机电一体化论文提纲

机电一体化论文提纲（12篇）

1.机电一体化论文提纲 篇一

2014机电传动控制复习提纲1

1.掌握机电传动系统的运动方程式，负载转矩，转动惯量和飞轮转矩的折算原则和折算公式？

2.掌握典型生产机械的负载特性。

3.掌握机电传动系统稳定运行的充分必要条件？

4.掌握直流电动机的工作原理（电动势E，电磁转矩T的公式），电枢回路中的电压平衡方程式，转速特性和机械特性表达式。

5.他励直流电动机常用的三种调速方法？哪种是恒转矩调速？哪种是恒功率调速？

6.他励直流电动机的三种制动形式？哪种制动能够实现准确停车？

7.习题3.5,3.6，8.掌握三相异步电动机的工作原理（n0，S，I2，T，功率因数，TN，SN的公式）例4.1。

9.三相异步电动机的调速方法？变频调速中变压变频调速特点？恒压弱磁调速特点？

10.三相异步电动机的制动方法？习题4.6,4.7

11.了解单相异步电动机的工作原理，启动方法，如何使单相异步电动机电动机反转？

12.掌握同步电动机的工作原理，（转速公式，启动方法，突出优点）

13.掌握步进电动机的工作原理，（步距角，通电顺序，通电方式，步距角和转速的计算公式，启动频率和运行频率，距频特性）

14.了解直流伺服电动机工作原理，掌握交流伺服电动机结构及工作原理。

15.掌握直线电动机的工作原理（同步线速度，推力，运动速度公式），习题5.4,5.5

2.机电一体化论文提纲 篇二

近年来, 经济社会取得了很大的发展, 在科学技术方面也取得了很大的成绩, 科学技术的不断发展实现了不同学科之间的有效渗透和融合。科学技术的不断渗透和融合在研究方向方面会发生改变, 因而出现新的技术。例如, 机电一体化技术就是多种学科融为一体的学科。在机电一体化技术中包含着自动控制技术、机械技术、网络技术、计算机技术以及传感技术等, 因此, 在对机电一体化产品进行设计时, 要对多种学科之间的特性进行研究, 同时, 对这些特性之间的各种物理关系要进行清楚, 正确处理好各种关系, 对各个学科特性之间的耦合关系和内在联系进行正确分析, 能够更好的解决机电一体化产品在设计方面出现的问题。在这种情况下, 机电接口技术应运而生, 运用这项技术能够更好的将机电和其他领域技术融合在一起, 同时, 在这个过程中也能对出现的问题进行有效的解决, 并且将更好的机电产品研究出来。

1 机电接口技术的内涵

机电接口是机电一体化产品中控制微机和机械装置之间的接口, 其产生的基础是机电一体化技术。机电接口根据信息传递的方向不同可以分为控制输量输出接口和信息采集接口。机电一体化产品中比较常用的设备是传感器, 在信号输出时, 其通常采用的是模拟量的形式, 实现一些检测功能, 主要是对发电机的转速进行掌握, 同时, 对差动变压器的位置进行检测。但是, 在对控制量进行输出时还存在着一个特殊的形式, 就是数字系统。

机电接口技术是对机电系统中的各项组成技术和各项组成部分的子系统的连接问题进行研究, 其中包含着对电子技术、机械技术、信息技术等功能技术进行融合的综合系统, 这些系统在应用过程中实现了信息能量的融合和交互, 同时, 对机电系统的设计方面也实现了最优化。

机电接口包含着硬件以及软件两个部分, 机电系统在运行过程中和环境以及操作者之间建立了一种非常有效的连接, 相应的物理通道在运行过程中要进行能量和信息的输入、转换以及传递。系统信息在转换过程中, 要进行交互和调整, 并且对机电一体化组成技术要进行综合和协调, 促进各个系统能够形成整体, 保证各种功能能够实现。

现阶段, 机电接口主要分为智能接口、人机接口、机电接口和动力接口。智能系统在应用方面比较复杂, 不同的技术会形成不同的信息形式, 同时, 在使用过程中要根据不同的要求进行相应的改变, 智能接口在进行各种信息传递和转换的过程中, 要保证不同的技术和子系统能够有机的结合在一起, 形成一个完整的系统。人机接口是操作人员和机电系统之间存在的接口, 利用这个接口, 系统的运行状态能够很好的显示在操作者的眼前, 同时, 操作者能够对系统进行很好的监控, 系统在运行过程中实现了更加人性化的操作。机电接口的主要作用就是有效的连接各种驱动系统, 同时, 能够将驱动信号转换为执行结构要求的信号, 在转换过程中满足了传感器的要求。动力接口能够将动力源和机电系统进行有效的连接, 然后给机电系统一定的驱动动力。在机电系统中, 动力存在着不同的类型, 包括交流电、直流电和液压等, 系统在运行过程中动力的类型不同, 与之相应的动力接口形式也要不同, 这样才能保证系统运行的可靠性。

2 机电一体化发展现状

所谓机电一体化指的是将电子技术与机械技术有机地结合在一起并运用的一种综合技术, 在综合应用的过程中需要运用到机械, 自动监控、接口、传感测试、信息、电力电子以及电力等多项技术。伴随科学技术的不断发展, 计算机技术已经逐渐得到普及, 并广泛应用于各个领域与行业中, 在各领域与各行业中, 机电一体化的运用也逐渐增多。比如机床、量具、低压电器、机器人、量仪、电动传动装置、军事装备、电站控制系统、焊接设备、急用电器等都对机电化一体技术进行了较为广泛的应用, 在这种状况下, 机电一体化也正朝着网络化、微型化、智能化、模块化、绿色化、系统化等方向发展。

3 机电接口技术对机电一体化发展的影响

近年来, 我国的经济得到了快速发展, 这种情况下, 人们的生活水平也得到了明显的提高, 人们对一些事物的要求也在不断提高。经济的快速进步离不开科学技术的发展, 传统的机械技术在应用方面已经慢慢出现了不能满足人们日益增长的技术需求。在这种情况下, 机电一体化技术应运而生, 其中包含了电子技术、机械技术以及信息技术, 机电一体化技术的出现更加符合时代发展的需求。机电一体化技术刚刚开始发展时, 其只是将电子技术和机械技术进行了简单的融合, 在接口方面非常的方便和简单。但是, 随着科学技术的发展和经济建设的不断要求, 机电一体化技术也在不断的发展。现在, 机电一体化技术已经不再是简单的机电一体化产品, 而是慢慢发展成为了一个复杂的系统, 在系统内部的接口也越来越复杂。目前, 对机电一体化技术的各项组成技术的研究已经实现了深入和成熟发展, 但是, 研究人员在工作中要对各项组成技术进行简单的研究也不能更好的保证系统的运行, 因此, 要对其复杂性进行很好的重视。机电一体化技术具有一定的复杂性, 在对其进行研究时不能只是单纯的研究其系统设计以及相应的集成理论, 这样没有实现对系统进行具体研究的目的。对机电接口技术进行研究能够更好的对机电一体化系统进行研究, 并且在设计方面也能更好的将相关的理论进行融合。机电一体化技术在不断发展过程中, 正在向着网络化、微型化、智能化以及系统化的方向发展, 在不断发展过程中其对接口的要求也越来越高, 要保证接口技术和系统技术进行融合, 在信息传递方面保证顺畅。

4 结束语

机电接口技术是指机电系统中各项组成技术和各项组成部分的连接接口, 其在连接过程中会出现很多的问题, 对这些问题进行研究能够更好的促进机电一体化技术的发展。在机电一体化系统中, 信息能量要进行不断的融合, 同时, 也实现了不断的交互, 这样能够实现机电系统设计的最优化。机电一体化是将电子技术和机械技术有机结合在一起的综合技术, 在综合过程中对机械技术、自动监控技术、接口技术、传感技术、信息技术以及电子技术进行了很好的运用, 对机电接口技术进行研究, 能够更好的推动机电一体化的发展, 同时, 也能更好的推动我国经济的发展。

参考文献

[1]霍志璞.机电系统虚实一体化的创新设计自动化理论与技术研究[D].青岛科技大学, 2012 (4) .

