机电一体化 知识点总结-

1、机电一体化学问点总结第一章绪论A.机电一体化：是在机械的主功能、动力功能、信息功能和把握功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。B.机电一体化系统：依据机电一体化方法设计出来的机械与电子紧密结合的产品或制造的系统。包括三大要素：物质、能量、信息，具有三大“目的功能”即主功能 变换（加工、处理）功能 传递（移动、输送）功能 储存（保持、积蓄、记录）功能。C.机电一体化的 3 个五：机电一体化的五大功能操作功能（主功能）：驱动动力功能：供应动力计测功能：信息的收集、计算与转换把握功能：信息的存储、处理、传送构造功能：维持特点的时空上的相互联系机电一体化的五大

2、要素执行元件动力源传感器计算机机构机电一体化的五大系统执行元件系统动力系统传感检测系统 电子信息处理系统机械系统首先我们需要什么机床或机器的执行元件（肌肉）相当于打算我们要做什么、用什么做，然后我们以机构（骨骼）为基础并长期保持对系统及其子系统相互稳定联系的以实现所需的功能机理，即确定机电一体化系统要实现所需的功能，并对这些物质、能量、信息进行变换、传递和储存。之后必需由动力功能（心脏）为整个系统供应动力，再由检测功能（感官、传感器）和把握功能（头脑、计算机） 依据系统的内部和外部信息对整个系统进行把握，使系统正常、精确的实现“目的功能”即心脏为人供应动力，人有了牢固的肌肉和骨骼在感官和大脑的

3、感受和把握下，去完成所需的功能。1.变换、调整两大接口功能：实现三大要素的传递与转换，达到目的功能2.输入、输出零接口：仅起连接作用（接插座、联轴器、接头）无源接口：只用无源要素的接口（齿轮减速器、变阻器）有源接口：含有有源要素的接口（电磁离合器）智能接口：可编程和可转变接口条件机械接口（联轴器、法兰盘、插头、插座）物理接口（电压、电容约束接口）信息接口（GB、ISO、C+）环境接口（防尘、水连接器、防爆开关）D.机电一体化系统构成要素相互联系的联系条件接口技术E.机电一体化系统设计的三大目的：省能源、省资源、智能化、提高机电产品的附加值和自动化程度。F.常用设计方法：机电互补法（取代法）：利

4、用专用或同用电子取代传统机械中某些功能或系统。融合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或同用的部件。机电组合法：将专用或通用部件、模块组合成一体化系统。G.常用设计类型：开发性设计：没有参照产品的设计，仅仅是依据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。适应性设计：是在总的方案原理基本保持不变的状况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子把握对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的状况下，仅转变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。H.机电一体化系统的设

5、计流程：依据目的功能确定产品规格、性能指标 系统功能部件、功能要素的划分 接口设计 综合评价 牢靠性复查 试制与调试其次章机械系统部件的选择和设计A.机械系统部件的设计要求：机电一体化系统最主要的部件是机械传动部件和导向支承部件低摩擦：接受低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件。短传动链：可提高传动与支承刚度最佳传动比：可提高系统辨别率、减小等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量，提高加速力量。反向死区误差小高刚性：改进支承及架体结构可提高刚性、减小振动、降低噪声。 B.机械传动部件主要作用、目的：一种转矩、转速变换器，使执行元件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配。主要功能是传递转矩和转速。进展

6、方向：精密化、高速化、小型化、轻量化滚珠丝杠螺母副A.丝杠螺母机构：实现旋转运动和直线运动之间的相互转换或调整，有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。优点缺点滑动丝杠螺母机构滚珠丝杠螺母机构结构简洁、加工简洁、成本低、有自锁功能。 摩擦阻力矩大、传动效率低、有空回间隙摩擦阻力矩小，传动效率高、可无间隙工作结构简单、成本高。B.丝杠螺母传动类型与特点螺母固定、丝杠转动并移动丝杠转动、螺母移动螺母转动、丝杠移动丝杠固定、螺母转动并移动特点结构简洁、传动精度较高、可消退附加轴向窜动、但刚性较差。结构紧凑、丝杠刚性高，但为了限制螺母移动，需要装导向装置。 结构简单、占用空间大，传动时需要限制螺母移动和丝杠

