机电一体化系统构成实验
机电一体化系统设计实验报告模板
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实验目的：
本实验旨在培养学生机电一体化系统设计的能力，通过设计实现对机电一体化系统实
现控制，提高学生的实践能力和创新能力。
实验原理：
机电一体化系统由机械部件、电子元件、电气部件、计算机等多种组成形式，在机械
加工、控制技术、电路设计等方面有较高的技术要求。
实验内容：
1、机电一体化系统的结构设计
2、机械部件的加工制作
3、电气控制系统的设计
4、步进电机的控制
5、控制算法和程序的设计编写
6、系统性能测试
实验过程：
1、机电系统结构设计
首先对机电一体化系统的结构进行设计，包括机械部件、电子元件和电气部件的布局，确定控制模块的位置和互联关系，保证系统结构合理性和可维护性。
2、机械部件的加工制作
根据系统结构设计，制作机械部件，包括底座、支架、导轨、工作台等，保证机械结
构的精度和可靠性。
3、电气控制系统的设计
根据系统结构设计，设计电气控制系统，包括供电电路、传感器电路、控制电路等，
保证控制系统的可靠性和精度。
4、步进电机的控制
对系统中的步进电机进行控制，设计电子线路和程序，保证步进电机的精度和稳定性。
5、控制算法和程序的设计编写
设计控制算法，编写控制程序，保证系统的可控性和稳定性。
6、系统性能测试
对设计的机电一体化系统进行测试，测试系统的性能和可靠性，反馈出可能存在的问题，进一步优化设计方案。
实验结果：
实验数据表明，所设计的机电一体化系统具有较高精度和稳定性，能够满足实际使用需求。
经过反复测试和改进，实验过程得到了较好的改进，为以后相关工作的开展带来了更好的基础。
机电一体化系统仿真实验报告
机电一体化系统仿真实验报告一、实验目标本实验的目标是通过仿真模拟机电一体化系统，验证系统的工作原理和性能参数，探究机电一体化系统在不同工况下的响应特性。
二、实验原理机电一体化系统是由机械部分和电气部分组成的，其中机械部分包括传动装置、力传感器和负载，电气部分包括控制器和电机。
在机电一体化系统中，电机通过控制器产生驱动信号，控制负载的转动。
力传感器用于测量负载的转动产生的力，并反馈给控制器。
三、实验步骤1.搭建仿真模型：根据实验要求，选择合适的仿真软件，搭建机电一体化系统的仿真模型。
通过连接电机、控制器、传动装置、力传感器和负载，构建完整的系统。
2.设置参数：根据实验设定的工况，设置系统的参数。
包括电机的转速、传动装置的传动比、负载的转动惯量和滑动摩擦系数等。
3.运行仿真：对系统进行仿真运行，记录电机的转速、负载的转动惯量、力传感器的输出力以及电机的功率消耗等参数。
4.分析结果：根据仿真结果，分析系统在不同工况下的响应特性。
可以通过绘制曲线图或制作动画来观察系统的运动轨迹和力的变化情况。
五、实验结果与讨论根据实验设置的参数，在不同转速和负载惯量下进行了多组仿真实验，并记录了系统的各项参数。
1.转速与力的关系：随着电机转速的增加，负载的输出力也随之增加，但是增幅逐渐减小。
当转速达到一定值后，输出力和转速的关系呈现饱和状态。
2.负载惯量与转速的关系：在给定转速范围内，随着负载惯量的增加，电机的转速逐渐降低。
这是因为负载惯量增加会增加系统的惯性，降低了电机的响应速度。
3.功率消耗的变化：随着转速和负载惯量的增加，电机的功率消耗呈现增加的趋势。
这是因为转速和负载惯量的增加会增加电机的负载，使其需要输出更大的功率来维持转速。
四、实验总结通过此次实验，我们深入了解了机电一体化系统的工作原理和性能特点。
在不同工况下，电机的转速、负载的力输出、功率消耗等参数都有相应的变化。
通过仿真实验，我们可以准确地预测系统在不同工况下的性能表现，为设计和优化机电一体化系统提供了依据。
机电一体化系统综合实训
西安广播电视大学开放教育机械制造与自动化（机电方向）专业（专科）机电一体化系统综合实训学生姓名：范澍萱学号：1461101451464指导老师：万宏强分校：莲湖分校时间：2016年5月20日机电一体化系统综合实训表面粗糙度测量计实习一、任务目的与要求1.1目的1.1.1了解表面粗糙度测量计的组成，建立表面粗糙度测量的概念1.1.2 了解表面粗糙度测量计的机械结构和传动原理1.1.3学习传感器的工作原理及其正确接线1.1.4学习各单元之间的通信方法和系统调试1.1.5增强团队合作精神1.2要求1.2.1 熟悉机械部分的组成、工作原理1.2.2 绘制机械部分的工作原理图1.2.3 绘制所研究系统的图1.2.4了解各模块控制信号的类型1.2.5熟悉各模块所用传感器类型、结构、工作原理、性能和使用1.2.6正确分析传感器信号与其它传感器信号的传送过程二、实习内容及过程1 绪论1.1前言机械加工中，表面特征的研究是控制机械零件表面质量的重要内容，而表面粗糙度是表面特种的重要技术指标之一。
