自动机与自动线-第六章

合集下载

机械设计制造及其自动化专业课程教学大纲.

目录一、学科基础课 (1)1.《高等数学》课程教学大纲 (1)2.《机械制图》课程教学大纲 (17)3.《线性代数》课程教学大纲 (27)4.《概率论与数理统计》课程教学大纲 (34)5.《大学物理》课程教学大纲 (41)6.《理论力学》课程教学大纲 (55)7.《材料力学》课程教学大纲 (64)8.《C语言程序设计》课程教学大纲 (74)二、专业主干课 (82)1.《机械原理》课程教学大纲 (82)2.《机械设计》课程教学大纲 (95)3.《电工与电子技术》课程教学大纲 (108)5.《互换性及技术测量基础》课程教学大纲 (119)6.《工程材料及成形技术基础》课程教学大纲 (129)7.《机械制造技术基础》课程教学大纲 (137)8.《液压与气压传动》课程教学大纲 (146)9.《专业英语》课程教学大纲 (154)三、专业方向选修课 (165)1.《计算机辅助三维设计》课程教学大纲 (165)2.《数控加工工艺与编程》课程教学大纲 (175)3.《控制工程》课程教学大纲 (181)4.《测试技术》课程教学大纲 (192)5.《单片机原理及应用》课程教学大纲 (211)6.《可编程控制器原理与应用》课程教学大纲 (217)7.《机械制造技术装备》课程教学大纲 (224)四、专业任意选修课 (231)模块1 (231)1.《数控技术》课程教学大纲 (231)2.《电机拖动》课程教学大纲 (237)3.《数控机床检测及维修》课程教学大纲 (248)4.《机械制造自动化技术》课程教学大纲 (258)5.《工业机器人》课程教学大纲 (264)6.《机械创新设计》课程教学大纲 (273)模块2 (281)1.《UG计算机辅助设计》课程教学大纲 (281)2.《快速成型技术》课程教学大纲 (287)3.《汽车原理与构造》课程教学大纲 (294)4.《有限元软件应用》课程教学大纲 (306)5.《模具设计与制造》课程教学大纲 (313)6.《自动机与自动线》课程教学大纲 (321)一、学科基础课1.《高等数学》课程教学大纲英文名称：Higher Mathematics授课专业：电子信息工程系、计算机科学系本科各专业；数理系制药工程、林产化工、应用物理专业学时：136学时学分：8学分开课学期：第1、2学期适用对象：电子信息工程系、计算机科学系本科各专业；数理系制药工程、林产化工、应用物理专业的大一学生一、课程性质与任务本课程是理、工类专业的学科基础课，通过本课程的学习，要使学生掌握微积分学的基本概念、基本理论和基本运算技能，为学习后继课程和进一步获得数学知识奠定必要的数学基础。

自动控制原理实验教程

Ui(S )
TS
(3) 阶跃响应： Uo(t) = K + 1 t
T
(t ≥ 0)
(4) 模拟电路图：如图 1.1-6 所示。
其中 K = R1 / R0 ； T = R0C
4
自动控制原理
第 1 章线性系统的时域分析
比例积分环节
R1
C
Ui
R0
_
10K
信号输入端
反相器
10K _
R0 = R1 = 200K; C = 1uF 或 2uF
Ui(S)
1
Uo(S)
TS
(2) 传递函数： Uo(S) = 1
Ui(S) TS
(3) 阶跃响应： Uo(t) = 1 t (t ≥ 0)
T
(4) 模拟电路图：如图 1.1-4 所示。
图 1.1-3
其中 T = R0C
Ui
R0
信号输入端
积分环节 C
_
反相器
10K
10K
_
Uo
输出测量端
R0 = 200K; C = 1uF 或 2uF
图 1.1-4 3
自动控制原理
(5) 理想与实际阶跃响应曲线对照： ① 取 R0 = 200K；C = 1uF。
理想阶跃响应曲线
Uo 无穷
Uo(t)
1 Ui(t)
0 0.2s
t
② 取 R0 = 200K；C = 2uF。
第 1 章线性系统的时域分析
实测阶跃响应曲线
Uo
10V
Uo(t)
1 Ui(t)
(5) 理想与实际阶跃响应曲线对照： ① 取 R0 = R1 = 200K；C = 1uF。
图 1.1-6

形式语言与自动机理论--第六章(蒋宗礼)

• 右句型(right sentencial form)
–最右派生得到的句型可叫做右句型。
• 最左归约(leftmost reduction)
–与最左派生对相的归约叫做最右归约。
6.1.1 上下文无关文法的派生树
• 规范派生(normal derivation)
–最右派生。
• 规范句型(normal sentencial form)
• 必要性
–设Anα ，现施归纳于派生步数n，证明存在结果为α 的A-子树。设n≤k(k≥1)时结论成立，往证当n=k+1时结论也成立：令 Ak+1α，则有： AX1X2…Xm *α1X2…Xm *α1α2…Xm … * α 1 α 2 … α m
6.1.1 上下文无关文法的派生树
6.1.1 上下文无关文法的派生树
• CSL
– CSG、LBA。
教材及主要参考书目
1.蒋宗礼，姜守旭. 形式语言与自动机理论. 北京：清华大学出版社，2003年 2. John E Hopcroft, Rajeev Motwani, Jeffrey D Ullman. Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation (2nd Edition). Addison-Wesley Publishing Company, 2001 3. John E Hopcroft, Jeffrey D Ullman. Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation. Addison-Wesley Publishing Company, 1979
6.1.1 上下文无关文法的派生树

