1、第一章 绪论,机电一体化系统设计,1.3 机电一体化系统基本组成,主要内容,1.3 机电一体化系统基本组成,1.3.1机电一体化的关键要素,1.3.2 机电一体化系统搭建,系统 一个有输入和输出的黑箱 测量系统 测量输入变量，输出显示 控制系统 输入设定值，输出正确的设定值,建模系统,弹簧输入响应,建模系统,电水壶系统的输入响应,连接（接口）系统,CD 机,测量系统,三个要素传感器 信号调节器 显示，输出 课程大纲 传感检测系统 - 第3章,控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何
2、感兴趣或可变的量。控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的。控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和传感检测四个环节组成。,控制系统,控制系统,控制物理系统的输出 通过设置物理系统的输入 跟踪 例如 巡航控制 恒温器控制 磁盘驱动控制 飞机高度控制 困难 干扰：风，道路，轮胎，刹车，打开/关闭门. 人机界面：感觉很好，感觉对.,跟踪,开环控制系统,设备 被控制的物理系统 车, 飞机， 光盘，加热器，.执行器设备控制装置 节流阀、气门，盘式电机, 控制器 设计产品来控制设备,开环控制系统,输出 我们感兴趣的物理系统方面 速度，磁盘位置，温度 参考 我们希望看到的输出值 期望速
3、度，期望位置，期望温度 扰动 受环境影响的不可控输入 风，磁盘驱动器的冲振，开门,开环控制系统,概念 输入 你得到的就是你得到的 优点 便宜 简单 可靠 缺点 关闭调整需要人为干预,闭环（反馈）控制系统,概念 多输入 设定值 反馈 过程控制 优点 自动化 精确 缺点 昂贵 更复杂,闭环控制系统,传感器 测量设备输出 误差检测 检测误差 反馈控制系统 跟踪误差最小化,控制系统实例,数控机床伺服系统组成,加热房间,图1.9 加热房间：(a)开环系统 (b) 闭环系统,闭环系统组件,比较单元- 至少两个输入，一个输出 正/负反馈 控制单元 -二进制，比例项，硬连线，可编程 校正单元 - 执行器 过程 与环境连接 反馈 - 测量系统，传感器，调节器，数据总线,马桶水箱,设定值 - 调整后的浮臂位置 比较单元 - 浮臂 控制单元 -枢轴 校正单位 - 阀门 过程 - 流水 反馈- 浮球和杆 测量值 - 水位,轴速度控制,洗衣机系统,顺序控制器,时间或事件驱动序列 也被称为梯形逻辑 例子 预洗 打开热水和冷水阀。 检测水位 关闭阀门 搅拌 停止浸泡 排水 洗涤 打开热水，冷水，肥皂阀 检测水位，等等。,微处理器控制,优势 灵活性 准确性 鲁棒性 类型 定制或嵌入 可编程逻辑控制器 多输入多输出,信号： (a) 模拟 (b) 数字,模拟和数字控制系统,数字闭环控制系统的组件,
