机电系统建模与仿真ppt课件.ppt

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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论1.1 机电系统概述1.1.1 机电一体化技术产生的背景机械技术向自动化、智能化发展的产物电子技术向机械工业领域的渗透1.1.2 机电一体化的基本概念机电一体化的定义：机电一体化技术和产品机电一体化系统的基本要素：机械本体、测试传感、驱动、执行机构、控制及信息处理、能源为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论机电系统概述机电一体化系统与人体的对比机电一体化的相关技术：机械、计算机及信息处理、系

2、统技术、自动控制、传感与检测、伺服驱动机电一体化的技术优势为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论机电系统概述典型的机电系统：工业机 器人的关节伺服传动系统；基本的机电控制问题 位置和速度的动态控制为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论机电系统概述典型的机电系统：数控机床；点位 控制、直线运动 控制、连续路径 (轮廓)控制为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能

3、第一章 绪论机电系统概述典型机电系统：自动化制造单元；顺序控制问题为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论机电系统概述典型机电系统：柔性制造单元；具有生产规划和调度能力为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论机电系统概述典型机电系统：无人工厂为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论建模及仿真在机电系统设计与开发中的作用 1.2 建模及仿真在机电系统设计

4、与开发中的作用1.2.1 机电系统开发的技术路线拟定目标及初步技术规范、可行性分析、初步设计（总体方案设计）、总体方案的评价与评审、理论分析（建模、仿真、模拟试验）、详细设计（样机设计）、详细设计方案的评价与评审、试制样机、样机试验测试、技术鉴定为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论建模及仿真在机电系统设计与开发中的作用1.2.2 仿真在机电系统设计中的作用仿真的定义仿真的类型：物理仿真基于物理模型的仿真 数学仿真基于数学模型的仿真 半物理仿真一部分数学模型、一部分物理模型为深入学习习近平新时代中国特色社会主义

5、思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能关于数学模型 数学模型的目的和作用：在系统的最初设计阶段或投入制造之前对其动态特性进行预测，这种预测以数值模拟数值模拟或称仿真仿真的方式进行，其依据是基于系统动力学特性的数学描述，也就是数学模型数学模型。数学模型是设计工具。建立模型的途径：数理方法、试验建模、假设检验 数理方法：分析系统结构原理，定义系统变量将物理定律应用于系统各组成元件，并进行综合得到描述输入-输出关系的（微分）方程式模型验证（实验验证）第一章 绪论建模及仿真在机电系统设计与开发中的作用为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国

6、教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论建模及仿真在机电系统设计与开发中的作用半物理仿真之硬件在回路仿真半物理仿真之软件在回路仿真半物理仿真之人在回路仿真为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论建模及仿真在机电系统设计与开发中的作用机电系统仿真的任务：在理论分析阶段通过对系统运行状态的模拟来分析和验证设计方案的正确性和合理性。在样机制作阶段和试验阶段，检验控制模型的优劣。对于仿真的要求：简单性与精确性的矛盾，分析成本与模型有效性的矛盾；数学模型是对于实际物理系统的近似数学描述，而非物理系统本身，重要

7、的是数学模型要能够满足设计需要满足设计需要。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章 绪论机电系统常用的计算机仿真软件1.3 机电系统常用的计算机仿真软件Pro/Engineer：零件三维模型、机械装配，同时配备有有限元和运动学分析模块ANSYS：基于有限元方法的力学分析ADAMS：Automatic Dynamic Analysis of Mec-hanical System机械系统动力学分析MATLAB：Matrix Laboratory为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能参考书目机电系统建模与仿真.张立勋等编著.哈尔滨工业大学出版社.机电控制工程.高钟毓、王永梁编著.清华大学出版社.高等动力学.毕学涛编著.天津大学出版社.系统动力学.Katsuhiko Ogata 著中文译名：尾形克彦