【正文】 制轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，對機電一體化系統(tǒng)的動態(tài)性能，控制質(zhì)量和功能具有決定性的影響。 ? 3. ? 自動控制是指在沒有人直接參與的情況下，通過控制器使被控對象或過程自動地按照預(yù)定的工作規(guī)律運行。信號的分析與處理是否準確，可靠、穩(wěn)定、快速性，直接影響到機電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品的性能，因而也是機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。傳感器技術(shù)自身就是一門多學(xué)科、知識密集的應(yīng)用技術(shù)。 ? 三、 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù) ? 1. ? 傳感器技術(shù)是機電一體化的關(guān)鍵性技術(shù)。采用標準接口可使成本降低，最基本的要求是輸入、輸出接口要標準，特別是計算機系統(tǒng)，輸入輸出硬件必須采用標準化接口。 ? 7. ? 將機電一體化系統(tǒng)各組成部分連接起來的元件或電路稱為接口。它包括各種電動機，帶動機械負載完成各種動作，各種電磁開關(guān)完成多種參數(shù)的控制。 ? 5. ? 機電一體化系統(tǒng)常用的動力源有三類：電源、液壓源、氣壓源。在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，存在著處理計算速度、可靠性、抗干擾以及標準化問題。 ? 3. ? 控制單元一般包括計算機主體、可編程序控制器及其配套的輸入輸出接口設(shè)備。傳感器檢測信號有：壓力、溫度、加速度、流量、位移、速度、角度、高度、濕度等。為了減輕質(zhì)量，除了合理進行結(jié)構(gòu)設(shè)計外，主要應(yīng)考慮采用非金屬復(fù)合材料。在處理設(shè)計問題時應(yīng)按照科學(xué)的順序和步驟進行，環(huán)環(huán)相扣，并不斷通過信息反饋加以分析檢查改進，且盡量使用定量方法。任何機電系統(tǒng)都具有多方面的特性，涉及多方面的技術(shù)知識 。也就是說要把機電系統(tǒng)當作一個整體，應(yīng)具有整體大于它的各部分的總和的思想，這就準確地反映了整體性原則的本質(zhì)。機電系統(tǒng)總是存在并運用到一個特定的工作環(huán)境中，與環(huán)境不斷進行物質(zhì)、能量、信息的交換。機電系統(tǒng)的各個組成部分之間是具有互相聯(lián)系和互相制 ? (3) 功能性。第一章 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 基礎(chǔ)知識 ? 第一節(jié) 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計基本知識 ? 第二節(jié) 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計原理與設(shè) 計方法 ? 第三節(jié) 現(xiàn)代設(shè)計方法在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用 ? 習(xí)題與思考題 第一節(jié) 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 基本知識 ? 一、 機電一體化系統(tǒng)的基本概念 ? “機電系統(tǒng)”這個名詞，使用非常廣泛。在不同的詞典、手冊和專著中對機電系統(tǒng)的定義大都是：機電系統(tǒng)是由相互作用和依賴的若干組 ? 1. ? (1) ? (2) 關(guān)聯(lián)性。機電系統(tǒng)各部分具有特定的功能，特別是人們根據(jù)工程 ? (4) 環(huán)境適應(yīng)性。設(shè)計任何系統(tǒng)都必須適應(yīng)不同環(huán)境工作要求 上一頁 下一頁 返回 上一頁 下一頁 ? 2. ? (1) 整體性原則。 ? (2) 綜合性原則。 ? (3) 科學(xué)性原則。 二、 機電一體化系統(tǒng)各組成單元的基本功能 ? 1. ? 機械單元是機電系統(tǒng)或設(shè)備的組成部分之一，機械單元的設(shè)計必須結(jié)構(gòu)合理，減輕質(zhì)量和提高精度。 返回 ? 2. ? 傳感器單元是實現(xiàn)物理信號的檢測，轉(zhuǎn)換輸出功能。各種傳感器與其他儀器配合可組成檢測系統(tǒng)，檢測控制系統(tǒng)，多參數(shù)測試系統(tǒng)等，是機電系統(tǒng)設(shè)計的主要部分?？蓪崿F(xiàn)程序控制、檢測信號判別計算控制、多參數(shù)控制功能等。 ? 4. ? 驅(qū)動單元按不同的動力源，一般可分為三類：電動、氣動、液壓，主要功能是驅(qū)動各種執(zhí)行設(shè)備，例如，各種電動機、各種開關(guān)元件、機械裝置等。目前電源是動力源中應(yīng)用最多的動力源，已有許多種專用電源，可供機電一體化系統(tǒng)設(shè)計選擇 上一頁 下一頁 返回 ? 6. ? 在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，執(zhí)行單元是實現(xiàn)控制的關(guān)鍵。所以，執(zhí)行單元必須與驅(qū)動單元匹配，提高控制精度及控制的可靠性。