机电系统检测与控制-第一章 绪论.ppt

机电系统检测与控制 Measurement and Control in Mechatronics System 课程说明 第一章 绪论 1.1 机电系统的定义 机电一体化（机械电子学）： 日本 1971年提出 “Mechantronics” Mechanics前半部+Electronics后半部 中国 机电一体化或机械电子学。 1.1 机电系统的定义 1.1 机电系统的定义 机电一体化的基本概念 定义：机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子、信息等有关技术，对它们进行有机的组织和综合，实现了整体的最佳化。 它不是机械与电子的简单的叠加，而是在信息论（利用传感技术）、控制论（利用控制理论）和系统论（“系统”整体筹划，机械和电子分别只是“环节”）的基础上建立起来的应用技术。 1.2 机电系统的构成 1.2 机电系统的构成 1.3 机电系统的分类 1.3 机电系统的分类 1.4 机电系统的关键技术 1.4 机电系统的关键技术 1.4 机电系统的关键技术 1.4 机电系统的关键技术 1.4 机电系统的关键技术 1.4 机电系统的关键技术 1.5 机电系统的发展前景 一、机电系统的发展 1.5 机电系统的发展前景 一、机电系统的发展 1.5 机电系统的发展前景 一、机电系统的发展 1.5 机电系统的发展前景 数控机床的问世，写下了“机电一体化”历史的第一页。 微电子技术为“机电一体化‘’带来勃勃生机。 可编程序控制器、”电力电子“等的发展为”机电一体化“提供了坚强基础。 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使”机电一体化“跃上新台阶。 1.5 机电系统的发展前景 1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。 1.5 机电系统的发展前景 2 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 1.5 机电系统的发展前景 3 网络化 20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。 1.5 机电系统的发展前景 4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 1.5 机电系统的发展前景 5 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485等。 1.3 机电系统的分类 Click to edit title style Click to edit title style Click to edit title style Click to edit title style Click to edit title style Click to edit title style Click to edit title style Click to edit title style Click to edit title style Click to edit title style Click to edit title style Click to edit title style Click to e