[2]许勇.机电一体化系统方案生成及优选研究[D].上海交通大学, 2007 (6) .

3.机电一体化论文提纲 篇三

关键词：高速公路机电工程；机电一体化；施工机械；模块化作业

中图分类号：U415.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 06-0139-01

一、高速公路机电工程机电一体化

望文生义，从其字面上来看，它主要指的是将相应的电气以及机械进行一定程度上的结合，并将之统一于一个系统之中。目前状况下，计算机控制技术和电气控制技术已经有了一定程度上的结合，并且随着时代的发展，它们的结合程度会越来越高。与之相对应的，机电一体化也逐渐摆脱了传统的“机电自动化”的模式，并逐渐向智能化以及电子自动化的方向迅速发展。这种机电一体化主要是基于相应的智能化控制系统，在一定程度上完善了工业生产的流速。除此之外，改变了原来的人工化模式，逐渐趋于无人生产线。并有效的实现了对于计算机的引入，发挥其强大的计算能力，并最终实现动态化的控制，这主要是通过相应的网络信息传递以及集成化电子终端来完成的。这样一来，就形成了一个全新的机电一体化系统。

二、高速公路中的机电一体化

高速公路机电工程中机电一体化的作用与地位逐渐的显现出来，若想对其进行有效的实现，就必须将相应的工程机械制造以及电子控制系统有效的结合在一起。只有这样，才有可能促使其施工的机械能能够自行完成作业以及自行进行检测，并且在这一过程之中实现智能化。简单的说，高速公路的机电一体化其实就是进行相关工程机械的改造，使其具有自动化功能。并且实现对于施工工艺的结合，使得多种的施工工艺可以通过一组机械来完成。目前状况下，随着其控制模块以及微处理器技术的不断完善与提高，相关的工程作业机械对于工程施工的自动化以及智能化的适应能力也越强，这在很大程度上促进了机电一体化的实现。

（一）电子控制系统实现机械自检。对于机电一体化来说，它可以有效的进行对于机械设备的自我检测，这也成为了它一个十分突出的优势。因为它在一定程度上为相关的工程机械的运行提供了一个动态化的监控模式，并且基于此能够更为合理的对工程机械进行操作。除此之外，对于工程之中可能会出现的问题以及事故能够提前预知并采取合理有效的措施予以解决。电子控制系统有一个十分突出的功能，那就是当设备运行时，可以对其各个部分进行有效的动态监控，这些部分主要包括发动机、传动系统、液压系统以及相应的电子系统。这一监控系统主要存在两个组成部分，分别是监控和信息处理系统以及相应的报警系统。

（二）机电一体化的应用提高了作业的精度。随着我国经济的迅速发展以及科学技术水平的进步，高速公路的等级也随之上升，这就给高速公路的质量提出了更高的要求。所以对于施工工艺的实施如果还只是停留在人为操作之上是不能适应其发展的，不仅如此，如果只是利用相关的仪器对其进行检测的话，需要多次反复检测，这就带来了相当大的工作量，对于人力以及物力也有着较大的消耗。因此，实现对于作业精度以及检测及时性的提高势在必行。而机电一体化可以进行对于这些问题的有效解决，适应了发展的需要。首先，机电一体技术能够实现对于作业模式的设定，使之形成一定的作业顺序以及作业标准，并具有一定的固定性。这样一来，就可以对高速公路机电工程施工的精确程度进行一定程度的保证。不仅如此，因为相关的机械自动作业能够同参数的调整来实现对于施工精度的提高，而对于精度的设定过程是开放的，这样一来，就能够进行高精度持续作业的实现。

（三）机电一体化可以降低机电工程施工的能源消耗。传统的施工操作中，进行对于工作输出功率的调整都是人为的。但是这种调整往往过于僵化，且精确程度不高。它仅仅是做出简单的换挡以及变换转速的操作，这为进行对于能源消耗的控制制造了很大的麻烦，受到的制约较多。面对这种情况，一些厂商采取的措施是：引入相应的电子控制技术，并基于此实现对于挖掘机工作效率的有效降低，这样一来，在工作中就在很大程度上提高了燃油使用的效率。因此，机电一体化能够在很大程度上实现对于能源消耗的降低以及工作效率的提高，且效果明显。

三、机电一体化技术在高速公路机电工程施工中的应用前景

（一）系统的智能化程度将会在未来的发展过程之中有着明显的提高。之所以要提高机电一体化的程度，就是为了实现智能化的控制。也就是在一定程度上进行电子技术以及机械控制技术的利用，并基于此实现机械的智能化。对于智能化这一概念来说，它具体指的是：进行对于相应工况分析系统的预先设计，然后将之运用到不同的情况之下，并以此完成对于工况的评估。除此之外，能够随時改变运行模式。目前状况下，模拟智能、模糊数学、计算机技术以及传感技术不断发展，并且呈现出相互融合的趋势，这将在很大程度上促进机电一体化朝着智能化的方向发展。

（二）模块化作业。目前，机电一体化正朝着控制自动化、操作模式简单化的方向发展，也就是实现相应的智能模块化控制。这种模块化的操作以及实施主要是对于某些固定的程序化模块进行有效的利用，并将之与特定机械设备组合进行一定程度的配合，以此来进行特定工况下的作业。

（三）机电一体化技术在高速公路施工中的应用将会为环保做出巨大的贡献。前文中，我们已经说明进行机电一体化的运用可以在很大程度上实现工程机械的能耗的降低。由此可见，随着机电一体化的不断应用于推广，它将对环保事业做出巨大的贡献。随着机械智能化程度越来越高，它可以利用较少数量的智能化施工机械实现对于较大工程量的完成，这样一来，就在一定程度上节约了相关的资源。

四、结束语

我们主要对机电一体化进行了简要的介绍，然后对机电一体化的应用前景和机电一体化技术在高速公路机电工程方面的应用进行重点分析。希望我们的研究能够使得人们对于高速公路机电工程机电一体化有更深层次的理解，同时，还为业内人士提供了一定的参考。

参考文献：

[1]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京:化学工业出版社,2003

[2]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社,2004

4.机电一体化论文提纲 篇四

摘要:兼并重组煤矿生产和发展具有其特殊性。煤矿企业机电安全管理是一项极具复杂和高难度的工作，这给煤矿企业机电安全管理提出了很高的要求，本文结合自己多年来对机电管理的经验，提出从机电管理 人员素质 设备选型 安全责任等方面来探讨机电管理经验。旨在为从事煤矿机电管理同行如何管理提供参考。

关键词：机电管理 人员素质 设备选型 安全责任

机电系统是有很多机电设备组成。尤其是在当今安全、高产、高效的煤矿发展模式之下，煤矿机电管理尤其重要。要使机电管理满足当前煤矿安全生产的要求,就必须使煤矿机电安全管理向精细化、制度化 规范化、信息化管理发展,最大限度地提高管理安全质量。

1、兼并重组煤矿机电管理存在的主要问题

1、1、煤矿机电管理理念落后

由于管理人员思想上没有认识到煤矿机电管理的重要性，因此出现了很多矛盾。当生产与机电发生矛盾时，上级的裁决往往是机电必须给生产让路，甚至不惜让主要设备带病运转、带隐患运行。在机电安全管理方面严重存在人力资源缺乏、物资投入不到位等问题。很多方面严重影响和制约着机电管理的正常运转，对整个煤矿的生产与发展也造成很多负面影响。

