第一篇：伺服系統(tǒng)工作原理（本站推薦）

第一部分：伺服系統(tǒng)的工作原理 伺服系統(tǒng)(servo system)亦稱隨動(dòng)系統(tǒng)，屬于自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一種，它用來控制 被控對(duì)象的轉(zhuǎn)角(或位移)，使其能自動(dòng)地、連續(xù)地、精確地復(fù)規(guī)輸入指令的變化規(guī) 律。它通常是具有負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，有的場(chǎng)合也可以用開環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)其功 能。在實(shí)際應(yīng)用中一般以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)，例如數(shù)控 機(jī)床等。使用在伺服系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)要求具有響應(yīng)速度快、定位準(zhǔn)確、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 較大等特點(diǎn)，這類專用的電機(jī)稱為伺服電機(jī)。其基本工作原理和普通的交直流電機(jī) 沒有什么不同。該類電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)單元稱為伺服驅(qū)動(dòng)單元，有時(shí)簡(jiǎn)稱為伺服，一 般其內(nèi)部包括轉(zhuǎn)矩（電流）、速度和/或位置閉環(huán)。其工作原理簡(jiǎn)單的說就是在開 環(huán)控制的交直流電機(jī)的基礎(chǔ)上將速度和位置信號(hào)通過旋轉(zhuǎn)編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等反 饋給驅(qū)動(dòng)器做閉環(huán)負(fù)反饋的PID調(diào)節(jié)控制。再加上驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流閉環(huán)，通過這 3個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)，使電機(jī)的輸出對(duì)設(shè)定值追隨的準(zhǔn)確性和時(shí)間響應(yīng)特性都提高很多。伺服系統(tǒng)是個(gè)動(dòng)態(tài)的隨動(dòng)系統(tǒng)，達(dá)到的穩(wěn)態(tài)平衡也是動(dòng)態(tài)的平衡。全數(shù)字伺服系統(tǒng)一般采用位置控制、速度控制和力矩控制的三環(huán)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)硬 件大致由以下幾部分組成：電源單元；功率逆變和保護(hù)單元；檢測(cè)器單元；數(shù) 字控制器單元；接口單元。相對(duì)應(yīng)伺服系統(tǒng)由外到內(nèi)的“位置”、“速度”、“轉(zhuǎn)矩” 三個(gè)閉環(huán)，伺服系統(tǒng)一般分為三種控制方式。在使用位置控制方式時(shí)，伺服完 成所有的三個(gè)閉環(huán)的控制。在使用速度控制方式時(shí)，伺服完成速度和扭矩（電 流）兩個(gè)閉環(huán)的控制。一般來講，我們的需要位置控制的系統(tǒng)，既可以使用伺 服的位置控制方式，也可以使用速度控制方式，只是上位機(jī)的處理不同。另外，有人認(rèn)為位置控制方式容易受到干擾。而扭矩控制方式是伺服系統(tǒng)只進(jìn)行扭矩 的閉環(huán)控制，即電流控制，只需要發(fā)送給伺服單元一個(gè)目標(biāo)扭矩值，多用在單 一的扭矩控制場(chǎng)合，比如在小角度裁斷機(jī)中，一個(gè)電機(jī)用速度或位置控制方式，用來向前傳送材料，另一個(gè)電機(jī)用作扭矩控制方式，用來形成恒定的張力?！核欧C(jī)構(gòu)系統(tǒng)』源自servomechanism system，系指經(jīng)由閉回路控 制方式達(dá)到一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)位置、速度、或加速度控制的系統(tǒng)。一個(gè)伺 服系統(tǒng)的構(gòu)成通常包含受控體(plant)、致動(dòng)器(actuator)、控制器(controller)等幾個(gè)部分，受控體系指被控制的物件，例如一格機(jī)械手 臂，或是一個(gè)機(jī)械工作平臺(tái)。致動(dòng)器的功能在於主要提供受控體的動(dòng) 力，可能以氣壓、油壓、或是電力驅(qū)動(dòng)的方式呈現(xiàn)，若是采用油壓驅(qū) 動(dòng)方式，一般稱之為油壓伺服系統(tǒng)。目前絕大多數(shù)的伺服系統(tǒng)采用電 力驅(qū)動(dòng)方式，致動(dòng)器包含了馬達(dá)與功率放大器，特別設(shè)計(jì)應(yīng)用於伺服 系統(tǒng)的馬達(dá)稱之為伺服馬達(dá)(servo motor)，通常內(nèi)含位置回授裝置，如光電編碼器(optical encoder)或是解角器(resolver)，目前主要應(yīng)用於 工業(yè)界的伺服馬達(dá)包括直流伺服馬達(dá)、永磁交流伺服馬達(dá)、與感應(yīng)交 流伺服馬達(dá)，其中又以永磁交流伺服馬達(dá)占絕大多數(shù)?？刂破鞯墓δ?在於提供整個(gè)伺服系統(tǒng)的閉路控制，如扭矩控制、速度控制、與位置 控制等。目前一般工業(yè)用伺服驅(qū)動(dòng)器(servo drive)通常包含了控制器與 功率放大器。一個(gè)傳統(tǒng)伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的組成如圖1所示，伺服驅(qū)動(dòng)器主要 包含功率放大器與伺服控制器，伺服控制器通常包含速度控 制器與扭矩控制器，馬達(dá)通常提供類比式的速度回授信號(hào)，控制界面采用±10V的類比訊號(hào)，經(jīng)由外回路的類比命令，可直接控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或扭矩。采用這種伺服驅(qū)動(dòng)器，通常 必須再加上一個(gè)位置控制器(position controller)，才能完成 位置控制。圖2所示是一個(gè)現(xiàn)代的伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)圖，其 中的伺服驅(qū)動(dòng)器包含了伺服控制器與功率放大器，伺服馬達(dá) 提供解析度的光電編碼器回授信號(hào)。圖1.一個(gè)傳統(tǒng)伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的組成 圖2.現(xiàn)代伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的組成 多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 精密伺服系統(tǒng)多應(yīng)用於多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，如工業(yè)機(jī) 器人、工具機(jī)、電子零件組裝系統(tǒng)、PCB自動(dòng)差建機(jī)等等。圖3所示是一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的方塊圖，工作物件的位置控 制可藉由平臺(tái)的移動(dòng)來達(dá)成，平臺(tái)位置的偵測(cè)有兩種方式，一種是藉由伺服馬達(dá)本身所安裝的光電編碼器，由於是以 間接的方式回授工作物件的位置，再藉由閉回路控制達(dá)到 位置控制的目的，因此也稱之為間接位置控制(indirect position control)。另一種方式是直接將位置感測(cè)元件安裝 在平臺(tái)上，如光學(xué)尺、雷射位置感測(cè)計(jì)等等，直接回授工 作物件的位置，再藉由閉回路控制達(dá)到位置控制的目的，稱之為直接位置控制(direct position control)。一個(gè)多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由高階的運(yùn)動(dòng)控制器(motion controller)與低階的伺服驅(qū)動(dòng)器(servo drive)所組成，運(yùn)動(dòng) 控制器負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)控制命令解碼、各個(gè)位置控制軸彼此間的相對(duì) 運(yùn)動(dòng)、加減速輪廓控制等等，其主要關(guān)鍵在於降低整體系統(tǒng)運(yùn) 動(dòng)控制的路徑誤差；伺服驅(qū)動(dòng)器負(fù)責(zé)伺服馬達(dá)的位置控制，主 要關(guān)鍵在於降低伺服軸的追隨誤差。圖5所示是一個(gè)雙軸運(yùn)動(dòng) 控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化控制方塊圖，在一般的情況下x-軸與y-軸的動(dòng) 態(tài)響應(yīng)特性會(huì)有相當(dāng)大的差異，在高速輪廓控制時(shí)(contouring control)，會(huì)造成顯著的誤差，因此必須設(shè)計(jì)一 個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器以整體考量的觀點(diǎn)解決此一問題。圖3.雙軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 圖4.雙軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化控制方塊圖 圖5.網(wǎng)路控制分散式伺服系統(tǒng) 圖6.伺服系統(tǒng)的整合 圖7.伺服系統(tǒng)的階層式控制架構(gòu) 圖8.伺服系統(tǒng)的環(huán)狀多回路控制架構(gòu) 圖9.現(xiàn)代伺服系統(tǒng)的階層式控制介面 圖10.直流伺服驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)方塊圖 圖11.交流伺服驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)架構(gòu)圖 圖12.泛用型伺服驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)架構(gòu)圖 圖13.