机电一体化系统设计课程设计30140.pptVIP

功能分解 黑箱分析: 总功能分析: 功能元求解目录表 结构总体设计 结构总体设计是将原理方案设计结构化 结构设计时的若干注意事项： 1）任务分配原理 一个载体完成一个任务 一个载体担任多个任务 多个载体完成一个任务 2）系统结构的稳定性 当出现干扰使系统状态发生改变的同时，会产生一种与干扰作用相反，并使系统恢复稳定的效应。 四、检测系统设计及其要点（续） 检测方法： 3、位移检测 传感器—直线光栅 监测方法： 五、控制器及其信息接口设计 设计数控工作台的功能： 工作方式：点动工作、步进工作、自动工作 工作速度：快速进给、工作进給 工作方向：正向运动、反向运动 回零位 超限报警 进給坐标显示 五、控制器及其信息接口设计（续2） 2、选择计算机 3、操作面板（决定人机接口） 五、控制器及其信息接口设计（续2） 4、人机接口设计 （1）分析信号形式、统计数量 （2）设计接口 3、人机接口设计(续1） 3、人机接口设计(续2） 3、人机接口设计(续3） 4、机电接口设计 （1）信息输入接口 光电编码盘、直线光栅、接近开关等 半闭环系统 细分---辨向---计数 （1）信息输入接口 光电编码盘（续） （1）信息输入接口（续） （2）控制输出接口 A、步进电机接口 B、直流伺服电机接口 （3）电气原理图 5、程序设计 设计程序流程图 程序编制（不作硬性要求） 六、设计说明书 按以下目录 摘要 第一章 总体设计 1.1….. 1.1.1… 1.2… 第二章 机械系统设计 2.1 …… 第三章 检测系统设计 第四章 控制器设计 第五章 系统评价或误差分析 总结 参考文献 课程设计须交材料 1、机电系统草图 1张 2、电气原理图1张 3、程序框图若干 4、设计说明书 1份（封面按指定课程设计格式填写并装订） 日程安排 共三周时间（12月7日至12月25日） 第1天--- 准备（实验室实践，参考资料及设计手册） 第2、3天---总体方案确定，完成机械结构草图。 选择机械传动、导向、支承件 第4天--- 设计计算、选择执行元件和传感器。 。 第5-8天--- 完成电气原理图。 第9-10天--- 完成程序框图。 第11-13天--- 完成设计说明书。 第14、15天--- 答辩。 考核方法 考核成绩由设计、答辩、平时成绩三部分组成分别占50%、30%、20%。 设计成绩由设计的正确性、图纸质量、说明书质量、独创性等几方面决定。 平时成绩由平时表现和按日程检查的完成情况决定。 原理性设计 工作原理的设计 基准器件的选择 运动方式的选择 定位原理的选择 总体结构形式的选择 原理性设计的方法 一个好的功能原理设计应既有创新构思，同时有能满足用户的需求。 例如：剪草机 浮法玻璃生产方式 功能原理设计的任务： 针对某一确定的功能要求，去寻求一些物理效应并借助某些作用原理来求得一些实现该功能的解法原理来，即构思能够实现功能目标的新的解法原理。（提倡百家争鸣，发散思维） 例如：中央电视台比赛机器人/清扫机器人的真空吸附和滚刷刷洗 黑箱法－设计 将系统所要完成的功能，抽象成输入量和输出量，输入、输出量只是涉及到物料流、能量流和信号流。 对于待设计的系统而言，在求解之前，犹如一个看不见内部结构的黑箱。 黑箱法—根据系统的某种输入及要求获得的某种输出的功能要求，从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入－输出之间的转换，得到相应的解决办法。 优点：摆脱了具体的设计对象，而按系统的功能和对三大流进行定性描述来进行思考，使问题简化，以利于启发设计人员构思出更新、更好的功能原理方案来。 黑箱法－示意图 功能元、功能结构图的概念 功能元：一个系统的总功能可以分解为一些分功能（子系统功能），如果分功能仍然较复杂，则进一步分解到更低层次的分功能，直到分解到最后不能再分解的基本功能单位为止，这个基本功能单位就叫功能元。 机械设计中常用的基本功能元有：物理功能元、数学功能元和逻辑功能元 分功能的组合将形成系统的总功能（功能结构图） 功能元组合的方式有：串联结构、并联结构、循环结构 对于某一个具体的系统来说，其总功能需要分解到什么程度，主要取决于在哪个层次上能找到相应的技术效应和结构来实现其功能要求。而这一步要根据设计者的知识、阅历及所所集的资料等情况来决定。 物理功能元 数学功能元 逻辑功能元 功能结构示意图 组合功能结构的三种方式 功能元的求解 功能元求解的方法： 1）参考有关资料、专刊或产品 2）利用各种创造性方法 3）利用设计目录 目录求解法示例（一） 目录求解法示例（二） 系统原理方案的综合 将各种功能元的局部解合