程序控制系统的给定量为变量，但其变化规律是预 先确定的。可以预先将给定量的变化规律编成程序， 由该程序发出控制指令，在输入装置中再将控制指 令转换为控制信号，使被控量按指令的要求运动。
（3）随动控制系统。 随动控制系统在工业部门又称为伺服系统。这种系 统的给定量的变化规律是不能预先确定的。
2020年12月9日星期三
执行装置是根据控制信息和指令完成既定动作的装 置。根据动力源的不同，可将执行装置分为电气执 行装置、液压执行装置和气动执行装置。
1）电气执行装置 2）液压执行装置 3）气动执行装置
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机电控制技术
机电控制技术概述
5.驱动部分 6.控制和信息处理单元
7.接口
驱动部分可在控制信号的作用下提供动力，根据控 制信号驱动各种执行装置完成各种动作和功能。
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4.执行装置
机械本体是机电控制系统所有功能元素的机械支持 部分，包括机身、框架和机械链接等。
传动装置的主要功能是传递转矩和转速。常用的机 械传动装置包括齿轮传动、带传动、链传动、挠性 传动、间歇传动和轴系传动等。具体要求包括以下 3个方面：精密化、高速化、小型化、轻量化。
检测传感部分的功能是对机电控制系统运行所需的 各种参数及状态进行检测，并转换成可识别的信号， 传输到信息处理单元。
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机电控制技术概述
2）按系统中传递信号的性质分
（1）连续控制系统。
连续控制系统是指系统中各部分传递的信号都是 时间的连续函数的系统。该系统包括线性连续控 制系统和非线性连续控制系统。其中，能用线性 微分方程描述的系统称为线性连续控制系统；不 能用线性微分方程描述，且存在着非线性部件的 系统称为非线制系统的基本概念
为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控对象和控制装置按照一
定的方式连接起来，形成一个有机体，这个有机体称为控制系统。控制 系统是物理学的一部分，是专门用来对物质运动规律进行控制的，其数 学表征形式是运动的微积分方程。它的作用就是根据现在的理想与现实 之间的差距来指导系统下一步的操作。
控制和信息处理单元可将传感器的检测信息和外部 输入命令进行集中、存储、分析和加工，根据信息 处理结果，按照一定的程序和节奏发出相应的指令， 控制整个系统有序地运行。它一般由计算机、可编 程序控制器、数控装置以及逻辑电路、A/D与D/A 接转口换是器控、制输系入统/输中出各接单口元和和计环算节机之外间部进设行备物等质组、成能。 量和信息交换的连接界面，具有对信号进行变换、 放大及传递的功能。它将各组成要素连接成为一个 有机体，由控制和信息处理单元引导各功能环节协 调一致地运行。
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1.2 机电控制系统
1.2.2 机电控制系统的基本要素 常见的机电控制系统应包括机械本体、传动装置、
检测传感部分、执行装置、驱动部分、控制和信息处 理单元及接口等几个基本要素。
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1.机械本体 2.传动装置 3.检测传感部分
（3）向系统化和复合集成化的方向发展。
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1.4 机电控制技术的相关学科
机电控制技术是在传统技术的基础上，与一些新兴技术相结合而发展起 来的。与机电控制技术的技术可以归纳为检测传感技术、信息处理技术、 自动控制技术、伺服传动技术、精密机械技术及系统总体技术。这些共 性相关技术之间的关系如下图所示。
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2.控制系统的分类 1）按给定量的特征分 （1）恒值控制系统。
（2）程序控制系统。
恒值控制系统是一种使预期量不随时间变化的常 量反馈控制系统。该系统的预期量一经给定，在 运行过程中就不再改变(但可按期校准或更改给定 量)。其任务是保证在任何扰动下系统的被控量为 恒值。
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1.5 机电控制技术的、技术和经济效益
机电控制技术综合利用各相关技术的优势，扬长避短，取得了系统优化 的效果，产生了显著的社会、技术和经济效益，具体表现如下：