一個(gè)典型閉回路控制系統(tǒng)的方塊圖 圖14.伺服系統(tǒng)的環(huán)狀多回路控制架構(gòu) 圖15.一個(gè)典型的多回路直流伺服系統(tǒng)控制方塊圖 圖16.實(shí)用的工業(yè)數(shù)位伺服控制法則 圖17.伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自調(diào)控制架構(gòu) 圖18.數(shù)位馬達(dá)控制技術(shù)的演進(jìn) 圖19.以DSP為核心的伺服系統(tǒng)解決方案 圖20.DSP數(shù)位伺服驅(qū)動(dòng)器的硬體電路圖(TI Application Note)The Resolver ?6?1 The resolver is essentially a rotating transformer ?6?1 Very rugged deviceMotor FB Velocity Feedback The Position Servo Compensator Commanded Position Drive Actual Position Position Error ++Pcomp Vcomp Icomp Actual Velocity Current Command To Inner Loop Vder* Actual Current + Motor FB +Pderived Controller Drive Current Limit Velocity Command Position Feedback +Pcomp Vff + Motor FB ++ Pderived Controller Drive Velocity Command Position Feedback Velocity Feedforward Lexium 24V Fuses Contactor Choke Motor Brake Motor Connection Brake Timing Enable Input Speed Brake Output Enable Power Section Emergency StopThe Golden Rules ?6?1 Command the System to Do Only What it is Capable of – If the motor and drive is incorrectly sized for the desired motion profile no amount of tuning will yield the desired results ?6?1 Tune Inside Out – It is essential to tune the inner loops first.A common mistake is to have a low bandwidth, poorly tuned velocity loop then try to tune the position loop.The position loop can never be properly tuned because of the phase shift in the inner loop ?6?1 Proper Grounding and Shielding – Great care must be taken in following the grounding and shielding procedures in the installation manual.If there is excessive system noise the system must be detuned(low bandwidth)so that it is not excited by high frequency noise ?6?1 Robust Mechanical Design – Ensure that there is minimum flexibility in the mechanical system and that couplings are tight.Without a good mechanical design, resonances will be introduced which again force system detuning Velocity Control Architecture + +Pderived Position Feedback Proportional Plus Integral Velocity Loop Position Control Architecture +P P+I Vderivedstep change in velocity ?6?1 Constant speed ?6?1 Constant torque ?6?1 Constant current The Current Loop ?6?1 The current loop is configured automatically when the motor is selected.It is usually not necessary to modify parameters.Optimizing Velocity Loop Step Response ?6?1 Proportional Gain – Higher proportional gain results in faster rise time but more overshoot and ringing.The optimum response is a small amount of overshoot with minimal ringing ?6?1 Integral Gain – Higher integral gain improves immunity to disturbances but increases ringing.In a high friction system the integral gain can be increased more significantly Time Velocity The Position Loop ?6?1 The integral term moves from the velocity loop to the position loop.It should normally be increased 2-3 times the value from the optimized speed loop.A higher integral gain reduces following error but increases ringing ?6?1 The proportional gain may require no adjustment.A higher gain reduces following error bu increases ringing ?6?1 Following error is significantly reduced by Vff which normally requires no adjustment from the default 第二部分：伺服電機(jī)的工作原理 無刷永磁電機(jī)原理圖 Rotor Magnets 3 Phase Stator Windings Phase A Phase B Phase C Motor Inertia m F Force = mass x linear acceleration J T Torque = inertia x angular acceleration Step 2 Step 3 Step 4 Step 1 步進(jìn)電機(jī)原理圖 Servo/Stepper Comparison Feature Servo Stepper Torque/Speed Excellent Limited Efficiency High Low Position Information Yes Possible Lost Steps Ease of Use Requires Tuning Very Simple Settling Time Excellent Poor to Fair Cost Higher Lower Position Resolution High Limited Resonances Low High Velocity Ripple Excellent Poor Runaway Take Precautions Inherently Safe DC Permanent Magnet Motor-Theory of Operation N S + _ Magnetic Field Around Rotor Coil Permanent Magnet Stator Brush Commutator Rotor Coils Multiple Poles and Coils S N S N S N Feedback Devices Explain the feedback concepts of resolution, accuracy and repeatability Discuss resolvers and encoders and how they work Compare feedback options and review relative benefits Resolution Higher Resolution Lower Resolution Accuracy Higher Accuracy Lower Accuracy ?6?1 Accuracy defines how close each measured position is to the actual physical position ?6?1 The higher accuracy example has a tighter tolerance for the placement of each increment Repeatability High Repeatability ?6?1 In the example above, the accuracy is poor but the repeatability is good Incremental, Absolute and Multiturn Position Change Actual Position Within Revolution Incremental Absolute Multiturn Actual Position Over Multiple Revolutions The Incremental Encoder Sensor 1 Sensor 2 Moving Disk Light Source Sensor 1 Sensor 2 ?6?1 The encoder uses optical scanning of a fine grating in the form of a moving disc ?6?1 The incremental encoder can only measure position changes ?6?1 Digital pulse ouputs are typically provided which can be counted by the controller ?6?1 A third sensor is often used to generate a marker pulse at a specific position within a revolution The Absolute Encoder ?6?1 The absolute encoder has multiple disks which completely define position within a revolution ?6?1 With mechanical gearing of the disk to another moving disk it is possible to define position over multiple revolutions ?6?1 The encoder interface to the is typically Endat/Hyperface or SSI 總結(jié) ?6?1 交流伺服電機(jī)通常都是單相異步電動(dòng)機(jī)，有鼠籠形轉(zhuǎn)子和杯形轉(zhuǎn)子兩種結(jié)構(gòu) ?6?1 形式。