中北大学机电一体化第七章典型的机电一体化装置

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,7,章 典型的机电一体化装置,7.1,喷涂机器人,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),7.1,喷涂机器人,7.1.1 EP-500S,小型电动喷涂机器人概述,1.EP-500S小型电动喷涂机器人的性能及技术参数,该机器人的研制是基于开发一种经济型喷涂机器人的思想在满足生产实际需要的前提下，充分利用机电一体化的高度结合，尽量合理简化操作机和控制系统，减少制造本钱和开发费用。,7.1,喷涂机器人,EP-500S,机器人的技术参数,臂结构形式,空间多关节式。,伺服轴数,5,个。,示教方式,人工集中连续轨迹示教。,驱动方式,混合式步进电动机驱动。,控制方式,两级微机控制。,存储容量,640 kB,。,用户可编程开关量口,2,个。,最大速度,单轴,1m/s,；合成,1.7m/s,。,腕部最大持重,3kg,。,操作机外形尺寸,14601266625mm(,H,D,W,),。,操作机重量,300kg,。,电源,3,相,380V/50Hz,2kW,。,7.1,喷涂机器人,2.EP-500S,机器人的设计方案、设计思想、方法与特色,3.EP-500S机器人控制系统的结构与原理,1控制系统构成,上位机与下位机控制 伺服系统与电源机器人主、从机之间的通信,7.1,喷涂机器人,2示教与再现,EP-500S喷涂机器人采用手把手集中示教编辑方式，喷涂程序在示教的同时产生。,4.应用范围及推广前景,EP-500S小型电动机器人采用了新型的混和式步进电动机作为驱动系统，所以本钱仅为交流伺服驱动机器人的1/31/2。,7.1,喷涂机器人,7.1,喷涂机器人,7.1.2 EP-500S,小型电动喷涂机器人在自动喷涂生产线上的应用,7.1,喷涂机器人,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),7.2.1 概述,1.汽车电子控制技术开展概况,目前汽车上已经使用和正在开发中的机电一体化系统达数十种之多，按照应用领域可以分为三个方面：,1发动机,2底盘,3其它,包括刮雨器自动控制，车窗开关自动控制，平安气囊，全自动空调，汽车导航系统。,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),2.汽车防抱死制动系统ABS工作原理,英文名称为Antilock Braking System，简称 ABS，它是汽车上的一种主动平安装置，用于防止汽车制动时车轮抱死，以获得最正确制动效果。,汽车防抱死制动系统主要由轮速传感器、电子控制单元Electrical Control Unit,简称ECU和ABS执行器等组成。,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),1,轮速传感器,2,电子控制单元,3,ABS,执行器,4,ABS,信号灯,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),7.2.2 ABS的理论根底,1.制动过程中车轮的受力及运动分析,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),制动滑移率,有侧偏角时的车轮滑移率,绝对滑移率,纵向滑移率,侧向滑移率,；,制动滑移率,车轮圆周速度,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),2.,制动力系数与侧向力系数特性曲线,滑移率,制动力系数特性曲线,侧向力系数随侧偏角变化曲线,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),路面状态对制动力,系数特性曲线的影响,制动力系数特性曲线,与车速的关系,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),7.2.3 ABS,的构造与工作原理,ABS,的硬件构成：,传感器,主要指车轮轮速传感器，其功能是检测车轮转速，并将信号输入控制器；,执行器,实际上是一个附加在普通液压制动系统上的制动压力调节装置，其功能是自动调节制动轮缸的液压；,控制器,作用是接收车速、轮速和减速度等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并对这些信号进行分析和判断控制,ABS,执行器的动作。,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),1.轮速传感器,轮速传感器主要由传感器转子与传感头二局部组成。,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),轮速传感器的工作原理,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),2.ABS执行器,主要由调节制动液压的电磁阀、电动液压泵和低压储液器等组成。,1执行器的构造 电磁阀 低压储液器和电动液压泵,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),(2),执行器的工作原理,常规制动时，液压制动系统工作原理图,压力降低时，液压制动系统原理图,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),压力保持时,液压制动系统原理图,压力升高时,液压制动系统原理图,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),3.ABS ECU,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),7.2.4 ABS,控制技术,1.ABS,控制通道,ABS,中能独立进行制动压力调节的管路称为控制通道。,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),2.ABS,控制方式,ABS,控制通道有独立控制、低选择控制、高选择控制、修正的独立控制和智能选择控制等控制方式。,3.ABS,控制方法,逻辑门限值控制 ,PID,控制 模糊控制,7.2,汽车防抱死制动系统,(ABS),不同路面制动力系数特性曲线,4.ABS,控制过程,