随着机械加工工艺水平的提高，对零件的表面质量提出了越来越高的要求。
无论用何种加工方法加工，在零件表面总会留下凹凸不平的刀痕，出现交错起伏的峰谷现象，粗加工后的表面用肉眼就可以看到，精加工后的表面用放大镜或者显微镜仍能观察到，这就是零件加工后的表面粗糙度，过去称为表面光洁度。
国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。
1.2题目背景和意义表面粗糙度是指加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。
它的大小对零件表面的摩擦磨损、疲劳强度、冲击强度、耐腐蚀性、接触刚度和抗震性、配合性质、测量精度和密封行等有很大的影响。
粗糙度测量有接触测量和非接触测量两大类方法。
触针式接触测量粗糙度参数的方法具有精度高，稳定性好的优点。
该课题就是针对触针式测量粗糙度的测量系统进行改造。
1.3国内外表面粗糙度测量系统的研制情况表面粗糙度与零件表面功能有着密切的关系，因此人们在很早以前就认识到测量表面粗糙度的重要性。
机电一体化实验报告
机电一体化实验报告一体化系统设计实验报告学院专业班级学号姓名指导教师XX 年1月12日实验一机电一体化系统的组成实验目的：以XY简易数控工作台为例，说明机电一体化系统的基本组成和各模块的特点。
实验设备：1台式PC机一台1标准XY工作台一套1运动控制卡一块1游标卡尺一把实验内容：XY简易数控工作台是一典型的机电一体化系统，是许多数控加工设备和电子加工设备的基本部件，XY数控工作台主要由运动控制卡、DC24V 开关电源、步进电机及其驱动器、XY向运动平台、光栅尺和霍尔限位开关组成，其之间的关系如图1、1所示。
工作原理大致为：运动控制卡接受PC机发出的位置和轨迹指令，进行规划处理（插补运算），转化成步进电机驱动器可以接受的指令格式（速度脉冲和方向信号）发给驱动器，由驱动器进行脉冲环行分配和功率放大从而驱动步进电机，步进电机经过联轴器、滚动丝杠推动工作台按指定的速度和位移运动。
实验步骤：（1）在XY数控工作台系统中分别找到上述各个模块，并指出各模块在机电一体化系统中实现哪一模块的功能。
①运动控制卡：运动控制卡是PCL、CPCL、PXL等总线形成的板卡，通俗地讲我们可以把它看成一个单片机，有自己的算法，可以通过VC、VB、labview. BCB等语言实现其功能，数控系统即通过运动控制卡来实现对机床运动轨迹的控制。
②DC24V开关电源：对供电要求质量比较高的控制设备提供纯净、稳定、没有杂波的直流电源。
③步进电机及其驱动器：步进电机用于驱动数控工作台的X、Y两个方向的移动；步进电机通过驱动器细分，可减小步距角，从而提髙步进电机的精确率，实现脉冲分配和功率驱动放大，此外还可以消除电机的低频振荡、提高电机的输出转矩。
④XY向运动平台：分别传输X、Y两个方向的运动。
⑤光栅尺：光栅尺是一种位移传感器，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。
经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。
⑥霍尔限位开关：用于限制工作台的运动超出导轨的有效长度。
3机电一体化系统的构成
1． 3机电一体化系统的构成一、 机电一体化系统的构成机电一体化系统包括以下几个基本要素：机械本体，检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源，各要素之间通过接口相联系（见图1-2）。
(1) 机械本体(2) 检测传感部分(3) 电子控制单元(4) 执行器(5) 动力源机电一体化产品的五个基本组成要素之间并非彼此无关或简单拼凑、叠加在一起，工作中它们各司其职，互相补充、互相协调，共同完成所规定的功能，即在机械本体的支持下，由传感器检测产品的运行状态及环境变化，将信息反馈给电子控制单元，电子控制单元对各种信息进行处理，并按要求控制执行器的运动，执行器的能源则由动力部分提供。
在结构上，各组成要素通过各种接口及相关软件有机地结合在一起，构成一个内部合理匹配、外部效能最佳的完整产品。
二、机电一体化系统实例：我们日常使用的全自动照相机就是典型的机电一体化产品，其内部装有测光测距传感器，测得的信号由微处理器进行处理，根据信息处理结果控制微型电动机，由微型电动机驱动快门、变焦及卷片倒片机构，从测光、测距、调光、调焦、曝光到卷片、倒片、闪光及其它附件的控制都实现了自动化。
又如，汽车上广泛应用的发动机燃油喷射控制系统也是典型的机电一体化系统。