與普通電機(jī)一樣，交流伺服電機(jī)也由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。定子上有兩個(gè) ?6?1 繞組，即勵(lì)磁繞組和控制繞組，兩個(gè)繞組在空間相差90°電角度。固定和保 ?6?1 護(hù)定子的機(jī)座一般用硬鋁或不銹鋼制成?；\型轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子和普 ?6?1 通三相籠式電機(jī)相同。杯形轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖3-12由外定子4，杯 ?6?1 形轉(zhuǎn)子3和內(nèi)定子5三部分組成。它的外定子和籠型轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)相同，?6?1 轉(zhuǎn)子則由非磁性導(dǎo)電材料（如銅或鋁）制成空心杯形狀，杯子底部固定在轉(zhuǎn) ?6?1 軸7上?？招谋谋诤鼙。ㄐ∮?.5mm），因此轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小。內(nèi)定子由硅鋼 ?6?1 片疊壓而成，固定在一個(gè)端蓋1、8上，內(nèi)定子上沒有繞組，僅作磁路用。電 ?6?1 機(jī)工作時(shí)，內(nèi)、外定子都不動(dòng)，只有杯形轉(zhuǎn)子在內(nèi)、外定子之間的氣隙中轉(zhuǎn) ?6?1 動(dòng)。對(duì)于輸出功率較小的交流伺服電機(jī)，常將勵(lì)磁繞組和控制繞組分別安放 ?6?1 在內(nèi)、外定子鐵心的槽內(nèi)。交流伺服電機(jī)的工作原理和單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī) ?6?1 無本質(zhì)上的差異。但是，交流伺服電機(jī)必須具備一個(gè)性能，就是能克服交流 ?6?1 伺服電機(jī)的所謂“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，即無控制信號(hào)時(shí)，它不應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，特別是當(dāng)它 ?6?1 已在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果控制信號(hào)消失，它應(yīng)能立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。而普通的感應(yīng)電動(dòng) ?6?1 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來以后，如控制信號(hào)消失，往往仍在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。?6?1 當(dāng)電機(jī)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，如控制繞組不加控制電壓，此時(shí)只有勵(lì)磁繞組 ?6?1 通電產(chǎn)生脈動(dòng)磁場(chǎng)。可以把脈動(dòng)磁場(chǎng)看成兩個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這兩個(gè)圓形旋 ?6?1 轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同樣的大小和轉(zhuǎn)速，向相反方向旋轉(zhuǎn)，所建立的正、反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ?6?1 分別切割籠型繞組（或杯形壁）并感應(yīng)出大小相同，相位相反的電動(dòng)勢(shì)和電 ?6?1 流（或渦流），這些電流分別與各自的磁場(chǎng)作用產(chǎn)生的力矩也大小相等、方 ?6?1 向相反，合成力矩為零，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不起來。一旦控制系統(tǒng)有偏差信 ?6?1 號(hào)，控制繞組就要接受與之相對(duì)應(yīng)的控制電壓。在一般情況下，電機(jī)內(nèi)部產(chǎn) ?6?1 生的磁場(chǎng)是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。一個(gè)橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)可以看成是由兩個(gè)圓形旋 ?6?1 轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成起來的。這兩個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)幅值不等（與原橢圓旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向 ?6?1 相同的正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)大，與原轉(zhuǎn)向相反的反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)?。韵嗤乃俣?，向相反的方向 ?6?1 旋轉(zhuǎn)。它們切割轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)的電勢(shì)和電流以及產(chǎn)生的電磁力矩也方向相反、大小不 ?6?1 等（正轉(zhuǎn)者大，反轉(zhuǎn)者?。┖铣闪夭粸榱悖运欧姍C(jī)就朝著正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向轉(zhuǎn) ?6?1 動(dòng)起來，隨著信號(hào)的增強(qiáng)，磁場(chǎng)接近圓形，此時(shí)正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)及其力矩增大，反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)及 ?6?1 其力矩減小，合成力矩變大，如負(fù)載力矩不變，轉(zhuǎn)子的速度就增加。如果改變控制電 ?6?1 壓的相位，即移相180o，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向相反，因而產(chǎn)生的合成力矩方向也相反，伺 ?6?1 服電機(jī)將反轉(zhuǎn)。若控制信號(hào)消失，只有勵(lì)磁繞組通入電流，伺服電機(jī)產(chǎn)生的磁場(chǎng)將是 ?6?1 脈動(dòng)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子很快地停下來。?6?1 為使交流伺服電機(jī)具有控制信號(hào)消失，立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)的功能，把它的轉(zhuǎn)子電 ?6?1 阻做得特別大，使它的臨界轉(zhuǎn)差率Sk大于1。在電機(jī)運(yùn)行過程中，如果控制 ?6?1 信號(hào)降為“零”，勵(lì)磁電流仍然存在，氣隙中產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)磁場(chǎng)，此脈動(dòng)磁 場(chǎng)可 ?6?1 視為正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的合成。圖3-13畫出正向及反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ?6?1 切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體后產(chǎn)生的力矩一轉(zhuǎn)速特性曲線1、2，以及它們的合成特性曲線 ?6?1 3。圖3-13b中，假設(shè)電動(dòng)機(jī)原來在單一正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的帶動(dòng)下運(yùn)行于A點(diǎn)，?6?1 此時(shí)負(fù)載力矩是。一旦控制信號(hào)消失，氣隙磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為脈動(dòng)磁場(chǎng)，它可視為 ?6?1 正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的合成，電機(jī)即按合成特性曲線3運(yùn)行。由于轉(zhuǎn) ?6?1 子的慣性，運(yùn)行點(diǎn)由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生了一個(gè)與轉(zhuǎn)子原來轉(zhuǎn)動(dòng)方 ?6?1 向相反的制動(dòng)力矩。在負(fù)載力矩和制動(dòng)力矩的作用下使轉(zhuǎn)子迅速停止。?6?1 必須指出，普通的兩相和三相異步電動(dòng)機(jī)正常情況下都是在對(duì)稱狀態(tài) 下工作，不對(duì)稱運(yùn)行屬于故障狀態(tài)。而交流伺服電機(jī)則可以靠不同程 度的不對(duì)稱運(yùn)行來達(dá)到控制目的。這是交流伺服電機(jī)在運(yùn)行上與普通 異步電動(dòng)機(jī)的根本區(qū)別。

