机电控制系统
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第一个阶段：
最早的机电控制系统出现在20世纪初，它仅借助于简单 的接触器与继电器等控制电器，实现对被控对象的启、停以 及有级调速等控制，它的控制速度慢，控制精度也较差。 第二个阶段
20世纪30年代控制系统从断续控制发展到连续控制，机电控 制系统的快速性及控制精度都大大超过了最初的断续控制，并 简化了控制系统，减少了电路中的触点，提高了可靠性，使生 产效率大为提高。
第四个阶段
随着数控技术的发展，计算机的应用特别是微型计算机的出现和 应用，又使控制系统发展到一个新阶段——计算机数字控制，20世纪 70年代初，计算机数字控制系统应用于数控机床和加工中心，这不仅 加强了自动化程度，而且提高了机床的通用性和加工效率，在生产上 得到了广泛应用。
三，国内外的研究现状
传统的机械制造技术与控制技术和信息技术的有机结合，不仅 促使生产经营模式的发展和变革，而且促进开发性能优越的、机 电相结合的机械产品，创造新的制造工艺和加工手段，使系（产 品）高附加值化。
第三个阶段
20世纪40~50年代出现了大功率可控水银整流器控制；50年代末期出现 了大功率固体可控整流元件——晶闸管，很快取代了水银整流器控制，后 又出现了功率晶体管控制，由于晶体管、晶闸管具有效率高、控制特性好、 反应快、寿命长、可靠性高、维护容易、体积小、重量轻等优点，它的出 现为机电自动控制系统开辟了新纪元。
在农业上的发展
现代农业机械发展的基本形式是融合机械、电控、液压于一体。
(
自工如或感以由农
动智视环觉适不业
操能觉境并应同机
作的等变适各程器
机 械 。
新 一 代 无 人
)
和 演 算 等 人
化 ， 有 检 测
应 作 物 种 类
种 作 业 ， 能
序 软 件 控 制 ，
人 是 一 种 可
农业机器人
这种自动化方式以提高已有农业机械及装置
DSC 控制系统
技术发展趋势
国外自上世纪60年代出现第一台工业过程控制系统以来已经过三代产 品的发展变化，随着计算机技术及产品的发展，工业控制系统亦相应地
不断发展。
➢半导体技术集成电路技术推动微处理器、微控制器的发展。 ➢分布式控制系统已推出第四代产品，如Honeywell 公司新推出的 Expersion PKS（过程知识系统），Emerson公司的A2，横河公司 的R3（PRM－工厂资源管理系统），ABB公司的Industrial IT系统。 ➢计算机技术、通信技术、控制技术的发展，使控制系统向全数 字化、全分散式、全开放可互操作和开放式互联网络的新一代现 场总线控制系统(FCS)发展。 ➢PLC技术20世纪80年代走向成熟。 ➢自动控制理论及技术的发展，先进控制、模糊控制、人工神经 网络、人工智能技术和专家系统已在工业自动化中实际应用。
中央空调变频器
在军事、航天领域：
❖微光机电系统 (MOEMS)是近几年 在微机电系统 (MEMS)中发展起 来的一支极具活力 的新技术系统，它 是由微光学、微电 子和微机械相结合 而产生的一种新型 的微光学结构系统。
MOEMS是一种可控的微光学系统， 该系统中的微光学元件在微电子和 微机械装置的作用下能够对光束进 行汇聚、衍射和反射等控制，极大 地促进信息通信、航天技术以及光 学工具的发展，对整个信息化时代 将生产深远的影响。
❖ 富士通法纳克公司：“将 机械学和电子学有机结合 而提供的更为优越的技
术。”
工业机械手臂
机电控制技术在机械制造业中的应用，大致经历了参数数显、硬 件数控（NC控制）、计算机数控（CNC控制）、柔性生产系统 （FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）、虚拟制造系统（VMS） 等过程，使加工制造技术与生产经营模式紧密结合，形成现代制 造技术和系统。
输入量
比较元件 串联补偿元件
-
比较元件
-
放ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ元件
驱动元件
局部反馈
并联补偿元件
执行元件
被控对象 输出量
主反馈
测量元件
”代表比较元件，它将测量元件检测到的被控量与输入量进行比 较；“-”号表示两者符号相反，即负反馈；“+”号表示两者符号相 同，即正反馈。
二，机电控制系统的发展史