7、转动。结构简洁、紧凑、丝杠刚性高，但使用不便利，不常用。C.滚珠丝杠副的组成：丝杠、螺母、滚珠、反向器D.滚珠丝杠螺母结构的特点： (1)传动效率高 (2)定位精度和重复定位精度高 (3)使用寿命长 (4)轴向刚度高 (5)传动的可逆性 无自锁力量、用于高精度或升级传动时需要制动定位装置。E.滚珠丝杠螺母副的分类：按螺纹管道截面外形按滚珠循环方式双圆弧型（无轴向间隙、加工困难、成本高、轻载条件） 内循环：滚珠始终与丝杠保持接触。单圆弧型（有轴向间隙、加工简洁）外循环：螺旋槽式 插管式 端盖式滚珠丝杠螺母副的间隙调整与预紧方法：目的是消退轴向间隙，削减变形，提高传递精度和承载力。双螺母螺纹预紧调

8、整：结构简洁、刚性好、易于调整，但无法定量调整。双螺母齿差预紧调整：结构简洁、刚性好、使用中调整较便利，可实现定量调整。双螺母垫片调整预紧：结构简洁、刚性好、但使用中调整不便利。弹簧式自动调整预紧：结构简单、轴向刚度低，适用于轻载，可以消退使用过程中因磨损或弹性变形而产生的间隙。单螺母变位导程预紧式和单螺母滚珠过盈预紧式：结构简洁、紧凑，但使用中不能调整，制造困难。注：轴向间隙调整目的保证反向传动精度。预紧目的提高刚度滚珠丝杠副的支持方式：为了提高轴向刚度，增加整体的传动精度和刚度，常用推力轴承来支承。单推-单推式：两边均为推力轴承，轴向刚度较高，预紧力大，但轴承寿命较低，且会失稳。双推-双推

9、式：推力+深沟球，轴向刚度最高。适合高转速、高精度场合，但易随温升而使丝杠预紧力增大。双推-简支式：一边推力+深沟球，一边深沟球。轴向刚度较低，易受热变形影响且易失稳，轴承寿命高，适用于中速、精度较高的长丝杠场合。【挨次表明刚度、承载力量由弱到强】双推-自由式：一端推力+深沟球，一端自由。轴向刚度和承载力量最低，多用于轻载、低速、垂直安装的场合。注：深沟球轴承可承受轴和径向载荷，但推力轴承只能承受轴向载荷。滚子丝杠副的制动装置：在垂直安装或高速移动定位时，因无自锁而防止逆转或中断的装置。I.滚珠丝杠副的润滑与密封润滑：润滑脂、润滑油。 密封：接触式密封、非接触式密封（迷宫式）。防尘套：折叠式防

10、尘套、伸缩套管、伸缩挡板。齿轮传动部件A.齿轮传动的作用：作为一种转矩、转速和转向的变换器。B.各级传动比最佳安排的基本目的：满足驱动部件与负载之间的位移、转矩、转速的相互匹配。C.各级传动比的最佳安排原则：n i重量最轻原则：小功率传动遵循等传动比安排、等模数原则i i 12大功率传动应遵循“先大后小”原则，不等传动比安排和不等模数。输出轴转角误差最小原则：齿轮系统各级传动比应按“先大后小”原则安排，以便降低齿轮的加工、安装及回转误差对转角精度的影响，总转角误差主要取决于最末一级齿轮的转角误差和传动比的大小，故最末两级的传动比应取大一些，并提高加工精度。适用适用、 适用行星轮系或谐波齿轮要求