第二篇：0904048導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)教學(xué)大綱

《導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

一、課程基本信息

課程編號(hào)：0904048 課程中文名稱：導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)

課程英文名稱：Theory and Design of Missile Servo System 課程性質(zhì)：專業(yè)主干課程 考核方式：考試

開課專業(yè)：探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù) 開課學(xué)期：7 總學(xué)時(shí)： 32（其中理論32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)）總學(xué)分：2

二、課程目的

導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)是導(dǎo)彈控制系統(tǒng)和穩(wěn)定回路中一個(gè)不可缺少的組成部分。本課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用自動(dòng)控制理論、自動(dòng)控制元件等基礎(chǔ)知識(shí)，掌握伺服系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)，掌握導(dǎo)彈上電動(dòng)舵機(jī)、液壓舵機(jī)、氣壓舵機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量機(jī)構(gòu)以及導(dǎo)引頭伺服機(jī)構(gòu)的原理與設(shè)計(jì)，了解導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)。

三、教學(xué)基本要求（含素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求）

1.掌握伺服系統(tǒng)的概念及導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的基本組成。2.掌握伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。

3.掌握導(dǎo)彈上的電動(dòng)舵機(jī)、液壓舵機(jī)以及氣壓舵機(jī)伺服機(jī)構(gòu)的原理與設(shè)計(jì)。4.掌握發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量機(jī)構(gòu)工作原理。5.掌握電視導(dǎo)引頭和紅外導(dǎo)引頭伺服機(jī)構(gòu)原理。6.了解導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)。

四、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

第一章

概論（2學(xué)時(shí)）

伺服系統(tǒng)的發(fā)展、基本組成；導(dǎo)彈執(zhí)行元件及伺服系統(tǒng)基本組成。第二章

伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析（8學(xué)時(shí)）

伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述；穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)包括負(fù)載的分析計(jì)算，執(zhí)行元件的選擇，檢測(cè)裝置的選擇，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)和選擇等，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)包括動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原則，希望特性的繪制，補(bǔ)償環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的獲取，補(bǔ)償裝置的實(shí)現(xiàn)等。第三章

電動(dòng)舵機(jī)伺服機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）

舵機(jī)及伺服機(jī)構(gòu)組成；直接控制式電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)和間接控制式電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理。第四章

液壓舵機(jī)伺服機(jī)構(gòu)（4學(xué)時(shí)）

液壓伺服機(jī)構(gòu)的組成和工作原理；電液伺服閥的分析與設(shè)計(jì)。第五章

氣動(dòng)舵機(jī)伺服機(jī)構(gòu)（2學(xué)時(shí)）氣動(dòng)舵機(jī)伺服機(jī)構(gòu)的組成和工作原理。第六章

發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量機(jī)構(gòu)（2學(xué)時(shí)）發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量機(jī)構(gòu)工作原理。

第七章

導(dǎo)引頭伺服系統(tǒng)。（6學(xué)時(shí)）

導(dǎo)引頭伺服系統(tǒng)組成：電視導(dǎo)引頭伺服系統(tǒng)原理、組成和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；紅外導(dǎo)引頭組成及伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理。

第八章

導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）

導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)電磁兼容的解決方法，電氣系統(tǒng)的電磁環(huán)境，電磁兼容設(shè)計(jì)。

五、教學(xué)方法及手段（含現(xiàn)代化教學(xué)手段及研究性教學(xué)方法）

使用多媒體課件授課。

六、實(shí)驗(yàn)（或）上機(jī)內(nèi)容

無

七、先修課程

先修課程：自動(dòng)控制元件、自動(dòng)控制理論、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)。

