機械電子工程學很好的

1、第一章 概論第一節(jié) 機電一體化基本概念 機電一體化是以機械、電子技術為主的多門技術學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術學科。機電一體化英文名稱是Mechatronics。定義：機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機結合而構成系統(tǒng)的總稱。 學科基礎：機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、傳感與測試技術、電力電子技術、伺服驅動技術、系統(tǒng)總體技術Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Co

2、pyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1 機電一體化技術的重要實質是：應用系統(tǒng)工程的觀點和方法來分析和研究機電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)，綜合運用各種現(xiàn)代高新技術進行產(chǎn)品的設計與開發(fā)，通過各種技術的有機結合，實現(xiàn)產(chǎn)品內部各組成部分的合理匹配和外部的整體效能最佳。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.2第二節(jié) 機電一體化發(fā)展概況(2) 70年代初，日本人對機電一體化的長期實踐和最新應用成果加以系統(tǒng)地概括和總結，才

3、形成一個比較完整的機電一體化概念。 (1) 機電一體化概念出現(xiàn)之前，世界各國研究和開發(fā)了不少機電一體化產(chǎn)品，如：電子工業(yè)領域內通信電臺的自動調諧系統(tǒng)、雷達伺服系統(tǒng)，機械工業(yè)領域內的數(shù)控機床、工業(yè)機器人等。 在當前激烈的國際競爭中，機電一體化具有舉足輕重的作用，其發(fā)展水平在很大程度上反映了一個國家的技術經(jīng)濟實力。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.3(3) 80年代以來，由國家科委和機械電子工業(yè)部分別組織專家根據(jù)我國國情，制訂了

4、一系列有利于機電一體化發(fā)展的政策法規(guī)，確定了數(shù)控機床、工業(yè)自動化控制儀表、工業(yè)機器人、汽車電子化等15個優(yōu)先發(fā)展領域及6項共性關鍵技術的研究方向和課題，并明確提出要在2000年使我國的機電一體化產(chǎn)品產(chǎn)值比率(即機電一體化產(chǎn)品總產(chǎn)值占當年機械工業(yè)總產(chǎn)值的比值)達到1520的發(fā)展目標Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.4第三節(jié) 機電一體化產(chǎn)品的構成一、機電一體化產(chǎn)品的功能構成 機電一體化產(chǎn)品一般需具備五種內部功能：主功能、動力功能、

5、計測功能、控制功能和構造功能，每一種內部功能又由產(chǎn)品中具體的功能部件加以實現(xiàn)。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.5Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.6二、機電一體化基本結構要素 Evaluation only.Created with Aspose.Slid

6、es for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.7Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.8機電一體化產(chǎn)品由以下五個基本要素構成：1機械本體 包括機身、框架、機械聯(lián)接等在內的產(chǎn)品支持結構，屬于基礎部分，實現(xiàn)產(chǎn)品的構造功能。2動力源 向系統(tǒng)提供能量，并將輸入的能量轉換成需要的形式，實現(xiàn)動力功能。 3檢測與傳感裝置 包括各種傳感器及其信號檢測電路，用于對產(chǎn)品運行

7、時的內部狀態(tài)和外部環(huán)境進行檢測，提供運行控制所需的各種信息，實現(xiàn)計測功能。 4控制與信息處理裝置 根據(jù)產(chǎn)品的功能和性能要求以及傳感器的反饋信息，進行處理、運算和決策，對產(chǎn)品運行施以相應的控制，實現(xiàn)控制功能。 5執(zhí)行機構 包括機械傳動與操作機構，在控制信息作用下完成要求的動作，實現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.9第四節(jié) 機電一體化產(chǎn)品的分類按照機電結合程度和形式的不同，機電一體化產(chǎn)品可劃分為：功能附加型：功能

8、替代型：機電融合型：在原有機械產(chǎn)品基礎上，采用微電子技術，使產(chǎn)品功能增加和增強，性能得到適當?shù)奶岣摺?采用微電子技術及裝置取代原產(chǎn)品中的機械控制功能、信息處理功能或主功能，使產(chǎn)品結構簡化，性能提高，柔性增加。 柔性制造系統(tǒng)：即Flexible Manufacturing System，它是由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設備組成，能適應加工對象變換的自動化機械制造系統(tǒng)。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.10

9、機電融合型：根據(jù)產(chǎn)品的功能和性能要求及技術規(guī)范，采用專門設計的或具有特定用途的集成電路來實現(xiàn)產(chǎn)品中的控制和信息處理等功能，因而使產(chǎn)品結構更加緊湊、設計更加靈活、成本進一步降低。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.11第五節(jié) 機電一體化共性關鍵技術機電一體化是多種技術學科相互交叉、滲透而形成的一門綜合性邊緣技術學科，所涉及的技術領域非常廣泛。概括起來，機電一體化共性關鍵技術主要有下述六項。一、機械技術 二、計算機與信息處理技術

10、三、檢測與傳感技術 四、自動控制技術 五、伺服驅動技術 六、系統(tǒng)總體技術Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.12第六節(jié) 機電一體化設計及其工程路線機電一體化設計突出體現(xiàn)在兩個方面：(1)當產(chǎn)品的某一功能單靠某一種技術無法實現(xiàn)時，必須進行機械與電子及其它多種技術有機結合的一體化設計；(2)當產(chǎn)品某一功能的實現(xiàn)有多種可行的技術方案時，也必須應用機電一體化技術對各種技術方案進行分析和評價，在充分考慮同其它功能單元的聯(lián)接與匹配的條件下，

11、選擇最優(yōu)的技術方案。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.13機電一體化產(chǎn)品設計一般可分為三種類型：開發(fā)性設計、適應性設計和變異性設計。開發(fā)性設計：是一個從無到有的創(chuàng)造過程，是在沒有任何樣板可供參照的情況下，根據(jù)功能和性能要求，按照機電一體化設計原理，為滿足市場需求所進行的設計。適應性設計：是在原有產(chǎn)品總的方案原理基本不變的情況下，對產(chǎn)品的某些局部加以變動或改進，以增加功能、提高性能和質量或降低成本為目的所進行的設計。變異性設計：是在設計方案和功能結構不變的情況下，通過改變尺寸、速度、力或功率