第一章 机电一体化概 论1课件.pptVIP

机电一体化技术 学习时间：2～7周 学习内容： 考试内容： 考试方式： 刘志忠 liuzhizhong@hpu.edu.cn;第一章;第一章;第一章;第一章;第一章;第一章;第一章;第一章; “机电一体化时代”; 是使系统(产品)高附加价值，即多功能、高效率、高可靠、省材料省能源，并使产品结构向轻、薄、短、小巧方向发展，不断满足人们生活的多样化需求和生产的省力化、自动化需求。;第一章;发展机电一体化技术与产品的支持系统; 优先发展的机电一体化领域必须 同时具备下述几个条件： ① 短期或中期普遍需要； ② 具有显著的经济效益 ； ③ 具备或经过短期努力能具备必需的物质技术基础； ④ 社会效益十分显著的领域 。 ; 优先发展的系统 (或产品）领域实现机电一体化,必须解决这些系统 采用微电子技术所面临的共性关键技术，这些共性关键技术有： 检测传感技术、 信息处理技术、 伺服驱动技术、 自动控制技术、 精密机械技术 系统总体技术等。;检测传感技术： 是机电一体化系统的感官系统，即从待测对象获取信号并送到信息处理部分。 主要内容包括：一是将物理量（位移、速度、加速度、力、力矩、温度等）转换成一定的与其成比例的电量；二是对转换的电信号的加工处理如放大、补偿、标定。 检测传感装置是实现自动控制的重要环节，要求传感器及其放大处理电路快速、精确地获取信息，并能够抗干扰、可靠性高。;信息处理技术 包括信息的输入、变换、运算、存储及输出。 信息处理的工具是计算机，因此信息处理技术是和计算机技术紧密相关，包括硬件、软件、网络与通讯、数据库技术等； 机电系统中采用工业控制计算机进行信息处理，其硬件包括输入/输出设备、显示器、外部存储器、主机、可编程控制器、数控装置等。;伺服驱动技术 所谓“伺服”（Servo）即“伺候服侍”的意思。 电信号 机械动作 在控制指令的指挥下，控制驱动元件，使机械运动部件按照指令的要求进行运动，并具有良好的动态性能。 伺服传动系统采用的驱动技术与使用的执行元件有关。按照执行元件的不同分为电气伺服、液压伺服、气压伺服;自动控制技术 机电系统自动控制包括位置控制、速度控制、力或力矩控制、自校正补偿等，自动控制的基础是自动控制原理，分为经典控制理论和现代控制理论;精密机械技术 机电一体化产品对精密机械技术的要求： 减轻重量、缩小体积、提高精度、提高刚度、改善动态性能等。;系统总体技术 从整体的观点出发，组织应用各种相关技术，即从全局和系统目标角度，将系统分解成若干功能子系统，对于每个子系统的技术方案要从整个系统技术协调的观点考虑，最终使整个系统实现最优化。; 构成要素 机电一体化系统（产品）由五个子系统组成： 1. 机械系统(机构)、 2. 电子信息处理系统(计算机)、 3. 动力系统(动力源)、 4. 传感检测系统(传感器)、 5. 执行元件系统(如电动机);第一章; 功 能 构 成; 三类系统、产品;主 功 能： 实现系统“目的功能”直接必需的功能 。 动力功能： 向系统提供动力、让系统得以运转的功能 。 计测功能： 对系统内部信息和外部信息进行检测与计算处 理的功能。 控制功能： 对整个系统进行控制，使系统正常运转以实施 “目的功能”。 构造功能 ：使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时 间和空间上的相互关系所必需的功能。 ;; CNC机床;第一章;第一章;构成要素之相互联系; （一） 变换、调整功能 （二 ） 输入／输出功能 ; 根据接口的变换、调整功能，接口分以下四种： 零接口。不进行任何变换和调整、输出即为输入等，仅起连接作用的接口，称为零接口。例如输送管、接插头、接插座、接线柱、传动轴、导线