自动机与自动线_第一章

图1-6 糖果包装机的工艺流程与操作原理图
图1-7 装箱自动线的工艺原理图
1.3.2自动机与自动线的生产率分析
❖ 1.自动机的生产率分析 ❖ (1)间歇作用型自动机(第1类自动机)的生产率
QT

1 tp

tk
1 tf
(件 / min)
QP

tk
1 tf
tn
(件 / min)
❖ (2)连续作用型自动机(第Ⅱ类自动机)的生产率
统负担。 ❖ 5)设备的成套性 ❖ 6)设备的灵活性 ❖ 7)劳保、安全性
(2)设备选型应考虑的因素
❖ 8)设备的维修性
❖ 设备的维修性又称适修性、可维修性、易维修性。
❖
选择生产机时，对设备的维修性可从以下几方面衡量：
❖ ①结构合理。②结构简单。③结构先进④标准性⑤组合性⑥ 状态监测与故障诊断能力⑦从设计上考虑无维修或减少维修度的可能性
结束放映
❖ 从产品的质量、生产率、成本、劳动条件和环境保护等方面考虑确定先进、可靠、结构简单、原理先进、成本低廉的工艺方案。
❖ 通过对自动机、自动线生产率的分析，找到提高自动机与自动线生产率的途径，尽可能提高自动机与自动线的生产率。
THANK YOU VERY MUCH ！
❖本章到此结束， ❖谢谢您的光临！
广泛的应用，PLC有多种模块可根据自动机的不同需要而加以选配，大大减化了自动机的机械结构，通过修改PLC程序来改变自动机的动作，大大增加了自动机的柔性及提高了自动机的可靠性。
1.2.3自动线的组成方式
❖ 自动生产线是在流水生产线的基础上发展起来的，它能进一步提高生产率和改善劳动条件，因此在轻工业生产中发展很快。

自动控制原理(孟华)第6章习题答案(含过程)

第六章习题6-1．已知单位反馈控制系统的开环传递函数为)11.0(200)(+=s s s G试设计一个串联校正网络，使系统的相角裕量︒≥45γ，剪切频率s rad c /50≥ω。

解：方法一：原系统的截止频率为44.16rad/s ，相稳定裕度为180°-90°-arctan4.416=12.76°截止频率和相角裕度均不满足要求，需加入串联超前校正，选择校正网络的传递函数为TsaTsKs G c ++=11)(取校正后系统的截止频率s rad c /52=ω，相角裕度︒=50γ。

则Ta c 1=ω，6.2lg 10lg 20=+a K ，︒=+-+︒5011arctan11a a 由上述3式的64.0,01.0,4.4===K T a)101.0)(11.0()104.0(128)()(+++=s s s s s G s G c校正后系统的截止频率为s rad c /53=ω，相角裕度︒=5.49γ，满足要求。

方法二：按二阶系统最佳模型设计，设校正后系统的开环传递函数为)1()(+=Ts s Ks G则闭环系统的传递函数为222222//1/)(nn n s s T K Ts s TK K s Ts K s ωζωωφ++=++=++= 令50=K ，707.0=ζ由T n /12=ζω，T K n /2=ω，得01.0=T 。

即)101.0(50)()(+=s s s G s G c ，101.011.041)(++=s s s G c 。

易验证该校正环节满足要求。

6-2.已知单位反馈控制系统的开环传递函数为)104.0()(+=s s s G要求系统对单位斜坡输入信号的稳态误差%1≤ss e ，相角裕量为︒≥45γ，试确定系统串联校正网络。

