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第6章控制系统及接口设计(机电一体化系统设计-冯浩).ppt

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第6章控制系统及接口设计
概述
机电一体化产品的控制系统种类繁多,但基本结构和功能是相同的。以微控制器为基础的数字式控制是控制系统实现的主要形式。
控制系统的基本构成
控制系统是机电一体化产品中重要的组成部分,主要实现控制、协调和信息处理功能。控制系统是由控制装置、执行机构、被控对象及传感与检测装置所构成的整体,其基本构成如图所示。
以控制系统(微电子系统)为出发点,机电系统中各要素与子系统的相接处必须具备一定的联系条件,这种联系条件就是接口。接口有联系机械系统与微电子系统(控制系统),对两者进行调整、匹配和缓冲的机电接口;联系操作者与机电系统(主要是控制系统),负责两者之间信息交换的人机接口。

被控对象从简单到复杂,千变万化,机电一体化产品所采用的控制系统的形式也各有不同。控制系统的分类方法繁多,常见的分类方法有:
1) 按控制器所依据的判定准则中是否有被控对象状态的函数,可将控制系统分为顺序控制系统和反馈控制系统。
2) 按系统输出的变化规律可将控制系统分为镇定控制系统、程序控制系统和随动系统。
3) 按系统中所处理信号的形式可将控制系统分为连续控制系统和离散控制系统。
4)按被控对象自身的特性,还可将控制系统分成线性系统与非线性系统、确定系统与随机系统、集中参数系统与分布参数系统、时变系统与时不变系统等。

单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU 、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

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