11、体积小、重量轻的齿轮传动场合要求运动平稳、起停频繁、动态性能好的减速齿轮系统。要求提高传动精度和减小回程误差的场合。适用大传动比、高精度、高效率、体积小、重量轻。等效转动惯量最小原则：保证各传动轴转动惯量换算到电机轴的等效转动惯量最小。三种原则不同的适用状况：D.谐波齿轮的组成：波发生器、刚性轮、柔性论谐波齿轮的工作原理：主要依靠柔性齿轮产生的可控变形波引起齿间的相对错齿来传递动力。波发生器为主动件，刚轮和柔轮为从动件，刚轮有内齿圈，柔轮有外齿圈，两者齿距相同齿数不同。刚轮与波形发生器同向，柔轮则反向。谐波齿轮的传动比：H ZiiHi HHrg r Z ggHrHggHrriH 总传动比rgi

12、 刚轮传动比，柔轮为0Hgi 柔轮传动比，刚轮为0Hr 刚轮角速度g 柔轮角速度r 波发生器角速度HZ 刚轮齿数gZ 柔轮齿数rE.齿轮传动间隙调整方法：提高齿轮传动精度，消退齿轮传动正反转误差。圆柱齿轮传动斜齿轮传动偏心套（轴）调整法：结构简洁， 垫片错齿调整法：结构简洁，但调整但不能自动补偿间隙。麻烦，且不能自动补偿间隙。轴向垫片调整法：同上轴向压簧错齿调整法：间隙可以自动锥齿轮轴向压簧调整双片薄齿轮错齿调整法补偿，但轴向尺寸较大，结构紧凑。周向压簧调整导轨支承部件导轨支承部件（导轨）的作用：支承和限制运动部件按给定的运动要求和规定的方向运动。导轨的组成：定导轨、动导轨、帮助导轨、间隙调整

13、元件及工作介质元件。导轨的分类：按运动方向直线运动导轨副回转运动导轨副按接触面的摩擦性质滑动导轨 滚动导轨 流体介质摩擦导轨按结构特点开式导轨 闭式导轨三角形导轨：可自动补偿间隙，制造简单，承载力和顶角成正比，导向精度成反比。按截面外形（仅滑动导轨）凸形：低速场合，不易积存切屑和润滑油凹形：高速场合，有防护装置和导轨。四种导轨都具有凹、凸两者类型矩形导轨（应用广泛）：承载力量大，制造修理便利，但导向精度低，不能自动补偿，需安装间隙调整装置。燕尾形导轨：可承受颠覆力矩，但导轨摩擦阻力大， 制造简单，不行自动补偿间隙。圆形导轨：导向性和刚性好，但制造困难且磨损后不易调整和补充间隙。注：双三角形组合

14、：有自补偿垂直和水平方向磨损的力量，但工艺性差，热敏性性大，适合高精机床。燕尾形导轨矩形导轨 三角形导轨圆形导轨受力小或短的导轨镶条法，同时调整垂直和水平的间隙。压板法、修刮调整垫片厚度法和调整螺钉法、斜镶条法上滑动有自补偿，下滑动用压板法。不能调整间隙。平镶条法滑动导轨副间隙的调整方法：间隙小，摩擦阻力大。间隙大，导向精度低。常用方法：压板法 镶条法：平镶条、斜镶条（广泛）C.滚动导轨的特点优点：摩擦系数小启动阻力小，不易产生爬行 可预紧，刚度高、精度高润滑便利 寿命长专业厂生产，可以外购选用。缺点：抗振性差、接触应力大对表面硬度、外形精度、尺寸精度要求高。结构简单、成本高，需要良好的防护装

15、置。D.滚动导轨直线运动导轨分类：滚珠导轨副滚针导轨副圆柱滚子导轨副滚动体不循环【滚动体：滚珠、滚针、滚子】【特点：行程有限、结构、制造简洁，但难以施加预紧力、刚度低，抗振性差，不能受冲击。】注：滚珠导轨是承载力量最弱的。直线滚动导轨副筏子导轨块滚动花键副滚动体循环直线运动球轴承及其支承滚珠导轨块【特点：行程无限，摩擦力矩小、运动平稳、适用重载，但结构简单、成本高、易受轴承精度影响。】旋转支承部件A.旋转支承部件的分类：支承运动件的转动或摇摆，并保证其方向精度（轴向与轴向的倾斜程度）和置中精度（中心与中心的偏移程度）。主要分为滑动摩擦支承（广泛）和滚动摩擦支承。圆柱支承：接触面积大，承载力量强