解：本题可首先检验系统得性能指标，针对系统在性能上的缺陷并结合校正网络的作用，选用合适的校正网络，再按相应的步骤确定校正网络的参数。

形式语言与自动机Chapter6练习参考解答

Chapter 6 练习参考解答Exercise 6.2.1 设计PDA 使它接受下列语言，你可以使用以终结状态方式接受或者以空栈方式接受中方便的一个。

b) 所有由0,1 构成的，并且任何前缀中 1 的个数都不比0 的个数多的串的集合。

c) 所有0,1 个数相同的0,1 串的集合。

参考解答：b)构造以终态方式接受的PDA P = (Q,艺,r , S , q o, Z o, F)，其中Q={q o};状态q o表示当前扫描过的输入串的任何前缀中1的个数不比0的个数多；工={0 , 1}；r ={ Z o, X}；下推栈中，X的个数表示当前扫描过的输入串中o的个数比1 的个数多多少；F={q o}；S (q o,o, Z o)={( q o,X Z o)}, S (q o,o, X)={( q o,X X)}, S (q o,1, X)={( qo, )}.c)构造以空栈方式接受的PDA P = (Q, 2 , r , S , q o, Z o),其中Q={q o, q i }；状态q o表示当前扫描过的输入串的任何前缀中o的个数不少于1 的个数，状态q1 表示当前扫描过的输入串的任何前缀中 1 的个数不少于o 的个数；2 ={o, 1}；r ={ Z o, X }；下推栈中，X的个数表示当前扫描过的输入串中o的个数比i 的个数或 1 的个数比o 的个数多多少；S(q o,o, Z o)={( q o,X Z o)}, S(q o,1, Z o)={( q1,X Z o)}；S (q i,O, Z o)={( q o,X Z o)}, S (q i,1, Z o)={( q i,X Z o)};S (q o,O, X)={( q o,X X)}, S (q o,1, X)={( q o, )};S(q1,o, X)={( q 1, )},S(q1,1, X)={( q 1, X X)} ；S(q o, , Z o)={( q o, )},S(q1, , Z o)={( q1, )}.Exercise 6.3.2 把下面的文法S aAAA aS | bS | a转换成以空栈方式接受同样语言的PDA 。

胡寿松《自动控制原理》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解2

6-2 设单位反馈统开环函为
试设计联前校正装置，统满
（1）角裕度r≥45°；
（2）单位
入下态差
下标：
（3）截止频率ωc≥7.5rad／s。
解：开环
取
则开环函为：
令
，解得校正前
rad/s
则校正前角裕度为：
不合题要求，
前校正。
取
rad/s，可得：
，可得：
则前校正环节校正后统开环其角裕度为
统性能得：
3．某反馈统开环函
合要求。
（1）求统角裕度幅裕度。
（2）角裕度
联前校正联滞后校正主要特点。为统
，试分统应
联前校正还联滞后校正?
[
技 2009 ]
解：（1）求截止频率与
裕度：
求幅裕度：
（2）要节校正。
统角裕度
，
前校正，则需要校正环
不合
前校正，可以
联滞后
为习重点，此，本分也就没
考题。
第二部分课后习题
第6章线性系统的校正方法
6-1 设单位反馈火炮
统，其开环函为
若要求统最 2°，试求：
出速度为12°/s，出位置
许差小
（1）满上幅裕度；
标最小K ，计该K 下统
角裕度
（2）前
前校正网络
计校正后统能影。
角裕度幅裕度，
解：（1）题可
则统特征表式为
统特征为：
令
，则
则
可得：
所以统状态应为
（2）求统出范最小刻t

(完整版)自动控制原理课后习题及答案

第一章绪论1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优弊端.解答： 1 开环系统(1)长处 :构造简单，成本低，工作稳固。

用于系统输入信号及扰动作用能早先知道时，可获得满意的成效。

(2)弊端：不可以自动调理被控量的偏差。

所以系统元器件参数变化，外来未知扰动存在时，控制精度差。

2闭环系统⑴长处：不论因为扰乱或因为系统自己构造参数变化所惹起的被控量偏离给定值，都会产生控制作用去消除此偏差，所以控制精度较高。

它是一种按偏差调理的控制系统。

在实质中应用宽泛。

⑵弊端：主要弊端是被控量可能出现颠簸，严重时系统没法工作。

1-2什么叫反应？为何闭环控制系统常采纳负反应？试举例说明之。

解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反应。

闭环控制系统常采纳负反应。

由1-1 中的描绘的闭环系统的长处所证明。

比如，一个温度控制系统经过热电阻（或热电偶）检测出目前炉子的温度，再与温度值对比较，去控制加热系统，以达到设定值。

1-3试判断以下微分方程所描绘的系统属于何种种类（线性，非线性，定常，时变）？2 d 2 y(t)3 dy(t ) 4y(t ) 5 du (t ) 6u(t )（1）dt 2 dt dt（2） y(t ) 2 u(t)（3）t dy(t) 2 y(t) 4 du(t) u(t ) dt dtdy (t )u(t )sin t2 y(t )（4）dtd 2 y(t)y(t )dy (t ) （5）dt 2 2 y(t ) 3u(t )dt（6）dy (t ) y 2 (t) 2u(t ) dty(t ) 2u(t ) 3du (t )5 u(t) dt（7）dt解答：（1）线性定常（2）非线性定常（3）线性时变（4）线性时变（5）非线性定常（6）非线性定常（7）线性定常1-4 如图 1-4 是水位自动控制系统的表示图，图中 Q1，Q2 分别为进水流量和出水流量。

控制的目的是保持水位为必定的高度。

自动机与自动线

自动机与自动线5.9 在什么情况下需要采用直线送料机？答：工件离开振盘出口后，还需要通过加设的外部输料槽才能达到装配部位，而且输料槽上的工件是连续排列的，前方的工件靠后方的工件来推动，推理来源于振盘的驱动力。

因为工件有一定的质量，工件在外部输送槽上前进时与输料槽支承面见会产生附加的摩擦阻力，输料槽越长则同时运动的工件数量越多，总摩擦阻力也越大，这样就增大了振盘的负载。

如果工件的质量较轻，则上诉附加的摩擦阻力可能不大，但当工件的质量较大、振盘外部的输料槽较长时，上诉附加的摩擦力就可能很大仅靠振盘的推动力可能出现因为阻力过大而振盘无法推动工件的情况，此时需要对外部输送槽中的工件提供附加的驱动力，弥补振盘驱动力的不足。