尽管各兼并重组煤矿一般都设置了机电管理部门，但大多数矿井机电科管理人员的主要精力都放在应付生产，应急问题处理，应付上级检查上，管理作用没能充分发挥。一些煤矿的领导对机电管理重视不够，大量压缩机电人员，造成机电管理人员不足，机电专业组织未能健全，机电管理网络经常中断，机电职能管理作用淡化。

1、2、煤矿机电管理人员素质有待于提高

由于煤矿是高危行业，社会地位低，机电人员工资待遇差。高智商、高文化的人几乎没有，从而出现人员文化低，专业技术水平不高，年纪大等问题。又没有接受机电专门技术培训，理论知识不足，接受新的知识慢，遇事反应能力差。违章作业经常发生，设备故障较高，安全生产没有保障。

尽管兼并重组煤矿的机电培训工作年年进行，但由于针对性不强，抽象理论讲解，职工文化低，年纪大等因素，对培训内容听不明白。理论不能联系实际，造成职工学习积极性不高，机电培训走过场。未能实现“要我学”到“我要学”的转变，培训达不到目的。

1 、3、设备选型、购置、验收、试管理不到位。

煤矿机电设备选型、购置、验收是设备规划工作中优化方案过程和前期管理的重要内容。当前由于兼并重组矿井还存在家族式管理模式，一般这些都是老板或他自己的亲属直接插手这项工作，他们位置不同，没有监督机制。各种选型、购置、验收等各项制度形同虚设，存在“内行听外行，价格胜于质量，权利胜于真理”的怪现象。从而导致设备选型、购置、验收和使用严重脱节现象。设备的买、用、修、互相扯皮，各行其是，缺乏统一规划。

1、4、设备存在隐患较多

众所周知，安全生产是煤矿生存发展的永恒主题，而煤矿机电设备运行安全、可靠是煤矿安全生产的重要保证。设备老、旧、杂、带病运转。安全设施、保护装置不齐全，距《煤矿安全规程》要求存在差距。设备、配件采购混杂，同型号、不同厂家，通用性差，不能相互替换，备件利用率低，增大了工作难度。

1、5、设备投入不足，水平落后

由于管理、资金等各个方面的因素限制，很多煤矿企业在机电设备上的投入不足，设备因超期服役，安全性能大大降低，同时还存在着很严重的安全隐患。从而严重制约着煤矿企业的发展和经济效益的提高，也影响着安全生产甚至会为安全事故付出代价。

由于地质条件比较复杂，资源有限，搬家挪面频繁，造成机电设备安装、检修、维护量增加，机电职工经常加班延点，而待遇相对偏低，一些高水平的机电技术人员纷纷跳槽，机电安全生产处于被动状态。

2、改进兼并重组煤矿机电管理的办法

2、1、建立和健全安全生产选型责任制度

首先应该建立和健全机电管理的安全责任制度。有专门的人员进行管理、负责和监督。任何部门和个人都应该对自己范围内的安全工作加深认识、提高警惕。明确责任、规范行为、定期检查、随时汇报、实时监控，确保各项制度落到实处。

2、2、设立专业的机电监机构提高人员素质

设立机电监机构，提高自身专业素质。对本矿设备要进行地毯式逐台设备、逐线、逐面全面监察，对查出的问题，不留情面，该停的停，该罚的罚，绝不手软。要用铁心肠、铁手腕去严格把关，公正执法。以身作则，摆正监察与被监察，监察与服务关系。发现问题立即处理，发现问题严格做到：定人员、定标准、定资金、定时间整改，并确保落实、监督到位。

加强对一线工人的`安全意识和素质教育培训。教育职工爱护机电设备，不胡干蛮干，严格按照设备的《操作规程》正确操作使用。严格落实设备包机制度。坚持“谁使用，谁维护，谁负责”的设备包机原则。把维护保养工作落实到人。确保机电设备定期保养到位，故障及时得到处理。

2、3、积极倡导新的工艺和技术

煤矿机电设备的管理人员要积极的推广新设备的应用，要及时学习和引进新工艺。尽可能采用最先进的设备和最流畅的工艺，从而实现矿井设备、工艺、生产的安全、高产、高效。确保煤矿必须的生产装备、安全监控设备投入到位、正常运转和更新换代。对设备的购进、安装、使用把好进入、验收、维修关，保证设备质量符合使用要求和安全标准。坚决杜绝伪劣机电、无煤安标志、非防爆、非阻燃产品违规入井，从源头上消灭事故隐患。

2、4、重视机电管理水平

首先是矿井主要领导要重视机电管理，这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作，多提工作建议，以获得领导的支持。

5.机电一体化 篇五

主要课程：电工上岗技术、电子技术、机械知识与制图、AUTOCAD绘图、电动机与变压器、电力拖动与控制、可编程控制器(PLC)技术、变频器应用技术等、数控机床操作与维修、电梯技术。就业岗位：机电产品的组装、调试、维护技术员、销售及管理人员等。

技能证书：计算机办公软件应用（中级）、电工操作证（上岗证）、维修电工（中级）。

开学时间：2012年8月25日 学

制：三年

招生对象：全国高中、职中、中专、中技应（往）届毕业生

毕业发证：高级技工学生入校取得成人大专录取资格后方交纳成人大专学3000元/年，毕业颁发高级技工毕业证书和成人大专毕业证书及相关工种国家高级职业资格证。未获得成人大专录取资格毕业颁发高级技工毕业证书和相关工种国家高级职业资格证。

特别说明： 旅游与酒店管理、中国名菜制作与营养保健、西餐技术与经营管理等专业不招收HAA阳性者。

报名办法：我校面向全国招生，学生可通过以下途径办理报名和缴交学费手续：

方法一：持毕业证和户口簿（或身份证）直接到我校招生办报名及缴费（节假日照常办公）；

6.机电一体化介绍 篇六

2、机电一体化技术的突出特点：它在机械产品中注入了过去所没有的新技术，把电子器件的信息处理和自控等功能“柔和”到机械装置中去，从而获得了过去单靠某一种技术而无法实现的功能和效果。

3机电一体化技术的重要实质：应用系统工程的观点和方法来分析和研究机电一体化产品的系统（以下系统称机电一体化产品），综合运用各种现代高新技术进行产品的设计与开发，通过各种技术的有机结合，实现产品内部各组成部分的合理匹配和外部的整体效果最佳。4工业三大要素：物质、能量、信息

5机电一体化产品五种内部功能：主功能，动力功能、计划功能、控制功能、构造功能

6机电一体化基本结构要素：机械本体、动力源、检测与传感装置、控制与信息处理装置、执行机构、接口

7机电一体化产品分类：功能附加型、功能替代型、机电融合型

8机电一体化共性关键技术：机械技术、计算机与信息处理技术、检测与传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术，系统总体技术

9机电一体化对机械系统的基本要求：高精度、快速响应、良好的稳定性

10机械系统的组成及各部分作用：传动机构，转速和转矩的变换器;导向机构，支撑和导向；执行机构，用以完成操作任务的11传动机构性能的要求：转动惯量小，刚度大，阻尼合适，摩擦小，间隙小 滚珠丝杆副：

12传动机构工作原理和特点：丝杠和螺母的螺纹滚道间置有滚珠，当丝杆或螺母转动时，滚珠沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动产生滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置。如反向器和特殊器，他们与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。特点：传动效率高、运动具有可逆性、系统刚度好、传动精度高、使用寿命长、不能自锁、制造工艺复杂

13轴向间隙：是承载时在滚珠与滚道型面接触点的弹性变形所引起的螺母位移量和螺母原有间隙的总和

14、施加预紧力的方法：双螺母预紧的方法

15、双螺母预紧的方法应注意：预紧力大小必须合适，应不超过最大轴向负载的三分之一；应特别注意减小丝杠安装部分的间隙，这些间隙预紧的方法是无法消除的，而它对传动精度有直接影响