八、教材及主要參考資料

教材：

自編講義《導(dǎo)彈伺服系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》 主要參考資料：

[1] 張莉松，胡佑德，徐立新.伺服系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)[M].北京理工大學(xué)出版社，2006.[2] 劉勝.現(xiàn)代伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2001.[3] 潘榮霖.飛航導(dǎo)彈測(cè)高裝置與伺服機(jī)構(gòu)[M].北京：宇航出版社，1993.[4] 葉堯卿.便攜式紅外尋的防空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)[M].北京：宇航出版社，1996.[5] 張萬清.飛航導(dǎo)彈電視導(dǎo)引頭[M].北京：宇航出版社，1994.[6] 丁蘭芳.飛航導(dǎo)彈電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：宇航出版社，1994.九、課程考核方式

閉卷考試。

撰寫人簽字：

院（系）教學(xué)院長(zhǎng)（主任）簽字：

第三篇：雷達(dá)工作 原理

雷達(dá)的原理

雷達(dá)(radar)原是“無線電探測(cè)與定位”的英文縮寫。雷達(dá)的基本任務(wù)是探測(cè)感興趣的目標(biāo)，測(cè)定有關(guān)目標(biāo)的距離、方問、速度等狀態(tài)參數(shù)。雷達(dá)主要由天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)（包括信號(hào)處理機(jī)）和顯示器等部分組成。

雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生足夠的電磁能量，經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)傳送給天線。天線將這些電磁能量輻射至大氣中，集中在某一個(gè)很窄的方向上形成波束，向前傳播。電磁波遇到波束內(nèi)的目標(biāo)后，將沿著各個(gè)方向產(chǎn)生反射，其中的一部分電磁能量反射回雷達(dá)的方向，被雷達(dá)天線獲取。天線獲取的能量經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到接收機(jī)，形成雷達(dá)的回波信號(hào)。由于在傳播過程中電磁波會(huì)隨著傳播距離而衰減，雷達(dá)回波信號(hào)非常微弱，幾乎被噪聲所淹沒。接收機(jī)放大微弱的回波信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理機(jī)處理，提取出包含在回波中的信息，送到顯示器，顯示出目標(biāo)的距離、方向、速度等。

為了測(cè)定目標(biāo)的距離，雷達(dá)準(zhǔn)確測(cè)量從電磁波發(fā)射時(shí)刻到接收到回波時(shí)刻的延遲時(shí)間，這個(gè)延遲時(shí)間是電磁波從發(fā)射機(jī)到目標(biāo)，再由目標(biāo)返回雷達(dá)接收機(jī)的傳播時(shí)間。根據(jù)電磁波的傳播速度，可以確定目標(biāo)的距離為：S=CT/2

其中S：目標(biāo)距離

T：電磁波從雷達(dá)到目標(biāo)的往返傳播時(shí)間

C：光速

雷達(dá)測(cè)定目標(biāo)的方向是利用天線的方向性來實(shí)現(xiàn)的。通過機(jī)械和電氣上的組合作用，雷達(dá)把天線的小事指向雷達(dá)要探測(cè)的方向，一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，雷達(dá)讀出些時(shí)天線小事的指向角，就是目標(biāo)的方向角。兩坐標(biāo)雷達(dá)只能測(cè)定目標(biāo)的方位角，三坐標(biāo)雷達(dá)可以測(cè)定方位角和俯仰角。

測(cè)定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度是雷達(dá)的一個(gè)重要功能，—雷達(dá)測(cè)速利用了物理學(xué)中的多普勒原理．當(dāng)目標(biāo)和雷達(dá)之間存在著相對(duì)位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，目標(biāo)回波的頻率就會(huì)發(fā)生改變，頻率的改變量稱為多普勒頻移，用于確定目標(biāo)的相對(duì)徑向速度，通常，具有測(cè)速能力的雷達(dá)，例如脈沖多普勒雷達(dá)，要比一般雷達(dá)復(fù)雜得多。

雷達(dá)的戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)主要包括作用距離、威力范圍、測(cè)距分辨力與精度、測(cè)角分辨力與精度、測(cè)速分辨力與精度、系統(tǒng)機(jī)動(dòng)性等。

其中，作用距離是指雷達(dá)剛好能夠可靠發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離。它取決于雷達(dá)的發(fā)射功率與天線口徑的乘積，并與目標(biāo)本身反射雷達(dá)電磁波的能力（雷達(dá)散射截面積的大?。┑纫蛩赜嘘P(guān)。威力范圍指由最大作用距離、最小作用距離、最大仰角、最小仰角及方位角范圍確定的區(qū)域。

雷達(dá)的技術(shù)指標(biāo)與參數(shù)很多，而且與雷達(dá)的體制有關(guān)，這里僅僅討論那些與電子對(duì)抗關(guān)系密切的主要參數(shù)。

根據(jù)波形來區(qū)分，雷達(dá)主要分為脈沖雷達(dá)和連續(xù)波雷達(dá)兩大類。當(dāng)前常用的雷達(dá)大多數(shù)是脈沖雷達(dá)。常規(guī)脈沖雷達(dá)周期性地發(fā)射高頻脈沖。相關(guān)的參數(shù)為脈沖重復(fù)周期（脈沖重復(fù)頻率）、脈沖寬度以及載波頻率。載波頻率是在一個(gè)脈沖內(nèi)信號(hào)的高頻振蕩頻率，也稱為雷達(dá)的工作頻率。

雷達(dá)天線對(duì)電磁能量在方向上的聚集能力用波束寬度來描述，波束越窄，天線的方向性越好。但是在設(shè)計(jì)和制造過程中，雷達(dá)天線不可能把所有能量全部集中在理想的波束之內(nèi)，在其它方向上在在著泄漏能量的問題。能量集中在主波束中，我們常常形象地把主波束稱為主瓣，其它方向上由泄漏形成旁瓣。為了覆蓋寬廣的空間，需要通過天線的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)或電子控制，使雷達(dá)波束在探測(cè)區(qū)域內(nèi)掃描。