分布在发动机上的空气流量计、水温传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、进气歧管绝图1- 2机电一体化系统的构成参数变化信息 驱动力 检测参数对压力传感器、爆燃传感器、氧传感器等连续不断地检测发动机的工作状况和燃油在燃烧室的燃烧情况，并将信号传给电子控制装置ECU，ECU首先根据进气歧管绝对压力传感器或空气流量计的进气量信号及发动机转速信号，计算基本喷油时间，然后再根据发动机的水温、节气门开度等工作参数信号对其进行修正，确定当前工况下的最佳喷油持续时间，从而控制发动机的空燃比。
此外，根据发动机的要求，ECU还具有控制发动机的点火时间、怠速转速、废气再循环率、故障自诊断等功能。
机电一体化系统构成实验
实验一机电一体化系统组成实验实验目的1.通过了解物流生产线的结构及工作原理建立典型机电系统基本组成概念；了解机电系统五要素。
2.了解物流生产线的工作过程，体会各组成部分的作用以及相互间是如何通讯协调工作的。
实验设备：1－立体仓库系统单元 2－机械手搬运系统单元3－多工位加工系统4－多通道环行线系统单元 5－视觉检测系统单元其中巷式起重机基本结构;由丝杠驱动步进电机（5-1-1）、光杠（5-1-2）、气动储取货物机构（5-1-3）、X轴步进电机（5-1-4）、Ｘ轴光杠（5-1-5）、Ｚ轴气缸（5-1-6）、滚珠丝杠（5-1-7）组成。
巷式起重机(5-1)主要是实现货物在仓库内的自动存取机械手搬运系统单元四轴联动机械手机构结构:由伺服电机驱动可旋转角度=270°的气控机械手（具有光电传感器）（1-1-1）、②由步进电机驱动丝杠组件构成沿X、Y轴移动装置（含x、y轴限位开关）（1-1-2）、可回旋=270°的转盘机构（1-1-3）（其电气部分由直流无刷电动机、光电编码器、接近开关等）。
型材基体（1-1-4）组成。
四轴联动机械手机构主要实现空间货物的存取多工位加工系统单元4000E2多工位加工系统单元结构图如图 4-3 所示。
（2-1）－铣床（2-2）－钻床（2-3）－多工位工作台多工位工作台多工位工作台由Ｘ轴步进电机（2-3-1）、滚珠丝杠（2-3-2）、自动夹紧工作台（2-2-3）、直线导轨（2-3-4）、Ｙ轴步进电机（2-3-5）、Ｙ轴丝杠（2-3-6）、型材基体（2-3-7）组成，多工位工作台主要是通过Ｘ、Ｙ轴步进电机使自动夹紧工作台中的货箱到达预定的钻、铣工位，并对货箱进行钻、铣削加工。
见图4-3-3检测环节;在各站点均有检测环节，请根据运动控制需求分析各检测环节位置检测：接近开关、光电开关位移检测;光栅尺驱动：步进电机、负压吸盘柔性制造系统网络组成物流生产线是由主控单元1、仓储单元4、拾取单元2、加工单元3、检测单元5及传送单元和上位工控机构成。
机电一体化课程实验报告
机电一体化课程实验报告机电一体化课程实验报告机电小论文红外寻迹机器人的设计姓名：###学号：####一、综述（机电一体系统）机电一体化又称机械电子学，英语称为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年日本杂志《机械设计》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我们广泛接受和普遍应用。
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。
现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。
是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。
研究将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化技术。
俗称机电一体化。
机械电子学(mechatronics)是由机械学(mechanics)和电子学(electronics)两个词结合而成的新词。
其全称为机械电子工程学，英语为mechanicalandelectronicalengineering。
机械电子学主要研究目的是把机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合为一体，实现整个系统的最优化。
机械电子学可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的长处和特点，促进机械产品的更新换代。
机械电子学系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成。
较高级的系统不但有硬件，而且还有相应的软件,利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能,使机械系统增加柔性。
典型的机械电子系统有数控机床、加工中心、工业机器人等。
机械电子学技术除用于单个机器、设备或一般的生产系统的技术改造之外，还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。