16、常用的双螺母消除轴向间隙的结构形式有三种：垫片调隙式、螺纹调隙式、齿差调隙

17、主要尺寸：（由高到低）C D E F G H18、安装：

1、支撑方式的选择（按其限制丝杠轴的轴向窜动情况分三种一端固定、一端自由F—O一端固定、一端游动F—S两端固定F—F2、制动装置：由于滚珠丝杠副的传动效率高，又无自锁能力，故需要安装制动装置的满足其传动要求，特别是其处于崔志传动时

19、同步齿形带传动机构：利用齿形带的齿形和带轮的轮齿依次相啮合传递运动和动力，它兼有带传动、齿轮传动及链传动的优点 导向机构设计：

1、导轨的作用和分类：支撑和导向；滑动导轨和滚动导轨

2、导轨的基本要求：承载能力大，刚性强‘寿命长、传动平稳可靠，具有结构自调整能力 接口技术

1、接口：一个机电一体化产品由机械分系统和微电子分系统（控制微机）两大部分组成，二者分别由若干要素构成。各要素和子系统的相接口必须具备一定的联系条件，这个联系条件通常称为接口

2、接口的分类：以控制微机为出发点，将接口分为人机接口与机电接口

3、人机接口：操作者与机电系统主要是控制微机之间进行信息交换的接口，按信息的传递方向输入接口和输出接口

4、静态：七段LED显示器的接口路设计有两个任务提供正确的驱动逻辑提供LED显示器的工作电流

5、静态工作的优缺点：优点：显示稳定，只有在需要更新显示内容设计时，微机才执行，显示更好的子程序，因而大大节省了微机时间，提高了工作效率。缺点：是扩展显示器位数较多时，需要占用较多的I/O口

动态工作的优缺点：与静态工作方式相比，动态方式大大减少了所占用I/O口的数量，节省了硬件费用，但是为得到稳定显示，微机必须定期对显示器进行刷新扫描，这将占用CPU大量时间，故动态显示方式主要使用于CPU相对并不繁忙的场

6、点阵式LED显示器及接口设计：显示较复杂时，选用点阵式LED显示器做输出设备，点阵式LED显示器在行线与列线的每个交点上都装有一个发光二极管，正极接行引线，负极接列线的称为共阳极LED点阵显示器；正极接列引线，负极接行引线的称为共阴极LED点阵显示器

7、机电接口：指机电一体化产品中的机械装置与控制微机间的接口，按信息传递的方向有信息采集接口和控制量输出接口

8、信息采集通道中的A/D转换接口设计：分为双积分式和逐次比较式

9、常用电力电子器件：单向晶闸管：又称可控硅。单向晶闸管SCR，由三部分组成，阳极A、阴极K、门极(控制极G）。导通条件是指闸管从阻断到导通所需的条件，这个条件是在晶闸管的阳极加上正向电压，同时在控制极加上正向电压。关断条件是指晶体管从导通到阻断所需的条件。晶体管一旦导通，控制极对晶闸管就不起作用了。只有当流过晶闸管的电流小于保持晶闸管导通所需多的电流即维持电流时，晶闸管才关断功率

10、功率晶体管：指在大功率范围应用的晶体管，有事也称电力晶体管

11、功率晶体管：VD1加速晶体管，VD2 续流晶体管

12、功率晶体管的应用：功率晶体管做功放原件的步进电动机—相绕组的驱动电路

13、功率晶体管做功放原件的步进电动机—相绕组的驱动电路原理：功率晶体管工作在开关状态，当控制微机的I、O口输出高电平时，经7407进行电流放大，使VT1导通时从而使步进电机绕组W通电，当P1.0输出低电平时，VT1截止，W不通电，RC为限流电阻，ＶＤ１为续流二极管，因此步进电动机绕组Ｗ是一个感性负载，在晶体管ＶＴ１从饱和突然变成截止时，绕组会产生一个很大的反电动势，这个反电动势和电源ＶＣＣ叠加在一起加在晶体管VT1的集电极上，很容易事功率晶体管击穿，将续流二极管VD1反向接在VT1的集电极和电源VCC之间，使得功率晶体管ＶＴ１在截止瞬间，Ｗ上产生的反电动势通过ＶＤ１的续流作用回馈给电源，从而保护了晶体管ＶＴ１不受损害。

14、光电耦合器的结构和特点：光电耦合器是把发光二极管和光敏晶体管或者光敏晶闸管封装在一起，通过光信号实现电信号传递的器件，偶遇光电耦合器的输入与输出间没有直接的电气联系，电信号是通过光信号传递的所以也称是光电隔离器。

15、光电耦合器：发光源，受光器

16、８０３１电动机通过光耦控制步进电动机接口电路：考虑俩个参数电流传输比ＣＴＲ，时间延迟。当８０３１的Ｐ１.０端输出高电电平时，光电耦合器输入端电流为０，输出为开路，晶体管ＶＴ１不导通，步进电动机绕组俩端无电压，当Ｐ１.０输出低电平时，４Ｎ２５的输入电流为１０ＭＡ电流传输比比ＣＴＲ＞＝２０％，输出端可以流过大于２ＭＡ的电流，在经过晶体管放大，产生驱动步进电动机所需电流 检测系统设计

１．机电一体化对检测系统的基本要求：精度灵敏度分辨率高线性稳定性和重复性好抗干扰能力强静动态特性好

伺服系统设计

１.伺服系统：也叫随动系统，是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置，速度或力输出的自动控制系统

２.比较原件：将输入信号与反馈信号进行比较，以获得控制系统动作的偏差信号的环节，通常可通过电子电路或计算机软件获得

３.调节原件：又称控制器，对比较原件输出的偏差信号进行突变，放大以控制执行原件按要求动作

４.执行元件：在控制信号的作用下。将输入的各种形式的能量转化成机械能驱动被控对象工作

５.被控对象：是伺服系统中被控制的设备或装置，是直接实现目的功能或主功能的主体，其行为指令反应着整个伺服系统的性能

６.测量反馈原件：是指传感器及其信号检测装置，用于实时检测被控对象的输出量并将其反馈到比较原件

７.伺服系统的基本类型按被控制量分位置速度力等伺服系统最常见的是位置伺服系统按所采用的执行元件不同分电气液压气动等伺服系统，按控制方式不同分开环闭环半闭环等 ８.伺服系统的基本要求：稳定性，精度，快速响应性 步进电动机

１． 组成：定子，转子

２．工作原理：三相为例，定子有６个齿，转子有４个齿，直流电源供电ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ三相绕组轮流通电，通过电磁力吸引步进电动机转子一步一步的转

３．通电方式：单向通电方式，双相通电方式，单双向轮流通电方式Ａ－Ｂ—Ｃ－Ａ，ＡＢ－ＢＣ－ＣＡ－ＡＢ，Ａ－ＡＢ－Ｂ－ＢＣ－Ｃ－ＣＡ－Ａ，４．步距角：是指步进电动机每一拍转过的角度

５．直流伺服电动机控制方式：电枢电压控制又称恒转矩调速方式，励磁磁场控制又称恒功率调速方式

６．静态特性：电动机在稳态情况下工作时，其转子转速，电磁力矩和电枢控制电压三者之间关系

７．最影响静态特性的因素：功率电路对机械特性的影响，直流伺服电动机内部的摩擦对调速特性的影响，负载变动对调节特性的影响

８．常见步进电动机的驱动电路有三种：单电源驱动电路，双电源驱动电路，斩波限流驱动

９．ＰＷＭ晶体功率放大器组成：电压脉宽变换器，开关功率放大器 控制系统设计

１.建立数学模型的步骤：选择模型类型。确立建模方法（分析法，实验法）确定模型的结构和参数

7.机电一体化技术探究 篇七

随着社会和科技的迅猛发展, 学科之间相互渗透, 这促使了工业技术的更新发展, 进而带动了机电一体化技术的发展, 同时机电一体化技术的发展也带动了工业技术的进步。

二、机电一体化技术的国内外发展状况

(一) 初级阶段:20 世纪60 年代前。此阶段, 人们自发地将电子技术和机械设备结合来改进产品的性能指标。由于科学技术发展水平的限制, 使得电子技术和机械技术无法深度结合, 当时的研发出于一种自发因素, 生产的产品应用受到极大的制约。

