【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 tronics）是機(jī)電一體化技術(shù)及其產(chǎn)品的統(tǒng)稱，并把柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等先進(jìn)制造技術(shù)的生產(chǎn)線和制造過程也包括在內(nèi)，發(fā)展了機(jī)電一體化的含義。包括六大關(guān)鍵技術(shù)：精密機(jī)床技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)。機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素（或組成）：①機(jī)械本體；②動(dòng)力部分；③傳感檢測(cè)部分；④執(zhí)行部分；⑤驅(qū)動(dòng)部分；⑥控制與信息處理部分；⑦接口接口的三個(gè)作用：①交換；②放大；③傳遞機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)：①機(jī)械技術(shù)；②傳感檢測(cè)技術(shù)；③信息處理技術(shù)；④自動(dòng)控制技術(shù)；⑤伺服傳動(dòng)技術(shù)；⑥系統(tǒng)總體技術(shù)機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)方法：整體設(shè)計(jì)法、組合法、替代法機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)類型：開發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)機(jī)械移動(dòng)系統(tǒng)的基本元件：質(zhì)量、阻尼器、彈簧影響機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳動(dòng)鏈的動(dòng)力學(xué)性能的因素：①負(fù)載的變化；②傳動(dòng)鏈慣性；③傳動(dòng)鏈固有頻率；④間隙、摩擦、潤(rùn)滑和溫升GD即動(dòng)物體的重量G與回轉(zhuǎn)直徑D的平方的乘積。(GD2=4gJ)兩物體接觸面間的摩擦力在應(yīng)用上可簡(jiǎn)化為粘性摩擦力、庫(kù)侖摩擦力與靜摩擦力三類1齒輪傳動(dòng)齒側(cè)間的消除：①剛性消隙法；②柔性消隙法1電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，假定各主動(dòng)小齒輪具有相同的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1,軸與軸承2i1轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不計(jì)，各齒輪均為實(shí)心圓柱體，且齒寬和材料均相同，效率為1，則i2187。22 或i1=2i（i1,i2為齒輪系中第一、二級(jí)齒輪副的傳動(dòng)比；i為齒輪系數(shù)總傳動(dòng)比，i=i1i2）1滾珠花鍵既是一種傳動(dòng)裝置，又是一種直線運(yùn)動(dòng)支撐，可用于機(jī)器人、機(jī)床、自動(dòng)搬運(yùn)車等各種機(jī)械。1諧波齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)：①傳動(dòng)比大；②承載能力強(qiáng)；③傳動(dòng)精度高；④齒側(cè)間隙??；⑤傳動(dòng)平穩(wěn)；⑥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕。H1諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算irg=wrwHzg式中：wg、wr、wH分別為剛輪、柔=wgwHzr輪和波形發(fā)生器的角速度；zg、zr分別為剛輪和柔輪的齒數(shù)。1滾珠絲桿副是將普通的絲桿加上滾珠，變滑動(dòng)為滾動(dòng)，是絲桿、螺母、滾珠等零件組成的機(jī)械元件。分為：外循環(huán)插線管式和內(nèi)循環(huán)反向器式1靜壓導(dǎo)軌是將具有一定壓力的油或氣體介質(zhì)通入導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)鍵與導(dǎo)向支撐鍵之間，運(yùn)動(dòng)鍵浮在壓力油和氣體薄膜之上，與導(dǎo)向支撐件脫離接觸，使之摩擦阻力大大減小的導(dǎo)軌。1傳感器：是借助于檢測(cè)元件接受一種形式的信息，并按一定規(guī)律將它轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置。分類方法：①以被測(cè)參量來分；②以傳感器的工作原理來分。1衡量傳感器靜態(tài)特性的重要指標(biāo)：線性度、靈敏度、遲滯性、重復(fù)性。光柵：是一種新型的位移檢測(cè)元件，它的特點(diǎn)是測(cè)量精度高（可達(dá)177。1um）、響應(yīng)速度快和量程范圍大等。光柵條紋密度一般為每毫米250、100、250條等。2感應(yīng)同步器分為：鑒相式和鑒幅式2接近式位置傳感器按工作原理分為：電磁式、光電式、靜電容式、氣壓式、超聲波式。2將放大電路具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪聲和高輸入阻抗這種特點(diǎn)的放大器具有能利用計(jì)算機(jī)采用軟件控制的辦法來實(shí)現(xiàn)增益的自動(dòng)變換功能的放大器叫做程控增益放大器；2隔離放大器特點(diǎn)：①能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害，防止高壓對(duì)低壓信號(hào)系統(tǒng)的損壞；②泄漏低電流，對(duì)于測(cè)量放大器的輸入端無(wú)須提供偏流返回通路；③共模抑制比高，能對(duì)直流和低頻信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確、安全的測(cè)量。2A/D轉(zhuǎn)換器的特性：分辨率、相對(duì)精度、輸入電壓、輸出電阻、轉(zhuǎn)換時(shí)間（孔徑時(shí)間）2A/D轉(zhuǎn)換器的孔徑時(shí)間：在對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)變換時(shí)，從啟動(dòng)變換到變換結(jié)束的數(shù)字量輸出所需要的時(shí)間。2采樣頻率：（香儂定理）不失真檢測(cè)Ws(采樣頻率)≥2Wmax（信號(hào)最高頻率）2模擬信號(hào)經(jīng)過時(shí)間離散變換和幅值離散變換(近似值)后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。2用軟件進(jìn)行“線性化”處理的方法：計(jì)算法、查表法、插值法。