机电一体化第1章 绪论课件.pptVIP

机电一体化技术与系统 主讲：; 第1章 机电一体化的基本概念 1.1机电一体化系统 1.2机电一体化的设计 1.3机电一体化技术的发展 1.4机电一体化技术的具体应用 ; 1.1.1 机电一体化的定义？ 1.1.2 机电一体化系统的基本要素 1.1.3 机电一体化的相关技术 1.1.4 机电一体化技术与其他技术的区别 1.1.5 机电一体化技术的特点;  日本的解释： 在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。  美国机械工程师协会的解释： 由计算机信息网络协调与控制的、用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和机电部件相互联系的系统。 ; 机电一体化的本质：多个计算机控制和协调的高级机电一体化产品。 机电一体化系统的目的：使系统功能化、高效化、高可靠性、省材料、省能源，并使产品结构向轻、薄、短、小巧化的方向发展，不断满足人们生活的多样化需求和生产的省力、自动化需求。 机电一体化的定义:微电子技术控制机械与电气装置。;1.1.2、机电一体化系统的基本要素; ;1.机械本体 机电一体化系统的机械本体包括传动装置和机械结构装置。 机械传动装置应有高刚度、低惯性、较高的谐振频率和适当的阻尼性能，从而对机械系统的结构形式、制造材料、零件形状等方面都相应提出了特定的要求。 机械结构是机电一体化系统的机体。;2.动力与驱动单元 动力单元的功能是按照系统控制要求，为系统提供能量和动力，使系统正常运行。 驱动单元的功能是在控制信息作用下提供动力，驱动各执行机构完成各种动作和功能。 例子：步进电机、伺服电机。;步进电机的驱动器;步进电机;伺服电机及其驱动器;变频电机;3.传感与检测单元 传感与检测单元的功能是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物理量进行检测，生成相应的可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制??息。这一功能一般由专门的传感器及转换电路完成。;压力传感器;位置传感器;4.执行机构单元 执行机构单元的功能是根据控制信息和指令完成要求的动作。 常用的执行机构可分电气式执行部件和液压式执行部件。 按运动方式的不同又可分为旋转运动元件和直线运动元件。;气缸导轨;液压马达;5.控制及信息处理单元 控制及信息处理单元是机电一体化系统的核心部分。它的功能是完成来自各传感器检测信息的数据采集和外部输入命令的集中、储存、分析、判断、加工、决策，根据信息处理结果，按照一定的程序和节奏发出相应的控制信息，通过输出接口送往执行机构，控制整个系统有目的地运行，并达到预期的信息控制目的。;台达PLC;三菱PLC; 以上五部分通常称为机电一体化的五大组成要素。在机电一体化系统中这些单元和它们内部各环节之间都是遵循接口耦合、运动传递、信息控制、能量转换的原则。;6.系统接口 机电一体化系统由许多要素或子系统构成，各子系统之间必须能顺利进行物质、能量和信息的传递与交换，为此的要素或各子系统相接处必须具备一定的联系部件，这个部件称为接口。 它有三个主要功能 变换、放大、传递;; 自动控制技术（神经系统） 研究单输入—单输出、线性定常系统；高性能、高精度的多变量系统的最优控制。 伺服驱动技术（手、脚） 液压伺服系统、电气伺服系统。 系统总体技术（容貌、仪表、匀称、气质、本质、家族、学历、知识、文化、潮流） 机电一体化系统是一个技术综合体，利用系统总体技术将各种有关技术协调配合、综合运用达到整体系统的最佳化。 如：接插件、接口转换、软件开发、微机应用技术、控制系统的成套性、成套设备的自动技术。; 1.机电一体化技术与传统机电技术 传统机电技术的操作控制主要是通过具有电磁特性的各种电器来实现，如继电器、接触器等。整个装置是刚性的，不涉及软件控制。 机电一体化技术一计算机为控制中心，在设计过程中强调机械部件和电气部件间的相互作用和影响。;2.机电一体化技术与并行工程 机电一体化技术将机械技术、微电子技术、计算机技术、控制技术和传感检测技术在设计和制