接口設(shè)計應(yīng)采用同一標準規(guī)格，這不僅給信息傳輸和維修帶來方便，而且可以簡化設(shè)計。軟件的設(shè)計與硬件接口設(shè)計必須采用標準化方式。機電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品的柔性化、功能化和智能化都與傳感器的品種多少，性能好壞，結(jié)構(gòu)尺寸密切相關(guān)。 上一頁 下一頁 返回 ? 2. ? 信息處理技術(shù)包括信息的輸入、識別、變換、運算、存儲及輸出技術(shù)。信息處理的硬件設(shè)備主要有輸入和輸出設(shè)備、顯示器、磁盤、計算機、可編程序控制器及接口電路等。自動控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在機電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品中起著極為重要的作用。伺服傳動裝置是伺服系統(tǒng)的一部分，主要包括伺服驅(qū)動器和伺服機械傳動裝置兩個內(nèi)容。 上一頁 下一頁 返回 ? 5. ? 機電一體化系統(tǒng)是機械、電子和信息等性能不同的技術(shù)有機地結(jié)合一體的集合系統(tǒng)，其構(gòu)成單元或子系統(tǒng)之間的接口極其重要。 ? 6. ? 在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，各種機電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，都需要利用機械設(shè)計技術(shù)，例如：智能式靜態(tài)壓力標定系統(tǒng)、工業(yè)機器人、正弦壓力校準系統(tǒng)、動態(tài)力校準系統(tǒng)，各種自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)，磁帶機，打印機等，這些系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造問題，都屬于機械技術(shù)的范疇。機電一體化系統(tǒng)的多功能、高精度、高性能要求不可避免地要使產(chǎn)品復(fù)雜化。 上一頁 下一頁 返回 四、 機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的分類 ? 1. ? (1) 工業(yè)大型成套設(shè)備。 ? (3) 信息機電設(shè)備。 ? 2. ? 機電一體化產(chǎn)品中，相對地以機械裝置為主體的產(chǎn)品，可稱為機械電子產(chǎn)品，如工業(yè)機械； ? 以電子裝置為主體的產(chǎn)品，可稱為電子機械產(chǎn)品，如信息機械等。 ? (2) 提高機電系統(tǒng)功能。 ? (4) 節(jié)約能源，降低消耗。 ? (6) 提高操作性和使用性。 ? (8) 優(yōu)化結(jié)構(gòu)，減輕質(zhì)量。 ? (10) 增強擴展應(yīng)用功能。 ? (2) 用電子裝置局部替代機械傳動和控制裝置，以簡化結(jié)構(gòu)，增強控制靈活性。 ? (4) 用電子裝置取代機械的主功能，形成特殊的加工能力。 ? 3. ? 機械制造生產(chǎn)過程包括產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、工藝裝備、工藝實施、產(chǎn)品檢驗甚至市場與生產(chǎn)管理等多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 上一頁 返回 返回 第二節(jié) 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計原理與設(shè)計方法 一、 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計分析 ? 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計是一門綜合性技術(shù)，充分利用多種技術(shù)，多種設(shè)計方法，設(shè)計出多種機電系統(tǒng)。 ? 設(shè)計技術(shù)人員，在設(shè)計系統(tǒng)中，必須是對所設(shè)計的機電系統(tǒng)進行詳細的設(shè)計分析，根據(jù)用戶要求考慮的問題是：操作簡便、使用安全可靠、節(jié)約能源；根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)考慮問題，縮短研制開發(fā)周期，加速產(chǎn)品更新?lián)Q代；從設(shè)計方法考慮問題，根據(jù)所設(shè)計系統(tǒng)特點采用現(xiàn)代設(shè)計方法，創(chuàng)新性設(shè)計和功能具有可擴展性設(shè)計方法；從設(shè)計實踐出發(fā)，把所設(shè)計的系統(tǒng)進行分解，明確哪些功能由機械技術(shù)實現(xiàn)，哪些功能由電子技術(shù)的硬件和軟件實現(xiàn)，能采用電子技術(shù)實現(xiàn)的，就不用機械技術(shù)實現(xiàn)，以利于簡化機械結(jié)構(gòu)，發(fā)揮各自的長處；采用圖表流程圖方式描述系統(tǒng)功能和工作順序要求；分析所設(shè)計的產(chǎn)品應(yīng)用性，分析設(shè)計的產(chǎn)品的自動化程度及其適用性； 上一頁 下一頁 返回 ? 可靠性分