在此情况下，在外部槽的下方附加一个驱动装置，这就是直线送料机。

5.10 如何调节振盘的出料速度？答：振盘的除了速度并不是一个固定值，而是可以调节，振盘都带有一个控制器，控制器或者安装在振盘本体上，或者安装在机器的其他位置。

振盘控制器上，除设有普通的启及停止开关以外，还设一个振盘速度调节旋钮。

改变振盘速度的方法通常为改变振幅，因振幅与激振力成正比，而激振力与外加电压的平方成正比，所以改变外加电压及线圈匝数就能调节振幅。

其中改变线圈匝数来调节激振力比较简单，但不能实现无级调节，因此实际上振盘一般都是通过可控硅调节电压来改变振幅值从而达到调节振盘速度的目的。

5.11 振盘是始终连续工作的吗？5电磁铁5与衔铁4分别安装、固定在运输槽2和底座6上。

220v交流电压经半波整流后输入到电池线圈，在交流电流作用下，铁芯和衔铁之间产生高频率的吸、断动作。

两根相互平行与竖直方向有一定倾角B、有弹簧钢制作的弹簧板分别与输料槽、底座与螺钉连接，由于板弹簧的弹性，线圈与衔铁之间产生的高频率吸、断动作将导致板弹簧产生一个高频率的弹性变形—弹性变形恢复的循环动作，变形恢复的弹力直接作用在输送槽上，实际上给输送槽一个高频率的惯性作用力。

自动机与自动线

一.落料站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,下料电机,电磁挡铁.控制元件:控制执行元件用三个接触器检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器. 主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-下料装置传动及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:二.涂装站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,加热器,喷漆嘴,限位气缸.2台除湿用风扇电机控制元件:控制电机用三个接触器,控制气动执行元件用1个2位五通电磁换向阀和1个2位三通电磁换向阀,控制加热器用温控智能仪表.检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器.温度检测用热电阻,限位气缸前后位置检测用磁性传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.压力为1MP的气源.本体:平台,输送机机架,-保温装置箱体及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:三.加盖站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,限位电磁铁,加盖电机,电磁吸盘.控制元件:控制执行元件用五个接触器,检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器.加盖电机前后限位检测.加盖检测用电容式传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-加盖装置传动及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:四.穿销站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,送销电机,限位气缸,穿销气缸.控制元件:控制电机用2个接触器,控制气缸用的2个2位五通电磁换向阀检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器.送销检测用电杆试传感器,销检测用电容式传感器,穿销气缸前后检测用磁性传感器, 限位气缸前后检测用磁性传感器,主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源, 压力为1MP的气源.本体:平台,输送机机架,-穿销装置及转销装置传动及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:五.检测站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,电磁挡铁,显示颜色用3个信号灯.控制元件:控制执行元件用五个接触器检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器,盖检测用电容传感器,销检测用电容传感器,销长短检测用电容式传感器,颜色检测用光纤传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-传感器支架..2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:六.分拣站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,限位气缸,4自由度机械手.控制元件:控制输送机用接触器,控制限位气缸和4自由度机械手的5个2位五通电磁换向阀检测元件:托盘检测用电感式传感器,废品和成品检测用信号输入节点,限位气缸前后行程检测用磁性传感器, 爪气缸加紧放松行程检测用磁性传感器, 腕气缸左右旋转行程检测用磁性传感器, 提升气缸升降行程检测用磁性传感器, 移位气缸左右行程检测用磁性传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源, 压力为1MP的气源.本体:平台,输送机机架,-机械手传动.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:七.入库站1.设备组成执行元件:提升机构部分输送用直流电机,提升用步进电机,前后移位用伺服电机,入库用输送机(红\黄\绿)3个.控制元件:控制输送机用4个接触器,1个步进电机驱动器,1个伺服电机驱动器检测元件:成品检测用电容式传感器,3个成品入库检测用电容式传感器,提升机构上下检测用行程开关.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-提升传动机构,成品库机构.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:。

中国科学技术大学自动化专业《线性系统理论和设计》习题1-6章习题答案

1.7 证明：())()det(det )det(det )(det )det()det()(1111λλλλλλλA B A I T A I T T A I T AT T I B I AT T B B A ∆=-=⋅-⋅-=-=-=∆⇒=----相似，与设= 又因为特征值为特征方程()0λ∆=的根，故特征值也相同。

