《機(jī)電一體化技術(shù)》課件-第七章 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第7章機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化技術(shù)7.1機(jī)電一體化總體設(shè)計(jì)7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是應(yīng)用系統(tǒng)中的總體技術(shù)，是指在具體設(shè)計(jì)之前，應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，從整體目標(biāo)出發(fā)，綜合分析機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能要求及各機(jī)電單元的特性，選擇最合理的單元組合方案，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品整體優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程。1、總體設(shè)計(jì)的概念7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方法論是機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論在總體方案設(shè)計(jì)階段的技術(shù)指導(dǎo)。其中，整體性、互補(bǔ)性、等效性三原則是系統(tǒng)總體技術(shù)方法論的核心。如圖7.1霍爾三維結(jié)構(gòu)是美國(guó)系統(tǒng)專家霍爾提出的一種系統(tǒng)工程方法論。2、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方法論圖7.1霍爾三維結(jié)構(gòu)7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方法論（1）等效性

等效性用于對(duì)各功能元的原理設(shè)計(jì)，是系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。一個(gè)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)某種或多種功能為目的，根據(jù)系統(tǒng)的層次性，實(shí)現(xiàn)總功能需要由各個(gè)子功能綜合完成，這樣實(shí)現(xiàn)同一功能會(huì)有多種原理結(jié)構(gòu)方案，但原理或結(jié)構(gòu)存在等效性。

互補(bǔ)性原則用于對(duì)組合后的方案進(jìn)行篩選，是等效性原理方案選擇的基礎(chǔ)原則。系統(tǒng)由多個(gè)元素組成，而各個(gè)元素服務(wù)于系統(tǒng)中的功能，同時(shí)也會(huì)有多個(gè)元素對(duì)同一功能產(chǎn)生影響。

圖7.2是步進(jìn)電機(jī)通過(guò)一對(duì)齒輪帶動(dòng)滾動(dòng)絲杠的傳動(dòng)。如果想要得到最佳傳動(dòng)系數(shù)，需要合理搭配各個(gè)元素的傳動(dòng)系數(shù)。7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方法論（2）互補(bǔ)性圖7.2步距角、傳動(dòng)比、絲桿導(dǎo)程對(duì)脈沖當(dāng)量的共同作用7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方法論（3）整體性

機(jī)電一體化系統(tǒng)是有機(jī)的整體，性能好壞并不是各環(huán)節(jié)單獨(dú)作用的結(jié)果，也不是要求每個(gè)環(huán)節(jié)的功能都盡善盡美。只要從整體角度出發(fā)，正確制定各環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系和性能要求，使各個(gè)環(huán)節(jié)的先進(jìn)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性達(dá)到和諧統(tǒng)一，就能使機(jī)電系統(tǒng)具有滿意的整體功能。7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)是機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)性質(zhì)不同，設(shè)計(jì)過(guò)程也不一樣。就機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)性設(shè)計(jì)而言，包括技術(shù)資料準(zhǔn)備、系統(tǒng)工作原理設(shè)計(jì)、可行性分析、初步設(shè)計(jì)方案、方案最優(yōu)性評(píng)估、詳細(xì)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方案審核與優(yōu)化以及完成總體設(shè)計(jì)報(bào)告。其設(shè)計(jì)流程可歸納如圖。圖7.3系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)流程7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（1）技術(shù)資料準(zhǔn)備搜集所有相關(guān)的技術(shù)資料，包括設(shè)計(jì)需求、現(xiàn)有同類產(chǎn)品資料、相關(guān)的理論研究成果和先進(jìn)技術(shù)等；了解所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的使用要求，包括功能、性能等方面的要求。這是確定產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的主要依據(jù)；了解生產(chǎn)單位的設(shè)備條件、工藝手段、生產(chǎn)水平等，以保證縮短設(shè)計(jì)和制造周期、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量；了解用戶自身的一些規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)。指詳細(xì)并全面地搜集用戶對(duì)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的需求7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（2）系統(tǒng)工作原理設(shè)計(jì)

明確設(shè)計(jì)對(duì)象需求后，就可以開始進(jìn)行系統(tǒng)工作原理設(shè)計(jì)，這是總體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣取決于設(shè)計(jì)人員能否有效地對(duì)系統(tǒng)的總功能進(jìn)行合理的抽象與分解，并能合理地運(yùn)用技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，用于開拓新的探索領(lǐng)域和應(yīng)用新的工作原理，使總體設(shè)計(jì)方案最優(yōu)化，從而形成系統(tǒng)總體方案的初步輪廓。

系統(tǒng)工作原理設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)抽象化和系統(tǒng)總體功能分解兩個(gè)階段。7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（2）系統(tǒng)工作原理設(shè)計(jì)①系統(tǒng)抽象化

機(jī)電一體化系統(tǒng)是由若干個(gè)具有特定功能的機(jī)械與微電子要素組成的有機(jī)整體，可以滿足人們的使用要求。可以將系統(tǒng)抽象為以下功能：

