- •Введение в мехатронику Под редакцией а.А. Радионова
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •В.1. Понятие “мехатроника”
- •В.2. Структура и принципы интеграции мехатронных систем
- •В.3. Задачи и структура учебного плана подготовки инженеров по специальности 220401 - Мехатроника
- •Контрольные вопросы
- •Глава 1. Электропривод мехатронных устройств
- •1.1. Основные понятия и законы электротехники
- •1.2. Устройство, принцип действия и характеристики электрических двигателей
- •1.2.1. Классификация электродвигателей
- •1.2.2. Двигатель постоянного тока
- •1.2.3. Асинхронный двигатель переменного тока
- •1.2.4. Синхронный двигатель
- •1.2.5. Обратимость электрических машин углового движения
- •1.2.6. Линейный электродвигатель
- •1.3. Силовые преобразователи электрической энергии
- •1.3.1. Преобразователи переменного тока в постоянный
- •1.3.2. Преобразователи переменного тока
- •1.3.2.1. Преобразователи частоты с непосредственной связью
- •1.3.2.2. Преобразователи частоты со звеном постоянного тока
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Гидропривод мехатронных устройств
- •2.1. Основные понятия и законы гидравлики
- •2.2. Устройство, принцип действия и характеристики гидравлических двигателей
- •2.2.1. Классификация гидравлических двигателей
- •2.2.2. Гидроцилиндры
- •2.2.3. Поворотные гидроцилиндры
- •2.2.4. Гидромоторы
- •2.3. Гидроаппараты
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Преобразователи движения
- •3.1. Назначение и классификация преобразователей движения
- •3.2. Зубчатые передачи
- •3.3. Червячная передача
- •3.4. Передачи с гибкой связью
- •3.4.1 Ременные передачи
- •3.4.2 Цепная передача
- •3.4.3. Тросовая передача
- •3.5. Передача винт-гайка
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Управление мехатронными модулями и системами
- •4.1. Иерархия систем управления
- •4.2. Системы управления исполнительного уровня
- •4.3. Интеллектуальные системы управления на основе нейронных сетей
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Введение в мехатронику
- •455000, Г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
“Магнитогорский государственный технический
университет им. Г.И. Носова”
Серия “Библиотека мехатроника”
Введение в мехатронику Под редакцией а.А. Радионова
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
Магнитогорск, 2009
УДК [621.3+681.5] (078)
Рецензенты: доктор технических наук, профессор, декан энергетического факультета ГОУ ВПО “Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова” А.С. Карандаев;
доктор технических наук, профессор, декан механико-машиностроительного факультета ГОУ ВПО “Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова” Л.Е. Кандауров;
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой прикладной информатики и управляющих систем автоматики Новотроицкого филиала ФГОУ ВПО “Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет)” С.Н. Басков
Авторы: Белый А.В., Линьков С.А., Малахов О.С., Радионов А.А.
Введение в мехатронику: Учебное пособие / А.В. Белый, С.А. Линьков, О.С. Малахов и др.; под ред. А.А. Радионова. – Магнитогорск: ГОУ ВПО “МГТУ”, 2009. – 71 с.
Рассмотрены основы теории и принципы построения промышленных мехатронных систем. Представлены физические основы функционирования элементов мехатронных модулей – исполнительных электро- и гидроприводов, силовых электронных преобразователей, гидроаппаратов и различных передач преобразователей движения. Приведено общее представление об управлении мехатронными модулями и системами.
Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности “Мехатроника” направления подготовки “Мехатроника и робототехника”. Может быть полезно для студентов других технических направлений, интересующихся проблемами мехатронных систем и модулей.
УДК [621.3+681.5] (078)
|
ISBN 978-5-9967-0079-0 |
© ГОУ ВПО “МГТУ”, 2009 |
|
|
© Белый А.В., Линьков С.А., Малахов О.С. Радионов А.А., 2009 |
Оглавление
|
Предисловие........................................................................................ |
5 |
|
Лекция 1 |
|
|
Введение............................................................................................... |
6 |
|
В.1. Понятие “мехатроника”.......................................................... |
6 |
|
В.2. Структура и принципы интеграции мехатронных систем... |
7 |
|
В.3. Задачи и структура учебного плана подготовки инженеров по специальности 220401 - Мехатроника............................. |
10 |
|
Контрольные вопросы......................................................................... |
12 |
|
Лекция 2 |
|
|
Глава 1. Электропривод мехатронных устройств....................... |
13 |
|
1.1. Основные понятия и законы электротехники............................. |
13 |
|
1.2. Устройство, принцип действия и характеристики электрических двигателей……………………………………………...................... |
18 |
|
1.2.1. Классификация электродвигателей................................... |
18 |
|
1.2.2. Двигатель постоянного тока…………………………………. |
20 |
|
Лекция 3 |
|
|
1.2.3. Асинхронный двигатель переменного тока....................... |
23 |
|
1.2.4. Синхронный двигатель........................................................ |
26 |
|
1.2.5. Обратимость электрических машин углового движения.. |
27 |
|
1.2.6. Линейный электродвигатель.............................................. |
29 |
|
Лекция 4 |
|
|
1.3. Силовые преобразователи электрической энергии................... |
31 |
|
1.3.1. Преобразователи переменного тока в постоянный ток… |
31 |
|
1.3.2. Преобразователи переменного тока………………………. |
36 |
|
1.3.2.1. Преобразователи частоты с непосредственной связью…………………………………………………………… |
37 |
|
1.3.2.2. Преобразователи частоты со звеном постоянного тока…………………………………………………………… |
39 |
|
Контрольные вопросы......................................................................... |
42 |
|
Лекция 5 |
|
|
Глава 2. Гидропривод мехатронных устройств.......................... |
44 |
|
2.1. Основные понятия и законы гидравлики..................................... |
45 |
|
2.2. Устройство, принцип действия и характеристики гидравлических двигателей.................................................................................... |
47 |
|
2.2.1. Классификация гидравлический двигателей.................... |
47 |
|
2.2.2. Гидроцилиндры.................................................................... |
47 |
|
2.2.3. Поворотные гидроцилиндры.............................................. |
48 |
|
2.2.4. Гидромоторы........................................................................ |
49 |
|
2.3. Гидроаппараты.............................................................................. |
51 |
|
Контрольные вопросы......................................................................... |
53 |
|
Лекция 6 |
|
|
Глава 3. Преобразователи движения............................................. |
54 |
|
3.1. Назначение и классификация преобразователей движения…. |
54 |
|
3.2. Зубчатые передачи….………………………………………………. |
55 |
|
3.3. Червячная передача ………………………………………………… |
60 |
|
3.4. Передачи с гибкой связью………………………………………….. |
60 |
|
3.4.1. Ременные передачи............................................................ |
60 |
|
3.4.2. Цепная передача……………………………………………… |
61 |
|
3.4.3. Тросовая передача............................................................. |
62 |
|
3.5. Передача винт-гайка ………………………………………………... |
62 |
|
Контрольные вопросы......................................................................... |
63 |
|
Лекция 7 |
|
|
Глава 4. Управление мехатронными модулями и системами... |
64 |
|
4.1. Иерархия систем управления ……………………………………... |
64 |
|
4.2. Системы управления исполнительного уровня……………........ |
65 |
|
4.3. Интеллектуальные системы управления на основе нейронных сетей.............................................................................................. |
68 |
|
Контрольные вопросы......................................................................... |
69 |
|
Библиографический список................................................................. |
70 |