2013注评《机电设备评估基础》预习：按照功能分析机器的组成

第一章 机器的组成与制造

　　知识点一、按照功能分析机器的组成

　　各种机器的构造不同，工作对象也不同。

　　【结论】从功能角度分析，大部分机器都包含有外界输入能量的动力部分、履行机器功能的执行部分（即工作部分）、介于动力部分和工作部分之间的传动部分及控制部分。

　　（一）动力部分：原动机及其相应的配套装置。它的作用是将其它形式的能量转变为机械能。

　　一次动力机：将一次能源直接转化为机械能，例如水轮机、内燃机等。

　　二次动力机：将二次能源如电能、液压能等转化为机械能，如电动机等。

　　常用的动力机有电动机、内燃机等。

　　（二）传动部分：在动力部分和执行部分之间的中间装置，任务是将动力部分提供的机械能以动力和运动的形式，传递给工作部分。

　　1.传动分为机械传动、流体传动、电力传动和磁力传动。

　　【拓展】液压传动主要是利用液体压力能来传递能量；而液力传动主要是利用液体的动能来传递能量。

　　2.按照传动比变化的情况分为定传动比传动和变传动比传动。

　　表1-1 按传动比变化情况分类

　　（三）工作部分（执行部分）：直接完成机器的预定功能的部分，如车床的刀架；车辆的车厢；飞机的客、货舱等。

　　工作部分是机器设备区分和分类的依据；不同机器，其原动部分和传动部分可能相同，而工作部分不同。因此，动力部分、传动部分和控制部分都应该根据工作部分的功能要求和动力参数的合理范围进行设计和选择。

　　（四）控制部分

　　控制系统由控制器和被控对象组成。

　　控制器要完成被控参数的调节，应有四个基本部件：给定值发生器、比较器、驱动和执行机构、检测变换元件。

　　1.模拟控制与数字控制

　　模拟量，即时间上和数值上都连续变化的物理量，例如温度、压力、流量、电压、电流等；

　　数字量，即在时间上或数值上不连续变化的物理量，例如数字逻辑电路中的开关信号和计算机中的数。

　　在一个系统中，如果各环节间所有的信号都是模拟量，这个系统就称为模拟控制系统或模拟控制器；如果各环节间有一个或多个信号为数字信号，则该系统称为数字控制系统或数字控制器。

　　所有的计算机控制系统都是数字控制系统。

　　2.闭环控制系统和开环控制系统

　　闭环控制系统：在这种控制系统中，系统通过测量元件对被控对象的被控参数（如温度、压力、流量、转速、位移等）进行测量，再将其反馈到输入端，与输入的给定值进行比较，然后形成误差信号。

　　反馈就是将输出量返回馈送，并与输入量进行比较的过程。比较的结果成为偏差。自动控制过程就是测偏和纠偏的过程。这一原理称为反馈控制原理。

　　在闭环控制系统中，操纵变量作用于被控对象的被控变量；而被控变量的变化又通过自动控制去影响操纵变量。从信息的传递关系来看，构成了一个闭合回路，所以，称之为闭环控制系统。由于被控变量的信息要送回到自动控制装置，所以也称之为反馈控制系统。（空调）

　　开环控制系统：在这种控制系统中，输出量不影响系统的控制作用，即系统的输出端与输入端之间，没有反馈通道。与闭环控制系统不同，它不需要被控对象的反馈信号，控制器直接根据给定值控制被控对象工作。

　　开环控制系统不能自动消除被控参数与给定值之间的误差。其控制功能显然要比闭环控制系统差。（暖气）

　　3.计算机控制系统

　　控制器是控制系统的关键，它决定了控制系统的控制性能和应用范围。如果控制系统中的控制器功能由计算机来实现，就构成了计算机控制系统。

　　在一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬件产生的，要改变规律就要改变硬件电路。而在计算机控制系统中，控制规律由软件实现，要改变控制规律只要修改程序就可以了。