概括起來，雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)主要包括工作頻率（波長(zhǎng)）、脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度、發(fā)射功率、天線波束寬度、天線波束掃描方式、接收機(jī)靈敏度等。技術(shù)參數(shù)是根據(jù)雷達(dá)的戰(zhàn)術(shù)性能與指標(biāo)要求來選擇和設(shè)計(jì)的，因此它們的數(shù)值在某種程度上反映了雷達(dá)具有的功能。例如，為提高遠(yuǎn)距離發(fā)現(xiàn)目標(biāo)能力，預(yù)警雷達(dá)采用比較低的工作頻率和脈沖重復(fù)頻率，而機(jī)載雷達(dá)則為減小體積、重量等目的，使用比較高的工作頻率和脈沖重復(fù)頻率。這說明，如果知道了雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)，就可在一定程度上識(shí)別出雷達(dá)的種類。

雷達(dá)的用途廣泛，種類繁多，分類的方法也非常復(fù)雜。通?？梢园凑绽走_(dá)的用途分類，如預(yù)警雷達(dá)、搜索警戒雷達(dá)、無線電測(cè)高雷達(dá)、氣象雷達(dá)、航管雷達(dá)、引導(dǎo)雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、雷達(dá)引信、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)、機(jī)載截?fù)衾走_(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)以及防撞和敵我識(shí)別雷達(dá)等。除了按用途分，還可以從工作體制對(duì)雷達(dá)進(jìn)行區(qū)分。這里就對(duì)一些新體制的雷達(dá)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。（軍事觀察·warii.net）

雙/多基地雷達(dá)

普通雷達(dá)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)安裝在同一地點(diǎn)，而雙/多基地雷達(dá)是將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分別安裝在相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)上，地點(diǎn)可以設(shè)在地面、空中平臺(tái)或空間平臺(tái)上。由于隱身飛行器外形的設(shè)計(jì)主要是不讓入射的雷達(dá)波直接反射回雷達(dá)，這對(duì)于單基地雷達(dá)很有效。但入射的雷達(dá)波會(huì)朝各個(gè)方向反射，總有部分反射波會(huì)被雙/多基地雷達(dá)中的一個(gè)接收機(jī)接收到。美國(guó)國(guó)防部從七十年代就開始研制、試驗(yàn)雙/多基地雷達(dá)，較著名的“圣殿”計(jì)劃就是專門為研究雙基地雷達(dá)而制定的，已完成了接收機(jī)和發(fā)射機(jī)都安裝在地面上、發(fā)射機(jī)安裝在飛機(jī)上而接收機(jī)安裝在地面上、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都安裝在空中平臺(tái)上的試驗(yàn)。俄羅斯防空部隊(duì)已應(yīng)用雙基地雷達(dá)探測(cè)具有一定隱身能力的飛機(jī)。英國(guó)已于70年代末80年代初開始研制雙基地雷達(dá)，主要用于預(yù)警系統(tǒng)。

相控陣?yán)走_(dá)

我們知道，蜻蜓的每只眼睛由許許多多個(gè)小眼組成，每個(gè)小眼都能成完整的像，這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多。與此類似，相控陣?yán)走_(dá)的天線陣面也由許多個(gè)輻射單元和接收單元（稱為陣元）組成，單元數(shù)目和雷達(dá)的功能有關(guān)，可以從幾百個(gè)到幾萬個(gè)。這些單元有規(guī)則地排列在平面上，構(gòu)成陣列天線。利用電磁波相干原理，通過計(jì)算機(jī)控制饋往各輻射單元電流的相位，就可以改變波束的方向進(jìn)行掃描，故稱為電掃描。輻射單元把接收到的回波信號(hào)送入主機(jī)，完成雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的搜索、跟蹤和測(cè)量。每個(gè)天線單元除了有天線振子之外，還有移相器等必須的器件。不同的振子通過移相器可以被饋入不同的相位的電流，從而在空間輻射出不同方向性的波束。天線的單元數(shù)目越多，則波束在空間可能的方位就越多。這種雷達(dá)的工作基礎(chǔ)是相位可控的陣列天線，“相控陣”由此得名。

相控陣?yán)走_(dá)的優(yōu)點(diǎn)

（1）波束指向靈活，能實(shí)現(xiàn)無慣性快速掃描，數(shù)據(jù)率高；（2）一個(gè)雷達(dá)可同時(shí)形成多個(gè)獨(dú)立波束，分別實(shí)現(xiàn)搜索、識(shí)別、跟蹤、制導(dǎo)、無源探測(cè)等多種功能；（3）目標(biāo)容量大，可在空域內(nèi)同時(shí)監(jiān)視、跟蹤數(shù)百個(gè)目標(biāo)；（4）對(duì)復(fù)雜目標(biāo)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)；（5）抗干擾性能好。全固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)的可靠性高，即使少量組件失效仍能正常工作。但相控陣?yán)走_(dá)設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)昂貴，且波束掃描范圍有限，最大掃描角為90°～120°。當(dāng)需要進(jìn)行全方位監(jiān)視時(shí)，需配置3～4個(gè)天線陣面。

相控陣?yán)走_(dá)與機(jī)械掃描雷達(dá)相比，掃描更靈活、性能更可靠、抗干擾能力更強(qiáng)，能快速適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)條件的變化。多功能相控陣?yán)走_(dá)已廣泛用于地面遠(yuǎn)程預(yù)警系統(tǒng)、機(jī)載和艦載防空系統(tǒng)、機(jī)載和艦載系統(tǒng)、炮位測(cè)量、靶場(chǎng)測(cè)量等。美國(guó)“愛國(guó)者”防空系統(tǒng)的AN／MPQ-53雷達(dá)、艦載“宙斯盾”指揮控制系統(tǒng)中的雷達(dá)、B-1B轟炸機(jī)上的APQ-164雷達(dá)、俄羅斯C-300防空武器系統(tǒng)的多功能雷達(dá)等都是典型的相控陣?yán)走_(dá)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，固體有源相控陣?yán)走_(dá)得到了廣泛應(yīng)用，是新一代的戰(zhàn)術(shù)防空、監(jiān)視、火控雷達(dá)。

