机械设备控制技术概述

1、 第1章 绪论1.2 1.1.1 机械设备控制技术是机械、电子、计机械设备控制技术是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术。复合技术。 1.1.2 第二次世界大战以后，几乎是同时诞生的系统工程、控制论和信息论这三门科学既是自动化与机械设备控制的理论基础，也是机械设备控制技术的方法论。而微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机械设备控制技术与自动化技术奠定了物质基础。 在20世纪的20年代至30年代，借助继电器、接触器、按钮、行程开关等组成继电器接触器控制系统，实现对机械设备的起动、停止、有级调速等控制。 20世纪40年代至

2、50年代，出现了交磁放大机电动机控制，这是一种闭环反馈系统，当输出量与给定量发生偏差时就自动调整，系统的控制精度、快速性都有了提高。 20世纪60年代出现了晶体管晶闸管控制，发展到70年代成为集成电路放大器晶闸管控制。 在20世纪的60年代出现了一种能够根据需要，方便地改变控制系统，而又远比计算机系统结构简单、价格低廉的自动化装置顺序控制器。 随着计算机技术的迅速发展，数控机床的应用日益广泛，进一步推动了数控系统的发展，因此产生了自动编程系统（aps）、计算机数控系统（cnc）、计算机群控系统（dnc）和柔性制造系统（fms）。 1.1.3 一个较完善的机械设备控制系统，应包括以下几个基本要素

3、：机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信息处理单元及接口，各要素和环节之间通过接口相联系。4.执行机构执行机构q根据控制信息和指令，完成要求的动作。 5.驱动部分驱动部分 q将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、存储、将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、存储、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序和节奏发出相分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地运行。应的指令，控制整个系统有目的地运行。 一般由计算机、可编程序控制器（一般由计算机、可编程序控制器（plc）、数控装置以及逻辑）、数控装置以及逻辑电

4、路、电路、a/d与与d/a转换、转换、i/o（输入（输入/输出）接口和计算机外部设备输出）接口和计算机外部设备等组成。等组成。 q是控制系统中各单元和环节之间进行物质、能量是控制系统中各单元和环节之间进行物质、能量和信息交换的联接界面，具有对信号进行变换、放和信息交换的联接界面，具有对信号进行变换、放大及传递的功能大及传递的功能。 1.2.1 机械学：包括机械设计、机械制造、机械动力学等。机械学：包括机械设计、机械制造、机械动力学等。微电子学：包括微处理机及接口技术、计算机科学、微电子学：包括微处理机及接口技术、计算机科学、cad/cam技术及软件技术等。技术及软件技术等。电子学：包括电工学、数字电路、模拟电路、电机、电器等。电子学：包括电工学、数字电路、模拟电路、电机、电器等。控制论：包括经典控制和现代控制理论。控制论：包括经典控制和现代控制理论。 1.2.2 1.2.3.4.5.6. 3.从层次上看从层次上看2.从功能上看从功能上看1.从性能上看从性能上看 向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展。向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展。 向小型化、轻型化、多功能方向发展。向小型化、轻型化、多功能方向发展。 向系统化、复合集成化方向发展。向系统化、复合集成化方向发展。 提高精度