機電一體化系統(tǒng)設(shè)計第5章-wenkub
2023-01-27 13:56:34 本頁面
【正文】 執(zhí)行元件有電氣式、液壓式、氣壓式，輸入信號盡管有所不同，但 輸出均為機械量 (位移、力等 )， 由此所具有的工作特性也有所不同。 ? ?? ?01//FsFsQ K x R s C vF S d x K v?? ? ???變換特性： ? ?? ? dR C sRsdk R sR C sRsGsFsVmes?????? 11傳遞函數(shù) ： dkK F /? ? ? 20/ ddSk ?? ? ? k h ESKddd F ??? ?/0壓電系數(shù)0/ dSC ??式中：電容量： ? — 感應(yīng)系數(shù)。 5)光電變換 光信號 — 電信號轉(zhuǎn)換。動電式、靜電式、磁阻式、霍爾效應(yīng)式等。 29 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 ?傳感器檢測信號的一般變換過程： 輸入量與電信號輸出量之間的變換關(guān)系 (傳遞函數(shù) ) Gs = Gm Gme Ge 除此之外，有時還需整形濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等信號轉(zhuǎn)換過程 。 周期運動的速度界限是 ω0，閉環(huán)系統(tǒng)中的界限為ω0/2。上述結(jié)論稱為 虛位移原理 ，又稱為 虛功原理 。對于無限小的實位移 ， 我們一般用微分符號 d表示，例如 dr , ds, dx等。 ③ 求由上述各種力或重力加速度引起的機構(gòu)內(nèi)部各連桿、軸承等的受力。 3)諧波齒輪傳動 由諧波發(fā)生器 (輪 )、柔性輪、剛性輪等組成。1 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 第五章 機電一體化系統(tǒng)的元、部件的特性分析 系統(tǒng)元、部件動態(tài)特性 傳感器的特性分析 執(zhí)行元件的特性分析 執(zhí)行元件與機械結(jié)構(gòu)結(jié)合中的若干問題 2 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)元、部件動態(tài)特性 ? 機械系統(tǒng)：機械系統(tǒng)是由軸、軸承、絲杠及連桿等機械零件構(gòu)成的，將一種機械量變換成與目的要求對應(yīng)的另一種機械量。依據(jù)輸入軸、輸出軸、機架不同，其傳動變換特性同樣有所不同。 15 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 機構(gòu)靜力學(xué)特性 虛功原理 虛位移 ：在某瞬時，質(zhì)點系在約束允許的條件下，可能實現(xiàn)的任何無限小的位移。 因為 虛位移是任意的無限小位移，所以在定常約束的條件下，實位移只是虛位移中的一個。 16 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 負(fù)載力 (或轉(zhuǎn)矩 )向輸入端的換算 yyx FdxdyFxyF ??????????17 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 （ Fx,δx）＝ nnTTT ?????? ??? ?2211（ Fy,δy）＝ nnMMM ?????? ??? ?2211Fx= Fy Txy ?????? ??18 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 機構(gòu)內(nèi)部摩擦力的影響 0( t a n )yr ???線性變換機構(gòu)： 變換關(guān)系 ： s in c o sc o s s inx n ny n nF F FF F F? ? ?? ? ?????? ????00 ta n( )x x yT F r F r ??? ? ?19 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 變換關(guān)系 ： 非線性變換機構(gòu) 2 2 2c o s siny a b a??? ? ?si nncFF ??c osy x cF F F????m in( )cT F a ????c o s m in ( )c o s( ) yaTF? ? ??????20 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 機構(gòu)動力學(xué)特性 ? 機構(gòu)動力學(xué)：研究構(gòu)成機構(gòu)要素的慣性和機構(gòu) 中各元、部件的剛性引起振動的一門學(xué)問。 26 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 27 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 1 ( / )xyF m x df dx F?? 2 ()y c cF m y k y y? ? ? ( ) 0cm y k y y? ? ? 運動方程為 : 28 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 傳感器的特性分析 ? 機電一體化中傳感器輸入量多為機械物理量，最終輸出應(yīng)為與控制系統(tǒng)相匹配的電信號物理量。 30 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 變換器的變換類型 ? 依據(jù)變換的物理過程及要求不同，通常分為以下幾種形式。 3)壓電變換。光電二極管、光敏晶體管。 33 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 具有其它平滑特性的變換器 ? 這類傳感器變換器指在一定檢測范圍內(nèi)輸入與輸出之間近似地成正比。其中電氣式最為常
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