分析机电系统的组成,并举出机电传动在生活中的应用实例
分析机电系统的组成,并举出机电传动在生活中的应用实例机电一体化系统基本组成要素:1，机械本体包括机身、框架、机械联接等在内的产品支持结构。
2，动力源向系统提供能量，并将输入的能量转换成需要的形式，实现动力功能，包括电源、电动机等执行元件及其驱动电路。
3，检测与传感装置包括各种传感器及其信号检测电路，用于对产品运行时的内部状态和外部环境进行检测，提供运行控制所需的各种信息，实现计测功能。
4，控制与信息处理装置据产品的功能和性能要求以及传感器的反馈信息，进行处理、运算和决策，对产品运行施以相应的控制，实现控制功能。
包括计算机及其相应硬、软件所构成的控制系统。
5，执行机构包括机械传动与操作机构，在控制信息作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。
生活中常见的机电一体化产品实例:打印机、复印机、数控机床等。
它们除了需要有传统的机械或机电产品必须的机械和电气部分外，还增加了许多电子甚至是计算机控制部分，使得其控制和应用更加灵活、方便、可靠。
甚至还具有一定的智能。
在日常生活中的机电系统应用十分广泛,在此介绍一下机电系统在电梯中的应用。
随着现代化的发展,各种高楼大厦进入了我们们的生活。
楼层高了,去高的楼层走楼梯的话不仅耗费体力而且耗费大量的时间,对于一些行动不便的人来说就更加艰难了。
电梯的产生很好的解决了这个问题。
随着高层建筑的发展,电梯技术也得到了广泛的发展。
现在电梯已经深入人们的生活了,省时省力。
下面介绍一下电梯的控制原理。
目前电梯的控制主要采用了两种控制技术:一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成:二是控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。
其中第二种方式选择比较广泛。
PLC可靠性高,程序设计方便灵活。
抗干扰能力强,运行稳定可靠。
下面以常用的曳引式电梯为例介绍电梯的组成。
主要结构由机械部分和电气部分构成典型的机电一体化设备。
机电一体化技术实践报告1500
机电一体化技术实践报告1500标题：机电一体化技术实践报告一、实践目的机电一体化技术是一门综合性学科,涉及机械、电子、控制、计算机等多个领域。
本次实践旨在通过理论学习和实际操作,加深对机电一体化技术的理解,培养学生的动手能力和综合运用所学知识解决实际问题的能力。
二、实践内容1.PLC控制系统了解PLC的基本原理和编程方法,编写PLC程序控制实物模型的运行。
2.传感器及检测技术学习常用传感器的工作原理,并应用于实物模型的状态检测。
3.伺服电机及运动控制掌握伺服电机的工作原理,编写程序实现运动控制。
4.机器人技术了解机器人的基本构造和工作原理,编程控制机器人的运动轨迹。
5.综合实训项目根据给定的生产线要求,设计并搭建一个小型自动化生产线,实现产品的加工、装配和物流运输等功能。
三、实践环节1.理论学习通过课堂讲授和自主学习,掌握机电一体化技术的基本理论知识。
2.仿真模拟利用专业软件进行虚拟仿真,加深对系统工作原理的理解。
3.实物操作在实训室内进行实物操作,编写程序控制各类设备的运行。
4.综合实训分组进行综合实训项目,将所学知识综合运用于实际生产环节。
5.总结汇报完成实训报告,并进行成果汇报和经验交流。
四、实践要求1.掌握机电一体化技术的基本理论和操作技能。
2.培养动手能力和解决实际问题的能力。
3.重视团队协作,提高沟通协调能力。
4.注重安全生产,遵守实训室纪律。
5.认真撰写实训报告,总结实践经验。
五、实践收获通过本次实践,我们不仅掌握了机电一体化技术的理论知识,还锻炼了动手操作能力,提高了分析问题和解决问题的能力。
同时,也培养了团队协作精神和创新意识。
这对我们今后的学习和工作都具有重要意义。
国开机电一体化实训报告
国开机电一体化实训报告一、实训目的国开机电一体化实训是为了培养学生对机电一体化技术有深入了解和实践能力的一种培训方式。
通过实训，学生可以了解机电一体化系统的工作原理、应用范围和优势，并掌握机电一体化技术的基本原理和操作方法，提升自己在机电一体化领域的综合能力。
二、实训内容国开机电一体化实训主要包括以下几个方面的内容：1. 机电一体化系统的概念和特点在实训开始阶段，学生需要了解机电一体化系统的概念和特点。
机电一体化系统是指将机械控制和电气控制相结合的一种系统，通过机械元件与电气元件的相互作用，实现自动控制和监控。
机电一体化系统具有协调性好、节能环保、安全可靠等特点，在现代工业生产中得到广泛应用。
2. 机电一体化设备的维修和故障排除在实训过程中，学生需要学习机电一体化设备的维修和故障排除技术。
学生通过学习设备的结构和工作原理，了解设备的常见故障和解决方法。