轉(zhuǎn)換（加工、處理）功能

傳遞（移動(dòng)、輸送）功能存儲(chǔ)（保持、積蓄、記錄）功能

7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（2）系統(tǒng)工作原理設(shè)計(jì)②系統(tǒng)總體功能分解

為了分析機(jī)電一體化系統(tǒng)的子系統(tǒng)功能組成，需要統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)工作對(duì)象轉(zhuǎn)化的工作原理的相關(guān)信息。每一種工作對(duì)象的轉(zhuǎn)化可以利用不同的工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以依據(jù)具體性能指標(biāo)要求從各個(gè)可行的工作方式中選擇最佳的工作方式。

對(duì)復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)，采用總體功能分解法，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能分解，建立功能結(jié)構(gòu)圖。這樣既可顯示各功能元、分功能與總功能之間的關(guān)系，又可以通過(guò)各功能元的有機(jī)組合確定系統(tǒng)方案。

7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（2）系統(tǒng)工作原理設(shè)計(jì)②系統(tǒng)總體功能分解

以工業(yè)機(jī)器人為例進(jìn)行有關(guān)分析。工業(yè)機(jī)器人的組成大體可以分為四大部分：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)單元、控制系統(tǒng)、感知和反饋系統(tǒng)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)按控制系統(tǒng)的指令進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為其提供動(dòng)力，各部分關(guān)系如圖7.4。

圖7.4工業(yè)機(jī)器人各部分關(guān)系7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（3）可行性分析

可行性分析主要是對(duì)概念設(shè)計(jì)所提出的機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，從理論、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面來(lái)進(jìn)行論證和評(píng)估，即分析這些要求在理論上是否正確，技術(shù)上是否可行，經(jīng)濟(jì)上是否合理。如果其中有一項(xiàng)通不過(guò)，原則上都應(yīng)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)的修改，只有三個(gè)方面都可行時(shí)，開發(fā)設(shè)計(jì)工作才走向下一步。

有時(shí)要求對(duì)系統(tǒng)及其元部件進(jìn)行分析和建模，并采用計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，試驗(yàn)各種模型并進(jìn)行選擇。這樣可以大大縮短開發(fā)周期，降低產(chǎn)品成本。7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（4）初步方案設(shè)計(jì)

初步方案設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)上述步驟得到的參數(shù)和要求，提出實(shí)現(xiàn)這些要求的技術(shù)方案。其工作內(nèi)容如下：按照系統(tǒng)功能，從方便設(shè)計(jì)制造的角度出發(fā)劃分模塊；提出實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊功能的技術(shù)方案，盡可能多地提出可實(shí)現(xiàn)的方案，以供下一步的比較、篩選和優(yōu)化設(shè)計(jì)；對(duì)提出的各個(gè)方案中所包含的主要元器件和構(gòu)件及主要參數(shù)進(jìn)行預(yù)算和粗算，并定出1~2個(gè)最優(yōu)者做最后的比較。7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（5）方案最優(yōu)性評(píng)估

對(duì)于設(shè)計(jì)方案或機(jī)械結(jié)構(gòu)的分析和評(píng)價(jià)，一般可以從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性三個(gè)方面進(jìn)行考慮。進(jìn)行方案最優(yōu)性評(píng)估的步驟如下：首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模并提出優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)和評(píng)價(jià)指標(biāo)；其次根據(jù)建立起來(lái)的模型評(píng)價(jià)的目標(biāo)函數(shù)對(duì)每一個(gè)技術(shù)方案進(jìn)行計(jì)算或仿真分析；最后進(jìn)一步修改技術(shù)方案，完成方案設(shè)計(jì)的評(píng)估。7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（6）詳細(xì)設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)主要是對(duì)系統(tǒng)總體方案進(jìn)行具體實(shí)施步驟的設(shè)計(jì)，其依據(jù)的是總體方案框架。從技術(shù)上將其細(xì)節(jié)逐步展開，直至完成試制產(chǎn)品樣機(jī)所需的全部技術(shù)工作。進(jìn)行輔助功能模塊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)輔助功能盡量直接選用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件等現(xiàn)有結(jié)構(gòu)；進(jìn)行主體功能模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步完善、補(bǔ)充草圖。

目前該階段的工作內(nèi)容基本都已經(jīng)能夠借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助工程軟件系統(tǒng)來(lái)完成。7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（7）設(shè)計(jì)方案審核與優(yōu)化

設(shè)計(jì)方案的審核是在前面階段工作的基礎(chǔ)上，對(duì)已設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，找出關(guān)鍵問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行干擾和差錯(cuò)分析，最后進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，檢查成本是否滿足預(yù)定規(guī)劃。

系統(tǒng)優(yōu)化就是應(yīng)用最優(yōu)化理論和方法，對(duì)各候選方案進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，以期獲得最優(yōu)的系統(tǒng)方案。由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通常很復(fù)雜，有許多目的和要求，很難完全兼顧，因此對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化追求的是整體上的相對(duì)最優(yōu)。7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3、總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（8）完成總體設(shè)計(jì)報(bào)告