16、，在滑动摩擦支承中应用最广泛。但方向精度和置中精度较差， 且摩擦阻力矩大。【主要支承】圆锥支承：方向精度和置中精度较高，承载力量强，可自补偿间隙，但摩擦阻力矩大、对温度敏感。填入式滚动支承：摩擦阻力矩小，耐磨、承载力量强，温感性低，适合高速、重载场合。机座及机架A.机座与机架的基本要求：两者都是起到支承、保证位置基准的基础部件，机座多为铸件，机架多为装配或焊接而成。1.足够的刚度和抗振性静刚度：抵制恒定载荷变形的力量。 【影响因素：结构刚度和接触刚度】动刚度：抵制交变载荷变形的力量。【影响因素：静刚度、材料阻尼、振动频率】【衡量抗振性的主要因素】抗振性：指承受受迫振动的力量。振源来自系统内部或

17、外部环境。措施：提高静刚度、提高固有振动频率、削减共振，增加阻尼，尽量减轻重量，接受隔振措施。2.具有较小的热变形措施：把握热源、接受热平衡法，把握温差。3.稳定性：应用自然时效和人工时效消退机座变形的内应力。4.满足结构工艺性和经济性B.机座与机架的结构设计要求1.保证自身刚度：合理选择截面外形和尺寸【注：空心截面刚度更大，抗弯时矩形最好，抗扭时圆形最好，封闭截面抗扭更好】合理布置筋板和加强筋【纵向筋板提高抗弯刚度，横向筋板提高抗扭，斜向筋板兼可提高】合理的开孔和加盖【开孔应沿机座或机架中心线排列或在中心线四周交叉排列】2.提高机座连接处的接触刚度3.机座的模型刚度试验：将实物按比例缩小，使

18、用有机玻璃制作。接受有限元法分析其刚度和变形。4.机座的结构工艺性5.机座的材料选择：铸铁：内摩擦力大，阻尼大，动态刚性好，抗振性好，但制作周期长，成本高，易出废品，加工余量大，使用时易产生缩孔、砂眼、气泡。钢：制造简洁，制作周期短，成本低，但抗振性差，需加装防震措施。花岗岩、陶瓷、大理石：性能稳定，抗振好，阻尼大，热稳定性好，但抗冲击力量差，脆性大。第三章执行元件的选择和设计电磁式液压式气压式1.电动机：沟通 AC 伺服电动机 直流 DC 伺服电动机步进电动机 其他电动机2.电磁铁油缸 液压电动机气缸 气压马达A 执行元件（驱动部件）的分类：将其他能量转换为机械能和机械运动的能量转换装置。注

19、：电动式执行元件闭环系统：具有位置或速度反馈环节系统，开环系统则不具有。伺服把握：对物体运动的位置、速度及加速度等变化量的有效把握。注：步进电动机一般为开环把握，直流和沟通电动机为半闭环（广泛）和闭环把握。相同的额定输出功率下，沟通的比功率直流步进优点电动式操作简便，编程简洁，可实现定位伺服，体积小、动力大，无污染。气动式气源便利、成本低，无污染，速度快。缺点瞬时功率大，过载力量差，易受噪声影响。功率小，体积大，稳定性差，不能远距离传输，噪声大、难于伺服。液压式输出功率大，稳定性好，可定位伺服，响应快。 液压源要求高，泄漏有污染。B.执行元件的特点：C.执行元件的基本要求：惯量小，动力大 体积

