机电一体化系统设计-ppt课件.ppt（51页）

1、 机电一体化定义（内涵）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。互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。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早期： 主要强调机械与电子的结合，即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。现代： 以计算机技术、通信技术和控制技术为特征

2、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重含义机电一体化的3重含义 机电一体化技术是从系统工程的观点出发（其建立在机电一体化技术是从系统工程的观点出发（其建立在信信息论息论、控制论控制论和和系统论系统论基础上），将机械、电子和信息等有关基础上），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。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

3、技术主要包括机电一体化技术主要包括技术原理技术原理和使机电一体化和使机电一体化产品产品（或系统）得以（或系统）得以实现实现、使用和发展的、使用和发展的技术技术。 机电一体化技术是一个机电一体化技术是一个技术群技术群（族）的总称，包括（族）的总称，包括检测传检测传感技术感技术、信息处理技术信息处理技术、伺服驱动技术伺服驱动技术、自动控制技术、机械自动控制技术、机械技术技术及及系统总体技术系统总体技术等。等。 机电一体化技术机电一体化技术 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两个相近的概念，通

4、常机电一体化产品指独立存在的机电结合产品，而机电一体化系统主要指依附于主产品的部件结合产品，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。系统，这样的系统实际上也是机电一体化产品。 机电一体化产品机电一体化产品是由机械系统（或部件）与电子系统是由机械系统（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（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。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）机电一体化产品（系统） 由于在机械本体中由于在机械本体中“溶入溶入”了电子技术和信息了电子技术和信

5、息技术，与纯粹的机械产品相比，机电一体化产品的技术，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。最佳功能。机电一体化产品（系统）机电一体化产品（系统） 在机电一体化技术的发展过程中，其不断吸取机械学、在机电一体化技术的发展过程中，其不断吸取机械学、电子学、信息科学等学科的发展成果，以实现本学科的发电子学、信息科学等学科的发展成果，以实现本学科的发展壮大。由于这些相关学科的发展都经历了较长的过程，展壮大。由于这些相关学科的发展都经历了较长的过程，因此，机电一体化技术的发展经历了一个较长期的过程。因此，机电

6、一体化技术的发展经历了一个较长期的过程。有学者将这一过程划分为萌芽阶段、快速发展阶段和智能有学者将这一过程划分为萌芽阶段、快速发展阶段和智能化阶段三个阶段。化阶段三个阶段。 时间： 20世纪70年代以前 发展情况： 机电一体化的概念还没有正式提出来，但人们在机械产品的设计与制造过程中总是自觉或不自觉地应用电子技术的初步成果来改善机械产品的性能，特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，出现了许多性能优良的军事用途的机电产品 时间： 20世纪70年代到80年代 发展情况： 计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础，人们自觉、主动地利用技术的成果

7、创造新的机电一体化产品。Mechatronics诞生。 这一阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展，各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持，其中日本在推动机电一体化技术的发展方面起了主导作用。 我国机电一体化技术的发展也始于这一阶段，80年代开始，组织专家根据我国国情对发展机电一体化的原则、目标、层次和途径等进行了深入而广泛的研究，制订了一系列有利于机电一体化发展的政策法规，确定了数控机床、工业自动化控制仪表、工业机器人、汽车电子化等15个优先发展领域及6项共性关键技术的研究方向和课题。 时间： 20世纪90年代开始 发展情况： 执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动几种方式。 要求： 执行器效率高、响应速度快，对水、油、温度、尘埃等外部环境的适应性好，可靠性高、标准化。 SKXT-1200铣镗钻机床 传 动系统图m=3 z=46m=3 z=23m=3 z=58p=12p=12m=3 z=55d=37变频调速电机d=71m=3 z=2388m=3 z=25 m=3 z=48交流伺服电机交流伺服电机8m=3 z=25 m=3 z=488交流伺服电机回转工作台m=3 z=46