寬帶／超寬帶雷達(dá)

工作頻帶很寬的雷達(dá)稱為寬帶／超寬帶雷達(dá)。隱身兵器通常對(duì)付工作在某一波段的雷達(dá)是有效的，而面對(duì)覆蓋波段很寬的雷達(dá)就無能為力了，它很可能被超寬帶雷達(dá)波中的某一頻率的電磁波探測(cè)到。另一方面，超寬帶雷達(dá)發(fā)射的脈沖極窄，具有相當(dāng)高的距離分辨率，可探測(cè)到小目標(biāo)。目前美國(guó)正在研制、試驗(yàn)超寬帶雷達(dá)，已完成動(dòng)目標(biāo)顯示技術(shù)的研究，將要進(jìn)行雷達(dá)波形的試驗(yàn)。

合成孔徑雷達(dá)

合成孔徑雷達(dá)通常安裝在移動(dòng)的空中或空間平臺(tái)上，利用雷達(dá)與目標(biāo)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將雷達(dá)在每個(gè)不同位置上接收到的目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行相干處理，就相當(dāng)于在空中安裝了一個(gè)“大個(gè)”的雷達(dá)，這樣小孔徑天線就能獲得大孔徑天線的探測(cè)效果，具有很高的目標(biāo)方位分辨率，再加上應(yīng)用脈沖壓縮技術(shù)又能獲得很高的距離分辨率，因而能探測(cè)到隱身目標(biāo)。合成孔徑雷達(dá)在軍事上和民用領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，如戰(zhàn)場(chǎng)偵察、火控、制導(dǎo)、導(dǎo)航、資源勘測(cè)、地圖測(cè)繪、海洋監(jiān)視、環(huán)境遙感等。美國(guó)的聯(lián)合監(jiān)視與目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)飛機(jī)新安裝了一部AN／APY3型X波段多功能合成孔徑雷達(dá)，英、德、意聯(lián)合研制的“旋風(fēng)”攻擊機(jī)正在試飛合成孔徑雷達(dá)。

毫米波雷達(dá)

工作在毫米波段的雷達(dá)稱為毫米波雷達(dá)。它具有天線波束窄、分辯率高、頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)它工作在目前隱身技術(shù)所能對(duì)抗的波段之外，因此它能探測(cè)隱身目標(biāo)。毫米波雷達(dá)還具有能力，特別適用于防空、地面作戰(zhàn)和靈巧武器，已獲得了各國(guó)的調(diào)試重視。例如，美國(guó)的“愛國(guó)者”防空導(dǎo)彈已安裝了毫米波雷達(dá)導(dǎo)引頭，目前正在研制更先進(jìn)的毫米波導(dǎo)引頭；俄羅斯已擁有連續(xù)波輸出功率為10千瓦的毫米波雷達(dá)；英、法等國(guó)家的一些防空系統(tǒng)也都將采用毫米波雷達(dá)。

激光雷達(dá)

工作在紅外和可見光波段的雷達(dá)稱為激光雷達(dá)。它由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)和信息處理系統(tǒng)等組成，激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去，光接收機(jī)再把從目標(biāo)反射回來的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。隱身兵器通常是針對(duì)微波雷達(dá)的，因此激光雷達(dá)很容易“看穿”隱身目標(biāo)所玩的“把戲”；再加上激光雷達(dá)波束窄、定向性好、測(cè)量精度高、分辨率高，因而它能有效地探測(cè)隱身目標(biāo)。激光雷達(dá)在軍事上主要用于靶場(chǎng)測(cè)量、空間目標(biāo)交會(huì)測(cè)量、目標(biāo)精密跟蹤和瞄準(zhǔn)、目標(biāo)成像識(shí)別、導(dǎo)航、精確制導(dǎo)、綜合火控、直升機(jī)防撞、化學(xué)戰(zhàn)劑監(jiān)測(cè)、局部風(fēng)場(chǎng)測(cè)量、水下目標(biāo)探測(cè)等。美國(guó)國(guó)防部正在開發(fā)用于目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別的激光雷達(dá)技術(shù)，已進(jìn)行了前視／下視激光雷達(dá)的試驗(yàn)，主要探測(cè)偽裝樹叢中的目標(biāo)。法國(guó)和德國(guó)正在積極進(jìn)行使用激光雷達(dá)探測(cè)和識(shí)別直升機(jī)的聯(lián)合研究工作。參考資料：

第四篇：掃地機(jī)工作原理

掃地機(jī)器人工作原理：

1.通過電動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，在主機(jī)內(nèi)形成真空，利用由此產(chǎn)生的高速氣流，從吸入口吸進(jìn)垃圾。這時(shí)氣流的速度高達(dá)時(shí)速240轉(zhuǎn)，虱子等害蟲在進(jìn)入主機(jī)之內(nèi)，便因高速碰撞吸塵管內(nèi)壁而死掉。

2.吸入掃地機(jī)的垃圾，被積蓄在布袋機(jī)，被過濾網(wǎng)凈化過的空氣，則邊冷卻電動(dòng)機(jī)，邊被排出掃地機(jī)。

3.電動(dòng)機(jī)是掃地機(jī)的心臟，其性能的好壞，可直接影響掃地機(jī)的可靠性。另外，掃地機(jī)所使用的電動(dòng)機(jī)，每分鐘旋轉(zhuǎn)2萬轉(zhuǎn)～4萬轉(zhuǎn)。而如電扇的電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速為每分鐘約1800～3600轉(zhuǎn)，由此可知掃地機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是多么高。