20、小、重量轻 便于修理和安装 宜于微机把握D.伺服电动机：将输入的电压把握信号转换为电机轴上输出的角位移和角速度。直流 DC 伺服电动机A.直流 DC 伺服电动机：通过电刷及换向器产生的整流作用，使磁场磁动势和电枢（永久磁铁）电流磁动势正交而产生转矩。优点:响应速度快、精度高、频率高、把握性能好。但寿命较低，需定期维护。B.直流伺服电机的调速把握方法：调压调速：调整电枢电源电压 U，可恒转矩调速。【最常用，范围最大】调磁调速：调整磁通，可恒功率调速。帮助方法转变电枢回路的电阻 R 调速C.直流 DC 伺服电机的调压调速方法：为转变电动机的转速和方向，需要转变电压的大小和方向。调压调速工作原理通过

21、转变脉冲宽度 来转变电枢回路的平均电压，从而转变电压值大小，使直流电动机平滑调速。一个周期内的平均电压：晶体管脉宽（PWM）U aU /T 导通率或占空系数 宽度直流调制驱动法T 周期U 电源电压特点：频带宽、频率高 电流脉晶闸管直流调速驱动法动小 电源功率因数高 动态硬度好。主要通过调整触发装置把握晶闸管触发延迟角，把握电压大小移动触发脉冲的相位，转变整流电压的大小，但是调速范围小，沟通 AC 伺服电动机A.沟通伺服电动机：通过把握与气隙磁场方向相同的磁化电流和与气隙磁场方向垂直的等效电流的方法，最终把握沟通伺服电机的磁通大小和转矩。常用类型永磁同步型 SM 电磁感应型 IM笼型感应电动机工

22、作原理转子是永久磁铁，无需磁化把握电流，只需要检测磁铁转子位置和定子绕组的磁通，来实现对电机电流的把握，从而把握电机速度和位置。由于气隙磁场难测，可用转子位置和速度等效把握来代替。注：无把握信号Uk ，定子绕组产生脉动磁场，转子不转。但有Uk 时，两相绕组产生旋转磁场，转子转，故转速和转向与两相电压幅值和电流相位差有关。B.沟通伺服电机调速把握方法：幅值把握：U k 上升，电磁转矩提高，转速提高。相位把握：转变U k 和励磁电压之间的相位来把握转矩和转速，其中U k 的幅值不变。步进电动机A.步进电动机的特点：又称为脉冲电动机，是将脉冲信号转换为机械角位移的元件。每输入一个脉冲电机绕组就转过一

23、个相应的步距角。只要把握输入脉冲的数量、频率及绕组相序就可以转变转角、转速和转向。 B.步进电机的特点：工作状态易受到各种干肉因素的影响。步进电机的步距角有误差，但不会误差不会长期积累。把握性能好，在启、停、反转时不易丢步。把握精度由步距角打算a 360 / zm开环把握，易于与计算机对接，有较高的位置精度。C.步进电机的计算：1.步距角计算：步距角越小则位置精度越高。a 360 zm m NKm 运行拍数，N为电动机相数，相数相同K 1、相数不同K 2 Z 转子齿数注：一般以相数为准，3 相指电机转一圈步数为 3 的整数倍，步数就是拍数，以此类推。若题中说接受【二相三相】通电运行，即相数不同

24、，此时 K=2。若题中说是三相单三拍 or 四相双四拍，无论是几，无论单双拍，k 恒等于 1，由于它们通电方式相同。2.步进电机转速计算：把握步进电机脉冲数目可把握电机的角位移（转角）： C aC 脉冲数目把握步进电机脉冲频率可把握电机的转速： n 60 f NKZr/minf-脉冲频率（HZ）把握步进电机定子绕组通电挨次可把握电机转向。D.步进电机的性能指标和特性：辨别力：步距角越小，辨别力越高。静态特性：指在稳定状态时的特性，有静转矩、矩角特性，静态稳定区动态特性：直接影响系统的快速响应和牢靠性。有动态稳定区、起动转矩、矩频特性、惯频特性。E.步进电机的驱动电路：主要由脉冲安排器和功率放大