机电控制系统的发展按所用控制器件来划分，它主要经历了四个阶段：
组长： 俞婉菁
舒皓
俞婉菁
郭晔
一，机电控制系统
1）机电控制系统由来
机电控制系统
机械的广泛深入的应用，也促进了控制科学的产生和 发展。
机械运转本身，广义地讲也可称为控制，只有配 备一定的控制装置才可以达到某种较复杂的工作目的
生产工艺的发展对机械系统也提出了愈来愈高的要求， 使得机械更多的是与电气、电子装置结合在一起，形成了机电控制系统。
农业机械 的作业与操作性能，提高作业效率和作业精
及装置的部 分自动化控制
度，减轻驾驶员的负担，节约资源等为目的。
机电控制
已有农 业机械 及装置的无 人自动操作
这种自动化方式用在操作简单 且容易实现无人运转，危险性 大或是长时间重复单调过程的 作业上。
在工业上的应用
❖ 日经产业新闻：“电子技 术的电子学与机械技术的 机械学相结合的技术进步 的总称。”
2）机械与控制的关系
机电控制就是应用自动控制工程学的 研究结果，把机械作为控制对象，研 究怎样通过采用一定的控制方法来适 应对象特性变化从而达到期望的性能 指标。
自动控制是以一般系统为对象，广泛地使用 控制方法进行控制系统的理论设计。
也就是说机电控制从属于自动控制。
3）机电控制系统的结构
机电控制系统一般由7个部分组成
四、机械控制系统的应用范围
工业生产
军事、航天
百姓的日常 生活
农业生产
在生活上的应用：
现在机电控制体统广泛应用于人们的日常生活中，给人们的生活带来了很大的 便捷。
例如：变频空调 众所周知，我国的电网 电压为220伏、50赫兹， 这种条件下工作的空调 称之为“定频空调”。 由于供电频率不能改变， “变频空调”变频器改 变压缩机供电频率，调 节压缩机转速。依靠压 缩机转速的快慢达到控 制室温的目的。
带来的好处
多功能、高效率化、 高可靠性
节省能源，提高产品 的质量和性能
增强企业的市场 竞争力
机电控制是集机械、电子、光学、控制、计算机、 信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进 相关技术的发展和进步。因此，机电控制的主要发展方
向如下 ：
1、智能化 2、模块化 3、网络化 4、微型化 5、绿色化 6、系统化
最早的机电控制系统出现在20世纪初，它仅借助于简单 的接触器与继电器等控制电器，实现对被控对象的启、停以 及有级调速等控制，它的控制速度慢，控制精度也较差。 第二个阶段
20世纪30年代控制系统从断续控制发展到连续控制，机电控 制系统的快速性及控制精度都大大超过了最初的断续控制，并 简化了控制系统，减少了电路中的触点，提高了可靠性，使生 产效率大为提高。
第四个阶段
随着数控技术的发展，计算机的应用特别是微型计算机的出现和 应用，又使控制系统发展到一个新阶段——计算机数字控制，20世纪 70年代初，计算机数字控制系统应用于数控机床和加工中心，这不仅 加强了自动化程度，而且提高了机床的通用性和加工效率，在生产上 得到了广泛应用。
三，国内外的研究现状
传统的机械制造技术与控制技术和信息技术的有机结合，不仅 促使生产经营模式的发展和变革，而且促进开发性能优越的、机 电相结合的机械产品，创造新的制造工艺和加工手段，使系（产 品）高附加值化。
第三个阶段
20世纪40~50年代出现了大功率可控水银整流器控制；50年代末期出现 了大功率固体可控整流元件——晶闸管，很快取代了水银整流器控制，后 又出现了功率晶体管控制，由于晶体管、晶闸管具有效率高、控制特性好、 反应快、寿命长、可靠性高、维护容易、体积小、重量轻等优点，它的出 现为机电自动控制系统开辟了新纪元。
在农业上的发展
现代农业机械发展的基本形式是融合机械、电控、液压于一体。
(
自工如或感以由农
动智视环觉适不业
操能觉境并应同机
作的等变适各程器
机 械 。
新 一 代 无 人
)
和 演 算 等 人
化 ， 有 检 测
应 作 物 种 类
种 作 业 ， 能
序 软 件 控 制 ，
人 是 一 种 可
农业机器人
这种自动化方式以提高已有农业机械及装置
DSC 控制系统
技术发展趋势
国外自上世纪60年代出现第一台工业过程控制系统以来已经过三代产 品的发展变化，随着计算机技术及产品的发展，工业控制系统亦相应地
不断发展。
