简述机电一体化产品在日常生活中的应用.docVIP

天 津 建 筑 工 程 职 工 大 学 毕 业 论 文 题 目：简述机电一体化产品在日常生活中的应用 姓 名：陈龙 专 业：机电安装工程 年 级：08级 完成日期：2010年04月30日 目录 摘要…………………………………………………………………………………………1 一、机电一体化的生产过程………………………………………………………………1 二、机电一体化技术五大组成要素与四大原则…………………………………………2 三、机电一体化产品日常应用实例………………………………………………………3 四、我国前景 五、结束语…………………………………………………………………………………8 参考文献……………………………………………………………………………………9 简述机电一体化产品在日常生活中的应用 摘要：当前,新兴的微电子技术和计算机技术的飞速发展给传统的机械工业带来新的生机,它们之间的有机结合,将使传统的机械行业日益趋向智能化、最佳化、节能化和成套化。其结果不仅为传统的机械工业找到了新的出路,而且还使新兴的电子工业找到了进入国民经济装备的通道,因此,机电一体化已成为机械电子工业发展的必然趋势。 关键词：机电一体化 日常生活 应用 机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。 　　一、机电一体化的生产过程 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备 （一）模型阶段 模型阶段，所有的系统组件都能够被最优化；在仿真计算的帮助下，可以测试和分析这些组件的适用性；监测响应频率； 对模型进行分析。此外，还能够生成一个物理/拓扑系统模型，包括机械、液压和控制导向组件。有必要有一个模型工具，这个工具支持机电一体化系统的物理模型，即当有实物和节点时，这些模型能够以1：1来测试，并且原型设计研究阶段可以在严酷的实时条件下进行。 （二）测试阶段 在系统运行完模型阶段之后，所产生的具体的性能数据可以通过试验台验证。这样就可以测试和检验该系统有关参数波动的鲁棒性，功率储备及连续运行的特征。这样做的话，用户可以进行测试或者使用CAMeL-View TestRig进行硬件在回路（的测试）。要进行硬件在回路测试，相关装置的物理特性需要详细确认，这些装置必须是建立在测试平台的基础之上。识别经过测试平台上测试过的组件，容许这些组件在模型中被识别，并确保整个以系统为基础的仿真分析布局。 （三）原型阶段 成功的测试之后，就会建立一个原型。这里要特别关注的是模型特性，这些特性特指通过特别费力的仿真所决定的特性，比如组件损耗（性能）。这些数据结果，为模型基础性分析提供服务，同时为进一步研发提供知识基础。 二、机电一体化技术五大组成要素与四大原则： （一）五大组成要素： 一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。（请参考机电之家机电一体化频道） 机械本体（结构组成要素）是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分（感知组成要素）对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分（职能组成要素）将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。执行机构（运动组成要素）根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。 （二）机电一体化四大原则 构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。 接口耦合： 两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制