1.11 解：可以参照课本P18的例题1.12（1）,3,2,1)3)(2)(1()(,300020104132111===⇒---=∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=λλλλλλA A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡==Λ∴⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⇒⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⇒=--3211000105411050140010)(1113211Q A Q Q q q q q A I ，，由λ（4）,2,1,1)2)(1)(1()(4344111432124==-==⇒-+-=∆⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--λλλλλλλA ，1241243111111()0,111122,()012,12,4822 2.P I A q q q u I A q q u λλλλλξλλη⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥==--=⇒==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦==-=⎡⎤⎢⎥⎢⎥==<=⎢⎥⎢⎥⎣⎦===对于，，由对于的特征值，其代数重数由计算其对应的特征向量计算出一个特征向量，即几何重数个数小于代数重数，即标准型中存在一个对应的约当块，约当块的阶数即的指数可以利用[]4443434123414418 1.682,()001110111121,,44114412121181211212q I A q q q c q q Q q q q q Q A Q λλ-=-=⇒⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⋅-=∴==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎢⎥-⎢⎥∴Λ==⎢⎥⎢⎥⎣⎦的式计算的广义特征向量由取1.12 证明：12n 222112n n 1n-1n-112n 21n 121n 1221n n 1n-3n-3221n 21n-22n-2n-2221n n 1111(1110()()0()()(0()()λλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎡⎤--⎢⎥--⎢⎥--⎢⎥==⎢⎥--⎢⎥⎢⎥--⎣⎦后一行减去前一行的倍）n-221n n 123n 2131n 1n-2n-2n-223n j i 1i j n)()111()()()()()λλλλλλλλλλλλλλλλλλ≤<≤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎡⎤⎢⎥⎢⎥=---=⎢⎥⎢⎥⎣⎦=-∏同理2.6 解：(d) 令24231211y x y x yx y x ====，，，，则状态空间方程为： u m m k m k m k mk ⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=0010020100000200112211x xx y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=010*******y y (e) 令yx y x ==21，，则状态空间方程为： u e e t t ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-10102x x[]x y 01= 2.7 解：(c)非线性方程： ⎩⎨⎧==21221u-x xx x[]x y 01= (d) 设⎪⎩⎪⎨⎧+=⇒=+⋅++-=⇒=+⋅+ux sx x u)(x s u x x sx x s )x (u 333221122121112，则状态空间方程可为：u ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=310312x x[]x y 01= 另法：先求出传递函数2323s G(s)s s +=+-，按2.6（b ）方法求解。

自动机与生产线自动机与自动线的设计原理

t p — —自动机的工作循环时间（即加工一个产品所需的时间）；
t k — —工作循环内的工艺操作时间（简称基本工艺时间）； t f — —工作循环内的辅助操作时间（简称辅助操作时间）。
❖实际生产率：
1
Qp
tk
tf
tn
（件/min）
实际上，自动机的理论生产率就是自动机的设计生产率，而自动机的实际生产率是自动机在使用过程中显示出来的生产率。
=[8×60-(6×3+5×2+5×4+3×5)]/8×60≈0.87
所以，该同步自动线的实际生产率为：Q p q
d) 根据自动机、传送装置、贮存装置布置的关系，直线型又可分成同步顺 e)序组合、非同步顺序组合、分段非同步顺序组合和顺序—平行组合自动线， f)如图2.3和图2.4所示。
图2.3 顺序组合自动线 1—自动机 2—传送装置 3—贮存装置
图2.4 顺序—平行组合自动线 1—自动机 2—传送装置
2.1 概述
a)灵活性差。当产品更换时，可能要更改部分或全部凸轮机构， b) 给制造、安装与调试带来较大困难。 c) d)b)一般缺乏检查执行机构动作完成与否的装置，没有完成时不 e) 能自动停机，故不够安全。 f)
2.1 概述
3. 自动线的定义、特点及应用
❖定义： ❖特点：
a)人们把按照产品加工工艺过程，用工件储存及传送装置把专用 b)自动机以及辅助机械设备连接起来而形成的、具有独立控制装 c)置的生产系统称作自动生产线，简称自动线或生产线。 d)
np N
n —p —自动机械转盘的转速（r/min）
N — —转盘上产品工位数
❖ 在实际生产中，转盘转速受到灌装角（转盘旋转一周过程中实际灌装液体所占的角度）大小与灌装工艺时间的限制，在灌装角选定的情况下，转盘的转速由式（2.4）确定：

自动机与自动线总结

第二章自动机械的结构组成与工作流程T 、1.按自动机械的用途分类：①自动化机械加工设备②自动化装配设备③自动化检测设备④自动化包装设备J、 2.自动机械的结构组成：①工件的自动输送及自动上下料机构②辅助机构（定位、夹紧、分隔、换向等）③执行机构④驱动及传动系统⑤传感器与控制系统J﹑3.自动机械的典型工作流程：①输送与自动上料②分隔与换向③定位与夹紧④工序操作⑤卸料第三章皮带输送线结构原理与设计应用T、 1.皮带输送与皮带传动的区别：皮带传动是指动力的传动环节，皮带输送是一种物料输送机构，皮带输送包含了皮带传动。

P/T、 2.从动轮与主动轮的最大区别：从动轮的轴与轮之间是通过轴承链接，因而轴与轮之间是可以相对自由转动的；主动轮的轴与轮是通过键联结成一体的，不可以自由转动。

T、 3.皮带输送线的3种运行方式：①等速输送②间歇输送③变速输送T/J、 4.主动轮与皮带内侧之间的摩擦力取决的因素：①皮带的拉力②主动轮与皮带之间的包角③主动轮与皮带内侧表面之间的相对摩擦系数M、 5.包角：主动轮表面与皮带内侧的接触段圆弧所在区域对应的圆心角。