伺服系統(tǒng):以機(jī)械運(yùn)動(dòng)量為控制對(duì)象的反饋控制系統(tǒng)3伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及分類：①控制器；②功率放大器；③執(zhí)行機(jī)構(gòu)；④檢測(cè)裝置。3采用直流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)，稱為直流伺服系統(tǒng)。3直流伺服系統(tǒng)種類繁多，按伺服電動(dòng)機(jī)、功率放大器、檢測(cè)元件、控制器的種類以及反饋信號(hào)與指令比較方式等分為不同類型的直流伺服系統(tǒng)3相敏放大器也稱鑒幅器，它的功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為與之成正比的直流電壓，并使它的極性與輸入的交流電壓的相位相適應(yīng)。3相敏放大器的任務(wù)①將輸入交流電壓變換成直流電壓；②當(dāng)輸入交流電壓相位變成相差∏時(shí)時(shí)，輸出的直流電壓極性亦隨之改變；③輸出直流電壓的數(shù)值與輸入交流電壓的幅值成正比3脈寬調(diào)制型（PWM）功率放大器的基本原理：利用功率器件的開關(guān)作用，將直流電壓轉(zhuǎn)換成一定頻率的方波電壓，通過對(duì)方波脈沖寬度的控制，改變輸出電壓的平均值。3采用交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)，稱為交流伺服系統(tǒng)。按其選用不同的電動(dòng)機(jī)而分為兩大類：同步型交流伺服電動(dòng)機(jī)和異步型交流伺服電動(dòng)機(jī)。3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（或脈沖電動(dòng)機(jī)或脈沖馬達(dá)）；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)多用于開環(huán)系統(tǒng)3三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的三種分配方式：三相三拍、三相六拍、雙三拍步距角的計(jì)算b（步距角）=360176。，m為相數(shù)，z為轉(zhuǎn)量數(shù)，k為通電方式導(dǎo)數(shù)。mzk4細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路的作用是減少步距角4光電隔離電路的作用：1）通過光電轉(zhuǎn)換隔離輸入/輸出2）實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換3）增加驅(qū)動(dòng)能力4在工業(yè)環(huán)境中使用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，除去被控對(duì)象、檢測(cè)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)外，其余部分稱做“工業(yè)控制計(jì)算機(jī)”，簡(jiǎn)稱“工業(yè)控制機(jī)”或“工控機(jī)”4PLC工作特點(diǎn)：順序掃描、循環(huán)執(zhí)行（工作可靠、可與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接連接、積數(shù)式組合、編程操作容易、易于安裝及維修）；PLC輸入掃描，計(jì)算，輸出控制。（三階段工作制）第五篇：機(jī)電一體化總結(jié)第一章機(jī)電一體化的含義：機(jī)電一體化是在微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展，向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)和軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智能、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ)，對(duì)各組成要素及其間的信息處理、接口耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、能量變換機(jī)理進(jìn)行研究使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成，并在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗意義上實(shí)現(xiàn)多技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成：a機(jī)械本體：微型化、輕型化、美觀化b伺服驅(qū)動(dòng)執(zhí)行：高精度、高速度、高可靠性c傳感檢測(cè)單元：提高數(shù)據(jù)精度及速度d計(jì)算機(jī)控制與信息處理 e動(dòng)力源機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)：a機(jī)械技術(shù) b傳感檢測(cè)技術(shù) c信息處理技術(shù) d自動(dòng)控制技術(shù) e伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) f系統(tǒng)總技術(shù)機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)的設(shè)計(jì)思想： 機(jī)電一體化的優(yōu)勢(shì)，在于它吸收了各相關(guān)學(xué)科之長(zhǎng)并加以綜合運(yùn)用而取得整體優(yōu)化效果，因此在機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)的過程中，要特別強(qiáng)調(diào)技術(shù)融合，學(xué)科交叉的作用。機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)是一項(xiàng)多級(jí)別、多單元組成的系統(tǒng)工程。把系統(tǒng)的各單元有機(jī)的結(jié)合成系統(tǒng)后，個(gè)單元的功能不僅相互疊加，而且相互輔助、相互促進(jìn)、相互提高，是整體的功能大于各單元功能的簡(jiǎn)單的和，即“整體大于部分的和”。當(dāng)然，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，由于各單元功能的差異性，在組成系統(tǒng)后會(huì)導(dǎo)致單元間的矛盾和摩擦，出現(xiàn)內(nèi)耗，內(nèi)耗過大，則可能出現(xiàn)整體小于部分之和的情況，從而失去了一體化的優(yōu)勢(shì)。因此，在開發(fā)過程中，一方面要求設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)選擇與控系統(tǒng)的電氣參