同时，学生还需要学习设备的维护保养方法，保持设备的良好状态，提高设备的工作效率和使用寿命。
3. 机电一体化系统的设计与调试在实训的后期阶段，学生将学习机电一体化系统的设计与调试技术。
学生需要掌握机电一体化系统的设计原理和方法，根据实际需求设计出合理有效的系统方案。
同时，学生还需要学习机电一体化系统的调试方法，确保系统能够正常运行。
4. 机电一体化系统的应用案例分析除了理论学习和实践操作，实训过程中还会对机电一体化系统的应用案例进行分析和研究。
学生将通过对实际案例的分析，了解机电一体化技术在各个领域的应用情况，并思考如何进一步优化和改进现有的机电一体化系统。
三、实训效果通过参加国开机电一体化实训，学生应该能够达到以下几个方面的效果：1. 理论知识掌握学生应该能够掌握机电一体化系统的基本理论知识，包括系统的工作原理、组成元件的功能和相互作用关系等。
学生应该能够在实际操作中灵活运用这些理论知识，解决实际问题。
2. 实践能力提升通过实训过程中的实际操作，学生将提升自己的实践能力。
机电一体化三菱系统实验报告
机电一体化三菱系统实验报告（下料单元）指导老师：唐水良姓名学号李松0816415004李祥0816415003田国良0816415001一：工作过程1：按下启动按钮将传送电机和转角单元电机启动，检测到托盘时，下料电机转动，观察间歇机构，下料电机每转一周，同步带下降一次。
2：托盘下有两个被检测系统，当托盘检测系统检测到第二个的时候，下料电机开始工作，工作指示灯亮起，传送电机停止。
3：如果下料电机工作时把托盘移走，工件被入料检测系统检测到时，下料电机停止工作，工作指示灯熄灭，传送电机工作。
4：正常情况下，下料电机将一直工作，把工件送到托盘上，托盘走了以后，为了储存工件，下料电机依然工作，直到最前面的工件被入料检测系统检测到，下料电机才停止，等到下一个托盘到来。
5：工件落入托盘以后，被工件检测系统检测到，这时直流电磁吸铁放行，并保持一段时间，传送电机带动托盘前进，把工件带到下一个工序。
6：当废品检测系统检测到废品时，由变频器控制的电机把废品传送到指定位置。
7：当按下停止按钮，系统只运行一次将停止运行，重新按下启动按钮，系统将从头开始正常运行。
8：当按下急停按钮，系统将立即停止运行，恢复急停按钮并按启动按钮，系统将从头开始正常运行。
二：传感器和执行器的作用工件检测传感器——检测工件托盘检测传感器——检测托盘入料检测传感器——检测入料废品检测传感器——检测废品下料电机——控制工件下方工作指示等——系统工作时亮起直流电磁吸铁——阻挡托盘前行，当托盘上有工件时，直流电磁吸铁放行。
传送电机——传送托盘和工件转角单元电机——传送托盘和工件变频器——控制废品电机三：I/O分配表X0——工件检测X25——停止按钮X1——托盘检测X26——手动/自动按钮X2——入料检测X27——急停按钮X10——废品检测Y0——下料电机X24——启动按钮Y1——工作指示灯Y2——直流电磁吸铁Y5——转角单元电机Y3——传送电机Y10——变频器四：电气原理图NL NLL N COM PEX0X2X1X10X24X25X26X27+-1224VCOM1Y0Y1Y2Y3COM2Y4COM3Y10M M M 12STF SD工件检测托盘检测入料检测废品检测启动按钮停止按钮手动/自动按钮急停按钮下料电机工作指示灯直流电磁吸铁传送电机转角单元电机变频器MSTFSDL1L2L3五：控制程序1:流程图2. SFC图3:梯形图。
《机电一体化系统》形成性作业及答案
一、填空题1．机电一体化包括六大共性关键技术：精密机械技术、 、 、信息处理技术、自动控制技术和 。
2．机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科技的进步。
系统工程、控制论和信息论是机电一体化的 基础，也是机电一体化技术的 。
微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了 基础。
机电一体化技术的发展有一个从 状况向 方向发展的过程。
3．一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素：机械本体、 、 、执行部分、控制及信息处理部分和接口。
4．机电一体化系统对动力部分的要求是用尽可能 的动力输入获得尽可能 的功能输出。
5．根据机电一体化系统匹配性要求，要求执行部分的刚性 、重量 、实现组件化、标准化和系列化，提高系统整体 。
6．机电一体化系统一方面要求驱动的高 和快速 ，同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的 和 。
7．自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标 。
