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第1章 绪论 通过本章的学习，了解机电一体化的定义、机电一体化系统的基本功能、相关技术和方法。明确学习内容和目的，以及本课程的性质和任务。 考核知识点与考核要求 1. 机电一体化的定义:是机械的主功能、动力功能、信息功能、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 识记：机电一体化的基本概念；机电一体化的理论基础和物质基础； 机电一体化系统的基本功能要素:机械本体、控制与信息处理、动力、传感器检测、执行元件等。 1、机械子系统 功能：机身、框架、机械联接等产品支持机构，实现构造功能 要求：可靠、小型、美观 2、动力子系统 功能： 要求：效率高、、适应性好、可靠性高 3、传感检测子系统 功能： 要求：体积小、精度高、抗干扰能力强 4、执行机构子系统 功能：包括机械传动与操作机构，接收控制信息，完成要求的动作 常用执行机构： 5、电子信息处理子系统 功能：处理、运算、决策，实现控制功能 要求：高可靠性、柔性、智能化　 识记：一个较完善的机电一体化系统的几个基本要素；每个功能要素在机电一体化系统中的作用。 3. 机电一体化的相关技术: 1.机械技术　 机械技术是机电一体化系统的基础，在机电一体化产品中，它不再是单一地完成系统间的连接，必须从系统的结构、重量、体积、刚性、可靠性能及通用性等几个方面加以改进，使机电一体化产品结构合理、重量减轻、刚性提高具有高的可靠性，实现产品的通用化、标准化、系列化，提高产品的可维修性，为机电一体化产品提供坚实的基础。 2.传感检测技术　 传感检测技术是机电一体化的感受器官，3.信息处理技术　 信息处理技术包括信息的交换、存取、运算、判断和决策，主要设备是计算机或可编程序控制器及与其配套的I/O设备、显示器和外部存储器。与计算机技术紧密相关，4.伺服驱动技术驱动技术按动力源可分为电动、液压和汽动3种，常见伺服驱动有电液马达、脉冲液压缸、步进电机和交直流伺服电动机，目前存在功能可靠性和减小体积等问题。 5.系统技术 系统技术就是以整体的概念组织应用各种相关技术，从系统目标出发，将整体分解成相互关联的若干功能子系统，以子系统进行一次分解，生成功能更为单一的、具体的功能单元，直到找出一个最佳、可行的技术方案。6.自动控制技术 关于软件方面的技术，主要以控制理论为指导，对控制系统设计、计算、仿真、现场调试、可靠运行等7.软件技术软件技术必须与硬件协调发展，在满足系统要求的同时，必须降低成本及提高软件的通用性。 传动装置是一种转矩、转速变换器，使执行元件与负载间在转矩与转速方面得到最佳匹配。1)转动惯量小2)低摩擦丝杠螺母滚珠滚珠循环装置滚珠丝杠副间隙调整法：1) 2)双螺母螺纹式调隙3)双螺母齿差式调隙 原则：,以提高伺服系统的响应速度（稳、准、快） 常见几种传动比分配原则：1)等效转动惯量最小原则 2)重量最轻原则1)错齿法2)偏心套法运动件（动导轨） 承导件（支承导轨/）（1 （2（3（4f小，动作轻便灵活，无爬行2: 预紧后导轨刚度提高，耐冲击振动 3:寿命长4: 便于润滑，应用广泛 静压导轨：是由外界向导轨面间通入压力油或压缩空气，使运动件浮起，与承导件分开，保证导轨处于液体摩擦或气体摩擦，再由油孔流回油箱。特点：即使导轨面有不平，也能保证平稳运动。 识记：导向装置的功能及其组成，导向装置的基本要求，滚动直线导轨的特点，静压导轨的工作原理， 第3章 执行装置及伺服电动机 通过本章的学习，了解常见的执行装置的工作原理，掌握常用的伺服执行部件的工作原理、伺服驱动放大和控制的方法。 1. 微动装置：1.机械式微动装置2.热变形式微动装置f小，η高，寿命长，转速范围高，刚度大，抗振性好，回转精度高 执行装置结构设计应注意哪些问题: 1)具有实现所需的全部运动形式的能力，包括给定的运动轨迹、给定的行程、速度方向及运动的起止点位置的范围等，并具有相应的精度和灵敏度。2)具有传递所需动力的能力。3)具有良好的动态品质，即要求尽量减少装置的转动惯量、提高传动刚度和系统固有频率，以减少摩擦和间隙等。4)可靠性高、寿命长。 1)性能密度大，即功率密度和比功率大。2)快速响应特性好，即加减速转矩大，频率特性好。3)位控制精度高，调速范围宽，低速运行平稳、分辨率高。4)适应启停频繁的工作要求。5)振动和噪声小。6)空载始动电压小。7)可靠性高，寿命长 P-步进电机相数 Z-转子齿数 f-脉冲频率 K-通电方式 一般最小步距角：0.75-9 步进电机的主要性能指标及其含义：（1）最大静转矩：步