3.6计算机控制系统的设计.pdf

第3 章机电一体化的计算机控制技术 3.6 计算机控制系统的设计 第3 章机电一体化的计算机控制技术  不同产品所需的控制功能、控制形式和动作控制方式 也不尽相同。  由于采用计算机作为机电系统的控制器，因此其控制 系统的设计就是选用计算机、设计接口、选用控制形 式和动作控制方式的问题。 第3 章机电一体化的计算机控制技术 3.6.1 计算机控制系统的选择 计算机控制系统作为机电产品的核心，必须具备以下基本 条件： 实时的信息转换和控制功能，即稳定性好，反应速度快 人机交互功能 机电部件接口的功能 对控制软件运行的支持功能 专业与通用的选择 硬件与软件的权衡 第3 章机电一体化的计算机控制技术 3.6.2 计算机控制系统的内容和步骤 计算机控制系统的设计包括硬件电路设计和软件设计 选择不同的控制器，硬件电路设计和软件设计的工作量 不同，设计的步骤也略有差异。 控制系统应遵照的步骤： 确定系统总体控制方案 建立数学模型并确定控制算法 选择微型计算机 控制系统总体设计 软件设计 第3 章机电一体化的计算机控制技术 3.6.2 计算机控制系统的内容和步骤 1.确定系统总体控制方案 了解被控对象的控制要求，构思计算机控制系统的整体方案 考虑执行元件采用何种方式 考虑是否有特殊控制要求，对于具有高可靠性、高精度和快 速性要求的系统，应采取哪些措施 考虑计算机在整个控制系统的作用 初步估算成本 有缘学习更多+谓ygd3076考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺） 第3 章机电一体化的计算机控制技术 3.6.2 计算机控制系统的内容和步骤 2.建立数学模型并确定控制算法 对任何一个具体计算机控制系统进行分析、综合或设计， 首先应建立该系统的数学模型，并确定控制算法。 每个控制系统都有一个特定的控制规律，因此每个控制系统 都有一套与此控制规律相对应的控制算法： 机床控制中常使用逐点比较法的控制算法和数字积分法的 控制算法； 直接数字控制系统中常用的PID调节控制算法； 位置数字伺服系统中常用的最少拍控制算法； 另外还有各种最优控制算法、随机控制、自适应控制等控 制算法。 第3 章机电一体化的计算机控制技术 3.6.2 计算机控制系统的内容和步骤 2.建立数学模型并确定控制算法 数学模型：系统动态特性的数学表达式。它反映了系统输 入内部状态和输出之间的数量和逻辑关系。这些关系式为计 算机进行运算提供了依据，即由数学模型推出控制算法。 计算机控制:按照规定的控制算法进行控制。 有缘学习更多+谓ygd3076考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺） 第3 章机电一体化的计算机控制技术 3.6.2 计算机控制系统的内容和步骤 3.选择微型计算机 小系统，一般监视控制量为开关量和少量数据信息的模拟 量，可采用单片机或PLC； 数据处理量大的系统，往往采用基于各类总线结构的工控 机； 多层次、复杂的机电系统，采用分级分布式控制系统。根 据各级及控制对象的特点，可分别采用单片机、PLC、总线