机电一体化系统设计

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1、机电一体化系统设计46学时/3学分MechatronicsSystemDesign必修/考试课程性质“机电一体化系统设计”是一门新兴的综合的学科，是将机械与电子装置有机融为一体的技术。该课程是“机械电子工程”专业必修的一门主干专业课程，其目的是与其他相关课程一起培养机电一体化人才。教材与参考书教材教材名称主编出版社机电一体化系统设计张建民高等教育出版社2007参考书机电一体化机械系统设计赵松年机械工业出版社1996机电一体化控制技术与系统周祖德华中科技大学出版社2003电机与运动控制系统杨耕清华大学出版社2006机电一体化系统设计禁

2、忌高安邦机械工业出版社2008考核方式期末考核方式：闭卷笔试期末考核所占比例70％平时考核占30％①平时作业②课堂考勤③课堂表现课程任务（1）使学生了解机电一体化特点与机电一体化的发展趋势；（2）掌握机电有机结合的理论、机电一体化系统设计的基本规律及其关键技术的基本设计方法。（3）树立正确的系统设计思想，培养理论联系实际、调查研究、锐意创新的能力课程先修知识工程制图、机械原理、机械设计、制造工艺、机械装备电工技术、电子技术、微机单片机原理与应用、机电接口技术、软件技术控制工程基础、计算机控制技术、机电检测技术、测试信号技术、数控技术

3、、伺服驱动技术等第一章总论从生产实际体会机电一体化技术机电一体化的优点和效益（1）生产能力和工作质量提高（2）使用安全性和可靠性提高（3）调整和维护方便，使用性能改善（4）具有复合功能，使用面广（5）改善劳动条件，有利于自动化生产（6）节约能源，减少耗材一、本章教学目标及要求理解机电一体化的概念和内涵；掌握机电一体化的五大功能和组成要素；了解机电一体化的一般设计方法。理解机电一体化的广义接口；第一节概述一、机电一体化的概念和内涵“机电一体化”是新生事物,由日本造英语Mechatronics(Mechanics和Electronics

4、)翻译而来，关于它的确切含义各国专家、学者论点也各不相同，迄今尚无统一标准。较为人们接受的是由日本机械振兴协会经济研究所1981年提出的解释：1.机电一体化的概念机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和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。机床电器化能不能称为机电一体化？？2.机电一体化的内涵机电一体化的内涵包括产品和技术。典型机电一体化产品：BKX-I型并联机床一、典型机电一体化产品并联机床加工的工件典型机电一体化产品：飞行模拟器典型机电一体化产品：FAST巨型球面射电望远镜

5、(Five-hundred-meterApertureSphericalTelescope)典型机电一体化产品：工业机器人典型机电一体化产品：特种机器人典型机电一体化产品：RD2型铁路货车滚动轴承故障诊断仪典型机电一体化产品：血管（大C臂）造影机典型机电一体化产品：剥线机典型机电一体化产品：点钞机二、机电一体化产品的分类1.生产用：数控机床、机器人、FMC、FMS、CIMS2.运输包装用：电梯、包装机械、数控运输机械3.销售及银行用：自动称量机、自动售货机、自动取款机4.家庭用：录音机、CD/VCD/DVD、全自动洗衣机、微波炉、儿

6、童玩具5.办公用：打印机、复印机、传真机、磁盘驱动器6.医疗用：X-射线机、造影机、电子血压计此外，还有航空、航天、国防、天文等及其他民用机电一体化产品，如雷达跟踪系统、射电望远镜分类标准机电一体化产品的分类并没有统一的标准，一件产品是否属于机电一体化产品应根据前述机电一体化定义来判断。尽管机电一体化产品（系统）中引入了微电子（计算机）技术，但其中的机械本体仍然是主体，产品（系统）的主要功能必须由机械来完成，否则就不能称其为机电一体化产品。电子计算器，非指针式电子表等主要功能是由电子器件和电路等完成，机械退居次要地位，应归属电子产品

7、，而不是机电一体化产品。三、机电一体化相关技术相关技术基础技术机电结合共性技术机械技术电工电子技术系统技术电液气伺服技术机械学机械加工技术精密机械技术逻辑代数计算机电路原理电子技术接口技术传感器技术计算机控制技术顺序控制技术四、机电一体化系统的功能构成及组成要素图机电一体化系统的功能构成1.机电一体化系统的功能构成（1）主功能：对输入的物质、能量和信息进行预定的变换(含加工、处理)、传递(含移动、输送)和保存(含保持、存储、记录)），这些变换及其组合就构成了系统的主功能，它表明了系统的主要特征。（2）动力功能：为系统的正常运行提供能

8、量。（3）计测功能：采集系统内部和外部信息。（4）控制功能：将来自传感器的检测信息和外部输入命令进行处理并发出指令控制整个系统有目的运行。（5）构造功能：将系统各要素进行空间配置，形成统一整体。1.机电一体化系统的功能构成主功能：对输