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1.机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。主要特征指系统集成后的一体化特征、柔性化、智能化和衍生的机电液、机电光、机电仪及机电信一体化。机电一体化包括机械技术、检测与传感技术、计算机及信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术和系统总体技术。第一台数控机床（1952）第一台可编程机器人（1959）（跨时代）64位微处理器(1990)机电一体化产品具有特定目标的有机整体，对应系统的主体功能。主体是对系统的输入完成特定的转换，要具备动力、检测、信息、与控制和结构功能。机电一体化系统的组成要素与功能对应有机械本体、控制与信息处理、动力、传感器检测、执行元件。各要素或系统间的联系称为接口，根据输入/输出分为机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。2.机电一体化系统设计和分析方法产品设计阶段：产品规划(生产设计要求表)、概念设计（概念产品方案）、详细设计（工程图与技术文档）性能指标可划分为功能性指标、经济性指标和安全性指标功能性指标：（1）功能范（2）精度指标（3）可靠性指标（4）维修性指标经济性指标：（1）购置费用（2）使用费用——要求3-5年能有回报安全性指标系统仿真类型：根据模型的物理属性分为物理仿真、数学仿真和半实物仿真绿色设计就是在新产品的开发阶段就考虑在其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费。反求技术是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的组合。反求技术包括技术反求、工艺反求、管理反求。3.机电一体化系统机械部分要求：无间隙，低摩擦，低惯量，高刚度，高谐振频率，适当的阻尼比等，来确保机械部分的精度，提高其快速响应性和工作稳定性。功能：传动，导向，执行。齿轮传动的回差及其控制：在齿轮传动过程中，当主动轮突然改变旋转方向时冲动轮不能马上随之反转，而是有一个滞后量，此时主动轮空转的转角和对应的从动轮的滞后转角即为齿轮传动的回差。消除回差的方法：1.偏心套（轴）调整法，2.轴向垫片调整法，3双片薄齿轮错齿调整法4斜齿轮垫片调整法5斜齿轮轴向压簧调整法6锥齿轮传动轴向压簧调整法7锥齿轮传动周向弹簧调整法。滚珠螺旋传动传动特点：传动效率高，运动平稳，能预紧，工作寿命长，定位精度和重复定位精度高，同步性好，可靠性高，不自锁，成本较高。滚珠循环方式：内循环，外循环预紧方式：单螺母变位导程预紧，单螺母增大钢珠直径预紧，双螺母垫片预紧，双螺母螺纹预警，双螺母齿差预紧。（轴向间隙是滚珠丝杠的传动间隙，必须消除。）导程（P螺母相对滚珠丝杠旋转2π弧度时的行程。公称直径d0丝螺纹外径d1丝杆螺纹底径d2滚珠丝杠的支承形式：1单支支承形式2两端支承形式同步带传动特点：1传动比准确，传动效率高2工作平稳3润滑，耐油，水，高温，腐蚀，维护保养方便4中心距要求严格，安装精度要求高5制造工艺复杂，成本高谐波齿轮传动中，刚轮，柔轮和波发生器这三个基本构件，其中任一个都可已做主动件，从动件，固定件。支承要求：：精度高（导向），刚度大，热变形小，抗振性好，可靠性高，并且有良好的摩擦特性和结构工艺性。4.伺服系统：也称随动系统，是一种能够及时跟踪输入给定信号并产生动作，从而获得精确的位置、速度等输出的自动控制系统。大多数伺服系统具有检测反馈回路，因而伺服系统是一种反馈控制系统。根据反馈控制理论，伺服系统的工作过程是一个偏差不断产生，又不断消除的过渡过程。按控制方式分类：开环、闭环、半闭环系统。按动力源分类：电气、液压、气压私服系统电气：高精度、高速度、高可靠性、易于控制。包括电动机、压电元件、电磁铁。液压：功率大、控制力好、维修方便。气动：成本低、输出功率和力较小，体积较大、控制稳定性差、清洁安全结构简单，维修方便机械特性p101Ua1Ua2Ua3直流电动机调速：调阻、调磁、调压直流电动机脉宽调制：PWM两种驱动方式，单极性、双极性驱动方式单极性驱动方式原理Ud=正弦波脉宽调制（spwm）控制方式：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上，其效果基本相同。这里的冲量指的是脉冲的面积步进电动机动作原理：p116三相单三拍通电方式A-B-C-A三相双三拍通电方式AB-BC-CA-AB三相单,双六拍通电方式A-AB-B-BC-C-CA-A步进电动机驱动电路分类：单电压、双电压、恒流斩波、细分、调频电路等电动机功率的确定；T=TN短时工作制：首先要校验启动转矩是否足够，应把电动机的过载能力考虑在内断续工作制：周期规定不超过10min检测系统可以输出模拟和数字信号传感器：位移传感器，电感传感器和电容传感器主要用于小量程和高精度的测量系统。电容传感器是将被测非电量的变化转换为电容量变化的一种传感器。结构简单，分辨率高，可实现非接触测量，并能在高温，辐射和强烈振动等恶劣工作条件下工作，因此在自动检测中得到普遍应用。可分为变极距型，变面积型和变介质型感应同步器是一种应用电磁感应原理的高精度检测原件，有直线（定尺与滑尺）和圆盘式（转子与定子）两种，分别用来检测直线位移和角位移。光栅组成为主光栅、指示光栅、电源、和光电器件。特点是测量精度高（1um)、响应速度快和量程范围大。莫尔条纹：把指示光栅平行地放在主光栅的侧面，并使它们的刻线相互倾斜一个很小的角度，这时在指示光栅上就出现几条较粗的明暗条纹。光电式转速传感器是一种角位移传感器，由装在被册轴上的带缝隙圆盘和光源，光电器件和指示缝隙盘组成。转速n=60N/Zt压电效应当某些材料沿某一方向施加压力或拉力时，会产生变形，并在材料的某一相对表面产生符号相反的电荷；当去掉外力后，又回到不带电荷的状态称为压电效应。压电材料有石英晶体人造压电陶瓷，具有方向性。(检测加速度)