【文章內(nèi)容簡介】 調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴大。參考文獻楊自厚． 人工智能技術(shù)及其在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用[Ｊ]．冶金自動化，1994（5）2 [Ｊ]．冶金自動化，1996（4）3 唐懷斌．王俊普．林行辛．6殷際英．芮延年．工業(yè)控制的進展與趨勢 [Ｊ]．自動化與儀器儀表，1996（4）智能控制[M]． 合肥：中國科學技術(shù)大學出版社，1996鋼鐵工業(yè)自動化的進展與展望[Ｊ]．河北冶金，1998（1）光機電一體化實用技術(shù)[Ｍ]．北京：化學工業(yè)出版社，2003 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[Ｍ]． 北京：機械工業(yè)出版社，2004．第三篇：機電一體化論文摘要：機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的目的是綜合運用機械技術(shù)和電子技術(shù)各自的特長迅速設(shè)計制造一個能夠經(jīng)濟、方便、有效、可靠的滿足用戶需要的系統(tǒng)或產(chǎn)品。機電一體化是當前生產(chǎn)機械發(fā)展的主要趨勢，有著廣闊的發(fā)展前景，對未來的機械生產(chǎn)有著重要的影響。而機電一體化系統(tǒng)原理的方案設(shè)計，作為機電一體化系統(tǒng)的核心組成部分，對機電一體化的總體設(shè)計影響深遠。機電一體化是機械、電子、光學、控制、訓一算機、信息等多學科的交叉融合，它的發(fā)展和進步依賴于也促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。本文介紹了機電一體化系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法研究。引言：機電一體化系統(tǒng)最本質(zhì)的特征是一個機械系統(tǒng) ,它是充分運用電子計算機的信息處理和控制功能、可控驅(qū)動元件特性的現(xiàn)代化機械系統(tǒng) ,實現(xiàn)了機械系統(tǒng)的智能化、自動化?；跈C電一體化系統(tǒng)是現(xiàn)代機械系統(tǒng)這一基本認識,將會有利于我們進行機電一體化系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法研究。機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段:第一階段(又稱初級階段)是20世紀60年代以前，這一時期人們不自覺地利用電子技術(shù)并使之得到比較廣泛的承認。第二階段，機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。第三階段，各國均開始極大關(guān)注和支持機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品。因此，機電一體化產(chǎn)品得以迅猛發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下4個方面：(1)機電一體化產(chǎn)品幾乎遍及所有制造業(yè)領(lǐng)域。(2)機電一體化從單機向整個制造業(yè)的集成化過度。(3)激光技術(shù)進入機電一體化領(lǐng)域。(4)微細加工技術(shù)與設(shè)備發(fā)展迅猛。我國從20世紀80年代初開始進行機電一體化的研究和應(yīng)用，國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導小組并將其列為“863計劃”。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響，許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作。雖然口前國內(nèi)機電一體化技術(shù)與日本、歐關(guān)等先進國家相比仍有一定差距fs，但隨著新技術(shù)革命的迅猛發(fā)展，我國加大了機電一體化技術(shù)的研究力度，并將其確定為國家高技術(shù)重點研究領(lǐng)域，給予優(yōu)先支持，取得了一定的成績。(1)數(shù)控技術(shù)方面。(2)工業(yè)機器人方面。(3)計算機集成制造系統(tǒng)方面。機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交義綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展:(1)綠色化(2)智能化(3)網(wǎng)絡(luò)化(4)微型化(5)模塊化 2機電一體化系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計 機電一體化系統(tǒng)的組成特點對于以完成工藝動作為主功能的機電一體化系統(tǒng), 從概念設(shè)計的需要出發(fā), 可根據(jù)其廣義功能原理來進行劃分。