机电一体化课件上课.ppt

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1、机电一体化系统设计课程说明机电一体化系统设计课程是一门专业方向课。本课程从系统的观点出发，利用机械技术和电子技术，通过机电有机结合构造最佳的机电系统。（并不是简单的叠加，综合应用了各种技术）先修课程：机械设计，电子技术，电工技术，机电传动与控制，微机原理与应用等。位置,速度检测单元电机机械部件位置,速度反馈CNC数控机床伺服系统组成教学的基本要求包括：1．学习机电一体化基本概念，理解机电一体化系统中各结构要素在系统中的作用和相互关系，初步建立机电产品的系统化设计思想。2．机电一体化系统功能设计主要包括：设计过程中技术系统的选用

2、，功能的设计方法、评价决策，以洗衣机为例进行了详细的介绍；快速成型技术的介绍；现代物流系统的分析3.机电一体化系统结构的设计（整体布局、运动设计、结构设计）4.机电一体化系统控制系统的设计以数控机床和自动化立体仓库为例。5.机电一体化信息系统的设计（比如人机界面）6.机电一体化系统的可重构设计什么是机电一体化?机电一体化又称为机械电子学,其英文名称为Mechatronics,由机械学(Mechanics)的前一半和电子学(Electronics)的后一半组成.由英文名称亦可知,机械电子学早期是由机械学和电子学衍生出来的子学科(

3、1971年日本杂志《机械设计》的副刊首次使用).1.1基本概念☆机电一体化定义（内涵）机电一体化概念的内涵目前国内外尚没有完全统一的表述。一般认为：机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。1机电一体化已经发展为一门独立学科它融合了机械学、电子学、信息科学等学科的知识与发展成果，但其本身又具有自身的特点及研究任务。机电一体化的3重含义机电一体化信息科学机械学电子学2机电一体化是一个不断发展中的概念早期：主要强调机械与电子的结合，即将电子技术“溶入”

4、到机械技术中而形成新的技术与产品。现代：（P3）以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术取得了长足的发展，信息技术不断“渗透”到机械技术中，丰富了机电一体化的含义。现在，机电一体化已不再局限于机械、电子与信息技术的结合，还包括光机电一体化（融入光学技术的发展成果）、机电气一体化、机电液一体化、机电仪一体化等。机电一体化的3重含义3机电一体化体现了技术之间相互融合的思想强调各种技术在机电产品中的相互协调，以达到系统总体最优。其主要发展特点是“取人所长，为己所用”。机电一体化的3重含义机电一体化包含机电一体化技术和机电一体

5、化产品(系统)两个方面。☆机电一体化概念的外延机电一体化技术是从系统工程的观点出发（其建立在信息论、控制论和系统论基础上），将机械、电子和信息等有关技术有机结合起来，以实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术主要包括技术原理和使机电一体化产品（或系统）得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群（族）的总称，包括检测传感技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术、机械技术及系统总体技术等。机电一体化技术机电一体化产品有时也称为机电一体化系统，它们是两个相近的概念，通常机电一体化产品指独立存在的机电结合产

6、品，而机电一体化系统主要指依附于主产品的部件系统，这样的系统实际上也是机电一体化产品。机电一体化产品是由机械系统（或部件）与电子系统（或部件）及信息处理单元（硬件和软件）有机结合、而赋予了新功能和新性能的高科技产品。机电一体化产品（系统）典型的机电一体化产品(系统)有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。由于在机械本体中“溶入”了电子技术和信息技术，与纯粹的机械产品相比，机电一体化产品的性能得到了根本的提高，具有满足人们使用要求的最佳功能。机电一体化产品（系统）数控铣床数控

7、车床焊接机器人汽车防抱死系统(ABS)机电一体化系统的层次机电一体化系统是一个技术系统，按其功能的复杂程度可分为三个层次：1）单机系统：比如各种数控机床、机器人2）由单机和运输等设备组成的加工、装配、储存等制造系统，比如：FMS、FMC3)由制造系统和规划管理系统组成的集成系统，比如：CIMS1.3机电一体化系统的构成位置,速度检测单元电机机械部件位置,速度反馈CNC数控机床伺服系统组成1.3机电一体化系统的构成执行器控制信息电子控制单元动力源检测传感部分机械本体参数变化信息驱动力能量检测参数1、机械本体机械本体包括机架、机械

8、连接、机械传动等。所有的机电一体化系统都含有机械部分，它是机电一体化系统的基础，起着支撑系统中其它功能单元，传递运动和动力的作用。要求：高效、多功能、可靠、节能、小型、轻量、美观等。1.3机电一体化系统的构成2、动力源动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用就是按照系统控制