➢半导体技术集成电路技术推动微处理器、微控制器的发展。 ➢分布式控制系统已推出第四代产品，如Honeywell 公司新推出的 Expersion PKS（过程知识系统），Emerson公司的A2，横河公司 的R3（PRM－工厂资源管理系统），ABB公司的Industrial IT系统。 ➢计算机技术、通信技术、控制技术的发展，使控制系统向全数 字化、全分散式、全开放可互操作和开放式互联网络的新一代现 场总线控制系统(FCS)发展。 ➢PLC技术20世纪80年代走向成熟。 ➢自动控制理论及技术的发展，先进控制、模糊控制、人工神经 网络、人工智能技术和专家系统已在工业自动化中实际应用。
中央空调变频器
在军事、航天领域：
❖微光机电系统 (MOEMS)是近几年 在微机电系统 (MEMS)中发展起 来的一支极具活力 的新技术系统，它 是由微光学、微电 子和微机械相结合 而产生的一种新型 的微光学结构系统。
MOEMS是一种可控的微光学系统， 该系统中的微光学元件在微电子和 微机械装置的作用下能够对光束进 行汇聚、衍射和反射等控制，极大 地促进信息通信、航天技术以及光 学工具的发展，对整个信息化时代 将生产深远的影响。
❖ 富士通法纳克公司：“将 机械学和电子学有机结合 而提供的更为优越的技
术。”
工业机械手臂
机电控制技术在机械制造业中的应用，大致经历了参数数显、硬 件数控（NC控制）、计算机数控（CNC控制）、柔性生产系统 （FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）、虚拟制造系统（VMS） 等过程，使加工制造技术与生产经营模式紧密结合，形成现代制 造技术和系统。
输入量
比较元件 串联补偿元件
-
比较元件
-
放ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ元件
驱动元件
局部反馈
并联补偿元件
执行元件
被控对象 输出量
主反馈
测量元件
”代表比较元件，它将测量元件检测到的被控量与输入量进行比 较；“-”号表示两者符号相反，即负反馈；“+”号表示两者符号相 同，即正反馈。
二，机电控制系统的发展史
机电控制系统的发展按所用控制器件来划分，它主要经历了四个阶段：
组长： 俞婉菁
舒皓
俞婉菁
郭晔
一，机电控制系统
1）机电控制系统由来
机电控制系统
机械的广泛深入的应用，也促进了控制科学的产生和 发展。
机械运转本身，广义地讲也可称为控制，只有配 备一定的控制装置才可以达到某种较复杂的工作目的
生产工艺的发展对机械系统也提出了愈来愈高的要求， 使得机械更多的是与电气、电子装置结合在一起，形成了机电控制系统。
农业机械 的作业与操作性能，提高作业效率和作业精
及装置的部 分自动化控制
度，减轻驾驶员的负担，节约资源等为目的。
机电控制
已有农 业机械 及装置的无 人自动操作
这种自动化方式用在操作简单 且容易实现无人运转，危险性 大或是长时间重复单调过程的 作业上。
在工业上的应用
❖ 日经产业新闻：“电子技 术的电子学与机械技术的 机械学相结合的技术进步 的总称。”
2）机械与控制的关系
机电控制就是应用自动控制工程学的 研究结果，把机械作为控制对象，研 究怎样通过采用一定的控制方法来适 应对象特性变化从而达到期望的性能 指标。
自动控制是以一般系统为对象，广泛地使用 控制方法进行控制系统的理论设计。
也就是说机电控制从属于自动控制。
3）机电控制系统的结构
机电控制系统一般由7个部分组成
四、机械控制系统的应用范围
工业生产
军事、航天
百姓的日常 生活
农业生产
在生活上的应用：
现在机电控制体统广泛应用于人们的日常生活中，给人们的生活带来了很大的 便捷。
例如：变频空调 众所周知，我国的电网 电压为220伏、50赫兹， 这种条件下工作的空调 称之为“定频空调”。 由于供电频率不能改变， “变频空调”变频器改 变压缩机供电频率，调 节压缩机转速。依靠压 缩机转速的快慢达到控 制室温的目的。
带来的好处
多功能、高效率化、 高可靠性
节省能源，提高产品 的质量和性能
增强企业的市场 竞争力
机电控制是集机械、电子、光学、控制、计算机、 信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进 相关技术的发展和进步。因此，机电控制的主要发展方
向如下 ：
1、智能化 2、模块化 3、网络化 4、微型化 5、绿色化 6、系统化