總結(jié)上述設(shè)計(jì)過(guò)程的各個(gè)方面，寫出總體設(shè)計(jì)報(bào)告，為總體裝配圖和部件裝配圖的繪制做好準(zhǔn)備。總體設(shè)計(jì)報(bào)告要突出設(shè)計(jì)重點(diǎn)，將所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的特點(diǎn)闡述清楚，同時(shí)應(yīng)列出所采取的措施及注意事項(xiàng)。

機(jī)電一體化總體設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)出綜合性能最優(yōu)或較優(yōu)的總體方案，作為進(jìn)一步詳細(xì)設(shè)計(jì)的依據(jù)。7.1機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)4、總體設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法

設(shè)計(jì)方案的審核是在前面階段工作的基礎(chǔ)上，對(duì)已設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，找出關(guān)鍵問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行干擾和差錯(cuò)分析，最后進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，檢查成本是否滿足預(yù)定規(guī)劃。

系統(tǒng)優(yōu)化就是應(yīng)用最優(yōu)化理論和方法，對(duì)各候選方案進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，以期獲得最優(yōu)的系統(tǒng)方案。由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通常很復(fù)雜，有許多目的和要求，很難完全兼顧，因此對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化追求的是整體上的相對(duì)最優(yōu)。第7章機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化技術(shù)7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

21（1）功能性要求分析1、使用要求分析①功能范圍任何產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)功能都有一定范圍。如圖7.1和圖7.2，一臺(tái)多功能數(shù)控機(jī)床可以通過(guò)換刀完成多種復(fù)雜的加工，單一功能的機(jī)床只能進(jìn)行單一的加工。7.1多功能機(jī)床刀庫(kù)7.2車床7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

22（1）功能性要求分析1、使用要求分析①功能范圍產(chǎn)品的適用范圍窄，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開發(fā)周期短，成本就較低，但產(chǎn)品的市場(chǎng)覆蓋面小，產(chǎn)品批量小，會(huì)使單套的成本增加；如果擴(kuò)大適用范圍，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)就趨于復(fù)雜，成本增加，但批量數(shù)量的增加可以使單套成本趨于降低。確定產(chǎn)品的功能范圍，要考慮用戶使用要求和生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)合理性。要綜合分析市場(chǎng)需求、技術(shù)難度、生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)力等，其中最難獲得的是市場(chǎng)需求與功能范圍的關(guān)系。7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

23（1）功能性要求分析1、使用要求分析②精度指標(biāo)產(chǎn)品的精度是指產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)其規(guī)定功能的準(zhǔn)確程度。產(chǎn)品的精度越高，制造成本就會(huì)越高，銷售價(jià)格就越高，銷量就會(huì)越低；產(chǎn)品的精度降低可以降低成本和價(jià)格，增加銷量，但使用范圍會(huì)減小，可能導(dǎo)致銷量的下降。需要確定精度與成本、價(jià)格與銷量的關(guān)系，進(jìn)行最優(yōu)計(jì)算。7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

24（1）功能性要求分析1、使用要求分析③可靠性指標(biāo)產(chǎn)品的可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。?規(guī)定的條件：工作條件、環(huán)境條件、存儲(chǔ)條件?規(guī)定的時(shí)間：產(chǎn)品平均壽命或平均故障間隔時(shí)間?完成規(guī)定功能：產(chǎn)品性能指標(biāo)沒(méi)有發(fā)生破壞或降低性失效7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

25（1）功能性要求分析1、使用要求分析③可靠性指標(biāo)整機(jī)可靠性取決于產(chǎn)品可靠性最低的零部件或元器件。需要確定可靠性與成本、價(jià)格與銷量關(guān)系后，對(duì)可靠性做出最優(yōu)決策，如圖7.3。圖7.3可靠性與成本7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

26（1）功能性要求分析1、使用要求分析④維修性指標(biāo)為了使產(chǎn)品在整個(gè)壽命期內(nèi)完成既定的任務(wù)，需要通過(guò)維修保障其有效運(yùn)行。維修可分為預(yù)防性維修和修復(fù)性維修，修復(fù)性維修費(fèi)用一般大于預(yù)防性維修。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段可以把預(yù)計(jì)維修周期短的部件設(shè)計(jì)成便于查找故障、易于拆裝的結(jié)構(gòu)。7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

27（2）經(jīng)濟(jì)性要求1、使用要求分析①購(gòu)置費(fèi)用影響購(gòu)置費(fèi)用的最主要因素使生產(chǎn)成本，降低生產(chǎn)成本是降低購(gòu)置費(fèi)用的最主要途徑，主要方法有：?合理選用零部件和元器件，避免大材小用?不影響工作性能的前提下，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)?采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的零件?

