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机械控制系统有哪些

发布时间: 2021-01-16 22:51:32

机械控制工程在哪些方面应用与分析

机械工程控制是研究控制论在机械工程中的应用科学。它是一门跨机械制造技术和控制理论的新型学科。随着工业生产和科学技术的不断向前发展,机械工程控制作为一门新的学科越来越为人们所重视。原因是它不仅能满足今天自动化技术高度发展的需要,同时也与信息科学和系统科学紧密相关,更重要的是它提供了辩证的系统分析方法,即不但从局部,而且从总体上认识和分析机械系统,改进和完善机械系统,以满足科技发展和工业生产的实际需要。各种控制理论更是不断发展。 控制论强调:
1)所研究的对象是一个系统;
2)系统在不断地运动(经历动态历程、包括内部状态和外部行为); 3)产生运动的条件是外因(外界的作用:输入、干扰)
4)产生运动的根据是内因(系统的固有特性) 控制有温度控制,生铁成分控制,厚度控制,张力控制,等等。 自动控制: 在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称为控制装置或控制器),使机器、设备或生产过程(通称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。 例.典型控制系统:数控机床、机车、船舶及飞机自动驾驶、导弹制导等。 所谓自动控制指的是在没有人直接参与的情况下,利用控制器自动调节和控制机器设备或生产过程的工作状态,使之保持不变或按预定的规律变化这样一种现象,叫做自动控制。
控制理论的应用
(1)在机械制造过程自动化方面 现代生产向机械制造过程的自动化提出了越来越多、越来越高的要求:一方面是所采用的生产设备与控制系统越来越复杂;另一方面是所要求的技术经济指标要求越来越高。这就必然导致“自动化”与“最优化”、“可靠性”的结合,从而使得机械制造过程的自动化技术从一般的自动机床、自动生产线发展到数控机床、多微计算机控制设备、柔性自动生产线、无人化车间乃至设计、制造、管理一体化的计算机集成制造系统CIMS。还可以预期,伴随着制造理论、计算机网络技术和智能技术以及管理科学的发展,还将发展到网络环境下的智能制造系统,包括网络化的制造系统的组织与控制,当然也包括智能机器人、智能机床,以及其中的智能控制,乃至于发展到全球化制造。
(2)在对加工过程的研究方面 现代生产一方面是生产效率越来越高,例如,高速切削、强力切削、高速空程等日益获得广泛应用;另一方面是加工质量特别是加工精度越来越高,0.1微米精度级、0.01微米精度级乃至纳米精度级的相继出现,使得加工过程中的“动态效应”不容忽视。这就要求把加工过程如实地作为一个动态系统加以研究。
(3)在产品与设备的设计方面 同上述两点密切相关,正在突破而且还在不断突破以往的经验设计、试凑设计、类比设计的束缚,在充分考虑产品与设备的动态特性的条件下,密切结合其工作过程,探索建立它们的数学模型,采用计算机及其网络进行优化设计,甚至采用人机交互对话的亦即人机信息相互反馈的人工智能专家系统进行设计。
(4)在动态过程或参数的测试方面 以往的测量一般是建立在静止基础上的,而现在以控制理论作为基础与信息技术作为手段的动态测试技术发展十分迅速。动态误差、动态位移、振动、噪声、动态力与动态温度等动态物理量的测量,从基本概念、测试方法、测试手段到测试数据的处理方法无不同控制论息息相关。 总之,控制理论、计算机技术,尤其是信息技术,同机械制造技术的结合,将促使机械制造领域中的构思、研究、试验、设计、制造、诊断、监控、维修、组织、销售、服务、回收、管理等各方面发生巨大的乃至根本性的变化,目前的这种变化还只是开始不久而已。

② 机械系统的组成是什么

机械系统的具体组成:

1、动力系统:包括动力机及其配套装置.是机械系统工作的动力源。如内燃机、汽轮机、水轮机等动力机;有把二次能源(如电能、液能、气能)转变为机械能的机械。

2、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。

3、执行系统:包括机械的执行机构和执行构件,它是利用机械能来改变作业对象的性质、状态、形状或位置。或对作业对象进行检测、度量等,以进行生产或达到其他预定要求的装置。

4、操纵控制系统:是为了使动力系统、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。

(2)机械控制系统有哪些扩展阅读:

发展趋势

1、智能化:是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机械建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。

