机电一体化复习内容
第一篇：机电一体化复习内容
第一章绪论
1、机电一体化系统的基本功能要素有哪些？ 功能各是什么？
(1)、机械本体 其主要功能是使构造系统的各子系统，零部件按照一定的空间和时间关系安置在一定位置上，并保持特定的关系。
(2)、动力单元按照机电一体化系统控制要求，为系统提供能量和动力，以保证系统正常运行。
(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，并转换成可识别信号，传输到控制信息处理单元，经过分析处理产生相应的控制信息。
(4)、执行单元根据控制信息和指令完成所要求的动作。
(5)、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。
(6)、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，按照一定的程序发出相应的控制信号，通过输出接口送往执行机构，控制整个系统有目的的运行，并达到预期的性能。
(7)、接口将各要素或子系统连接成一个有机整体。
2、机电一体化的相关技术有哪些？
①机械技术②检测传感技术③信息处理技术④自动控制技术⑤伺服驱动技术⑥系统总体技术
第二章 机械系统设计
1、分析各种机械特性对系统性能是如何影响的。
答：摩擦（稳态精度、低速爬行原因）、阻尼（欠阻尼、阻尼比不同时的影响）、间隙（G1—G4）、转动惯量（过大、过小）。
Ⅰ、摩擦特性对性能的影响分析（1）引起动态滞后和稳态误差，如果系统开始处于静止状态，当输入轴以一的角速度转动时,由于静摩擦力矩T的作用,在一定的转角θi范围内, 输出轴将不会运动,θi值即为静摩擦引起的传动死区。在传动死区内,系统将在一段时间内对输入信号无响应,从而造成误差。
（2）引起低速抖动或爬行—导致系统运行不稳定当输入轴以恒速ω继续运动后,输出轴也以恒速ω运动, 但始终滞后输入轴一个角度θss,（θss为系统的稳态误差）。
Ⅱ阻尼（1）当阻尼比ξ＝0时，系统处于等幅持续振荡状态，因此系统不能无阻尼。
机电系统控制技术
高家伟
（西南交通大学 机械工程学院 四川 成都 611756）
摘 要： 机械电子与自动控制相结合是制造业发展的趋势，简要阐述现代机电控制系统的主要组成部分，并与当前的最新科技发展相结
合进行分析。
关键词： 机械电子；自动控制；最新科技中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1110020－01
0 引言
在现代机械工程控制中，机电一体化控制已成为当前的主
流。机械技术、电力电子技术、信息技术和自动控制技术的结
合进一步提高了生产效率，促进了制造业发展。机电一体化产
品小到玩具，大到机器人，机电一体化产品几乎已经设计社会
的各个方面，给人们的生产生活带来了极大便利。
1 机电系统的感知器件
任何机电系统都需要从外界获取信息，类似于人的五官，
传感器是获取信息的源头。传感器种类繁多，性能各异，针对
不同的控制系统，需要对传感器作出不同的选择。
传感器简介：
传感器是机电控制的基础，是系统对外感知的基本器件，
没有传感器就没有外界信号的准确输入。传感器将感知量转换
成另一种便于测量和输出的物理量，其中主要以电学量为主，
从而大大降低信号分析的难度。
传感器一般由敏感元件和转换元件两大部分组成。传感器
作为一个完整的器件，绝大部分都是把转换电路及必要的辅助
电源单元与敏感元件、转换元件一起做成一体化的器件。传感
器通过敏感元件进行控制信息的收集，通过转换元件进行信号
数据的转换。可以说没有传感器就没有检测和控制系统。以现
在的智能手机为例，重力感应器，加速传感器，光线传感器，
距离传感器，三轴陀螺仪都是传感器技术的实际应用，在传感
器技术和接口技术，信息技术的支持下，智能手机才能实现真
正的智能。从广义上来讲，智能手机就是一个没有机械输出的
小型而复杂的机电一体化系统。
2 机电系统驱动器及执行器
机电系统在对外的感知下，经过中央处理单元之后需要通
过驱动执行机构进行输出，从而真正意义上实现机电系统的各