(二) 蓬勃发展阶段:20 世纪70—80 年代。此阶段, 计算机技术和微电子技术的快速发展为机电一体化技术的发展提供了技术支持和基础条件。同时, 国际上也逐渐重视机电一体化技术的发展。

(三) 转型阶段:20 世纪90 年代后期。此时, 机电一体化技术向多个领域进行渗透并呈现出新的特征。新型技术领域的发展也带动了机电一体化技术不断前行, 这些学科和技术之间的互相渗透与融合也带动了科学技术的发展。

基于上述背景, 国内很多大专院校和企事业单位分别设立了专业与岗位, 对机电一体化技术开始深入研究, 但与外国相比仍存在较大差距。

三、机电一体化技术的发展前景

(一) 智能化的前景方向

“智能化”可以理解为将计算机技术融合到机械设备中去, 根据具体需求设置不同的程序, 让机械设备遵循事先编制好的程序完成具体的操作功能。这种技术既可以减少劳动力又能实现资源的优化配置。机械设备的智能化是机电一体化技术智能化作为前提和保障的。因此, 机电一体化技术智能化势在必行。

(二) 绿色化的前景方向

人类社会的发展离不开自然资源。然而, 随着社会进步, 剩余的自然资源有限, 环境的破坏也越发严重, 因此, 各个国家都意识到环境对于人类的重要意义, 环境保护成为各种技术和各个领域发展所考虑的基本因素。我国提出的技术发展绿色化、环保化和可持续发展正是这方面的最好体现。利用机电一体化技术生产的产品在研发、生产等各个环节, 都要考虑资源的利用和对环境的影响, 从而实现机电一体化技术的绿色化。

(三) 微型化的前景方向

随着微电子技术的快速发展, 微型化已逐步渗透到各个学科领域当中。机电一体化技术的微型化必然成为其发展方向。现在许多的机电一体化产品都向微米级和纳米级发展, 它们具有体积小、能耗低等优势, 这些优势必将成为机电一体化技术未来发展的一大特色。

(四) 网络化的前景方向

网络技术的飞速发展带动了科学技术、生产、生活等多个领域的不断变化。机电一体化产品的研发和生产通过网络会迅速传播到全世界。机电一体化设备和产品更加应该顺应网络化的潮流, 这样才能立于不败之地。

四、结束语

我国的机电一体化技术虽然起步较晚、发展较滞后, 但我们看到了世界机电一体化技术发展的潮流, 增强自身实力, 增加信心, 不断进取, 脚踏实地, 共同努力, 让我国的机电一体化技术在智能化、绿色化、微型化、网络化的前景方向上不断前行。

参考文献

[1]中国机电一体化协会.用信息化提高我国制造业竞争能力[J].Cameta资讯, 2003.

[2]刘庆民.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技致富向导, 2011 (12) .

8.关于机电一体化技术研究 篇八

关键词：机电一体化 主功能 动力功能信息处理功能 控制功能

一、机电一体化的基本概念

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

（四） 具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品， 可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT 扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置， 如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础， 因此对机械结构提出了更高的要求， 需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。

（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

（四）信息处理及控制系统。根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。机电一体化产品中，信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成。

9.机电一体化论文 篇九

专科毕业实习报告

学生：赵树满

学习中心：河北唐山丰南奥鹏学习中心 专业：机电一体化技术 层次：高起专

提交日期：2016年1月19日

机电一体化技术专业实习报告 东北大学继续教育学院专科毕业实习报告

第1章绪论

1.1概述

二十一世纪，关于机电一体化技术的研究和应用已成为全球性的课题，机电一体化是以机械技术和电子技术为主题，多门技术学科互相参透、互相结合的产物，是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科。

第2章机电一体化技术发展（具体内容）

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步于发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

2.1数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可能性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

2.2智能化 东北大学继续教育学院专科毕业实习报告

即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设臵智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分叉等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

2.3模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速机电一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的机电一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

2.4网络化

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。东北大学继续教育学院专科毕业实习报告

2.5人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

2.6微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统（Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS）是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很多的进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微梁、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。

2.7集成化

集成化既包含各种技术的互相渗透、互相融合和各种产品不同东北大学继续教育学院专科毕业实习报告

结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全的运转，然后在通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。

2.8带源化

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

2.9绿色化

科学技术的发展给人们的生活带来了巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生，绿色产品是指低能耗、低耗材、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环境和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。东北大学继续教育学院专科毕业实习报告

第3章机电一体化技术在钢铁企业中应用

在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装臵、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有利条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：

3.1智能化控制技术（IC）

由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢、连铸、轧钢综合调度系统、冷连轧等。

3.2分布式控制系统（DCS）

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、东北大学继续教育学院专科毕业实习报告

生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

3.3开放式控制系统（OCS）

开放控制系统是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。

3.4计算机集成制造系统（CIMS）

钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业以基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。东北大学继续教育学院专科毕业实习报告

3.5现场总线技术（FBT）

现场总线技术是连接设臵在现场的仪表与设臵在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术，就能使更多的信息在智能化现场仪表装臵与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开发自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表和现场就地控制站等的发展。

3.6交流传动技术

交流传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。东北大学继续教育学院专科毕业实习报告

第4章总结

综上所述，经过20多年的发展，机电一体化技术已经成为当今世界最热门、最重要的技术发展方向之一，并影响到几乎全部的工业行业。可以说，从军事到经济、从生产到生活、从简单的日用消费品生产到复杂的社会生产和管理系统，机电一体化技术几乎达到无所不在、无孔不入的地步。

致谢

10.机电一体化总结 篇十

1、机电一体化的含义：

机电一体化是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术和软件编程技术等群体技术，从系统的观点出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智能、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理、接口耦合、运动传递、物质运动、能量变换机理进行研究使得整个系统有机结合与综合集成，并在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。

2、机电一体化系统的组成：

a机械本体：微型化、轻型化、美观化

b伺服驱动执行：高精度、高速度、高可靠性

c传感检测单元：提高数据精度及速度

d计算机控制与信息处理 e动力源

3、机电一体化相关技术：

a机械技术 b传感检测技术 c信息处理技术 d自动控制技术 e伺服驱动技术 f系统总技术

4、机电一体化系统开发的设计思想： 机电一体化的优势，在于它吸收了各相关学科之长并加以综合运用而取得整体优化效果，因此在机电一体化系统开发的过程中，要特别强调技术融合，学科交叉的作用。机电一体化系统开发是一项多级别、多单元组成的系统工程。把系统的各单元有机的结合成系统后，个单元的功能不仅相互叠加，而且相互辅助、相互促进、相互提高，是整体的功能大于各单元功能的简单的和，即“整体大于部分的和”。当然，如果设计不当，由于各单元功能的差异性，在组成系统后会导致单元间的矛盾和摩擦，出现内耗，内耗过大，则可能出现整体小于部分之和的情况，从而失去了一体化的优势。因此，在开发过程中，一方面要求设计机械系统时，应选择与控系统的电气参数相匹配的机械系统参数；同时也要求设计控制系统时，应根据机械系统的固有参数来选择和确定电气参数。综合应用机械技术和微电子技术，使二者密切结合、相互协调、相互补充，充分体现机电一体化的优越性。