8．伺服传动技术就是在 的指挥下，控制驱动元件，使机械的运动部件按照指令要求运动，并具有良好的 。
9．拟定机电一体化系统设计方案的方法可归结为 、 和 。
10．机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求为：静摩擦力尽可能 ，动摩擦力应尽为可能小的 斜率，若为 斜率则易产生爬行，降低精度，减少寿命。
11．运动中的机械部件易产生振动，其振幅取决于系统的阻尼和固有频率，系统的阻尼越 ，最大振幅越 ，其衰减越快。
机电一体化系统作 业112．在系统设计时考虑阻尼对伺服系统的影响，一般取阻尼比ξ在到之间的欠阻尼系统，这样既能保证振荡在一定的范围内，过渡过程较平稳，过渡时间较短，又具有较高的灵敏度。
13．间隙将使机械传动系统产生，影响伺服系统中位置环的。
14．在伺服系统中，通常采用原则选择总传动比，以提高伺服系统的。
二、选择题1．机电一体化系统的基本功能要素之一：接口的基本功能是（）A．交换B．放大C．传递D．以上三者2．机电一体化系统的核心是（）A．动力部分B．执行机构C．控制器D．接口3．机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（）。
机电一体化系统综合实训报告
中央广播电视大学实训报告实训课题机电一体化系统综合实训报告陕西广播电视大学开放教育学院姓名陈星学号*************专业机械制造与自动化(机电方向)教育层次专科指导教师李洪声成绩一、实训地点及时间在这最后一学期学校安排我们进行为期三个月的PLC学习，主要以亚龙—335A型自动生产线为样机的机电一体化实训，经过多个课题的练习，从简单到困难，深刻理解自动生产线编程的重要性。
二、实习目的及要求（一）实训目的：了解生产线的结构、组成及工作原理、了解生产线的编程思路和方法、了解梯形图的变形原则、掌握生产线编程相关的基本指令、掌握生产线编程相应的步进指令、掌握移位控制类指令的功能及应用、熟悉电磁阀的工作原理、熟悉生产线各线的工作流程。
（二）实训要求：按时上课，不迟到早退，进入实习间穿戴好劳保用具，不在实习间嬉戏打闹，不破坏车间各种设施，不乱摸各种设备，积极学好自动生产线的设计安装及其工作原理。
三、实训器材1、亚龙 PLC—三菱主机单元一台。
2、亚龙PLC—三相异步电动机顺序控制单元一台。
3、计算机或编程器一台。
四、实训内容及步骤（一）生产线基本组成简介亚龙YL—335A型自动生产线设备有安装在铝合金导轨实训台上的送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分炼单元5个单元组成。
其中每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也是一个机电一体化的系统，哥哥单元的执行机构基本以气动执行机构为主，但输送与与机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程，多定位的特点，是一个典型的一维位置控制系统。
传送带驱动采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置。
位置控制和变频器技术是现代化工业企业应用最为广泛的电气控制技术。
亚龙YL—335A设备上应用另外许多种类型的传感器和步进电机，分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。
传感器技术是机电一体化技术中关键技术之一，也是现代化工业实现高度自动化的前提之一。
机电一体化技术与系统实验指导书
实验一、机电系统教学实验台实验一、实验目的1、了解机电一体化系统设计相关技术、设计方法；2、理解、掌握机电一体化系统组成。
二、实验设备（一）、系统概述该实验设备为一台模拟的自动生产线，集机械、气动、PLC控制、交流调速和传感器等技术为一体，是一台典型的机电一体化产品和理想的教学实验设备。
设备设四个工位，第一工位是上下料工位，第二至第四工位是模拟加工工位，为节省空间尺寸，仅在第三工位安装了加工单元，工件为3 5×3 5×8mm的方形铝件，料库中可存放1 5个工件。
自动循环过程是：1、卸料阻挡定位块升起；2、机械手爪抓取己加工工件、提升、旋转至卸料位，松开工件，工件由坡形滑道滑入工件箱内；3、卸料阻挡定位块下降；4、机械手爪转至取料位、下降、抓取工件、上升并旋转至工作台的上料位、下降、放入待加工工件；5、刀具旋转、快进；6、刀具工进；7、刀具延时停留：8、刀具快退、停转；9、旋转工作台定位销松开；10、工作台旋转90O；11、工作台定位销定位锁紧；12、推料缸送出一个工件至取料位。
（二）、装置机械机构机械系统分为四个主要部件：1、刀具及进给部件如图1所示，刀具旋转由一台220V、6W的交流电机驱动。
转轴前端有钻夹头，安装一把钻头作为刀具。