采用新結(jié)構(gòu)、材料和元器件，適時(shí)進(jìn)行技術(shù)更新?lián)Q代7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

28（2）經(jīng)濟(jì)性要求1、使用要求分析②使用費(fèi)用使用費(fèi)用包括運(yùn)行費(fèi)用和維修費(fèi)用，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，降低使用費(fèi)用的措施有：?提高產(chǎn)品的自動(dòng)化程度?選用轉(zhuǎn)化率高的機(jī)構(gòu)或電器?合理確定檢修周期7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

29（3）安全性要求1、使用要求分析①保證人身安全的措施?設(shè)置安全檢測(cè)和防護(hù)裝置?產(chǎn)品外表及殼罩進(jìn)行倒角和去毛刺處理?在危險(xiǎn)部位或區(qū)域設(shè)置警告提示或標(biāo)語(yǔ)?當(dāng)控制裝置和被控對(duì)象為分離式結(jié)構(gòu)時(shí)，兩者之間的電氣連線應(yīng)埋于地下或架在高空，并用鋼管加以保護(hù)7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

30（3）安全性要求1、使用要求分析②保證產(chǎn)品安全的措施?設(shè)置各種保護(hù)電器，如熔斷器、熱繼電器等?安裝限位裝置、故障報(bào)警裝置和急停裝置等?采用狀態(tài)檢測(cè)及互鎖等方法防止因誤操作產(chǎn)生的危害7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

31（1）功能性指標(biāo)2、性能指標(biāo)功能范圍：功能、規(guī)格、尺寸、速度功能性要求精度指標(biāo)：實(shí)現(xiàn)規(guī)定功能的準(zhǔn)確程度可靠性指標(biāo)：規(guī)定條件、規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

32（2）經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)2、性能指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)設(shè)計(jì)制造成本：與加工工藝、標(biāo)準(zhǔn)化程度有關(guān)系統(tǒng)作為產(chǎn)品的售價(jià)：與設(shè)計(jì)制造成本和管理水平有關(guān)產(chǎn)品的使用成本：與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)性質(zhì)、易耗品種類數(shù)量有關(guān)7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

33（3）安全性指標(biāo)2、性能指標(biāo)?對(duì)系統(tǒng)自身的保護(hù)性能：誤操作保護(hù)、故障診斷、故障避免?對(duì)操作人員的保護(hù)性能：危險(xiǎn)區(qū)域防護(hù)，電、碰撞、高溫、高壓的防護(hù)?對(duì)環(huán)境的影響指標(biāo)：對(duì)空氣、水的污染程度，對(duì)周邊產(chǎn)生噪聲、震動(dòng)的影響7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

34（4）特征指標(biāo)2、性能指標(biāo)特征性指標(biāo)是決定產(chǎn)品功能和基本性能的指標(biāo)，是設(shè)計(jì)中必須設(shè)法達(dá)到的指標(biāo)，包括工作范圍、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)、精度等。7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

35（5）優(yōu)化指標(biāo)2、性能指標(biāo)優(yōu)化指標(biāo)是在產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)中用來(lái)進(jìn)行方案對(duì)比的評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化指標(biāo)有一定的范圍和可以優(yōu)化選擇的余地，常被選作優(yōu)化指標(biāo)的有生產(chǎn)成本、可靠度等。7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

36（6）尋常性指標(biāo)2、性能指標(biāo)公認(rèn)的、默認(rèn)的指標(biāo)，如成本低、設(shè)計(jì)新穎、外形美觀、符合人機(jī)工程學(xué)、體積小、重量輕、工藝性好、操作簡(jiǎn)單等。7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

37（1）生產(chǎn)能力3、優(yōu)化指標(biāo)

7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

38（1）生產(chǎn)能力3、優(yōu)化指標(biāo)②實(shí)際生產(chǎn)能力G實(shí)際生產(chǎn)能力是指機(jī)械系統(tǒng)在正常運(yùn)行期間單位時(shí)間內(nèi)平均生產(chǎn)合格產(chǎn)品的實(shí)際數(shù)量。在實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)能力與工作環(huán)境、操作水平、輔助操作時(shí)間、維護(hù)保養(yǎng)等因素有關(guān)。實(shí)際生產(chǎn)能力小于理論生產(chǎn)能力。7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

39（2）成本3、優(yōu)化指標(biāo)成本機(jī)器成本材料及動(dòng)力費(fèi)用工時(shí)費(fèi)用間接費(fèi)用生產(chǎn)成本日常物化勞動(dòng)消耗活勞動(dòng)消耗7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

40（3）柔性3、優(yōu)化指標(biāo)機(jī)電一體化系統(tǒng)的柔性是指對(duì)外部環(huán)境變化的適應(yīng)能力，用柔性系數(shù)F來(lái)表示：

7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

41（3）柔性3、優(yōu)化指標(biāo)加工機(jī)械的柔性分為工藝柔性和結(jié)構(gòu)柔性，工藝柔性體現(xiàn)了系統(tǒng)對(duì)物料品種變換應(yīng)具有的適應(yīng)能力，表達(dá)式為：

