机电一体化技术与系统 教学课件 作者 梁景凯 哈工大 主编 第一章.pptVIP

* 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 ISBN 7-111-05369-9/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 (Numerical Control) 系统。 计算机数控系统，简记为CNC (Computer Numerical Control)。 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 我国通常称为机电一体化或机械电子学。 * * * 我国通常称为机电一体化或机械电子学。