J、 6.皮带输送线张紧轮合理位置及张紧调节方向有何要求：①张紧轮在加大皮带张紧的同时还应能增大皮带的包角②张紧轮的调节方向尽可能设计为对皮带长度影响最大的方向③张紧轮通常设计在皮带的松边一侧J、 7.提高皮带输送线负载能力的有效途径：①增大主动轮输出侧皮带张紧力②增大主动轮与皮带内侧表面之间的摩擦系数③增大皮带与主动轮之间的包角④增大皮带宽度M、8.皮带打滑现象：皮带与主动轮之间的摩擦力不足以牵引皮带及皮带上的负载，使皮带不能前进或不能与主动轮同步运行的现象。

J、 9.出现打滑现象的原因：①皮带的初始张紧力不够②主动轮与皮带之间的包角太小③主动轮与皮带之间的摩擦系数太小T、10.因为安装误差引起的跑偏：①输送皮带接头不平直②机架歪斜T、11.皮带输送线皮带跑偏现象的纠正：①调整托辊②调整辊轮位置第四章链条输送线设计原理与应用T、1.链条输送线的类型：①倍速链输送线②平顶链输送线③悬挂链输送线M、 2.倍速链输送线：所谓倍速输送链就是在输送线上，链条的移动速度保持不变，但链条上方被输送的工装板及工件的速度大于链条速度的一种滚子输送链条。

自动机与自动线教学大纲

《自动机械与自动生产线》是机械设计制造及其自动化专业系列教材之一。

主要内容包括自动机械与自动生产线的基本原理，自动机械的常用机构，常用检测与控制装置和元件，自动机械的总体设计，自动机械与自动生产线实例等。

《自动机械与自动生产线》面向大专院校机械、机电一体化专业的学生，既深入阐述了自动机械与自动生产线中带有普遍性的理论问题，又重点分析了自动机械与自动生产线中应用广泛的机构和装置。

《自动机械与自动生产线》不追求面面俱到，在保证系统性和完整性的原则下，内容尽量不与其他课程重叠。

《自动机械与自动生产线》共七章，首先介绍自动机械与自动生产线的结构组成和特点；其次介绍自动机械与自动生产线的基本原理；然后介绍自动机械的常用机构及自动机械的供料机构；接着介绍了自动机械的控制系统；最后介绍了自动机的总体设计并给出了自动机械设计实例。

第1章绪论1.1自动机械1.1.1自动机械的特点1.1.2自动机械的结构1.1.3自动机械的分类1.2自动生产线1.2.1自动生产线的特点1.2.2自动生产线的结构组成1.2.3自动生产线的形式1.3自动机和自动生产线的发展方向第2章自动机械与自动生产线的基本原理2.1自动机械与自动生产线的生产率分析2.1.1自动机械的生产率分析2.1.2自动生产线的生产率分析2.1.3提高自动机械与自动生产线生产率的途径2.2自动机械与自动生产线的性能指标2.2.1精度2.2.2刚度2.2.3振动与噪声2.3自动机械与自动生产线的可靠性2.3.1设备精度指数2.3.2设备机械能力指数与工程能力指数2.3.3失效率与有效寿命2.3.4可靠性理论及其计算与分配复习思考题第3章自动机械的常用机构3.1常用机构选用概述3.2棘轮机构3.2.1棘轮机构的工作原理及特点3.2.2棘轮机构的种类及结构形式3.2.3棘轮机构运动的可靠性条件3.3槽轮机构3.3.1槽轮机构的结构形式、工作原理及特点3.3.2槽轮机构的主要参数及运动特性分析3.3.3槽轮机构的结构设计3.4分度凸轮机构3.4.1平行分度凸轮机构3.4.2圆柱分度凸轮机构3.4.3弧面凸轮分度机构3.5定位机构3.5.1定位机构的设计要求3.5.2定位机构的原理及形式复习思考题第4章自动机械的供料机构4.1概述4.2卷料供料机构4.2.1卷料供送过程4.2.2条带料供料机构4.2.3线棒料供料机构4.3件料供料机构4.3.1件料形态分析及定向方法4.3.2料仓式供料机构4.3.3料斗式供料机构4.3.4定量计数机构4.4板片料供料机构4.5粉粒料供料机构4.5.1定容定量的粉粒料供料机构4.5.2按重量定量的粉粒料供料机构4.6液体物料供料机构4.6.1常压灌装机构4.6.2等压灌装机构4.6.3真空灌装机构4.6.4压力灌装机构4.7电磁振动供料机构4.7.1振动供料机构的分类和组成4.7.2电磁振动供料装置的工作原理4.7.3电磁振动供料装置的主要参数与设计计算4.8送料机械手及机器人4.8.1概述4.8.2供送料机械手的组成和分类4.8.3供送料机械手4.8.4供送料及装配机器人复习思考题第5章自动机械的控制系统5.1控制系统的构成5.2控制系统的分类5.3机械控制系统5.3.1机械控制机构的形式及作用5.3.2机械控制系统的基本形式5.4自动机械的调位5.4.1卷料输送纵向位置调整机构5.4.2卷料横向位置调整机构5.5光电检测在自动机械与自动生产线中的应用5.5.1光电继电器工作原理5.5.2光电检测的应用5.6执行机构5.6.1执行机构的种类及特点5.6.2常见执行元件5.7自动机械的机电一体化5.7.1机电一体化基础5.7.2机电一体化产品设计及开发的工程路线复习思考题第6章自动机的设计6.1自动机的设计步骤6.2自动机的总体设计6.3自动机的循环图设计6.3.1自动机执行机构的协调设计6.3.2自动机的工作循环6.3.3循环图的表示方法6.3.4执行机构运动循环图的设计与计算6.3.5自动机工作循环图的设计与计算6.4自动生产线设计6.4.1自动生产线的设计程序6.4.2自动生产线的总体设计6.4.3自动生产线中工件传送装置的设计复习思考题第7章自动机械设计实例7.1粒状巧克力糖包装机7.1.1原始资料7.1.2粒状巧克力糖包装工艺的确定7.1.3包装机的总体布局7.1.4粒状巧克力糖包装机传动系统7.1.5粒状巧克力糖包装机的工作循环图7.2笔套弹簧夹装配机设计7.2.1装配工艺分析7.2.2总体布局7.2.3传动系统7.2.4工作循环图设计7.3陶瓷墙地砖抛光生产线7.3.1刮平定厚机7.3.2抛光机7.3.3磨边倒角机参考文献购买过本书的顾客还买过《自动机与自动线》教学大纲课程名称：自动机与自动线学时: 64学时适用专业：机械制造及自动化适用一、课程性质、教育目标和任务《自动机与生产线》是机械制造及自动化专业的一门专业课，是以阐述自动机与生产线组成原理和运行规律为主的一门技术学科。

