搜索
机电一体化技术与系统哈尔滨工业大学威海分校梁景凯主编机械工业出版社ISBN7-111-05369-9/TP·416(课)第一章绪论第一节机电一体化的产生和发展第二节机电一体化的相关技术第三节典型机电一体化系统第四节机电一体化系统设计简介第一节机电一体化的产生和发展回顾即将过去的20世纪，人类的经济和科学技术发展成果超过了过去所有世纪的总和。机电一体化一词最早(70年代初)起源于日本。我国通常称为机电一体化或机械电子学。微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了物质基础。机电一体化产品和系统已经渗透到国民经济、社会生活的各个领域。机电一体化的发展趋势可概括为以下三个方面：性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展。功能上，向小型化、轻型化、多功能方向发展。层次上，向系统化、复合集成化的方向发展。第二节机电一体化的相关技术机电一体化是各种技术相互渗透的结果，其主要的相关技术可以归纳为六个方面：3．信息处理技术4．自动控制技术5．伺服传动技术6．系统总体技术信息处理技术包括信息的变换、存取，运算，判断和决策。自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标最佳化。“伺服”(Serve)即“伺候服侍”的意思。系统总体技术是以整体的概念，组织应用各种相关技术的应用技术。1．机械技术2．检测传感技术机械技术是机电一体化的基础。检测传感装置是机电一体化系统的感觉器官。第三节典型机电一体化系统一、机电一体化系统的基本功能要素一般一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素(子系统)：1．机械本体2．动力部分3．检测部分4．执行机构5．控制器6．接口b)机电一体化系统的功能图1-1机电一体化系统的要素及功能a)机电一体化系统的要素二、典型机电一体化控制系统从控制的角度机电一体化系统可分为开环控制和闭环控制。根据系统传递信号的性质，控制系统又可以分为连续控制系统和离散控制系统。1．伺服传动系统伺服传动系统主要用于机械设备的位置和速度的动态控制。2．数字控制系统数字控制系统，简记为NC(NumericalControl)系统。计算机数控系统，简记为CNC(ComputerNumericalControl)。3．顺序控制系统按时序或事序规定工作的控制系统称为顺序控制系统。4．过程控制系统柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)等自动化制造系统是典型的机械制造过程控制系统。三、机电一体化产品和系统的分类目前机电一体化产品和系统的分类如图1—7所示。图1-7机电一体化产品和系统分类第四节机电一体化系统设计简介在设计过程中，自觉地运用系统工程的观念和方法，把握好系统的组成和作用规律，是机电一体化系统设计关键之一。一、拟定机电一体化系统设计方案的常用方法1．取代法2．整体设计法3．组合法二、机电一体化系统(产品)设计的类型1．开发性设计2．适应性设计3．变参数设计三、机电一体化系统设计系统设计的过程就是目标―功能―结构―效果的多次分析与综合的过程。四、机电一体化系统(产品)开发的工程路线各种机电一体化系统(产品)开发和产品化过程也各自有其具体特点。第一章完