[工學]機電一體化課件-wenkub
2023-03-03 10:40:32 本頁面
【正文】 因此，電流 I在節(jié)點 X一分為二，同理，電流在節(jié)點 A再次一分為二，依次右推。 R=ρL/A ? 電阻的電壓電流特性為： U=IR ? 電阻的封裝形式有：后兩種是多個電阻器封裝為一體，便于插入到印刷電路板 電阻（ 2） ? 電阻額定功率：常常被忽視，實際上這是一個很重要的指標，電阻是將電能轉變?yōu)闊岬暮纳⑵骷?，溫度升高，電阻將增大，甚至失? ? 通常電阻實際的消耗功率應取 2~系數(shù) ? 電阻實際的消耗功率 P=I2R=U2/R=IU 電阻 (4) ? 電阻的色環(huán) 電子電路中小型固定電阻 用色環(huán)來標記其阻值和容差 前三種色表示阻值，最后一種表示容差 讀法：從引線與色帶間隔窄的一端向右讀 電阻的色環(huán)標識見下表 電阻 (5) ? 電阻電路 電阻可以串聯(lián)，也可以并聯(lián) 串聯(lián)電路的等效阻值為 R=R1+R2 并聯(lián)電路的等效阻值為 1/R=1/R1+1/R2 電阻 (6) ? 例：計算下圖中 X和 Y兩端的等電阻，若在這兩端加 10V直流電壓，且 X端為正，計算流經(jīng)B、 C兩點間電阻的電流 .R的阻值為 10K 這個電路非常有用，通常稱它為 R2R梯形網(wǎng)絡電路 它形成了數(shù)模轉換器 (A/D)的基礎。 工作原理 ? 線圈 2通電， 2號磁極吸引轉子順時針轉 90度 ? 線圈 2斷電，線圈 3通電， 3號磁極吸引轉子繼續(xù)旋轉 ? 同樣，順序給線圈供電，轉子沿 4123的方向旋轉 ： ； ； 、停止響應快 ，實現(xiàn)數(shù)字控制； ，就能自鎖，即在停止時有保持力矩。 因此，螺線管有拉力型，推力型和兩用型。 按圖中的步距角，要使步進電機轉過 360度，要加多少個脈沖？（ 360/=200個） 畫筆移動機構 畫筆移動是通過聯(lián)軸器把步進電機的旋轉傳遞給螺桿位移機構。 驅動裝置：各種電動機的驅動電源電路 ， 主要是電力電子器件及集成化的功能電路 。 主要以傳遞函數(shù)為基礎 ，研究單輸入 、 單輸出 、 線性自動控制系統(tǒng)的分析與設計問題 ， 這些都屬于經(jīng)典控制技術 ， 而且日趨成熟 ， 在工程上已成功解決了很多實際問題 。 包括硬件和軟件技術 、 網(wǎng)絡通信技術 、 數(shù)據(jù)處理技術以及數(shù)據(jù)庫技術 。而微電子技術（特別是微型計算機技術）、精密機械技術是其技術基礎。 2 作業(yè) (10 分 ) 缺交 1次扣 2分，遲交、補交不給分，抄襲均為 0分。 3 期末筆試 (80 分 ) 依據(jù)卷面成績按 80% 折算。 ? 機電一體化關鍵技術： 1. 傳感檢測技術 2. 信息處理技術 3. 自動控制技術 4. 伺服驅動技術 5. 精密機械技術 傳感檢測技術 ? 機電系統(tǒng)的各種 參數(shù) 、 工作狀態(tài) 與工作過程有關的 相應信息 都要通過傳感器進行接收，并通過相應的信號檢測裝置進行測量，然后送入信息處理裝置，或反饋給控制裝置，以實現(xiàn)產(chǎn)品工作過程的自動控制。 其中 數(shù)據(jù)處理是產(chǎn)品的核心 ， 包括人工智能 、 專家系統(tǒng) 、 神經(jīng)網(wǎng)絡技術等 。 ? 現(xiàn)代控制技術主要以狀態(tài)空間為基礎 ， 研究多輸入 、多輸出 、 變參量 、 非線性 、 高精度 、 高效能等控制系統(tǒng)的分析與設計問題 。 本課程主要內(nèi)容 1. 基礎知識 2. 傳感器技術 3. 執(zhí)行機構 驅動技術 4. 微機數(shù)字控制 5. 應用舉例 機電一體化系統(tǒng)實例（一） 平面繪圖儀運動執(zhí)行機構的控制系統(tǒng) 來自傳感器的轉數(shù)信息 步進電機 單片機發(fā)出脈沖信號，通過 8255并行接口，經(jīng)驅動電路，令 X向或 Y向步進電機轉過相應的角度。其精度由步進電機一個脈沖轉角所傳遞的導程決定。 驅動電路 單片機端口送中低電平，光電 耦合器導通，使晶體管基極產(chǎn)生 電流 I，這樣晶體管處于放大工作 狀態(tài)，流經(jīng)螺線管的集電極電流 倍于 I，使螺線管工作。 驅動電路 ：可由微機產(chǎn)生，也可用專用芯片產(chǎn)生 ：將驅動脈沖自動按步進電機的勵磁模式進行分配 ：將脈沖分配器輸出的信號放大其 驅動電流，以驅動步進電機 機電一體化系統(tǒng)實例（二） 電子調(diào)速器 傳感器檢測螺旋槳轉速，與設定轉速比較，經(jīng)轉換器輸出差值電壓并送入 PID控制器產(chǎn)生控制信號，驅動伺服電機并帶動執(zhí)行機構以控制燃料閥門增加或減少燃料，從而達到調(diào)整目的。 解：先由 D和 y5兩點往右看，電阻為 2R，這兩個電阻并聯(lián)關系，等效電阻為 R。因此，流過 BC的電流 Ibc為： I/8= 104A 電阻 (7) ? 例：下圖電路稱為電橋電路，它是傳感器檢測電路的基礎。因此可以求出 R1’=R2’R3/R4’.這樣可以連續(xù)測量出 R1‘的阻值。從而可以連續(xù)自動測量爐溫 E1 電位差式自動平衡儀 — 恒溫調(diào)節(jié) ? 把 P點固定，這樣當爐溫上升， E1增大， CD間電壓 V0，驅動電機帶動 Q右移，從而增大 R‘，減小了加熱電路的電流，電爐加熱減弱。 ? 電容也不能無限制地讓交流流通，這種對交流電流的阻抗，稱為電抗，其計算公式： Xc=1/(2πfC).電抗單位為歐姆。 (a) 加電自動復位電路 (b) 按鍵手動復位電路 上述電路是簡單的 RC電路： ? ?? ?RCtRRCtCCcCcCReueuudtduRCuRidtduCiuu//1,?????????????????上述微分方程的解，當電容原來不帶電荷時從前面分析可知，當電阻 R=1K歐，電容C=22uF時，經(jīng)過 10ms， RST引腳電壓降為。 ? 二極管可用于整流，如圖半波整流 二極管（ 2） ? 二極管用于電磁繼電器的浪
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