在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。

2、模块化:是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。

如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。

3、微型化:指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

③ 机械手控制系统的的硬件组成有哪些

硬件就是实际能看到的元件,关于机械手控制系统的硬件就是一些元件,例如电路板之类的。

④ 机器人的运动控制系统包含哪些方面

执行机构----伺服电抄机或步进电机;
驱动机构----伺服或者步进驱动器;
控制机构----运动控制器,做路径和电机联动的算法运算控制;
控制方式----有固定执行动作方式的,那就编好固定参数的程序给运动控制器;如果有加视觉系统或者其他传感器的,根据传感器信号,就编好不固定参数的程序给运动控制器

⑤ 常见的数控系统有哪些

数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设内备动作控容制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。 现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成。

⑥ 机器人的运动控制系统包含哪些方面

执行机构----伺服电机或步进电机;
驱动机构----伺服或者步进驱动器;版
控制机构----运动控制器,做权路径和电机联动的算法运算控制;
控制方式----有固定执行动作方式的,那就编好固定参数的程序给运动控制器;如果有加视觉系统或者其他传感器的,根据传感器信号,就编好不固定参数的程序给运动控制器

⑦ 机械控制系统的类型有哪些

机器人控制系统种类很多,它是现代运动控制系统应用的一个分支。目前常用的运动控制器从结构上主要分为以单片机为核心的机器人控制系统、以PLC为核心的机器人控制系统、基于IPC+运动控制器的机器人系统控制系统。 第一种是以单片机为核心的机器人控制系统是把单片机(MCU)嵌入到运动控制器中,能够独立运行并且带有通用接口方式方便与其他设备通讯。单片机是单一芯片集成了中央处理器、动态存储器、只读存储器、输入输出接口等,利用它设计的运动控制器电路原理简洁、运行性能良好、系统的成本低。 第二种是以PLC为核心的机器人控制系统。PLC即可编程逻辑控制器,一种用于自动化实时控制的数位逻辑控制器,专为工业控制设计的计算机,符合工业环境要求。它是自控技术与计算机技术结合而成自动化控制产品。广泛应用于目前的工业控制各个领域。以PLC为核心的机器人控制系统技术成熟、编程方便,在可靠性、扩展性、对环境的适应性有明显优势,并且有体积小、方便安装维护、互换性强等优点;有整套技术方案供参考,缩短了开发周期。但是和以单片机为核心的机器人控制系统一样,不支持先进的复杂的算法,不能进行复杂的数据处理,虽然一般环境可靠性好但在高频环境下运行不稳定,不能满足机器人系统的多轴联动等复杂的运动轨迹。 第三种是基于运动控制器的机器人控制系统。基于IPC+运动控制器是机器人系统系统应用主流和发展趋势。基于IPC机器人控制系统的软件开发成本低,系统兼容性好,系统可靠性强,计算能力优势明显,因此由于计算机平台和嵌入式实时系统的使用为动态控制算法和复杂轨迹规划提供了硬件方面的保障。

⑧ 机器人运动控制系统是什么包含哪些方面

机器人运动控制系统的功能是接收来自传感器的检测信号,根据操作版任务的要求,权驱动机械臂中的各台电动机就像我们人的活动需要依赖自身的感官一样,机器人的运动控制离不开传感器。机器人需要用传感器来检测各种状态。机器人的内部传感器信号被用来反映机械臂关节的实际运动状态,机器人的外部传感器信号被用来检测工作环境的变化。所以机器人的神经与大脑组合起来才能成一个完整的机器人控制系统。
机器人运动控制系统包含以下几个方面:
执行机构----伺服电机或步进电机;
驱动机构----伺服或者步进驱动器;
控制机构----运动控制器,做路径和电机联动的算法运算控制;
控制方式----有固定执行动作方式的,那就编好固定参数的程序给运动控制器;如果有加视觉系统或者其他传感器的,根据传感器信号,就编好不固定参数的程序给运动控制器

⑨ 知乎 机器人控制系统的企业有哪些

2014年中国十大抄工业机器人制造商排行榜袭

1、山东鲁能智能技术
2、常州铭赛机器人科技
3、库卡自动化设备(上海)
4、沈阳新松机器人自动化
5、安川首钢机器人
6、上海ABB工程
7、广东拓斯达科技股份有限公司
8、多伺电子机械技术(上海)
9、盟立自动化科技(上海)
10、上海发那科机器人

参考文献:

⑩ 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

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