主要有以下三大特點:(1)機電一體化系統(tǒng)是由計算機進行信息處理和控制制的機械系統(tǒng), 它的最終目的是實現(xiàn)機械運動和動作。(2)從完成工藝動作過程這一總功能要求出發(fā), 機電一體化系統(tǒng)可劃分為: 執(zhí)行機構(gòu)子系統(tǒng)、傳感檢測子系統(tǒng)、信息處理及控制子系統(tǒng), 它們分別完成機械運動和動作、信息檢測、信息處理及控制。(3)機電一體化系統(tǒng)中的機構(gòu)子系統(tǒng)有它的特殊性, 它是一個將驅(qū)動元件和執(zhí)行件(或執(zhí)行機構(gòu))融為一體的廣義執(zhí)行機構(gòu)。這種機構(gòu)的最大特點是可控性。 機電一體化系統(tǒng)的概念設(shè)計總的來講, 概念設(shè)計的內(nèi)涵是十分廣泛和深刻的, 它是一個發(fā)散思維和創(chuàng)新設(shè)計的過程, 是根據(jù)產(chǎn)品生命周期各個的階段的要求 , 進行產(chǎn)品功能創(chuàng)造、功能分解以及功能和子功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計。進行滿足功能和結(jié)構(gòu)要求的工作原理求解和進行實現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)的工作原理載體方案的構(gòu)思和系統(tǒng)化設(shè)計。機電一體化系統(tǒng)概念設(shè)計作為概念設(shè)計的一個子集, 服從于概念設(shè)計的總體思路。但由于機電一體化系統(tǒng)是一個機電一體化技術(shù)、現(xiàn)代控制理論以及傳感檢測等技術(shù)的統(tǒng)一體, 使得機電一體化系統(tǒng)的概念設(shè)計與傳統(tǒng)機械的概念設(shè)計有所不同。 取代法也稱為機電互補法。該方法的特點是利用通用或?qū)Ｓ秒娮硬考〈鷤鹘y(tǒng)機械產(chǎn)品(或系統(tǒng))中的復雜機械功能部件或功能子系統(tǒng)，以彌補其不足。如在一般的工作機中，用可編程邏輯控制器（PLC)或微型計算機來取代機械式變速機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、離合器、蝸輪蝸桿等機構(gòu)，代替插銷板、撥碼盤、步進開關(guān)、時間繼電器等，以彌補機械技術(shù)的不足，不但能大大簡化機械結(jié)構(gòu)，而且還可提高系統(tǒng)(或產(chǎn)品)的性能和質(zhì)量。這種方法是改造傳統(tǒng)機械產(chǎn)品和開發(fā)新型產(chǎn)品常用的方法。它是將各組成要素有機結(jié)合為一體，構(gòu)成專用或通用的功能部件（子系統(tǒng))，其要素之間機電參數(shù)的有機匹配比較充分。某些高性能的光機電一體化系統(tǒng)，如激光打印機的主掃描機構(gòu)一一激光掃描鏡，其掃描鏡轉(zhuǎn)軸就是電機的轉(zhuǎn)子軸，這是執(zhí)行元件與執(zhí)行機構(gòu)結(jié)合的一例。它是將用結(jié)合法制成的功能部件(或子系統(tǒng))、功能模塊，像積木那樣組合成各種光機電一體化系統(tǒng)，故稱組合法。在新產(chǎn)品(或系統(tǒng))系列及設(shè)備的光機電一體化改造中應(yīng)用這種方法，可以縮短設(shè)計與研制周期，節(jié)約工裝設(shè)備費用，且有利于生產(chǎn)管理、使用和維修。3機電一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能 信息由人產(chǎn)生，為人服務(wù)，人和人之間相互交流的數(shù)據(jù)和消息都是信息，這里的“信息”指的是控制論意義上的信息，即信息是獨立于物質(zhì)和能量的一類功能變換對象。機電一體化系統(tǒng)主要處理以下兩類信息:①過程信息:被系統(tǒng)所變換(處理)的信息。②控制信息:用于控制系統(tǒng)中能量和物質(zhì)變換過程的信息，是能夠被系統(tǒng)所“理解”的信息。機電一體化系統(tǒng)中的過程信息和控制信息劃分在不同的信息層次上被證實存在著相對性。例如，機器人中的電子反饋回路無疑是傳遞控制信息的，即這個裝置的目的是控制系統(tǒng)的運動，但是，若從局部來看其中的反饋傳感器和信號調(diào)節(jié)電路的話，就會發(fā)現(xiàn)被它們處理的信息具有過程特征，同時，過程信息的語義值對傳感器和前置放大器等的功能并無影響。機電一體化系統(tǒng)中的過程信息和控制信息通常在系統(tǒng)的信息層次結(jié)構(gòu)中交替出現(xiàn)(控制信息需要變換功能，而變換功能在下一層次上又可能被控制信息所支配。例如，由一個圖像傳感器而來的信息在用來控制下一較高層次上的機器人程序之前必須被處理)。機電一體化系統(tǒng)中主要功能的實現(xiàn)離不開一些從屬功能的協(xié)同。機電一體化系統(tǒng)中的主要從屬功能包括動力功能、控制功能、接口功能、保護功能、通訊功能和結(jié)構(gòu)功能。