25、器组成。变频把握信号：分为脉冲频率信号和方向把握信号。F.环形脉冲安排器的安排方法：软环分：接受计算机软件进行脉冲环形安排。接受小规模集成电路安排接受大规模专用环形芯片安排G.细分驱动电路目的、作用、特点：在整步运转或半步运转的基础上，不转变步进电机结构的状况下，使步距角减小从而提高运转精度和把握精度，提高电机运行平稳性和匀速性，并减弱或消退振荡。但细分后的步距角精度会降低。H.细分驱动的工作原理：将绕组中的矩形电流波改成阶梯电流波，即使绕组中的电流以若干个等幅等宽阶梯上升到额定值，并以相同阶梯从额定值下降。即使电流逐步增加到I max在逐步削减到 0I.常用的细分电流波形的方法：接受多路功率

26、开关器件 将各开关的把握脉冲信号进行叠加第四章微机把握系统的选择及接口设计A.微机把握系统：将来自传感器的检测信息和外部输入的命令，依据肯定的程序和节奏发出指令把握整个机电一体化系统有目的地运行。B.常用的微机把握系统：专用微机把握系统：核心部件单片机和单板机，适合大批量生产和要求机械与电子结合紧凑的产品。通用微机把握系统：核心部件是可编程把握器和工业计算机，适合多品种、中小批量生产。注：专用把握系统最适合硬件把握，通用把握系统适合软件进行主要把握。 C.微型计算机的基本要求：完善的中断系统 足够的存储容量 完备的输入/输出通道和实时时钟特殊要求：字长：直接影响数据精度、寻址力量、指令数目、执

27、行时间。位数越高力量越强速度 指令D.微型计算机的构成： 简称 MC，它以微处理机（CPU）为中心，加上只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM），输入/输出接口电路、系统路线及支持规律电路组成的计算机。微型计算机系统 MCS：在微型计算机的基础上配有系统软件、外围设备和系统总线接口的计算机。E.存储器 RAM：存储输入/输出数据和作业数据。即运行内存，临时保存。（数存） 存储器 ROM：存储固定的程序和数据。（程存）分类按组装形式分类按微处理机位数按用途分类内容单片机 单板机 微机系统（PC 机）4 位、8 位、16 位、32 位、64 位通用型、专用型微型计算机的分类：现代一体化常用设备

28、单片机、PLC、PC单片机程序设计三大语言：机器语言（0/1 语言）、汇编语言、高级语言（C+，VC）。H.MCS-51 单片机的组成：CPU：包括运算器和把握器 内部存储器：RAM 和 ROM 2 个 16 位定时器/计数器5 个中断源：外部中断 2 个，定时/计数中断 2 个，串行口中断 1 个 4 个并行 I/O 口： P0、P1、P2、P3 ，用来实现数据的并行输入和输出。I.单片机引脚说明：引脚 共 40 个P0 口（3239 脚） P1 口（18 脚） P2 口（2128 脚）作用外部传送数据的数据总线外部存储器的低 8 位地址总线作为一般 I/O 口需要外接上拉电阻作为一般 I/

29、O 口无需外接上拉电阻作为一般 I/O 口无需外接上拉电阻外部存储器的高 8 位地址总线作为一般 I/O 口无需外接上拉电阻P3 口（1017 脚）具有其次功能。例如定时器/计数器的输入、输出端、外部中断信号、外部数存把握信号等。VCC（40 脚）+5V 电源VSS（20 脚）接地电平XTAL1、XTAL2（19、18 脚）接受外部振荡器或引入外部时钟RESET（9 脚）复位把握ALE/PROG（30 脚）地址锁存把握外接存储器 输出脉冲信号 烧写时钟PSEN（29 脚）片外取指把握EA/VPP（31 脚）片外存储器。 J.常用的单片机系统的显示器件：LED（发光二极管）、CRT 显示器、LC