转轴由一个带导向杆的气缸带动，从而完成进给运动。
导杆气缸上装有三个磁性开关，检测原位、快工进转换及延时停留位。
通过二位三通电磁阀的切换，便可使刀具实现快速进给和工作进给。
图1 刀具及进给部件示意图2、工作台部件如图2所示，工作台上设有四个工位，其中一个为上下料位，与之成1800的工位是加工位，另外两个工位可增设其他加工刀具。
工作台由可调速电机驱动，采用一台220V、6W的交流电机，通过I=50的减速器带动台面旋转，该电机有调速系统，调整范围是0~350转/分。
工作台由定位气缸实现工作台的定位夹紧。
气缸上装有两个磁性开关，检测定位和松开两个位置。
台面下段还装有三个传感器，一个接近开关检测台面的900换位，另两个光点开关检测上下料位和加工位的工件有无。
机电一体化综合实习
机电一体化综合实习
简介
本文档旨在介绍机电一体化综合实的主要内容和目标。
实内容
- 实地考察机电一体化应用领域，了解相关技术和设备
- 参与机电一体化项目设计和实施，研究并应用相关知识
- 实期间参观企业和工厂，了解机电一体化的行业应用和市场发展情况
- 参与机电一体化团队合作，锻炼团队协作和沟通能力
实目标
- 掌握机电一体化技术的基础知识和原理
- 研究机电一体化系统的设计与优化方法
- 熟悉机电一体化设备的选型、安装和调试流程
- 提升工程项目管理和组织能力
- 培养解决机电一体化问题的思维能力和创新意识
实安排
- 实时间：XX年XX月至XX年XX月
- 实地点：XX公司/机构/学校
- 实工作：参与机电一体化项目设计和实施，参观企业和工厂，团队合作等
实总结
实结束后，根据实经历，撰写一份实总结报告。
总结报告内容
主要包括实目标完成情况、实收获和体会，对机电一体化的进一步
展望等。
结语
通过机电一体化综合实，将培养学生们的实际操作能力和应用
技术知识，提高他们在机电一体化领域的综合素质和竞争力。
机电综合实训模拟实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过模拟实验的方式，使学生深入了解机电一体化系统的基本组成、工作原理和实际应用，提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，并培养学生的团队协作精神。
二、实验原理机电一体化系统是将机械、电子、计算机、控制等技术有机地结合在一起，实现对机械设备的智能化控制。
本实验模拟了一个典型的机电一体化系统，包括传感器、控制器、执行器和被控对象等部分。
三、实验设备与材料1. 实验平台：机电一体化系统综合实验平台2. 传感器：温度传感器、位移传感器3. 控制器：PLC控制器4. 执行器：电机5. 被控对象：实验台上的机械装置6. 其他：电源、连接线、编程软件等四、实验步骤1. 系统搭建：按照实验平台说明书，连接好传感器、控制器、执行器和被控对象，确保各部分电路连接正确。
2. 系统调试：通过编程软件对PLC控制器进行编程，实现温度和位移的检测与控制。
调试过程中，观察传感器输出信号，确保传感器正常工作。
3. 实验操作：a. 温度控制：设定实验台上的机械装置工作温度，通过温度传感器实时检测温度，当温度超出设定范围时，PLC控制器控制电机启动或停止，实现对温度的精确控制。
b. 位移控制：设定实验台上的机械装置移动距离，通过位移传感器实时检测位移，当位移达到设定值时，PLC控制器控制电机停止，实现对位移的精确控制。
4. 数据分析：记录实验过程中温度和位移的变化数据，分析实验结果，验证实验原理。
五、实验结果与分析1. 温度控制实验：实验过程中，温度传感器实时检测温度，当温度超出设定范围时，PLC控制器控制电机启动或停止，实现对温度的精确控制。
实验结果表明，系统能够稳定地控制温度在设定范围内，满足实验要求。
2. 位移控制实验：实验过程中，位移传感器实时检测位移，当位移达到设定值时，PLC控制器控制电机停止，实现对位移的精确控制。
实验结果表明，系统能够稳定地控制位移在设定范围内，满足实验要求。
六、实验总结1. 通过本次实验，使学生深入了解了机电一体化系统的基本组成、工作原理和实际应用。
机电一体化实验
机电一体化实验报告实验一机电一体化系统演示实验一、实验目的：1、掌握机电一体化系统的基本组成要素；2、了解机电一体化系统的技术组成;3通过操作理解机电一体化系统各组成部分的原理和功能.(数控机床、立式加工中心）二、实验原理：1．什么是机电一体化产品及组成机电一体化系统的主要要素是什么？答：机电一体化是传统工业被微电子技术逐步渗透过程所形成的一个新概念,它是微电子技术、机械技术相互交融的产物，是集多种技术为一体的一门新兴交叉学科。
机电一体化不是机械技术与电子技术的简单叠加,而是为达到取长补短，相互补充的目的而将电子设备的信息处理功能融合到机械装置中，使装置更具有系统性、完整性、科学性和先进性，机电一体化产品具有“技术”和“产品”的内容，是机械系统和微电子系统的有机结合，是赋予了新的功能和性能的新一代产品。
