Ⅰ 机械工程控制基础中系统的组成有哪些
您看看是下面这套题吗? 大工15春《机械控制工程基础》在线作业1的参考答案: 一、单选题 1、D2、B3、C4、B5、A6、C7、C8、D9、B10、C 1. 对控制系统的基本要求是() A. 快速性 B. 稳定性 C. 准确性 D. 以上都正确 2. 当系统的输入和输出已知时,求系统结构与参数的问题,称为() A. 最优控制 B. 系统辨识 C. 系统校正 D. 自适应控制 3. 传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关() A. 输入信号 B. 初始条件 C. 系统的结构参数 D. 输入信号和初始条件 4. 机械工程控制论是研究该领域中系统的()问题 A. 能量守恒 B. 动力学 C. 物理学 D. 静力学 5. 一个系统的开环系统不稳定,如果变成负反馈系统后() A. 可能不稳定 B. 一定不稳定 C. 一定稳定 D. 稳定 6. 首先提出反馈控制概念是() A. 张衡 B. 劳斯 C. 麦克斯韦尔 D. 格雷 7. 拉氏变换将时间函数换成() A. 余弦函数 B. 正选函数 C. 复变函数 D. 脉冲函数 8. 闭环控制系统指的是指()对系统有控制作用 A. 系统输出量 B. 系统的传递函数 C. 系统的干扰 D. 系统输入量 9. 下列选项中哪一个不属于自动控制理论的组成部分(0 A. 现代控制理论 B. 模糊控制理论 C. 智能控制理论 D. 经典控制理论 10. 下列判别系统稳定性的方法中,哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据() A. 劳斯判据 B. 胡尔维茨判据 C. 奈奎斯特判据 D. 以上选项都不正确
Ⅱ 控制系统的作用以及组成部分包括哪些
控制系统是用来控复制制运载火箭沿预定轨道正常可靠飞行的部分。控制系统由制导和导航系统、姿态控制系统、电源供配电和时序控制系统三大部分组成。制导和导航系统的功用是控制运载火箭按预定的轨道运动,把有效载荷送到预定的空间位置并使之准确进入轨道。姿态控制系统(又称姿态稳定系统)的功用是纠正运载火箭飞行中的俯仰、偏航、滚动误差,使之保持正确的飞行姿态。电源供配电和时序控制系统则按预定飞行时序实施供配电控制。
Ⅲ 一个自动控制系统有哪几部分组成
自动控制系统主要由:控制器,被控对象,执行机构和变送器四个环节组成。
控制器:可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。
被控对象:一般指被控制的设备或过程为对象,如反应器、精馏设备的控制,或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度,控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素,并不是设备的全部。
执行机构:使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。
变送器:作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去,以便进行显示、调节。在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号,再传送到调节器和指示记录仪中,进行调节、指示和记录。
(3)机械控制装置的构成扩展阅读
自动控制系统的三大发展方向
1、现场总线控制系统
现场总线控制系统(FCS)是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字式、多节点通信网络。它也被称为现场底层设备控制网络。
目前,以现场总线为基础的FCS发展很快,但FCS发展还有很多工作要做,如统一标准、仪表智能化等。可以确定的是,结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。
2、工业PC控制系统
由于PC机的开放性,具有丰富的硬件资源、软件资源和人力资源,并且具有成本低的特点,基于PC(包括嵌入式PC)的工业控制系统,正以每年20%以上的速率增长,基于PC的工业控制技术成为本世纪初的主流技术之一。
3、智能管控一体化系统集成
随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革,开始向网络化方向发展。对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求,催生了当前在商业领域风靡的以太网与控制网络的结合。
这股工业控制系统网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等多种当今流行技术融合进来,从而拓展了工业控制领域的发展空间,带来新的发展机遇。
Ⅳ 机械自动化系统的组成
机械自动化是最早出现的自动控制系统,是自动化的一个分支。
机械自动化系统以构成的软、硬件可分类为:自动化设备、仪器仪表与测量设备、自动化软件、传动设备、计算机硬件、通信网络等。
机械自动化:自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。
机械制造自动化专业就业前景:主要到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的工作。由于机械行业的重要性和庞大规模,需要一支庞大的专业人才队伍。今后一段时间内,机械类人才仍会有较大需求。具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标,机械设计制造与加工专业人才近年供需比也很高。
从机械行业发展来看,印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍看好。除了这些传统工业领域,该行业将进一步向机光电一体化发展,向光加工、环保这样的新兴领域拓展。