武汉大学自动化专业《现代控制理论》第六章线性定常系统的综合

第六章线性定常系统的综合
1状态反馈和输出反馈
2极点配置
3状态观测器
4带状态观测器的状态反馈闭环系统的
特点
1
第一节
1 综合的三要素
1）对象——受控系统。
引言
AX Bu,.....X (0) X ,...t 0 X 0 y CX
2）目标——性能指标。性能指标可以有不同的形式。 3）手段——控制输入。通常取反馈控制形式：①状态反馈——将实现综合目标的控制输入u 取为系统状态X 的一个线性向量函数 u (t ) =－K X(t )+r (t ) ； ②输出反馈——将实现综合目标的控制输入u 取为系统输出y 的一个线性向量函数u (t ) =－Hy(t )+r (t ) 。

1 4 2 ,..K g 20 lg Gk ( j c )
4 2
13
（4）基本类型性能指标与期望闭环极点组的主导极点间的关系：由基本类型性能指标查典型二阶系统曲线表，构成一对共轭复数根，将其作为期望闭环极点组的主导极点。（5）对 n 维连续线性定常系统，作为综合指标的 n 个期望闭环极点的确定步骤： ① 根据（4）确定闭环主导极点； ②对其余的(n-2)个期望闭环极点，可在 s 左半平面远离闭环
1 , ,..... 任意给定的期望极点组： 2 n
u Hy r
( A BHC) X Br X 导出的输出反馈闭环系统： ..y CX
（2）反馈功能：状态反馈在功能上优于输出反馈，后叙综合问题几乎全采用状态反馈。（3）改善输出反馈达到状态反馈功能的途径：即在反馈系统中单独或同时引入串联补偿器和并联补偿器（提高反馈系统的阶次）。（4）反馈实现：输出反馈是在物理上可构成的，状态反馈则是在物理上不可构成的，则就反馈的物理实现而言，前者优于后者。（5）解决状态反馈物理实现的途径：引入附加状态观测器重构状 X 态后，构成状态反馈（注意，其同样提高了反馈系统的阶次）。（6）说明：扩展（动态）输出反馈系统和扩展（带状态观测器）状态反馈系统实质上是等价的，可利用简单关系将其从一种结构转 10 换到另一种结构。