7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

42（3）柔性3、優(yōu)化指標(biāo)加工機(jī)械的系統(tǒng)調(diào)整時(shí)間為：

提高系統(tǒng)的工藝柔性，必須縮短系統(tǒng)調(diào)整時(shí)間和增加被加工物料的批量或加工周期。7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

43（3）柔性3、優(yōu)化指標(biāo)

7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

44（3）柔性3、優(yōu)化指標(biāo)

7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

45（3）柔性3、優(yōu)化指標(biāo)

7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

46（4）自動(dòng)化程度3、優(yōu)化指標(biāo)

輔助操作時(shí)間是機(jī)器實(shí)現(xiàn)主功能時(shí)，除完成規(guī)定工作運(yùn)動(dòng)外所需的時(shí)間。7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

47（5）可靠性3、優(yōu)化指標(biāo)①可靠度可靠度是產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率，記為R(t)

7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

48（5）可靠性3、優(yōu)化指標(biāo)②平均壽命MTBF表示可維修產(chǎn)品的平均壽命，稱為平均故障間隔時(shí)間MTTF表示不可維修產(chǎn)品的平均壽命，稱為平均失效前時(shí)間平均壽命的估計(jì)值表示為：

7.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能指標(biāo)與優(yōu)化

49（5）可靠性3、優(yōu)化指標(biāo)③失效率

第7章機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化技術(shù)7.3功能及性能指標(biāo)的分配7.3功能及性能指標(biāo)的分配1、功能分配對(duì)于具有等效性的功能，將全部實(shí)現(xiàn)形式列出，并選出最優(yōu)的方案圖7.4為定量稱重裝置功能框圖，圖中三角形表示可建立濾波功能的位置。A/D基座圖7.4定量稱重裝置功能框圖給定值控制驅(qū)動(dòng)送料輸出值傳感放大振動(dòng)干擾機(jī)械濾波器模擬濾波器數(shù)字濾波器7.3功能及性能指標(biāo)的分配521、功能分配選擇濾波方案的條件為：存在振動(dòng)干擾的條件下，保證稱量工作，并且成本要低?？蛇x擇成本為優(yōu)化指標(biāo)。濾波器放在不同位置，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性會(huì)產(chǎn)生不同影響。其中機(jī)械濾波器不受特征指標(biāo)的約束，可以將衰減率設(shè)計(jì)得足夠大，但機(jī)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，因而成本也較高。模擬濾波器可以與放大器放在一起，也可以放在放大環(huán)節(jié)之后。在控制回路中串入低通濾波器后，將使控制系統(tǒng)階躍響應(yīng)時(shí)間增加，相位滯后增大，快速響應(yīng)性能降低。故模擬濾波器不能采用高階低通濾波器，而低階低通濾波器效果又較差。7.3功能及性能指標(biāo)的分配531、功能分配數(shù)字濾波器的算法種類多，需要計(jì)算時(shí)間，受允許的滯后時(shí)間的限制。對(duì)較低頻率的干擾信號(hào)的抑制能力較弱，但數(shù)字濾波器容易實(shí)現(xiàn)，成本較低。三種濾波器各有特點(diǎn)，需要采用優(yōu)化方法合理分配濾波功能。將成本作為優(yōu)化指標(biāo)，特征指標(biāo)為約束條件，構(gòu)成單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。求出各種實(shí)現(xiàn)形式在滿足約束條件下的一定范圍內(nèi)的有關(guān)性能，將這些性能列成表格，進(jìn)行比較，選出最優(yōu)方案，如表7.1。7.3功能及性能指標(biāo)的分配541、功能分配濾波形式項(xiàng)目ABCD機(jī)械濾波器衰減率/dB-20-30-35-40————————成本/元100200300500模擬濾波器衰減率/dB-5-10-15-201.4735.510成本/元20202020數(shù)字濾波器衰減率/dB-12-17-20-221.52.53.54.5成本/元10101010表7.1濾波器特性7.3功能及性能指標(biāo)的分配551、功能分配可行性方案機(jī)械濾波器模擬濾波器數(shù)字濾波器總衰減率/dB總成本/元1D-40-----5002AAB-423.971303AC-403.51104BB-403220從表7.1中選出可行性方案列于表7.2，可從表7.2中選出最合理的方案，既方案3。注意當(dāng)約束條件改變時(shí)，會(huì)得到不同的可行性方案及相應(yīng)的最優(yōu)方案。表7.2濾波方案7.3功能及性能指標(biāo)的分配562、性能指標(biāo)分配數(shù)控裝置驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)減速器絲杠螺母刀架位置圖7.5開環(huán)數(shù)控機(jī)床刀架功能框圖在總體方案中，一般都有多個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)同一性能指標(biāo)產(chǎn)生影響，所以應(yīng)該合理地限定這些環(huán)節(jié)對(duì)總體性能指標(biāo)的影響程度。滿足約束條件的前提下，采用不同的分配方法構(gòu)成多個(gè)可行性方案，對(duì)這些方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，選出最優(yōu)的方案。