项功能。
安徽工贸职业技术学院
《机电一体化系统》教案
授课学时分配表
课程名称 机电一体化系统 课程代码
授课教师 陈其祥 职 称 高工
授课学期 200 9 —2010 学年第 二
学期
计划学时 第 1 周——第 10 周；共 80学时;其中理论 70学时
实验 8学时,习题 2学时, 等
学 时 分 配
章节 名称 学时 其中
理论学时 习题学时
第一章 概论 2 2
第二章 系统中的机械结构 4 4
第三章 检测环节 5 5
第四章 控制系统 7 6 1
第五章 常用控制方式 8 7 1
第六章 执行装置及其控制 7 7
第七章 工业机器人技术 4 4
第八章 一体化产品实例 5 5
章节名称 第1 章 概论 第1节 机电一体化的概念
教学目标 1．理解机电一体化的基本概念
2．了解机电一体化的典型应用——数控技术
3．了解柔性制造技术概念
4．了解FMS、CIMS概念
精选文库
-- 2 课程重点难点 1.机电一体化技术的概念
2. FMS、CIMS概念
教学方法
及手段 1．课堂理论课讲授
2．多媒体教学课件播放辅助教学
机电一体化基本概念
1。机电一体化的历史
机电一体化又称机械电子学，英文称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics 的前半部分与电子学Electronics 的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本《机械设计》杂志的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被人们广泛接受和普遍使用。1996年出版的WEBSTER大词典收录了这个日本造的英文单词，这不仅意味着 “Mechatronics”这个单词得到了世界各国学术界和企业界的认可，而且还意味着“机电一体化”的哲理和思想为世人所接受。
2。机电一体化的定义
到目前为止，就机电一体化这一概念的内涵国内外学术界还没有一个完全统一的表述。一般认为， 机电一体化
1 绪论
1.1 机电传动控制的目的和任务
机电传动也称电力拖动或电力传动，是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统的总称。其目的是将电能转变成机械能，实现生产机械的起动/停止和速度调节，以满足生产工艺过程的要求，保证生产过程正常进行。因此，机电传动控制包括用于拖动生产机械的电动机以及电动机控制系统两大部分。
在现代化生产中，生产机械的先进性和电气自动化程度反映了工业生产发展的水平。现代化机械设备和生产系统已不再是传统的单纯机械系统，而是机电一体化的综合系统。机电传动控制已成为现代化机械的重要组成部分。机电传动控制的任务从狭义上讲，是通过控制电动机驱动生产机械，实现产品数量的增加、产品质量的提高、生产成本的降低、工人劳动条件的改善以及能源的合理利用；而从广义上讲，则是使生产机械设备、生产线、车间乃至整个工厂实现自动化。
随着现代化生产的发展，生产机械或生产过程对机电传动控制的要求越来越高。例如：一些精密机床要求加工精度达百分之几毫米，甚至几微米；为了保证加工精度和粗糙度，重型镗床要求在极低的速度下稳定进给，因此要求系统的调速范围很宽；轧钢车间的可逆式轧机及其辅助机械操作频繁，要求在不到1s的时间内就能完成正反转切换，因此要求系统能够快速起动、制动和换向；对于电梯等提升机构，要求起停平稳，并能够准确地停止在给定的位置上；对于冷、热连轧机或造纸机，要求各机架或各部分之间保持一定的转速关系，以便协调运转；为了提高效率，要求对由数台或数十台设备组成的自动生产线实行统一控制和管理。上述这些要求都要依靠机电传动控制来实现。
随着计算机技术、微电子技术、自动控制理论、精密测量技术、电动机和电器制造业及自动化元件的发展，机电传动控制正在不断创新与发展，如直流或交流无级调速控制系统取代了复杂笨重的变速箱系统，简化了生产机械的结构，使生产机械向性能优良、运行可靠、体积小、重量轻、自动化方向发展。因此，在现代化生产中，机电传动控制具有极其重要的地位。
