●纯机械（凸轮、丝杠、齿轮等） ●电力—机械（接触器、电磁铁、电动机等） ●液压（气动）—机械（电磁阀、电动阀）
18/10
（3）转换器 将发令器发出的指令进行必要的的形式
转换并传送到执行器。
三种类型：
●简单地传递原始指令 ●放大、缩小原始指令能量；传输时间滞后 ●改变原始指令能量形式
转换器通常是机、液、电子等部分的组 合，如各种机构、电子（液、气）放大器、 （电、液、气）中间继电器等。
18/11
控制器小结： ●控制器是组成控制系统的最小作用单元； ●多个控制器组合应用时，有并联、串联、
交叉等结合形式；（确定的逻辑关系） ●当执行器功率较小且原始指令形式无需变
换时，可省略转换器； ●有多个子系统存在且协调运行时，应设置 中央控制器统一协调。
18/12
3.控制方式 控制系统按控制逻辑产生的依据不同，有
时间控制、行程控制、时间—行程混合控制三 种基本类型。
（1）时间控制 按时间顺序控制，系统中所有执行器严格
按照预定的时间顺序运行。
特点：控制系统严格按时发送指令，不受实际
执行情况影响。
实例：平面磨床、全自动洗衣机
18/13
时间控制应用考虑的问题： ●适合简单机械循环的工作模式 ●设计必要的辅助报警环节，发现执行误差时 及时中断程序，并根据情况恢复运行或复位
机械系统、流体系统、电气系统
实际应用通常是多种控制的组合。 （3）控制实例分析
例1：三相异步电机启停控制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
任务——三相电源开/合 控制方法——按钮 →继电器 →接触器
（机械）（弱电）（强电）
18/05
例2：平面磨床进给运动控制
任务——工作台往返运动
主轴间歇前后运动 主轴间歇上下运动
控制方法：
（1）微动开关→电磁换向阀→液压缸 （2）微动开关→控制器→步进电机（启） →微进给机构→延时继电器→步进电机（停）
（如：微动开关、光电开关）
18/15
控制逻辑关系： 为实现产品功能，控制系统中各个执行器
应遵循的运动关系。 行程控制关键技术：位置识别
运行过程以到达预期位置为后续控制基点， 实现整体自动控制。
●信号采集元件的精度、灵敏度 ●放大系统的效率、失真程度 ●信号转换（数/模）的可靠性
18/16
（3）时间-行程组合控制 工作程序中部分执行元件按时序信号动作，
械、气动、液压等。
●计算机控制指令——数字/模拟 ●光电开关——模拟 ●按钮、挡铁、行程开关、凸轮——机械 ●行程阀——气、液 ●继电器——模拟
18/09
（2）执行器 按要求完成各种工作任务的功能性器件。 转换器 将原始指令转换成执行器 可识别
的控制指令，执行器按控制指令驱动工作机运 动部件按工序要求动作。 常用执行器类型：
18/07
2.控制系统的组成
控制器：控制系统中的基本单元，实现具
体的控制功能。
一个实用的控制系统通常包含多个不同 类型的控制器，控制器之间逻辑关联。
常规控制器的三部分：
发令器、转换器、执行器
原始
发令器 指令
控制
转换器 指令
执行器
18/08
（1）发令器 按预定要求发送控制原始指令。
发令器指令原始能量形式： 电（强、弱、模拟、数字）、光电、机
●微机及单片机 ●可编程控制器 5.控制用电机控制原理及技术
18/02
第9章 控制系统 §9.1概述
控制的作用：保证工作机的所有结构能严格按
照预定的顺序，协调、有序地工作。
方案 原理
控制1
机构1
功能1
控制2
机构2
功能2
………
集中 控制
总功能 产 品
机器三大核心：动力、执行、控制
18/03
1.控制系统的种类和特点 控制系统的质量直接影响设备的生产效
时间控制实例：
全自动洗衣机、各型打印机 各类自动机床、加工中心 其他程序控制设备（生产、检测线）
18/14
微动
（2）行程控制
开关
以预定执行器的动作状态的逻辑关系为
控制依据实施的自动控制。
光电开关
行程发生器：
能对执行机构动作状态发出
信号，该信号可输入逻辑线路，
系统中转换器（处理器）以此作出判断并发出与 执行器匹配的驱动信号。
上次课程主要内容
1.总体设计的四个过程 两个核心内容：●方案设计 ●技术设计 2.七点基本要求 ●可靠性 ●精度控制 ●生产率和自动化程度 ●操作方便使用安全 ●提高三化程度 ●造型协调、美观 ●综合成本 3.方案评估
●三项内容 ●加权系数综合评分法
18/01
本章主要内容
1.控制概述 （1）控制的作用、内容及特点 （2）控制系统的组成、方式 3.机械控制系统及典型控制实例 4.电气控制系统 （1）典型控制实例 （2）计算机控制
率及运行的可靠性。
（1）工作机自动化发展过程
●机械：杠杆、凸轮、汽缸、液压缸等机构 ●电气：电磁铁、电磁离合器、继电器、接触
器等（含弱电和强电）
●可编程控制技术：工业用可编程控制器，
即高度模块化的数模转换控制技术
●计算机技术：计算机为核心的控制体系
18/04
（2）控制系统分类
三相电机驱动
常用三大控制系统：
而另一部分按行程信号动作。
采用组合控制方式，运动过程的变化通常 关系到控制方式的变化。
行程反馈信号：通过反馈回路信号提示系统运 行状态，确定运动过程控制方式的转换。
控制方式转换： ●行程—行程 ●行程—时间 ●时间—时间 ●时间—行程
18/17
（4）控制理论和控制算法
控制理论：研究控制系统特性和控制方法
在限定的时间内完成上述步骤。 （3）与上相同或手动
18/06
例3：程控式全自动洗衣机。
目标任务： 一次性完成各类衣物洗涤、清理、风干。
控制实现： ●主电机按时序启动、停止； ●离合器按时序启动、停止（实现正反转）； ●进、排水阀按时序启动、停止； ●辅助电机按时序启动、停止； ●控制面板信号显示 ●可编程控制器（PLC）集中管理
的基础理论。 控制理论分经典理论控制（比例积分、微
分等）和现代控制理论（最优、自适应、模糊 控制等）两大类。 控制算法：运用计算机实施自动控制时实现预 期控制理论的具体应用程序。
18/18
思考题：
P336：1 2.控制系统由哪些部分组成？为什么 需要转换器？ 3.什么是时间控制？什么是行程控制？
思考题