如圖7.5為數(shù)控車床刀架進(jìn)給系統(tǒng)，約束條件為最大進(jìn)給速度和最大定位誤差，選擇成本作為優(yōu)化指標(biāo)，構(gòu)成單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。7.3功能及性能指標(biāo)的分配572、性能指標(biāo)分配分析各組成環(huán)節(jié)誤差產(chǎn)生的原因、誤差范圍和各精度等級(jí)的生產(chǎn)成本。表7.3為各組成環(huán)節(jié)的精度值與相應(yīng)的生產(chǎn)成本。（1）刀架環(huán)節(jié)為減少計(jì)算量，將床身各部分的影響列在刀架一個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)，將刀架相對(duì)主軸軸線的徑向位置誤差作為定位誤差，床身各部分影響定位誤差的主要原因是床鞍在水平面內(nèi)移動(dòng)的直線度。刀架床鞍移動(dòng)直線度46810成本/千元105217.3功能及性能指標(biāo)的分配582、性能指標(biāo)分配組成環(huán)節(jié)指標(biāo)ABCD刀架床鞍移動(dòng)直線度46810成本/千元10521絲杠螺母副傳動(dòng)誤差/微米0.5124成本/千元5321.2減速器齒輪傳動(dòng)誤差11.222.5成本/千元0.60.60.30.3數(shù)控環(huán)節(jié)最小脈沖當(dāng)量37————成本/千元32————表7.3各組成環(huán)節(jié)誤差及對(duì)應(yīng)成本7.3功能及性能指標(biāo)的分配592、性能指標(biāo)分配（2）絲杠環(huán)節(jié)絲杠螺母副的傳動(dòng)精度直接影響刀架的位置誤差，有兩種可選擇的結(jié)構(gòu)形式，即普通滑動(dòng)絲杠和滾珠絲杠，分別對(duì)應(yīng)著不同的精度等級(jí)。如果假定絲杠螺母副的傳動(dòng)間隙已通過(guò)間隙消除機(jī)構(gòu)加以消除，則傳動(dòng)誤差是影響位置誤差的主要因素。組成環(huán)節(jié)指標(biāo)ABCD絲杠螺母副傳動(dòng)誤差/微米0.5124成本/千元5321.2滾珠絲杠滑動(dòng)絲杠7.3功能及性能指標(biāo)的分配602、性能指標(biāo)分配（3）減速器環(huán)節(jié)該環(huán)節(jié)誤差主要來(lái)自齒輪的傳動(dòng)誤差。齒側(cè)間隙產(chǎn)生的誤差應(yīng)采用間隙消除機(jī)構(gòu)加以消除，齒輪傳動(dòng)誤差需依據(jù)初步確定的參數(shù)，如絲杠導(dǎo)程、齒輪直徑、傳動(dòng)比等，轉(zhuǎn)換成與定位誤差有相同方向和量綱的等效誤差?？紤]到兩種可能的傳動(dòng)比和兩個(gè)可能的齒輪精度等級(jí)，共得到四個(gè)品質(zhì)等級(jí)的等效誤差和相應(yīng)的成本。組成環(huán)節(jié)指標(biāo)ABCD減速器齒輪傳動(dòng)誤差11.222.5成本/千元0.60.60.30.37.3功能及性能指標(biāo)的分配612、性能指標(biāo)分配（4）數(shù)控環(huán)節(jié)該環(huán)節(jié)包括了數(shù)控裝置、驅(qū)動(dòng)電路和步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)在不同載荷下，其轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置對(duì)理論位置的偏移角也不同，在不失步正常運(yùn)行的情況下，該偏移角不超過(guò)±0.5個(gè)步進(jìn)角。由于大量的電磁信號(hào)以及電網(wǎng)的波動(dòng)會(huì)擾亂系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此有必要討論機(jī)電一體化技術(shù)中抗干擾的問(wèn)題。數(shù)控環(huán)節(jié)最小脈沖當(dāng)量37成本/千元32第7章機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化技術(shù)7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)637.4.1、產(chǎn)生干擾的因素（1）干擾的定義干擾是指對(duì)系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生不良影響的內(nèi)部或外部因素。從廣義上講，機(jī)電一體化系統(tǒng)的干擾因素包括電磁干擾，溫度干擾，聲波干擾，震動(dòng)干擾等，其中電磁干擾最為普變且對(duì)控制系統(tǒng)影響最大，其他的干擾因素往往可以通過(guò)一些物理方法較為容易地解決。7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)7.4.1、產(chǎn)生干擾的因素（2）形成干擾的三個(gè)要素干擾的形成源于三個(gè)要素：干擾源、傳播途徑、接受載體，具體如下圖7.8。三個(gè)要素缺少任何一項(xiàng)，干擾都不會(huì)產(chǎn)生。圖7.8形成干擾的三要素7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)657.4.2、干擾源干擾源使得無(wú)用信號(hào)融入信號(hào)通道中，致使控制系統(tǒng)錯(cuò)誤操作，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，產(chǎn)生故障。機(jī)電一體化系統(tǒng)易受到的干擾源包括供電干擾、過(guò)程通道干擾、場(chǎng)干擾等。7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)66（1）供電干擾7.4.2、干擾源大功率設(shè)備的通斷、電動(dòng)機(jī)的啟停等原因，電網(wǎng)上常常出現(xiàn)幾百伏甚至幾千伏的尖峰脈沖干擾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由電源的投入、瞬時(shí)短路、欠壓、過(guò)壓電網(wǎng)竄入的噪聲引起CPU誤動(dòng)作及書局丟失，占各種干擾的90%以上。7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)67（2）過(guò)程通道干擾7.4.2、干擾源通道干擾主要來(lái)源于長(zhǎng)線傳輸傳輸線長(zhǎng)短的定義是相對(duì)于CPU的晶振頻率而定），常見通道干擾的如下：?

