合肥工业大学机电一体化PPT1PPT.ppt

合肥工业大学 3、传感检测单元 对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测。一般由传感器及转换电路等完成。 要求：体积小、精度高、抗干扰 4、控制与信息处理单元 将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、储存、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序和 节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地运行。 要求：高可靠性、处理速度快、智能化 合肥工业大学 5、执行机构 其作用是根据控制指令驱动机械部件的运动。通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。 要求：高性能、高精度、高效率 6、驱动单元 在控制信息作用下，驱动各执行机构完成各种动作和功能。 要求：高效率、快速响应、高可靠性 7、接口 将各组成单元或子系统连接成一有机的整体。 接口包括： 电气接口—实现系统间电信号的连接。 机械接口—完成机械与机械部分、机械与电气装置部分的 连接。 人机接口—提供人与系统间的交互界面。 合肥工业大学 第二节 机电一体化共性关键技术 （1）检测传感技术传感器技术，信号输入输出与处理，传感系统自动控制、调节与检测技术。 （2）信息技术信息输入输出，交换、存储，运算，判断，决策等。 （3）自动控制技术自动控制理论与系统设计，自动控制系统仿真，位置、速度、自适应控制，诊断、校正、补偿控制等。 （4）伺服驱动技术机、电、液（气）等执行元件的驱动与控制技术。 （5）精密机械技术结构紧凑，体积小，零部件模块化、标准化、通用化、规格化等。 （6）系统总体技术传统设计方法与现代设计方法的融合技术 合肥工业大学 第三节 机电一体化系统构成要素及功能构成 1.3.1 机电一体化系统的构成要素与功能特征 构成要素：机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感系统、执行控制系统（元件）等组成。 重要功能特征：以能源转换为主功能特征。 以信息转换为主功能特征。 三大目的功能：变换功能（加工处理）；传递功能（移动、输送）；储存功能（保持、积蓄、记录）。 控制方式：线性、非线性、智能控制方式。 1.3.2 机电一体化系统（产品）应具有的主要功能要素 主功能、信息功能、控制功能、动力功能、构造功能。 各子系统的匹配技术（核心）—— 接口技术。 机电一体化系统设计 Design of Mechatronical System 高婷 gaotin126.com 2013/3/8 合肥工业大学 机电一体化系统设计 课程概况 学 时：33（含实验） 成绩评定：平时成绩30%，卷面成绩70% 考试形式：开卷 学习要求 《机电一体化系统设计》是一门综合性专业课，要求学生能把以前学过的机械、电子学科的知识有机地结合起来，学习掌握“以机为主，以电为用，机电结合”的设计思路和方法，系统培养学生关于机电一体化产品的创新和设计能力，并了解现代机电一体化的系统特点和发展方向。 选用教材 1） 机电一体化系统设计（第二/三版），张建民，高等教育出版社，2007； 2） 机电一体化系统设计课程设计指导书，尹志强等，机械工业出版社，2007。 合肥工业大学 第一章 概 论 第一节 机电一体化时代与机电一体化技术革命 第二节 优先发展机电一体化的领域及其共性关键技术 第三节 机电一体化系统构成要素及功能构成 第六节 机电一体化系统设计的考虑方法及设计类型 第八节 机电一体化工程与系统工程 合肥工业大学 第一节 机电一体化时代与机电一体化技术革命 “机电一体化”一词的英文是“Mechatronics”, 是20世纪70年代初由日本首先提出的，它是取Mechanics（机械学）的前半部分和Electronics（电子学）的后半部分拼合而成的。国内也称为“机械电子学”。 迄今为止，“机电一体化”一词尚没有统一的定义。 一般认为，机电一体化是从系统的观点出发，将机械技术 、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新兴边缘性技术学科。 Mechatronics? Mechanics + Electronics 合肥工业大学 第一节 机电一体化时代与机电一体化技术革命 哪些产品是机电一体化产品？ 数控机床、自动挡小轿车、全自动洗衣机、电动自行车、升降电梯、机器人、飞行器、火箭、卫星、潜艇等。 合肥工业大学 美34年前发射的飞船到2011年已飞220亿公里