5、机电一体化系统设计方法： a取代法 b整体设计法 c组合法

6、机电一体化发展趋势：

a微型化（大型化）b智能化 c集成化d模块化 e绿色化

第二章

间隙

1齿轮传动齿侧间隙的消除

a刚性消隙法：在严格控制齿轮齿厚和齿距误差的条件下进行的，调整后齿侧间隙不能自动补偿，但能提高传动刚度。

偏心轴套式消隙机构如图2-18所示。电动机1通过偏心轴套2装在箱体上。转动偏心轴套可调整两齿轮中心距，消除齿侧间隙

b柔性消隙法：调整后齿侧间隙可以自动补偿。采用这种消隙法时，对齿轮齿厚和齿距的精度要求可适当降低，但对影响传动平稳性有负面影响，且传动刚度低，结构也较复杂。2丝杠螺母间隙的调整：

丝杠螺母传动系统的轴向间隙为丝杠静止时螺母考虑轴向间隙又要考虑滚珠与滚道的接触弹性变形。丝杠螺母传动系统的调隙一般采用双螺母结构。

丝杠螺母传动系统的轴向间隙为丝杠静止时螺母沿轴向的位移量

S=L/z1z2。包括垫片式调隙机构、螺纹式调隙机构、齿差式调隙机构

第三章

三传感器传感器是借助于检测元件接受一切形式的信息，并按一定规律将他转化成另外一种信息的装置。

2常用直线位移测量传感器有：电感传感器，电容传感器，感应同步器，光栅传感器等。

3常用角位移传感器有：电容传感器，光电编码盘等

4电容式传感器是将被测非电量的变化转化为电容量变化的一种传感器。5电感式传感器利用电磁感应原理，把被测位移量变化成线圈自感或互感变化的装置。

1、传感器的性能：

量程、灵敏度、线性度、迟滞、重复性、分辨力（率）、阀值等

1、线性度：传感器实际特性曲线与拟合直线之间的偏差

2、灵敏度：输出变化对输入变化的比值

3、迟滞性：在正反行程期间输入—输出特性曲线不重合程度

4、重复性：输入量按同一方向多次测试时所得特性曲线的不重合程度

2、传感器的选用原则： a足够的容量 b与测量或控制系统的匹配性好 c精度适当，且稳定性高 d反应速度快，工作可靠性好 e使用性和适应性强 f使用经济

光栅由主光栅、指示光栅、电源盒光电器件组成，两者的光刻密度相同，但体长相差很多。光栅条纹密度一般为每毫米25条、50条、100条、250条等。把指示光栅平行地放在主光栅侧面，并且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，称为莫尔条纹。它们是沿着与光栅条纹几乎成垂直的方向排列。主光栅和被测物相连，它随被测物体的直线位移而产生位移。当主光栅产生位移时，莫尔条纹便随着产生上下移动。若用光电器件记录下莫尔条纹通过某点的数目，便可知主光栅移动的距离，也就测得了被测物体的位移量。光栅莫尔条纹的特点是起放大作用，用W表示条纹宽度（mm），P表示光栅距离（mm），θ表示光栅条文间的夹角，则有：W≈P/θ 光电式转速传感器

光电式转速传感器是由装在被测轴（或与被测轴相连接的输入轴）上的带缝隙圆盘，光源，光电器件和指示缝隙盘组成。光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。当缝隙圆盘随被测轴转动时，由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同，因此圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲，根据测量时间t内的脉冲数N，则可测出转速为n=60N/Zt

.位置传感器分接触式和接近式两种，所谓接触式传感器就是能获取两个物体是否已经接触的信息的一种传感器；而接近式传感器是用来判别在某一范围内是否有一物体的一种传感器。

2.接触式传感器按其工作原理主要分为：电磁式、光电式、静电容式、气压式和超声波式。

电容传感器C=ε将被测非电量的变化转0εrA/δ

换为电容量变化的一种传感器。这种传感器具有结构简单、高分辨力、可实现非接触测量，并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作等优点，因此在自动检测中得到普遍应用。1.变极距型电容传感器 ：

当动极板因被测量变化而向上移动使减小时，电容量增大。

注意：传感器输出特性是非线性的，规定在较小间隙变化范围内工作。2.变面积型电容传感器 ：

原理：它与变极距型不同的是，被测量通过动极板移动，引起两极板有效覆盖面积A改变，从而得到电容的变化。

这种传感器的输出特性呈线性。因而其量程不受线性范围的限制，适合于测量较大直线位移和角位移。3．变介质型电容传感器

原理结构如图。两平行极板固定不动，极距为δ0，相对介电常数为ε的电介质以不同深度插入电容器中，从而改变电容。

应用：这种电容传感器有较多的结构形式，可以用来测量纸张、绝缘薄膜等的厚度，也可以用来测量粮食、纺织品、木材或煤等非导电固体的物质的湿度。

接近式传感器 1．电磁式传感器

当一个永久磁铁或一个通有高频电流的线圈接近一个铁磁体时，它们的磁力线分布将发生变化，因此，可以用另一组线圈检测这种变化。当铁磁体靠近或远离磁场时，它所引起的磁通量变化将在线圈中感应出一个电流脉冲，其幅值正比于磁通的变化率，图3-20给出了线圈两端的电压随铁磁体进入磁场的速度而变化的曲线，箕电压极性取决于物体进入磁场还是离开磁场。因此，对此电压进行积分便可得出一个二值信号。当积分值小于特定的阈值时，积分器输出低电平；反之，则输出高电平，此时表示已接近某一物体。2．电容式传感器

电容式接近传感器是一个以电极为检测端的静电电容式接近开关，它由高频振荡电路、检波电路、放大电路、整形电路及输出电路组成。平时检测电极与大地之间存在一定的电容量，它成为振荡电路的一个组成部分。当被检测物体接近硷游电摄时，由于检测电极加有电压，检测物体就会受到静电感应而产生极化现象，被酒物体越靠近检测电极，检测电极上的电荷就越多，由于检测电极的静电电释C= Q/u．所以电荷的增多，使电容C随之增大，从而有使振荡电路的振减弱，甚至停止震荡。震荡电路的振荡与停振这两种状态被检测电路转换为开关信号后向外输出。电磁感应式传感器只能检测电磁材料，对其它非电磁材料则无能为力。而电容传感器却能克服以上缺点，它几乎能检测所有的固体和液体材料。

3.光电式传感器

这种传感器具有体积小、可靠性

高、检测位置精度高、响应速度快、易与TTL及CMOS电路兼容等优点，它分透光型和反射型两种。

在透光塑光电传感器中，发光器件和受光器件相对放置，中间留有间隙：当被测物体到达这一间隙时，发射光被遮住，从而接收器件（光敏元件）便可检测出物体已经到达。这种传感器的接口电路如图3-21所示。反射型光电传感器发出的光经被测物体反射后再落到检测件上，由于是检测反射光，所以

得到的输出电流Ic较小。另外，对于不同的物体

表面．信躁比也不一样．因此，设定限幅电平就显得非常重要图3，22表示这种传感器的典型应用，它的电路和透射型传感器大致相同，只是接收器的发射极电阻R：用得较大且为可调，这主要是因为反射型传感器的光电流较小且有很大分散性。

3、传感器的应用及工作原理： 例：a烟雾传感器b鼠标 c测水箱水位

4、位置检测：

A接触式位置传感器：a由微动开关制成的位置传感器 b二维矩阵式配置的位置传感器

B接近式位置传感器：a电磁式传感器 b电容式传感器 c光电式传感器

5、传感器的非线性补偿法： a计算法 b查表法 c插值法

6、最小二乘法：

ykxb

△i=yi-(kxi+b)

n

n

△i



[y(kx2

ib)] i1i1n



△i2 i

1b0

则：b=

n 

△i

i1

0 k

则：k=

7、数字滤波方法

a算术平均值法 b中值滤波法 c防脉

冲干扰平均值法 d程序判断滤波法第四章

直线电动机与旋转电机传动相比，直线电机传动主要具有下列优点：(1)直线电机由于不需要中间传动机械，因而使整个机械得到简化，提高了精度，减少了振动和噪音；(2)快速响应： 用直线电机驱动时，由于不存在中间传动机构的惯量和阻力矩的影响，因而加速和减速时间短，可实现快速启动和正反向运行；(3)仪表用的直线电机，可以省去电刷和换向器等易损零件，提高可靠性，延长使用寿命；(4)直线电机由于散热面积大，容易冷却，所以允许较高的电磁负荷，可提高电机的容量定额；