Ⅳ .机器人机械机构由哪几部分组成,每一部分的作用是什么
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。
机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。
执行机构即机器人本体,其臂部一般采用空间开链连杆机构,其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节,关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同,机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑,常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(夹持器或末端执行器)和行走部(对于移动机器人)等。
驱动装置是驱使执行机构运动的机构,按照控制系统发出的指令信号,借助于动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号,输出的是线、角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置,如步进电机、伺服电机等,此外也有采用液压、气动等驱动装置。
检测装置是实时检测机器人的运动及工作情况,根据需要反馈给控制系统,与设定信息进行比较后,对执行机构进行调整,以保证机器人的动作符合预定的要求。作为检测装置的传感器大致可以分为两类:一类是内部信息传感器,用于检测机器人各部分的内部状况,如各关节的位置、速度、加速度等,并将所测得的信息作为反馈信号送至控制器,形成闭环控制。一类是外部信息传感器,用于获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息,以使机器人的动作能适应外界情况的变化,使之达到更高层次的自动化,甚至使机器人具有某种“感觉”,向智能化发展,例如视觉、声觉等外部传感器给出工作对象、工作环境的有关信息,利用这些信息构成一个大的反馈回路,从而将大大提高机器人的工作精度。
控制系统。一种是集中式控制,即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散(级)式控制,即采用多台微机来分担机器人的控制,如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时,主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算,并向下级微机发送指令信息;作为下级从机,各关节分别对应一个CPU,进行插补运算和伺服控制处理,实现给定的运动,并向主机反馈信息。根据作业任务要求的不同,机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力(力矩)控制。
Ⅵ 机器的组成与结构是什么
功能与性能的实现是靠机器的结构来保证的,机器的种类很多,其结构也不尽相同。但任何一个机器从功能的角度来看都可以分为动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控制系统,如图1-21所示,另外还有支承系统和润滑、冷却与密封系统。
图1-21机器的功能组成
1动力系统
动力系统包括动力机及其配套装置,是整个机器工作的动力源,如图1-20自动洗衣机的电动机。按能量转换性质的不同,动力机可分为一次动力机和二次动力机。
一次动力机是把自然界的能源(一次能源)直接转变为机械能的机械,如内燃机、汽轮机、燃气轮机等,其中内燃机广泛用于各种车辆、船舶、农业机械、工程机械等移动作业机械,汽轮机、燃气轮机多用于大功率高速驱动的机械。以一次动力机为动力源的机器比较多,比如汽车、飞机、轮船、潜艇等都是以一次动力机为动力源的。
二次动力机是把二次能源(电能)或由电能产生的液能、气能转变为机械能的机械,如电动机、液压马达、气动马达等。它们在各类机械中都有广泛应用,其中尤以电动机应用更为普遍。比如,各种类型的机床、洗衣机、电风扇、水泵、油泵等,都是以二次动力机作为机器的动力源的。
由于经济上的原因,动力机输出的运动通常为连续的高速旋转运动。
2传动系统
传动系统是把动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置,是连接动力系统和执行系统的“桥梁”。如图1-20洗衣机要将电动机的动力通过皮带轮和减速器传递给波轮,驱动洗衣机工作。机械的种类繁多,用途也各种各样,各种机械的传动系统千变万化,但通常包括下列几个组成部分:变速装置、启停和换向装置、制动装置及安全保护装置等。
传动系统有下列主要功能:
(1)变速,当用动力机进行变速不经济、不可能或不能满足要求时,通过传动系统实行变速(有级或无级),把动力机的速度降低或增高,以满足执行系统多种速度的要求。
(2)改变运动规律或形式,把动力机输出的均匀连续旋转运动转变为按某种规律变化的旋转或非旋转运动。之所以要进行运动形式的改变,是因为有许多机械需要直线移动、摆动、间歇旋转等其他的非连续旋转运动。
3执行系统
执行系统由执行构件和与其相连的执行机构组成,是直接完成机器工作任务的部分,常出现在机械系统的末端,直接与作业对象接触,如洗衣机的波轮、汽车车轮、机器人的抓取机构等。通过它们完成机器预定的功能,因此是直接影响机器工作质量的重要部分。例如,为了提高洗衣机洗净衣服的效果,对作为执行构件的波轮,不同的厂家开发了“棒式波轮”、“碟形波轮”、“凸形波轮”、“偏心波轮”等多种形式。机器人的执行机构是抓取机构,为了能可靠抓起不同形状的物体,抓取机构有各种结构形式。
执行系统有下列主要特点:
(1)执行机构的作用是传递和变换运动与动力,即把传动系统传递过来的运动与动力进行必要的转换,以满足执行部件的要求。