(1)動力功能為系統(tǒng)主要功能的實現(xiàn)提供必需的能量。如果系統(tǒng)主要部件的輸入或輸出與系統(tǒng)所處環(huán)境的相應(yīng)輸入或輸出不能直接匹配，接口功能就是必要的了。例如，當選用電動機去驅(qū)動一個直線移動機構(gòu)時，就需要能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的接口部件。(2)保護功能確保系統(tǒng)的重要部件的功能參數(shù)處于可允許的范圍內(nèi)。另外，保護功能也防止系統(tǒng)部件對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。(3)通訊功能使系統(tǒng)部件能夠與環(huán)境交換(狀態(tài))信息例如，激光系統(tǒng)會發(fā)出警報信號(輸出)以表明其處于運行狀態(tài)，同時又可根據(jù)一些參考設(shè)置(輸入)進行運輥通訊功能主要向功能結(jié)構(gòu)上層的控制回路提供信息。(4)結(jié)構(gòu)功能確保主要部件正常工作時所需的空間條件能夠得到滿足例如，電燈插座就有結(jié)構(gòu)上的用途，同時它還提供了一個電氣接口?？刂乒δ芄芾碇到y(tǒng)中部件的狀態(tài)，并能根據(jù)外部輸入控制系統(tǒng)的功能特性。從屬功能本身可被視為下一較低功能層次上的主功能，每個這樣的功能又需要新的從屬功能正是實現(xiàn)主功能的方法決定了在功能結(jié)構(gòu)的下一層次上需要什么樣的從屬功能。機電一體化系統(tǒng)的功能模型必須符合以下兩個原則:①包括所有從屬功能。②維持功能方法樹因果鏈層次的遞歸性所有的從屬功能均被置于系統(tǒng)邊界上以表明它們可以被相的系統(tǒng)所共用。初步的系統(tǒng)模型見圖1。結(jié)構(gòu)功能未包含在圖1中，因為它不宜用變換術(shù)語表達同樣，將保護功能表達為輸入輸出關(guān)系可能會妨礙到對它的全面理觸如機械安全銷的功能是防止機構(gòu)移出安全區(qū)域，這樣的保護功能就不能夠用變換術(shù)語來表達以上功能模型可以清楚地解釋從屬功能以及主功能與從屬功能之間的輸入輸出關(guān)系結(jié)機但將此模型作為設(shè)計工具(即抽象地描述產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu))是不太合適的，因為當多個系統(tǒng)集成時，系統(tǒng)之間的關(guān)系將變得相當復雜因而難以清楚地表達。4機電一體化系統(tǒng)的建模與仿真 ：（1）、機理模型法——也稱解析模型是對已知結(jié)構(gòu)、參數(shù)的物理系統(tǒng)運用相應(yīng)的物理定律或定理經(jīng)過合理分析簡化而建立起來的描述系統(tǒng)各物理量、靜態(tài)變化性能的數(shù)學模型。（2）、統(tǒng)計模型法——采用由特殊到一般的邏輯、歸納方法根據(jù)一定數(shù)量的在系統(tǒng)運行過程中實測、觀察的物理數(shù)據(jù)運用統(tǒng)計規(guī)律、系統(tǒng)辨識等理論合理估計出反映系統(tǒng)各物理量相互制約關(guān)系的數(shù)學模型。（3）、混合模型法——當對機電一體化系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性有部分了解但又難以完全用機器模型方法表述出來這時需要結(jié)合一定的試驗方法確定另一部分不甚了解的結(jié)構(gòu)特性或是通過實際測定來求取模型參數(shù)。這種方法是機理模型法和統(tǒng)計模型法的結(jié)合故稱混合模型法。 5結(jié)論與展望 第四篇：機電一體化論文機電一體化論文題目： PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用學院：核技術(shù)與自動化工程學院專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：學號：姓名：指導老師：摘 要：可編程控制器指建立在計算機的基礎(chǔ)之上，以工業(yè)現(xiàn)場作業(yè)等為主要適用范圍的一類電控控制器，當前我國工業(yè)生產(chǎn)自動化水平整體來說較低，PLC產(chǎn)品具有著極大發(fā)展空間。PLC在生產(chǎn)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，自動控制已經(jīng)成為智能生產(chǎn)系統(tǒng)中必不可少的一部分。首先對機電一體化技術(shù)及PLC進行了簡要介紹，在此基礎(chǔ)上詳細闡述了PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用。關(guān)鍵字：PLC生產(chǎn)控制智能一、機電一體化：機電一體化的概念：機電一體化又稱機械電子學，英語稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electron