(5)装配灵活性大，往往可将电机和其它机件合成一体 1.直线电动机包括：直线感应电动机、直线直流电动机、直线步进电动机 由定子演变而来的一侧称作初级，由转子演变而来的叫次级，有动初级和动次级。直线感应电动机工作原理：当初级的多相绕组中通入多相电流后，会产生一个气隙基波磁场，但是这个磁场的磁通密度Bδ是直线移动的，故称为行波磁场。显然，行波的移动速度与旋转磁场在定子内表面上的线速度是一样的，即为Vs，称为同步速度，且Vs=2fτ。在行波磁场切割下，次级导条将产生感应电动势和电流，所有导条的电流和气隙磁场相互作用，便产生切向电磁力。如果初级是固定不动的，那末次级就顺着行波磁场运动的方向作直线运动。若初级移动的速度用V表示，那滑差率s=(vs-v)/vs，次级移动速度v=（1-s）vs，上式表明，直线感应电动机的速度与电动机极距及电源频率成正比，因此改变极距或电源频率都可以改变电动机的速度。与旋转电动机一样，改变直线电动机初级绕组的通电相序，可改变电动机运动的方向，因而可使直线电动机作往复直线运动。平板型直线电动机仅在次级的一侧具有初级，这种结构形式称单边型，单边型除了产生切向力外，还会在初、次级间产生较大的法向力，这在某些应用中是不希望的，为了更充分地利用次级和消除法向力，可以在次级的两侧都装上初级，这种结构形式称为双边型

1、直线电动机

A基本结构：初级、次级、行波磁场 B分类：感应、直流、步进 总传动比的确定im

m

m LL

L

TLTmTLF

(Jm

JL

ii

2)a

JL (Jm)i

i2

L

TmiTiT LFc

mJ2

J

miJLmi2

JL

令  L

i0

TLFT

iLF)2



JL T(mTmJm

若不计摩擦，即TLF=0则i

JL

Jm

传动比分配原则

2齿轮传动链的级数和各级传动比的分配 三种原则

最小等效转动惯量原则:各级传动比分配的结果为“前小后大”。

质量最小原则：小功率传动装置传动比分配结果为“等传动比分配”；大功率传动装置传动比分配结果为“前大后小”。

输出轴的转角误差最小原则 三种原则的选择：（1）对于以提高传动精度和减小回程误差为主的降速齿轮传动链，可按输出轴转角误差最小原则设计。若为增速传动链，则应在开始几级就增速。（2）对于要求运动平稳，启停频繁和动态性能好的伺服减速传动链，可按最小等效转动惯量和输出轴转角误差最小原则进行设计。对于负载变化的齿轮传动装置，各级传动比最好采 用不可约的比数，避免同时啮合。（3）对于要求质量尽可能小的降速传动链，可按质量最小原则进行设计。（4）对于传动比很大的传动链，可把定轴轮系和行星轮系结合使用。第五章

可编程序控制器：（1）控制程序可变，具有很好的柔性（2）可靠性强，是用于工业环境（3）编程简单，使用方便（4）功能完善（5）体积小，重量轻，易于装入机器内部 总线型工业控制计算机：（1）提高设计效率，缩短设计和制造周期（2）提高了系统的可靠性（3）便与调试和维修（4）能适应技术发展的需要，迅速改进系统的性能 单片机：（1）受集成度限制，片内存储器容量较小（2）可靠性高（3）易扩展（4）控制功能强（5）一般的单片机内无监控程序或系统通用管理软件，软件开发工作量大。

人机接口包括输出接口与输入接口两类，通过输出接口，操作者对系统的运行状态，各种参数进行监测；通过输入接口，操作者向系统输入各种命令及控制参数，对系统运行进行控制。

开关型功率接口 光电隔离技术 晶闸管接口：（1）单项晶闸管接口（2）双向晶闸管驱动接口 继电器输出接口 固态继电器接口：（1）直流型SSR（2）交流型SSR

大功率场效应管开关接口 模拟量输出接口

D/A转换器的输出方式只与模拟量输出端的连接方式有关，与其位数无关。

单极性电压输出 双极性电压输出

1、工业控制计算机系统的基本要求： a具有完善的过程输入/输出功能 b具有实时控制功能 c具有可靠性

d具有较强的环境适应和抗干扰能力 e具有丰富的软件

2、脉冲分配

A并行 B串行：a硬件 b程序 c专用芯片

3、步进电动机的功率驱动接口电路

a单电压功率放大图图为该电路的原理图，是步进电动机控制中最简单的一种驱动电路，在本质上他是一个简单的功率反相器。晶体管V用作功率开关，L是步进电动机中的一组绕组电感；RL是绕组电阻；RC是外接电阻；VD是续流二级管。

工作时，晶体管V基极输入的脉冲信号必须足够大，使其在高电平是保证V过饱和，在地电平是V充分截止。外接电阻RC式一个限流电阻，也是为改善回路时间常数的元件。b双电压功率放大电路

电路结构如图所示，图中使用U1和U2两个直流电源，U1为高电压（80-150V）U2为低电压（5-20V），V1，V2为两个大功率晶体管。其中V1是高压开关管，V2是功率驱动管；VD1是U2的钳位二极管，它在V1导通时截止。在V1截止时，由于VD1正向偏置而向步进电动机绕组提供低电源U2；VD2是续流二极管，在V1，V2都截止时向绕组提供放电电路。

c斩波型功率放大电路

此类电路有两种：一种是斩波恒流型；另一种为斩波平滑性。前者应用较为广泛

斩波恒流功放是利用斩波方法使电流恒定在额定值附近，典型电路如图所示。在正常工作时，uIN端输入步进脉冲，这事晶体管V5导通，二极管VD1发光，引起V1导通，V2截止，V3、V4导通。同时，uIN使晶体管V6、V7、V8导通，加在绕组L上的电源U是绕组中的电流上升，当绕组中的电流升到额定值以上时，恒流采样电阻R12上产生的压降US高于运算放大器OP1的正输入端参考电压UP，是OP1输出低平，VD2导通，而使V5、V1截止，V2导通，V2、V4截止，即关闭了电源U。这样在绕组L中产生反电动势，由于V7、V8仍导通，故这时的反电动势有两个回路进行泄放，一个回路是L、RL、V8。R12、VD3；另一个回路是L、RL、R13、VD4、U、VD3。由于两个泄放回路的并联电阻很小，泄放时间常数较大，绕组L中的电流泄露放缓慢。当电流降至额定值一下是，R12采样电压US低于UP，OP1输出高电平，二极管VD2截止，晶体管V5、V1导通，V2截止、V3、V4导通。电源U又重新加于绕组L，是其电流上升。

第六章

1机电一体化产品典型设计进程

1、准备阶段

2、理论设计阶段

3、产品的设计实施阶段

4、设计定型阶段 2性能参数

运动参数

2、动力参数

3、品质参数

4、环境参数

5、结构参数

6、界面参数 3系统总体方案文件的内容

1、系统的主要功能

2、控制策略及方案

3、个功能模块的性能要求

4、方案比较和选择的初步确定

5、为保证系统性能指标所采用的技术措施

6、抗干扰机可靠性设计策略

7、外观造型方案及机械主题方案

8、人员组织要求

9、经费和进度计划的安排 4常用设计策略

1、减少机械传动部件

2、注意选用标准

3、充分运用硬件功能软件化原则

11.论机电一体化技术应用 篇十一

关键词：机电一体化；技术；应用

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0116-01

随着社会不断发展，科学技术广泛运用到各个领域，机电一体化这个名词不仅仅是理论，更被人们熟练运用到企业发展上。按照系统科学的观点，机电一体化又可称为机电一体化系统，它是集机械元件和电子元件为一体的复合系统。随着机电一体化的迅速发展，它主要结合了光学、电子学、计算机技术、机械技术等领域知识，使整个机电一体化系统变得柔性化、智能化。更加合理、高效，它大幅度地推动了整个工业的生产。对社会的不断进步具有深远的意义。