當(dāng)系統(tǒng)有電器設(shè)備漏電、接地系統(tǒng)不完善等情況時(shí)，會(huì)在通道中直接串入很高共模電壓或差模電壓。?各通道的傳輸線如果處于同根電纜中或捆扎一起，各路間會(huì)通過(guò)分布電感或分布電容產(chǎn)生干擾。?電磁感應(yīng)產(chǎn)生的干擾也在通道中形成共?；虿钅ｋ妷骸！?.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)68（3）場(chǎng)干擾7.4.2、干擾源系統(tǒng)周圍的空間總存在著磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)、靜磁場(chǎng)，如太陽(yáng)及天體輻射電磁波，廣播電話、通信發(fā)射臺(tái)的電磁波等，這些場(chǎng)干擾通過(guò)電源或傳輸線影響各功能模塊的正常工作，使其中的電平發(fā)生變化或產(chǎn)生脈沖干擾信號(hào)。7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)69（1）電網(wǎng)電壓波動(dòng)抗干擾措施7.4.3、電源抗干擾的措施?

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的供電應(yīng)該與大功率的動(dòng)力負(fù)載供電分開。?在經(jīng)常停電的地方，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的供電考慮安裝不間斷電源（UPS）。?對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間欠電壓、過(guò)電壓和電壓波動(dòng)地方，應(yīng)安裝交流穩(wěn)壓器?！?.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)70（2）電子設(shè)備內(nèi)部電源線抗干擾措施7.4.3、電源抗干擾的措施對(duì)電子設(shè)備內(nèi)部電源線帶來(lái)的干擾問(wèn)題，可以通過(guò)耦合電容加在每個(gè)集成電路的電源端子間去解決。7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)71（3）配電抗干擾7.4.3、電源抗干擾的措施抑制電源干擾首先從配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上采取措施，可采用圖7.9所示的配電方案。

交流穩(wěn)壓器

低通濾波器

直流穩(wěn)壓電源

電源變壓器AC220V系統(tǒng)供電輸出圖7.9系統(tǒng)配電方案7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)72（3）配電抗干擾7.4.3、電源抗干擾的措施低通濾波可以抑制電網(wǎng)的瞬態(tài)干擾，其電路如圖7.10。在初級(jí)線圈與次級(jí)線圈間加電容，可有效抑制共模干擾，其電源變壓器干擾隔離電阻如圖7.11.圖7.10低通濾波器圖7.11電源變壓器干擾隔離電阻7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)73（4）開關(guān)電源抗干擾7.4.3、電源抗干擾的措施機(jī)電一體化系統(tǒng)目前使用的直流穩(wěn)壓電源可分為常規(guī)線性直流穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源，由圖7.12所示的開關(guān)電源基本電路，分析產(chǎn)生干擾原因。圖7.12開關(guān)電源基本電路7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)74（4）開關(guān)電源抗干擾7.4.3、電源抗干擾的措施

7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)75（1）干擾源分析7.4.4、控制微機(jī)抗干擾設(shè)計(jì)圖7.13控制微機(jī)的干擾在控制微機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮系統(tǒng)抗干擾性能，會(huì)在系統(tǒng)投入運(yùn)行后，有較強(qiáng)抗干擾能力；反之，等到現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，在進(jìn)行修補(bǔ)，會(huì)浪費(fèi)大量人力物力，控制微機(jī)干擾如圖7.13。7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)76（1）硬件抗干擾分析7.4.4、控制微機(jī)抗干擾設(shè)計(jì)圖7.14硬件抗干擾設(shè)計(jì)

硬件抗干擾設(shè)計(jì)主要從電源、抗電磁磁場(chǎng)干擾、地線連接、施工布線、光電隔離等方面入手，如右圖圖7.14。本節(jié)詳細(xì)介紹用電容或阻容環(huán)節(jié)抑制干擾。7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)777.4.3、電源抗干擾措施圖7.15觸點(diǎn)抖動(dòng)抑制電路圖7.16交流火花抑制電路

電容是一個(gè)儲(chǔ)能元件，對(duì)一些瞬時(shí)性的干擾或尖頂脈沖具有吸收的能力。?

