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1、机电一体化技术与系统,哈尔滨工业大学威海分校 梁景凯 主编,机械工业出版社,ISBN 7-111-05369-9/TP416(课),第一章 绪 论,第一节 机电一体化的产生和发展,第二节 机电一体化的相关技术,第三节 典型机电一体化系统,第四节 机电一体化系统设计简介,第一节 机电一体化的产生和发展,回顾即将过去的20世纪，人类的经济和科学技术发展成果超过了过去所有世纪的总和。,机电一体化一词 最早(70年代初)起源于日本。 我国通常称为机电一体化或机械电子学。,微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了物质基础。,机电一体化产品和系统已经渗透到国民经济、社
2、会生活的各个领域。,机电一体化的发展趋势可概括为以下三个方面：,性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展。,功能上，向小型化、轻型化、多功能方向发展。,层次上，向系统化、复合集成化的方向发展。,第二节 机电一体化的相关技术,机电一体化是各种技术相互渗透的结果，其主要的相关技术可以归纳为六个方面：,3信息处理技术,4自动控制技术,5伺服传动技术,6系统总体技术,信息处理技术包括信息的变换、存取，运算，判断和决策。,自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标最佳化。,“伺服”(Serve)即“伺候服侍”的意思。,系统总体技术是以整体的概念，组织应用各种相关技术的应用技术。,1机械技术
3、,2检测传感技术,机械技术是机电一体化的基础。,检测传感装置是机电一体化系统的感觉器官。,第三节 典型机电一体化系统,一、机电一体化系统的基本功能要素,一般一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素(子系统)：,1机械本体,2动力部分,3检测部分,4执行机构,5控制器,6接口,b) 机电一体化系统的功能,图1-1 机电一体化系统的要素及功能,a) 机电一体化系统的要素,二、典型机电一体化控制系统,从控制的角度机电一体化系统可分为开环控制和闭环控制。,根据系统传递信号的性质，控制系统又可以分为连续控制系统和离散控制系统。,1伺服传动系统,伺服传动系统主要用于机械设备的位置和速度的动态控制。
4、,2数字控制系统,数字控制系统，简记为 NC (Numerical Control) 系统。,计算机数控系统，简记为CNC (Computer Numerical Control)。,3顺序控制系统,按时序或事序规定工作的控制系统称为顺序控制系统。,4过程控制系统,柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)等自动化制造系统是典型的机械制造过程控制系统。,三、机电一体化产品和系统的分类,目前机电一体化产品和系统的分类如图17所示。,图1-7 机电一体化产品和系统分类,第四节 机电一体化系统设计简介,在设计过程中，自觉地运用系统工程的观念和方法，把握好系统的组成和作用规律，是机电一体化系统设计关键之一。,一、拟定机电一体化系统设计方案的常用方法,1取代法,2整体设计法,3组合法,二、机电一体化系统(产品)设计的类型,1开发性设计,2适应性设计,3变参数设计,三、机电一体化系统设计,系统设计的过程就是 目标功能结构效果的多次分析与综合的过程。,四、机电一体化系统(产品)开发的工程路线,各种机电一体化系统(产品)开发和产品化过程也各自有其具体特点。,第一章 完,
