XY运动平台与机电一体化技术实验.pdfVIP

21 世纪自动化技术实验教程系列 XY 运动平台 与 机电一体化技术实验 固高科技（深圳）有限公司 先进教学设备与系统事业部 编著 二 零 零 二 年 四 月 前言 机电一体化是利用计算机的信息处理功能对机械进行各种控制的技术。可以毫不过分 的说，当今世界上各种灵巧便利的机械，都是基于机电一体化技术制造的。此外，机电一体 化技术在家用电器、各种车辆、医疗器械、工厂、游乐园等各种领域、场所都得到了广泛的 应用。 现在，中国正在经历着前所未有的巨大变革。中国在进行改革开放的20 多年里，适逢 以电子制造业为基础的信息产业迅速发展，媒体不厌其烦的宣传中国面向信息产业的人才培 养滞后，因此出现了现在接受高等教育的优秀青年不约而同地选择信息和计算机科学，而使 本来就基础薄弱的制造业更加呈现人才不足的危险状况。这样一来，硬件技术和软件技术的 不平衡，必将导致对两者都不利的严重后果。 为了适当扭转这种局面，必须使接受高等教育的学生理解机电一体化，并对其有兴趣。 在此基础上，在进一步研究和提高制造技术，这就是本教材的编写目的。 I 目 录 实验一 机电一体化系统的组成和实验系统的基本操作 1 实验目的：了解机电一体化系统的特点、基本组成和应用实例，掌握实验平台系统的 基本操作。 1 基础知识：介绍“机电一体化”的定义、系统基本特点和基本组成，讨论机电一体化 系统的规划和设计方法。 1 实验设备： 2 实验步骤： 3 实验总结： 4 实验二 电机与驱动 （执行）装置使用、维护和调整实验 5 实验目的：了解目前工业上常用的几种电机与驱动装置的构造和使用方法，掌握其各 自的特点、性能和选用方法。 5 知识回顾：步进电机和驱动装置、直流伺服电机及其驱动装置、交流伺服电机及其驱 动装置、直线电机及其驱动装置的基本原理和特点 5 实验设备： 6 实验步骤： 6 实验总结： 8 实验三 机电一体化系统的传感器选型与应用实验 10 实验目的：了解位置型传感器的基本概念，掌握几种常用位置型传感器 （电位器和增 量编码器）的使用方法和信号处理方法。 10 基础知识：数字增量编码器的角度测量原理、模拟电位器的角度测量原理，以及数字 和模拟测量信号的处理方法。光栅尺和直线型位移电阻器的原理和应用。 10 实验设备： 11 实验步骤： 11 实验总结： 11 实验四 机电一体化系统核心—运动控制器的选型和应用 12 实验目的：了解运动控制器的工作原理和组成模块，掌握固高运动控制器的基本特点、 使用方法和选用技巧。 12 理论回顾：开环控制系统和闭环控制系统，运动控制器与伺服系统的匹配等。.. 12 实验设备： 13 实验步骤： 13 实验总结： 14 实验五 运动控制器的调整—数字滤波器的基本控制作用 15 实验目的：了解数字滤波器的基本控制作用，掌握调整数字滤波器的一般步骤和方法。 15 基础知识：控制系统的基本控制作用（P、I、D）和响应，积分和微分控制作用对控 制系统性能的影响。 15 实验设备： 15 实验步骤： 16 实验总结： 16 实验六 插补原理和实现实验—运动控制器的编程 17 实验目的：了解直线插补、圆弧插补原理和实现方法。通过利用运动控制器基本控制 指令实现直线插补和圆弧插补，掌握运动控制卡的编程方法。 17 II 理论回顾：直线插补和圆弧插补 （逐点比较法）的计算原理。 17 实验设备： 19