一、机电一体化技术主要运用领域

（一）在数控机床中的应用。传统数控机床及数控技术结构比较简单，性能低，操作复杂笨拙，控制精度较差。然而经过40多年的发展，机电一体化的投入，除了解决了上述传统数控技术的弊端更增添了其他的。先进的数控技术以信息为主导，其开发性设计即硬件体系结构和功能模块具有标准性、兼容性、层次性，最大限度提高了其可操作性，大大提高了经济效益。现代的数控技术充分结合现代科学技术，能实现多过程、多通道控制即一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

（二）在计算机集成制造系统（CIMS）中的应用。机电一体化以其发展快适用范围广的特点深受各行各业的欢迎。机电一体化技术打破原有部门之间的界限，使各分散系统最优的结合，充分做好“物流”和“信息流”之间的关系，将生产线各个环节有机的结合，大大提高各种生产要素之间的连接作用，从而生产能力得到了很大的提高，使得各种生产要素充分发挥提高企业经济效益。

（三）在现代机械制造中的应用。传统的机械制造主要依赖于企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它着重考虑的是资源的有效利用，用低成本换取高效率，以机器代替人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。然而，先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。

二、机电一体化技术的发展趋势

（一）智能化。机电一体化与传统机械的主要区别在于技术是否智能化，即使机电一体化产品具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。如传统的数控机床像个被动执行者，它只能按照事前规定好的程序去严格执行操作，而现代的只能数控机床，它被结合了人的思想与感知，它可以主动地对自己的环境和加工条件进行感知及分析，从而采取相应的措施。利用这种智能化产品，从而能够大大减少人的脑力劳动。为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

（二）系统化。机电一体化可以看成为系统结构，它主要采用开放式和模式化的總线结构。这种系统结构的组态比较灵活，在任何情况下都可以剪裁和组合，从而达到各个子系统之间的协调控制和统一管理。其次，通过机电一体化的系统化结构信息的传递功能极强，它可以使远程网络更稳定。然而，随着科技的不断发展，相信机电一体化产品还会更加完善，人类会赋予它更人性的发展，从而想着生物系统化飞跃。

（三）模块化。机电一体化的正向着模块化发展。众所周知机电一体化产品种类和生产厂家繁多，故研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而十分重要的工作。若能制作出一系列的标准件，则对后续的产品开发大大缩短了时间。由于产品的标准化和系列化，使得生产规模大大提高，非常有利于企业的发展。

（四）网络化。网络技术的兴起和飞速发展对全球都是一次巨大的变革，它带给人类一次巨大的飞跃，然而对机电一体化也具有重要的作用。网络在人类的生活中越来越普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

（五）人性化。各类产品的生产都是为了方便于人类，故机电一体化向人性化是个必然的趋势。机电一体化产品要求除了能够达到人类最基本的使用需求外还需要考虑它的外观结构包括形状及颜色等从而使产品更接近生活，让人们在使用过程中更自然，更便捷。

（六）微型化。机电一体化的新目标是向着微型化转化。机电一体化的微型化又称为微型机电一体化系统，国外对其几何尺寸定义为一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。微型机电一体化系统主要特点为具有体积小、耗能小、运动灵活等，由于微型化的特点，其可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故非常受生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域的欢迎。

（七）绿色化。人类生活的巨大改变离不开工业的发展，然而在我们个人感觉到物质丰富、生活舒适的同时资源却在大批量减少、生态环境变得极具恶化，所以急需大量开发绿色产品。机电一体化产品的绿色化最根本目标为尽最大限度地减少对生态环境的破坏。故这就要求产品从设计、制造、使用和销毁的整个生命周期中，达到符合环境保护和人类健康的要求，并使得资源的利用率提高。其产品的特点为低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。

三、结束语

随着机电一体化技术的发展，大量的产品与装置都在向着机电一体化发展，在优化整体的同时，提高了产品质量和生产效率，大大缩短开发新产品的生产准备周期，有利于加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革；同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]袁中凡.机电一体化技术[M].北京：电子工业出版社，2006.

[2]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京：化学工业出版社，2003.

12.机电一体化技术及应用 篇十二

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科, 随着科学技术的不断发展, 还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发, 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术, 根据系统功能目标和优化组织目标, 合理配置与布局各功能单元, 在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值, 并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统, 则称为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

二机电一体化技术的作用与系统

机电一体化技术的最大作用是扩展新功能, 增强柔性。首先, 它是众多自动化技术中最重要的一种, 如实现过程自动化 (PA, 即连续体自动化) 、机械自动化 (FA, 即固体自动化) 、办公自动化 (OA, 即信息自动化) 等;其次, 机电一体化技术又是按照用户个人的特殊需求来制造和提供产品的关键技术。一个机电一体化系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成, 如机器人就是一个十分典型的机电一体化系统。

三机电一体化技术的应用

在人们的日常生活当中, 自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的, 因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下, 接收指令, 进行能量转换, 从而得到目标输出。电子控制驱动系统对于精密传动来说, 需要在执行元件输出终端进行传动测量.如测量其位置、速度、加速度, 同时将所测得的数据反馈给电子控制装置, 让其进行比较, 进行误差修正控制, 最终实现精密传动。当有多个执行元件, 其输出动作规律各不相同时, 一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的方式, 另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系, 可以让它们单独来工作, 也可以通过构建PC机上位控制来统一管理。若工作联动内容经常变化, 就应构建一个可以直接识别联动输出的软件, 将联动输出写入软件当中, 让其直接转化为控制程序, 这样就能灵活地应对动作输出的需求。

四机电一体化技术的发展

机电一体化的发展在20世纪60年代以前被称为初级阶段。在这一时期, 人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间, 战争刺激了机械产品与电子技术的结合, 这些机电结合的军用技术, 战后转为民用, 对战后经济的恢复起了积极的作用。微机作为关键技术引入了飞行器系统后, 使机械—电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。

信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库, 连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样, 对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施尤显重要。此外, 光学也进人了机电一体化阶段, 产生了“光机电一体化”的新领域。进入20世纪90年代以后, 通信技术进入了机电一体化, 机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实。有些机电一体化机械可两用, 有的在性能上更是多用途的, 尤其是微传感器和执行器技术的发展, 与半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合, 开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支—微机电一体化。虽然微加工方法尚未成熟, 但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后, 机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展, 稳步进入了21世纪。

五现电一体化技术的应用领域

机电一体化技术在数控机床方面的主要应用领域:

第一, 总线式、模块化、紧凑型的结构, 即采用多CPU、多主总线的体系结构。

第二, 开放性设计, 即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准, 能最大限度地提高用户的使用效益。

第三, 智能化设计。系统能提供面向车间的编程技术和实现二维、三维加工过程的动态仿真, 并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

第四, 能实现多过程、多通道控制, 即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力, 并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

参考文献

[1]董金森、张小扬.论机电一体化技术[J].有色金属加工, 2009 (1) [1]董金森、张小扬.论机电一体化技术[J].有色金属加工, 2009 (1)

[2]虞付进、高职高专机电一体化专业建设与课程体系构建[J].职业技术教育, 2003 (16) [2]虞付进、高职高专机电一体化专业建设与课程体系构建[J].职业技术教育, 2003 (16)

[3]冯旭强.机电一体化技术的研究及其应用[J].机械工程与自动化, 2009 (1) [3]冯旭强.机电一体化技术的研究及其应用[J].机械工程与自动化, 2009 (1)