机电一体化系统设计课程说明.ppt

《机电一体化系统设计》课 程 说 明  刘海浪 机电一体化定义： 机电一体化的概念最权威的说法应是92年6月出版的《中国大百科全书》电工卷的解释：  是微电子技术向机械工业渗透过程中逐渐形成的一种综合技术。  ___多学科交叉的综合技术。 ___新型的机械电子器件 (称为机电一体化产品)  出色的机电一体化案例： 1.异步电动机控制机床进给→用计算机控制伺服电机控制机床进给; 2.机床主轴的反转制动→现代数控机床的主轴准停和主轴进给; 3.机床内链环的螺纹加工→具有编码器的数控螺纹加工； 4.汽车发动机化油器供油→电子燃油喷射； 5.纺织工业的有梭织机→喷气、喷水无梭织机; 6.纹板笼头控制提花方式→电子计算机提花方式的转变。 设置该课程（或开发该课程）的理由： 20世纪80年代初，世界制造业进入一个发展停滞、缺乏活力的萧条期，几乎被人们视作夕阳产业。 90年代后，微电子技术渗透进了制造业，而且在该领域得到了广泛应用，为世界制造业注入了生机。 21世纪微电子技术主导下的机电一体化技术高速发展，2006年机电产品出口对全国外贸出口增长的贡献率达66%，拉动全国外贸出口增长17个百分点。（载自中国工业报） 。 本课程的专业地位： 1、专业课 2、专业主干课程 3、高度“机电”结合的课程 4、整个专业课程中最后一门课 本课程的主要任务： 实现微电子技术控制机电本体，提升传统机电产品的技术含量，促进制造业的“可持续发展”。 本课程的重要前述课程 机械工程设计基础 液压与气压传动 机械创新设计 电路与电机 电子技术 单片机原理与接口技术 电气控制与PLC应用 传感器应用 教学内容：第1章：绪论 阐述机电一体化的定义、发展的前景及设计等。  第2章：机电一体化系统中的机械传动  围绕项目1：X-Y工作台机械传动系统； 涉及传动比优化、传动比分配；精密传动；支承与导向机构等（摩擦、低速爬行）。 第3章 进给伺服驱动系统项目  围绕1：伺服驱动系统的种类特点及要求；  围绕2：伺服驱动系统核心机构－电动机； 围绕3：最常的两种电动机 步进电机； 伺服电机（DC、AC）。 第4章：机电一体化控制系统的组成与接口设计  围绕：X-Y工作台微机控制系统 涉及微电子控制中的最小系统、最大系统；前向通道、后向通道；以及系统组成、系统与外部设备的接口、功率放大器。 第5章：机电一体化系统中各元部件的特性分析  围绕：系统中机械、传感器、控制、执行元件等各部分的特性分析，并解决各部分有机结合及其接口中的问题。 如：涉及传感器送到微机的信号需放大、多通道输入、采样与保持、信号转换; 执行元件与机械结构有机结合的若干问题等。 第6章：机电一体化系统的机电有机结合分析与设计  围绕1：几种典型的设计方法设计中应考虑的问题的分析与说明，进而了解一些经典系统的分析计算与设计的全过程。 围绕2：通过对系统可靠性及安全性的分析来研究机电一体化系统的常见故障、故障诊断及采取的安全措施。 （学生综合设计案例）  # 数控加工中心刀具换刀系统 # PLC控制4位密码锁系统 # 单片机交通信号灯设计 # 汽车尾灯控制设计 *