4.正確表示掃地機(jī)性能的單位，不是輸入功率（瓦數(shù)、或安培數(shù)），而是輸出功率（吸入功率）。

5.“吸入力”取決于所產(chǎn)生的風(fēng)力和真空力的合力，但這兩個(gè)因素卻具有相反的特性。也就是說，風(fēng)力大時(shí)真空力變?nèi)?，真空力?qiáng)時(shí)則風(fēng)力變小。這兩者的合力的最大值，即表示該掃地機(jī)能力的“吸入功率”，吸入功率用瓦（W）表示。這一定義，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）規(guī)定的表示掃地機(jī)性能的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，在世界范圍內(nèi)得以承認(rèn)。目前，日本、德國(guó)等將其作為表示掃地機(jī)性能的單位而使用這一單位，但在其它地區(qū)，則直接將輸入功率的大小，誤解為表示掃地機(jī)性能的單位。

關(guān)天排氣過濾網(wǎng)

1.為了不使吸入掃地機(jī)的微小的灰塵泄漏到外邊，掃地機(jī)里裝有種種過濾網(wǎng)。例如：松下電器的掃地機(jī)里，至少裝有2-3個(gè)過濾網(wǎng)，另外，布袋或者紙袋，也起著過濾網(wǎng)的作用。這些過濾網(wǎng)，可防止極為微小的灰塵損傷電動(dòng)機(jī)，同時(shí)還可起到防止弄臟室內(nèi)空氣的作用。

2.長(zhǎng)期使用掃地機(jī)時(shí)，會(huì)因過濾網(wǎng)網(wǎng)眼的堵塞而致使吸力下降。為了防止吸力下降，應(yīng)定期用水清洗過濾網(wǎng)以及布袋，洗后在陰涼處晾干再使用，即可恢復(fù)吸力。

掃地機(jī)器人的基本配線

1.高速運(yùn)轉(zhuǎn)的掃地機(jī)電動(dòng)機(jī)一般使用1000瓦以下的電力，故其所產(chǎn)生的熱量與電熱取暖爐相當(dāng)。

2.一般的掃地機(jī)中，均裝有電流保險(xiǎn)絲和“熱保護(hù)器”，故即使出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過熱，也可及時(shí)監(jiān)測(cè)出溫度上升，暫時(shí)性切斷通往電動(dòng)機(jī)的電流，防患于未然。還裝有“氣流保護(hù)器”，在吸嘴等阻塞、空氣停止流動(dòng)時(shí)動(dòng)作，打開緊急空氣吸入口，利用外部涼氣來抑制主機(jī)的過熱。

第五篇：DCS工作原理

DCS系統(tǒng)即分布式控制系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一新型控制技術(shù)。分布式操作系統(tǒng)的構(gòu)成：作為一種縱向分層和橫向分散的大型綜合控制系統(tǒng)，它以多層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為依托，將分布在全場(chǎng)范圍內(nèi)的各種控制設(shè)備的數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)各部分信息的共享的協(xié)調(diào)工作，共同完成控制、管理及決策功能。

其硬件設(shè)備由管理操作應(yīng)用工作站、現(xiàn)場(chǎng)控制站和通信網(wǎng)絡(luò)組成。管理操作應(yīng)用工作站包括工程師站、操作員站和立式數(shù)據(jù)站等各種功能服務(wù)站。工程師站提供對(duì)技術(shù)人員生成控制系統(tǒng)的人機(jī)接口，主要用于系統(tǒng)組態(tài)和維護(hù)，技術(shù)人員也可以通過工程師站對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)盡心監(jiān)控。操作員總理提供技術(shù)人員與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的人機(jī)交互界面，用于監(jiān)視可以完成數(shù)據(jù)的狀態(tài)值顯示和操作員對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)的操作。歷史站保存整個(gè)系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)，供組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)歷史趨勢(shì)顯示，報(bào)表打印和事故追憶等功能?，F(xiàn)場(chǎng)控制站用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集處理，控制策略的實(shí)現(xiàn)，并具有可靠地冗余保證。網(wǎng)絡(luò)通信功能：通信網(wǎng)絡(luò)連接分布式控制系統(tǒng)的各個(gè)分布部分，完成數(shù)據(jù)、指令及其他信息的傳遞。為保證DCS可靠性，電源、通信網(wǎng)絡(luò)、過程控制站都采用冗余配置。

PLC即可編程控制器，由CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、內(nèi)嵌的精簡(jiǎn)高效操作系統(tǒng)組成。用戶可根據(jù)自己的需要配置（擴(kuò)展）自己的I/O類型及數(shù)量，用戶按自己的控制需求編寫控制程序下載到PLC的存儲(chǔ)器內(nèi)，PLC在運(yùn)行的時(shí)候，PLC內(nèi)的操作系統(tǒng)能運(yùn)行用戶的程序，根據(jù)用戶程序通過輸入端子完成輸入信號(hào)（開關(guān)、觸點(diǎn)、傳感器等）的讀取，并進(jìn)行處理運(yùn)算，把運(yùn)算處理的結(jié)果輸出到端子，以控制用戶的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（閥門、線圈、指示燈等），從而完成用戶所需的控制功能。

電子汽車衡時(shí)利用應(yīng)變電測(cè)原理稱重。在稱重傳感器的彈性體上粘有應(yīng)變計(jì)，組成惠斯通電橋。在零負(fù)載時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，輸出為0。當(dāng)彈性體承受載荷時(shí)，各應(yīng)變計(jì)隨之產(chǎn)生與載荷成比例的應(yīng)變，由輸出電壓即可測(cè)出外加的載荷的大小。將多個(gè)稱重傳感安裝在稱臺(tái)的下方，多個(gè)傳感器電纜線引入接線盒并聯(lián)，然后用一根電纜線接入儀表。當(dāng)汽車駛上稱臺(tái)后，稱臺(tái)將所受力傳遞到各個(gè)稱重傳感器上，使應(yīng)變電橋的電阻發(fā)生變化，引起輸出電壓變化，即輸出了電信號(hào)。此電線號(hào)傳輸?shù)揭槐韮?nèi)，經(jīng)數(shù)字濾波、線性放大、A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)CPU處理后最終顯示稱重值。電子汽車衡除其基本組成之外，可通過儀表同時(shí)連接微機(jī)、打印機(jī)、大屏幕顯示器等其他電氣設(shè)備，可直接實(shí)現(xiàn)稱重打印，也可通過微機(jī)管理最終達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化管理。