文档介绍：第一章系统总体方案设计
概述
总体结构方案设计
驱动方案设计
控制方案设计
可靠性设计
*从整体目标出发,将总体功能分解程若干个功能单元;
*找出能够完成各个单元功能的技术方案
*把功能与技术方案合成、组合、分析、评价和优选,实现给定条件下的整体优化
概述
主要尺寸的确定布局、作业空间的确定
运动自由度的确定操作环境的确定
明确体现设计指标、结构尽可能简单、安全可靠
功能合理,结构紧凑、层次分明、比例协调
一、传动方案设计:直线型输出和转动型输出
*直线驱动元件直接驱动:直线步进电机、阀控油缸、气缸
(多功能真空锤)
直接驱动,不受中间机构的影响。
*回转型元件驱动元件:
(直流电机、步进电机、交流电机)+(丝杠螺母、齿轮、连杆)
受中间结构的影响,传动精度、刚度影响定位。
*转动输出型驱动结构:直线型驱动元件、回转型元件
气压、液压:直接驱动
电动机+齿轮
合理匹配执行机构与驱动元件可以提高系统的综合性能,降低系统的成本
二、实例分析
除雪功能:在电动机带动下,通过齿轮的各种连接,使装有除雪板的履带沿着轨道上下、左右移动,从而刮除大棚表面的积雪,实现除雪功能。
自动启动:传感器自动获取积雪厚度的信号,单片机自动控制产品工作,智能化操作。
动力部分:整个装置的动力是由电动机提供的,我们可通过操纵控制电动机的操纵系统来实现以上功能的循环过程。
整个装置采用似行星轮结构,以倒三角形为支架,在三角形的三个顶点的位置分别安装三个类似渔网的网状物,用于对悬浮物进行打捞。此三角形结构可以转动,实现三个过滤网循环工作,节省时间,操作方便。过滤网内有通道连通传送带及挡板。
当该装置工作时,整体固定不转动,位于较低处顶点的过滤网为此时工作点,通过船体向前运动,将悬浮物搜集到网中。搜集满后旋转三角盘,将另一个过滤网转到较低位置进行新一轮搜集;并将刚搜集满的那个过滤网转到高处,使刚搜集好的物质通过重力从通道落入传送带,并通过传送带的传送及调节斜挡板将搜集物均匀地倾倒入船舱内。
三、驱动方式选择
考虑工作环境,选择动力源和驱动原件
P22
局域伺服系统
实现一个单项运动的伺服控制
实现输出变量精确地跟随或复现输入变量的控制系统。
包含功率放大和反馈,使得输出变量的值紧密地响应输入量值的一种自动控制系统。
心脏
计算机综合控制系统
为伺服驱动系统传送控制命令、检测系统的反馈信息、人机界面的控制、作业任务规划、系统运行管理。
头脑
一、局域伺服系统
:电信号转化成执行机构的动力输出
要求:好的动、静态指标
:模拟和数字;开环、闭环、半闭环;
伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,
把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
分为直流和交流伺服电动机两大类
*开环数字控制
*闭环数字控制