（1）提高精度。 （2）增强功能。 （3）节约能源，降低消耗。 （4）提高生产效率，降低成本。 （5）提高安全性和可靠性。 （6）减轻劳动强度，改善劳动条件。 （7）改善操作性和使用性。 （8）简化结构，减轻负担。 （9）增强柔性应用功能。
（2）离散控制系统。
离散控制系统是指系统中某一处或数处的信号是以 脉冲序列或数字量传递的系统。在离散控制系统中， 数字信息的测量、放大、比较和给定等过程均由计 算机实现，计算机的输出经D/A转换器后传给伺服 放大器，然后再去驱动执行元件也可由计算机直接 输出数字信号，经数字放大器后驱动数字式执行元 件。
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4.控制系统的基本要求 由于控制系统应用于不同的场合，因而对它有不同的性能要求。一般可将控 制系统的基本要求归结为以下几种：
（1）稳定性。 （2）精确性。 （3）快速性。 （4）安全性。
稳定性是保证控制系统正常工作的先决条件。
控制系统的精确性即控制精度，一般以稳态偏差来 衡快量速。性是指当系统的被控量与给定量之间产生偏差 时，消除这种偏差的快慢程度。快速性越好的系统， 由消于除技偏术差上过的渡原过因程，的安时全间控就制越的短问，题因尚而未具很有好较地好解的 决动，态在性国能内。外发生过多次安全事故，损失巨大。因 此，国内外对于控制系统的故障诊断十分重视，成 立了专门的委员会负责这一学科的组织和发展工作。
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3.控制系统的控制方法
控制方法的不同，控制系统的组成部分也不同。最常用的有比例积分微分 (PID)控制方法。随着科学技术的突飞猛进，于是新的控制方法便发展起来。
1）自适应控制 2）模糊控制 3）神经网络控制 4）智能控制 5）计算机控制
自适应控制是指通过不断地测量系统的输入/输出状 态及其性能参数，逐渐了解和掌握对象的信息，然 后根据所得的信息按一定的控制策略，作出决策去 更新控制器的参数，从而达到所要求的控制性能指 标模。糊控制是指以模糊集合理论为基础的控制技术。
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机电控制技 术概述
机电控制技术概述
目录
1.1 控制系统 1.2 机电控制系统 1.3 机电控制技术的发展 1.4 机电控制技术的相关技术 1.5 机电控制技术的社会、技术和经济效益
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1.1 控制系统
1.1.1 控制的基本概念
控制是指为达到某种目的，对某些对象施加所需的操作。
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1.2 机电控制系统
1.2.1 机电控制系统概述 20世纪60年代，一系列高新技术，如微电子技术、自动化技术、生物
技术、传感技术、光纤通信技术等，都以空前的速度向前发展，并且逐 渐向传统产业渗透，机械系统已不再是单纯的机械结构，而更多的是与 信息系统、自动控制系统等结合在一起，组成一个有机体，并逐渐形成 以电机为支柱的机电系统，即机电控制系统。
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1.3 机电控制技术的发展
1.3.1 机电控制技术的发展概况 随着科学技术的不断发展、生产工艺的改进，特别是计算机技术的应用， 新型控（制1）策向略高的精出度现、，高不效断率改、变高着性机能电和控智制能技化术的的方面向貌发。展在。控制方法上， 从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能化 控制；在操作上，从人工处理到计算机处理；在控制原理上，从单一的 有触头硬接线继电器的逻辑控制系统发展到以微处理器为中心的网络化 自动（控2制）系向统小。型化、轻型化和多功能化的方向发展。 世界各先进工业国家的机电控制技术的各有特点，其发展的重点和具体 做法也不尽相同，但总的趋势是一致的，归纳起来主要包括以下3个方 面：
一个理想的智能控制系统应具备以下几个方面的功能： 是（指1）以具人有工关神于人经机网环络境为的基知础识的及控如何制利技用术这。些知识的策略；
（2）具有自适应、自组织、自学习和自协调的能力； （3）能满足多目标、多层次的高标准要求，有判断决策的能力； （4）有容错性； （5）具有智能化的人机界面。
计算机控制是指利用计算机来实现生产过程的自动 化控制。