自动机与自动线考试题及答案

1．皮带传动是指动力的传递环节，皮带输送是一种物料输送机构，皮带输送包含了皮带传动。

（√）2造成皮带输送线的皮带跑偏的安装误差包括输送带接头不平直和机架歪斜两种情况。

（√）3．增加皮带宽度是提高皮带输送系统负载能力的最有效方法。

（×）4．倍速链轮和普通链轮相比齿数更少、齿距更大。

（√）5．振盘的功能就是自动输送工件。

（×）6．振盘的出料速度大于等于机器对该工件的取料速度即可。

（×）7. 二自由度机械手的典型运动过程只有平移运动过程。

（×）8. 机械手的原点一般情况下设定在工件取料点的正上方。

（√）9. 注塑机取料用三自由度机械手的主手和副手的取料方式相同。

（×）10．槽轮机构的槽轮数量越小，槽轮的最大角速度及最大角加速度越大，槽轮的运动越不均匀，运动的平稳性越差。

（√）11．间歇输送包含直线方向的间歇输送和沿圆周方向的间歇输送两类。

（√）12．棘爪机构用于直线间歇送料时，工件由于惯性不容易准确定位，因而只适合使用在速度较低的场合。

（√）13. 凸轮分度器每完成一个转位+停顿动作循环的时间，即为一个节拍时间。

（√）14. 凸轮分度器转盘的精度只要求转盘装配定位基准面与夹具安装平面的平行度在规定的范围内即可。

（×）15. 凸轮分度器输入轴的键连接在正常转动时是用来传递扭矩的。

（×）16. 定位对一批工件而言要求每个工件放置在定位装置中时都必须占据同一个准确位置。

（√）17. 当工件的定位是不完全定位时是无法满足加工或装配的要求的。

（×）18. 直线导轨的安装螺钉紧固时可以随意选择紧固顺序。

（×）19. 直线导轨的结构特点决定了直线导轨不能多个方向同时具有高刚度。

（×）20. 直线导轨选型设计时，当寿命的计算结果满足不了预期寿命要求时，加大导轨的公称尺寸重新校核即可。

（×）21. 间隙调整型直线轴承在调整间隙时一般在有负荷的情况下进行。

自动机习题中文解答全

⾃动机习题中⽂解答全第⼆章习题解答习题2.2.4a) b) c) 习题2.2.9a) 对|w|作归纳法。

当|w|=1时w 为⼀字符，由题设已成⽴。

设),(?),(?0w q w q fδδ=，则对任⼀字母a ，有 ).,(?)),,(?(?)),,(?(? ),(?00wa q a w q a w q wa q ff δδδδδδ=== b) 对k 作归纳法。

k=1时，由题设命题已成⽴。

设x k ∈ L(A)，即f k q x q =),(?0δ。

于是 ff k k q x q x x q x q ===+),(?)),,(?(? ),(?010δδδδ，即x k ＋1∈ L(A)，证毕。

习题2.2.101) 将DFA 改写成转移图形式：2）观察上图，知其接受的语⾔应为L ＝{ w ∈{0,1}*: w 含奇数个1 }. 3) ⽤数学归纳法证明2）中的断⾔：当|w|=1时，若w ＝0则DFA 不接受w ，若w ＝1则DFA 接受w ，此时命题成⽴。

设w 时命题成⽴，即当w 中含偶数个1时DFA 不接受w ，当w 中含奇数个1时DFA 接受w 。

0,10,1对于任⼀字符c ：若c=0，则当w 中含偶数个1时由于DFA 不接受w ，故A w q =),(?0δ，从⽽A wc q =),(?0δ；当w 中含奇数个1时由于DFA 接受w ，故B w q =),(?0δ，从⽽B wc q =),(?0δ。

若c=1，则当w 中含偶数个1时由于DFA 不接受w ，故A w q =),(?0δ，从⽽B wc q =),(?0δ；当w 中含奇数个1时由于DFA 接受w ，故B w q =),(?0δ，从⽽A wc q =),(?0δ。

总之，当wc 中含偶数个1时DFA 不接受wc ，当wc 中含奇数个1时DFA 接受wc 。

命题得证。

习题2.2.111) 将DFA 改写成转移图形式：2）观察上图，知其接受的语⾔应为L ＝{ w ∈{0,1}*: w 不含⼦串00 }.3) ⽤数学归纳法证明2）中的断⾔，过程与前题类似。

1-自动化机械设计

2.生产效率高、自动化程度高
满足各行业的要求，自动化或半自动化。
3.动作复杂，结构多样化
完成功能较多，工艺原理和工艺过程复杂，因而动作比较复杂，结构多样化
第一章绪论
1.1.2自动机械的结构
分析自动冲压机的构造: 有两个工艺执行机构：
冲压机构（10、11、12组成） --主要
供料机构（15、16等组成）-辅助为使上述机构协调完成加工
各种日用品的冲压成型；塑料制品的注塑成型等。
一般经：上料合模成型开模卸制品等。
第一章绪论
2. 切削类(加工处理类)机械
用刀具对在制品切削加工。如：皮革片皮机；
烟草切梗机；造纸切草机等。最常见：金属切削一般经：供料上下料夹紧引进切削松开。
第一章绪论
3. 装配类机械
以执行工艺动作为主，用各种工具或机械手，按照程序将零件装配成部件或产品。
第一章绪论
1.2.2自动生产线的结构组成自动生产线的组成：（1）主要的工艺设备：专用的自动机如自动机床、自动装配机包装机等（2）辅助工艺装置：转位、翻转、夹紧、分选、排屑、排渣装置等（3）物料储存、传送装置：传送带、输送辊，料斗、料仓、供料器、机
械手等
（4）检测控制装置：检测装置（故障、质量、环境）、信号处理装置（数
第一章绪论
第一章绪论
• 1.1.3自动机械的分类
自动机械按结构和功能分类
1. 成型机械； 2. 切削类(加工处理类)机械； 3. 装配类机械； 4. 包装机械。
第一章绪论
1. 成型机械（非去除材料为主）
通过模具或其它工具施加力使在制品成型。有热塑、注塑以及冲压等。如：陶瓷制品的滚压成型；
运行方式：工件上线后以一定的节拍，按照一定的加工顺序自动的经过各个加工工位，完成预定的加工，最后成为符合设计要求的成平。