(2)执行机构变换运动,就其变换形式来说,常见的有将转动变换为移动或摆动,或反之。就变换的节拍来看,则可将连续运动变换为不同形式的连续运动或间歇运动。
(3)执行系统工作任务多种多样,但归纳起来有以下几种:夹持、搬运、输送、分度与转位、检测、施力。根据机械系统工作要求,往往一个执行系统需要具备多种功能要求。
(4)执行系统通常处在机械系统的末端,直接与作业对象接触,其输出也是机械系统的主要输出。因此,执行系统工作性能的好坏,直接影响整个系统的性能,执行系统除能满足强度、刚度、寿命等要求外,还应充分注意其运动精度和动力学特性等要求。
4操纵和控制系统
机械因人的需要而设计,为人所服务,必定要被人所控制,操纵和控制系统是使动力系统、传动系统、执行系统彼此协调运行,并准确可靠地完成整机功能的装置。它的功能是控制或操纵上述各系统的启动、离合、制动、变速、换向或各部件间运动的先后次序、运动轨迹及行程等。
传统的控制系统通常是由接触器、继电器、按钮开关、行程开关、电磁铁等传统电气部件组成。而随着计算机技术、微电子技术的发展,现代机械朝着自动化、精密化、智能化发展的趋势不可阻挡,电脑控制的机电产品从生产机械(如数控机床)到家用电器越来越普遍。因此控制系统在整台机器设备中的作用显得日益重要,在整机成本中的份额也越来越大。图1-20全自动洗衣机中的程序控制器8,早期的方案多用“机械定时器”作为该控制器的基本结构,而现今的洗衣机更多采用电脑(微处理器)作为控制的核心。关于机械控制系统的详细介绍,请参照第四章工程控制认知。
5支承系统
支承系统是总系统的基础部分。它主要包括底座、立柱、横梁、箱体、工作台和升降台等,作用是支撑动力机、传动系统、执行系统、操纵与控制系统,使它们保持各自正确的位置,并有机地联系起来。机器设备的运输、安装都离不开支承系统,并往往占据了机器重量的大部分。如生活中常见摩托车的车架组成了该设备的支承系统,显然是不可缺少的一个重要部分。
6润滑、冷却与密封系统
润滑与密封装置的作用是降低摩擦;冷却的作用是降低温升。两者的目的都是为了保证总系统及各子系统能在规定的温度范围内正常地工作和延长使用寿命。
从上述分析可以看出,任何机械产品都离不开机械系统,不论是汽车、飞机,还是机器人、加工中心这种典型的机电一体化产品,都必须有机械系统。通常所指的加工中心也都是在机械系统基础之上,应用相应的控制理论和方法,结合电子及微电子技术,并采用测试、控制等电子集成元件,组成了比普通机床在某一方面或某几方面技术指标都有所提高的一种加工设备。
那么手机、电脑、打印机、传真机、照相机等电子器械的组成又该如何划分呢?请同学们思考。
Ⅶ 机械制造系统及其组成
长期以来,人们对于械制造领域所涉及的各种问题,往往都是孤立地看待,对于机械制造中所用的机床、工具和制造过程,仅限于分别地、单个地加以研究。因此,在很长的时期内,尽管在机械制造领域中许多研究和开发工作取得了卓越的成就,然而在大幅度地提高小批量生产的生产率方面,并未发生重要的突破。直到60年代的后期,人们才逐渐认识到只有把机械制造的各个组成部分看成一个有机的整体,以控制论和系统工程学为工具,用系统的观点进行分析和研究,才能对机械制造 过程实行最有效地控制,并大幅度地提高加工质量和加工效率。基于这种认识,人们进行了许多研究和实践,于是出现了机械制造系统的概念。
机械制造系统既然被看成是一个系统,就必然有输入和输出,如图5-1所示。 所谓机械制造系统的输入,就是一定的材料或毛坯,而输出则为加工后的零件、部件或产品等。从某种意义上讲,制造系统又是生产系统的组成部分或子系统。
在物质子系统中,把毛坯、刀具、夹具、量具及其他辅助物料作为原材料输入,经过存储、运输、加工、检验等环节最后以成品输出。这个流程是物质的流动,故称之为物质流。而负责物料存储、运输、加工、检验的各元件可总称为物质系统。
在信息子系统中,加工任务、加工顺序、加工方法及物质流所要确定的作业计划、调度和管理指令属于信息范畴,称之为信息流。而负责这些信息存储、处理和交换的有关软硬件资源可称为信息系统。
在能量子系统中,制造过程中的能量转换、消耗及其流程称之为能量流。而负责能量传递、转换的有关元件称为能量系统。
在常规制造系统中,物质子系统和能量子系统是较普遍地存在的,而信息子系统则往往缺乏。如由一台普通车床构成的制造系统就只存在物质系统和能量系统,加工信息的输入与传递是由人工完成的。但在现代制造系统中, 则较普遍地增加了信息系统,如数控机床中的CNC(计算机数字控制系统)就是典型的信息系统,它能通过其内部的计算机进行零件加工信息的存放,并发送加工指令,控制加工过程。 详细资料可以参见泰州市海峰机械制造有限公司 http://www.xdjx888.com/
Ⅷ 数控机床的机械结构的基本组成部分和作用是什么
1、工程序载体:
数控机床工作时,不需要工人直接去操作机床,要对数控机床进行控制,必须编制加工程序。零件加工程序中,包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量主轴转速等)和辅助运动等。
将零件加工程序用一定的格式和代码,存储在一种程序载体上,如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置,将程序信息输入到CNC单元。
2、数控装置:
数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC(Computer
Numerical
Control)形式,这种CNC装置一般使用多个微处理器,以程序化的软件形式实现数控功能,因此又称软件数控(Software
NC)。
3、伺服与测量反馈系统:
伺服系统用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。
伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。
4、机床主体:
机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。
5、数控机床辅助装置:
辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置,常用的辅助装置包括:气动、液压装置,排屑装置,冷却、润滑装置,回转工作台和数控分度头,防护,照明等各种辅助装置。
(8)机械控制装置的构成扩展阅读
传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。
现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是所说的数控加工。
数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。
数控车床自五十年代问世以来,由于在单件生产、小批量生产中,使用数控车床加工复杂形状的零件,不仅提高了劳动生产率和加工质量,而且缩短了生产准备周期和降低了对工人技术熟练程度的要求。
因此它成了单件、小批量生产中实现技术革新和技术革命的一个重要的发展方向。世界各国也都在大力发展这种技术。
Ⅸ 简述机械六大组成部分作用
机械的组成
机械是机器和机构的总称。
人类为了满足生产和生活的需要,设计和制造了类型繁多、功能各异的机器。机器是执行机械运动的装置,用来变换或能量传递、物料,如内燃机、电动机、洗衣机、机床、汽车、起重机,各种食品机械。机械的种类很多,它们的用途、性能、构造、工作原理各不相同,通常一台完整的机器包括三个基本部分:
(1) 动机部分:其功能是将其他形式的能量变换为机械能(如内燃机和电动机分别将热能和电能变换为机械能)。原动部分是驱动整部机器以完成预定功能的动力源。
(2) 工作部分(或执行部分):其功能是利用机械能去变换或传递能量、物料、信号,如发电机把机械能变换成为电能,轧钢机变换物料的外形,等等。
(3) 传动部分:其功能是把原动机的运动形式、运动和动力参数转变为工作部分所需的运动形式、运动和动力参数。
以上三部分都必须安装在支承部件上。为了使三个基本部分协调工作,并准确、可靠地完成整体功能,必须增加控制部分和辅助部分。
所有的机器都是由许多机械零件组合而成。机械零件可分为两大类:一类是在各种机器中经常都能用到的零件,称为通用零件,如齿轮、链轮、蜗轮、螺栓、螺母等,另一类则是在特定类型的机器中才能用到的零件,称为专用零件,如内燃机的曲轴、汽轮机叶片等。根据机器功能、结构要求,某些零件需固联成没有相对运动的刚性组合,成为机器中独立运动的单元,通常称为构件。构件与零件的区别在于:构件是运动的基本单元,而零件是加工单元。
机构:两个以上的构件以机架为基础,由运动副以一定方式联结形成的具有确定相对运动的构件系统.
构件:组成机构的各相对运动的单元
零件:组成机器的基本单元称为零件
部件:为完成同一使命在结构上组合在一起的、一套协同工作的零件总称为部件
构件是机器中的运动单元,零件是制造单元。
机构由若干构件组成,各个构件之间具有确定的相对运动,并能实现运动和动力的传递。
机器和机构一样,由若干构件组成,各个构件之间具有确定的相对运动,能实现运动和动力的传递,并且能够实现机械能和其他形式能量的转换。
机器与机构的区别在于机器能实现能量的转换或代替人的劳动去做有用功,而机构没有这种功能。
机械是机器和机构的总称。
Ⅹ 自动控制系统主要由哪几部分组成各组成部分有什么功能
自动控制系统主要由:控制器,被控对象,执行机构和变送器四个环节组成。
控制器:可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。
被控对象:一般指被控制的设备或过程为对象,如反应器、精馏设备的控制,或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度,控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素,并不是设备的全部。
执行机构:使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。
变送器:作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去,以便进行显示、调节。在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号,再传送到调节器和指示记录仪中,进行调节、指示和记录。
(10)机械控制装置的构成扩展阅读
系统分类
一、按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
1、开环控制系统
在开环控制系统中,系统输出只受输入的控制,控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中,基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统;由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。
2、闭环控制系统
闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的,利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制,可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。
二、按给定信号分类,自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
1、恒值控制系统
给定值不变,要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。
2、随动控制系统
给定值按未知时间函数变化,要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。
3、程序控制系统
给定值按一定时间函数变化。如程控机床。