第一章 自动控制系统的构造方法 本讲主要内容： 第一节 物体运动控制系统(电气控制电路)的设计方法 五、顺序控制系统构造规律与基本辅助功能 第一节 物体运动控制系统(电气控制电路)的设计方法 五、顺序控制系统构造规律与基本辅助功能 　课堂讨论

第一章 自动控制系统的构造方法 第一章 自动控制系统的构造方法 第115讲 本讲主要内容： 第一节 物体运动控制系统(电气控制电路)的设计方法 　　五、顺序控制系统构造规律与基本辅助功能 　课堂讨论

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 1、顺序控制系统特点及构造规律： ①控制方程组描述的是被控物体在运动轨迹上的运行条件和运动顺序；输出方程组描述的是如何让被控物体具体执行控制方程组命令，实现期望的运动轨迹。 ② 对于同一个被控物体，当生产工艺要求在不同的控制按键下实现不同的运动轨迹时，程序步应该按照各自运动轨迹的并集设定，然后利用“功能添加法”，屏蔽掉多余的运动轨迹满足各自起动按键的要求 。 ③当转步信号检测装置安装在被控物体上时，需要在控制方程组当中增加记数器环节来满足程序步的转步条件。

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 2、顺序控制系统的固有（基本）辅助控制功能： 所谓固有（基本）辅助控制功能是指：能辅助、完善控制系统正常工作的那些功能称为固有（基本）辅助控制功能。这些功能一般不是用户提出，而是用于方便调试和安全生产。 　　①控制系统具有起动按钮防重复按动功能。 　　②当按动暂停按钮后被控制对象就地停止时，重新按动起动按钮，控制系统能使被控制对象在暂停车的位置开始继续运行后面的程序步。 ③控制系统具有使被控制对象以最简路径返回初始原点的功能。

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 举例：已知电动机Ｍ1带动的小车左右 运动；电动机Ｍ2带动小车上下运动。 生产工艺要求的运动轨迹如图所示。 假设： KM1得电小车向右运行， 　　　KM2得电小车向左运行； 　　　 KM3得电小车向上运行， 　　　 KM4得电小车向下运行。 如果：起动与续行按钮为S1；停止按钮为S2 ；回初始点按钮为S０。试设计满足该运动轨迹并具有基本辅助功能的运动控制电路图。

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 解： 举例：已知电动机Ｍ1带动的小车左右 运动；电动机Ｍ2带动小车上下运动。 生产工艺要求的运动轨迹如图所示。 假设： KM1得电小车向右运行， 　　　KM2得电小车向左运行； 　　　 KM3得电小车向上运行， 　　　 KM4得电小车向下运行。 如果：起动与续行按钮为S1；停止按钮为S2 ；回初始点按钮为S０。试设计满足该运动轨迹并具有基本辅助功能的运动控制电路图。

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 解： 输出方程组为

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 输出方程组为 解：

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 解： 基本控制方程组为 注意：此基本控制方程组具有位置记忆功能。

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 解： 增加回原点功能：当停在水平线上时

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 解：增加回原点功能： 当停在水平线上方时

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 解：增加回原点功能： 当停在水平线下方时

五、顺序控制系统的构造规律与基本辅助功能 解：增加回原点功能： 当停在水平线下方时

探索与发现 1、当按动起动按钮S1时，机器人运行轨迹如图红色线所示； 课堂讨论 S1 S2 　　　程序步如何设定才能使控制方程组最简？ S1 S2

探索与发现 1、当按动起动按钮S1时，机器人运行轨迹如图红色线所示； 课堂讨论 S1 S2 　　　程序步如何设定才能使控制方程组最简？ S1 S2

探索与发现 课堂讨论 S1 S2 程序步如何设定才能使控制方程组最简？ 如果按照S1或S2执行的运行轨迹分程序步，其结果都不能包含对方。 　　　程序步如何设定才能使控制方程组最简？ 　　如果按照S1或S2执行的运行轨迹分程序步，其结果都不能包含对方。 　　解决的方法是：将红色运行轨迹的第1步和第6步各分成两个程序步。 S1 S2

探索与发现 课堂讨论 K13 K6 K12 K7 K2 K1 K8 K3 K11 K14 K5 K4 K10 S1 S2 K9 　　　程序步如何设定才能使控制方程组最简？ 　　如果按照S1或S2执行的运行轨迹分程序步，其结果都不能包含对方。 　　解决的方法是：将红色运行轨迹的第1步和第6步各分成两个程序步。 K13 K6 K12 K7 K2 K1 K8 K3 K11 K14 K5 K4 K10 S1 S2 K9

课堂讨论 探索与发现 　2、控制系统的暂停按钮为什么一般不要放入控制方程组？

课堂讨论 探索与发现 　2、控制系统的暂停按钮为什么一般不要放入控制方程组？

课堂讨论 探索与发现

  小结：最少程序步判别定理的应用步骤 对于可能的运动路线，没有生产工艺规定要求的运动次序轨迹、仅有能量消耗越少越好的条件时，此运动控制系统的设计步骤是： 第一步：用最少程序步判别定理确定运动次序； 第二步：使用步进逻辑公式设计方法。 ① 定义程序步和转步信号； ② 设计输出方程 (电机运转和方向方程) ； ③ 设计控制方程 (什么情况使用计数器、计时器和位置记忆器) 。 注意：实际控制系统不增加基本辅助功能、电机过热保护和考虑被控对象惯性因素的延时环节不能进行实际调试更不能实际运行。

　到目前为止，生产工艺提出的各类运动轨迹我们都能让被控对象来实现。但是完成的质量高低控制系统不清楚。

如果目标是随机出现的，设计要求运动物体 在最短的时间之内达到目标。这样的控制系统 如何设计？

下次再见 !