30、D（液晶显示器）K.8 段 LED 显示块的显示方法（A F+小数点）：静态显示： 当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定地导通或截止。每次都需要一个 8 位输出口把握，适合显示位数少的场合（一两位）。动态显示：一位一位轮番点亮各位显示器，每隔一段时间就点亮一次。适合显示数位多的场合。L.单片机按键连接方式：行列式键盘、独立式键盘作用：用于输入数据、干预系统的工作状态。输入/输出把握的牢靠性设计M.键盘的工作方式：编程扫描式 定时扫描式 中断扫描式输入/输出把握对硬件电路的要求： 能够牢靠地传递把握信息 能够进行相应的信息转换 应具有较强的阻断干扰信号进入把握系统的力量。提高系统牢靠性的

31、方法：光电隔离电路 信息转换电路C.光电隔离电路：以光为媒介进行传输电信号的一种光电转换器，主要由光电耦合器的光电转换元件的组成即发光源（输入）和受光器（输出）。D.光电隔离电路的作用：先由滤波吸取抑制干扰信号，再由光电隔离电路阻断干扰信号的传导，实现功率放大和极性转换。可将输入与输出的供电电源和电路地线分别。可进行电平转换实现功率放大，可提高负载驱动力量。E 信息转换电路设计：弱电转强电电路 数字脉冲转换 数模（DA）、模数（AD）转化 电量非电量转化可编程规律把握器 PLC名称输入继电器输出继电器特殊继电器挨次把握继电器符号表示IQ SM S名称定时器计数器累加器变量存储器输入端 NO 表

32、示输出端表示输入端 OFF 表示/置位和复位符号表示TC AC V S、R通电定时器计数器A.梯形图基础表示：常用检测传感器A.传感器与微机的接口方式：模拟量接口 开关量接口 数字量接口 B.传感器的作用：用于检测系统自身和作业对象及环境的状态，为有效的把握系统动作供应信息。第七章机电一体化系统机电有机结合与分析机电有机结合的稳态设计：为了确定系统的主回路各部分特性、参数为系统动态设计作预备。目的是为了使把握对象完成所需的机械运动，保证机电一体化系统的整体性能。稳态设计的方法步骤：负载分析 执行元件匹配选择 传动比与各级减速比选择 检测与设计传感装置、信号转换、放大电路与电源匹配。建立机电系统

33、数学模型 分析系统稳态特性。C.典型负载分析：典型负载：包括惯性负载、外力负载、内力负载、弹性负载、摩擦负载分析目的：获得负载的特征参量3.方法：计算输出轴的等效转动惯量和等效转矩【回转运动】或计算等效质量和等效力【直线运动】即将负载的等效换算到执行元件的输出轴上。D.等效转动惯量 J kieq计算：适合直线和回转运动，利用总动能不变的原理。J k1 m M( u )2 nJn( j )2eq4 2ini1kjnj1km 系统移动部件个数n 系统转动部件个数M 、u、F移动部件的质量Kg、速度m / s、负载力NiiiJ 、n 、Tjjj转动部件的转动惯量kg m2、转速r / min、负载转

34、矩N mn 电动机转速r / minkE.等效负载转矩T keq计算：适合负载是力或者力矩，利用在 t 时间内克服负载所作虚功的原理。T k 1 mFunT nii jjeq2i1nnkj1k留意 工作台速度 u 计算:一般状况下 M 的总质量对应工作台总速度而不是电动机转速。iu丝杠传动:i LnsL 丝杠长度 ns 丝杠转速u R 齿轮齿条传动：in mZm1000n 电动机转速mm 齿轮模数Z 齿轮齿数典型PLC 梯形图设计及单片机编程例 1.设设备 B 为一打印机，每打印完一个字符会输出“打印完”信号（负脉冲）。8255 的 B 口接受方式 1 输出方式工作，CPU 接受中断方式把握打印机打印。若要将 MCS-51 内部 RAM 中 30H 开头的 32个单元的字符输