抑制各類出點(diǎn)或開關(guān)在閉合或斷開瞬間因觸電抖動(dòng)所引起的干擾，如圖7.15。?抑制電感性負(fù)載在切斷電源產(chǎn)生的反電勢(shì)，如圖7.16。7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)787.4.3、電源抗干擾措施圖7.17輸入阻容濾波電路圖7.18長(zhǎng)線干擾抑制電路?

圖7.17為輸入信號(hào)的阻容；濾波電路，類似于這種電路既可以作為直流電源的輸入濾波器，也可以作為模擬信號(hào)的阻容濾波器。?抑制由于控制裝置和控制對(duì)象長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸所造成干擾，如圖7.18。

7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)79（1）電感負(fù)載兩端并聯(lián)放電通路7.4.5、感性負(fù)載瞬態(tài)噪聲抑制及觸電保護(hù)圖7.19并聯(lián)電阻通路并聯(lián)電阻通路無(wú)極性要求，交直流都能用，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常用在小電流發(fā)動(dòng)機(jī)繞組和一般繼電器中；其缺點(diǎn)是工作過(guò)程中消耗功率，且釋放電感所需時(shí)間較長(zhǎng)，其電路圖如右圖7.19。①并聯(lián)電阻通路7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)80（1）電感負(fù)載兩端并聯(lián)放電通路7.4.5、感性負(fù)載瞬態(tài)噪聲抑制及觸電保護(hù)圖7.20并聯(lián)RC網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)壓敏電阻的電路與圖7.20不同之處是R為壓敏電阻。該電路平時(shí)消化功率小，釋放儲(chǔ)能時(shí)間短，常用于交直流電動(dòng)機(jī)繞組、開關(guān)設(shè)備、變壓器及一些功率較大的設(shè)備。②并聯(lián)壓敏電阻通路7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)81（1）電感負(fù)載兩端并聯(lián)放電通路7.4.5、感性負(fù)載瞬態(tài)噪聲抑制及觸電保護(hù)利用穩(wěn)壓管和二極管的鉗位作用，使開關(guān)斷開時(shí)電感兩端不會(huì)出現(xiàn)太大電壓。穩(wěn)壓管電路適用于交、直流情況，二極管電路只適用與直流電路。③并聯(lián)穩(wěn)壓管、二極管電路7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)82（1）電感負(fù)載兩端并聯(lián)放電通路7.4.5、感性負(fù)載瞬態(tài)噪聲抑制及觸電保護(hù)圖7.21并聯(lián)RC網(wǎng)絡(luò)由圖7.21可知，開關(guān)斷開后，電路成為自由阻尼振蕩電路，電壓和電流為衰減的正弦波形，交直流電源都可以使用。④并聯(lián)RC網(wǎng)絡(luò)7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)83（1）電感負(fù)載兩端并聯(lián)放電通路7.4.5、感性負(fù)載瞬態(tài)噪聲抑制及觸電保護(hù)圖7.22耦合線圈放電通路耦合線圈放電通路雖然抑制效果好，但制作麻煩，只適用與直流電路，且電感必須繞在鐵芯或磁環(huán)上面，電路如圖7.18。⑤耦合線圈放電通路7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)84（1）電感負(fù)載兩端并聯(lián)放電通路7.4.5、感性負(fù)載瞬態(tài)噪聲抑制及觸電保護(hù)圖7.23三級(jí)管放電通路

⑥三級(jí)管放電通路7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)85（2）開關(guān)觸點(diǎn)的保護(hù)電路7.4.5、感性負(fù)載瞬態(tài)噪聲抑制及觸電保護(hù)圖7.24RC保護(hù)電路

切斷電感性負(fù)載時(shí)防止開關(guān)觸點(diǎn)產(chǎn)生火花放電的方法，可以在開關(guān)觸點(diǎn)上加保護(hù)電路，最常用的是RC保護(hù)電路，如右圖7.24。7.4機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)86（2）開關(guān)觸點(diǎn)的保護(hù)電路7.4.5、感性負(fù)載瞬態(tài)噪聲抑制及觸電保護(hù)圖7.25并聯(lián)二極管的RC保護(hù)電路

RC保護(hù)電路無(wú)極性要求，在交直流情況下都能應(yīng)用。圖7.25是一種RC保護(hù)電路的改進(jìn)形式，即在R上面并聯(lián)二極管。機(jī)電一體化技術(shù)7.4.6軟件抗干擾設(shè)計(jì)7.4.6軟件抗干擾設(shè)計(jì)88(1)在干擾的作用下，微機(jī)硬件部分以及與其相連