主要特征是：1、最佳化2、智能化3、柔性化2. 试说明所观察的机电一体化系统的各个部分分别属于机电一体化系统的哪一基本结构要素。
答：①控制及信息处理单元:键盘、计算机、显示②测试传感部分:光电编码器、信号处理③能源：电源④驱动部分：功放、电机⑤执行机构：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台三、实验心得通过本次实验对立式加工中心结构的观察,我知道了立式加工中心的主要构成，老师给我们演示了加工中心如何换刀。
这次实验使我深刻地理解了机电一体化系统在实际生产中的应用.为以后的学习和生活打下了坚实的基础。
实验二：PID 控制一、 实验目的1。
熟悉simulink 仿真环境.2.了解PID 控制器中P 、I 、D 三种基本控制作用对控制系统性能的影响.3。
进行PID 控制器参数工程整定技能训练。
二、实验原理可按图PID 控制器的组成连成PID 控制器。
其传递函数表达式为:]111[)(S T S T K TiS Kp s G d d d c +++=, 对实际微分环节可将分子、分母同除以T d ，则传递函数为：]111[)(S T S K TiS Kp s G dd c +++=， 这样如果要改变PID 的参数T d 、K d 、T i 、K p ，只要改变模块的分子、分母多项式的系数即可。
机电执行系统实验报告
一、实验目的1. 了解机电执行系统的基本组成和工作原理；2. 掌握机电执行系统的实验操作方法；3. 培养实验操作能力和分析问题的能力。
二、实验原理机电执行系统是机电一体化系统的重要组成部分，主要由驱动装置、执行机构、传感器和控制装置组成。
实验中，我们以步进电机为例，通过控制步进电机的转动，实现机械装置的精确运动。
三、实验仪器与设备1. 步进电机驱动器；2. 步进电机；3. 机械装置；4. 电脑；5. 信号发生器；6. 万用表；7. 实验台。
四、实验内容与步骤1. 步进电机驱动器与步进电机的连接将步进电机驱动器的输入端（IN1、IN2、IN3、IN4）分别与步进电机的引脚1、2、3、4连接，同时将驱动器的电源端（VCC、GND）与电源相连。
2. 控制步进电机的转动使用电脑编写程序，通过信号发生器产生脉冲信号，控制步进电机的转动。
实验中，我们采用单相激磁方式，使步进电机以一定的速度和角度旋转。
3. 机械装置的运动控制根据实验要求，设置步进电机的转动速度和角度，通过控制步进电机的转动，实现机械装置的精确运动。
实验中，我们将机械装置固定在实验台上，通过调整步进电机的转动，使机械装置完成预定的运动轨迹。
4. 测量与数据分析使用万用表测量步进电机的转动电流和电压，分析步进电机的驱动性能。
同时，观察机械装置的运动情况，分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 步进电机的驱动性能实验中，步进电机在驱动器的驱动下，能够实现预定的转速和角度。
通过测量，步进电机的转动电流和电压均在规定范围内，说明步进电机的驱动性能良好。
2. 机械装置的运动控制根据实验要求，通过调整步进电机的转动速度和角度，机械装置能够完成预定的运动轨迹。
实验结果表明，机电执行系统在实现机械装置精确运动方面具有较好的性能。
六、实验总结本次实验通过对机电执行系统的实验操作，使我们对机电执行系统的基本组成和工作原理有了更深入的了解。
实验过程中，我们掌握了步进电机的驱动方法，以及机械装置的运动控制方法。
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实验目的
1.通过了解物流生产线的结构及工作原理建立典型机电系统基本组成概念；了解机电
系统五要素。
2.了解物流生产线的工作过程，体会各组成部分的作用以及相互间是如何通讯协调工
作的。
实验机电一体化系统组成实验
实验设备：
1-立体仓库系统单元
4-多通道环行线系统单元2 -机械手搬运系统单元
5-视觉检测系统单元
3—多工位加工系统
其中巷式起重机基本结构；
由丝杠驱动步进电机（5-1-1 ）、光杠（5-1-2 ）、气动储取货物机构机（5-1-4 ）、X轴光杠（5-1-5 ）、Z轴气缸（5-1-6 ）、滚珠丝杠（机（5-1）主要是实现货物在仓库内的自动存取（5-1-3）、X轴步进电5-1-7）组成。
巷式起重
机械手搬运系统单元
四轴联动机械手机构结构：由伺服电机驱动可旋转角度=270°的气控机械手（具有光电传感器）（1-1-1 ）、②由步进电机驱动丝杠组件构成沿X、Y轴移动装置（含X、y轴
限位开关）（1-1-2）、可回旋=270。
的转盘机构（1-1-3）（其电气部分由直流无刷电动机、光电编码器、接近开关等）。
型材基体（1-1-4）组成。
四轴联动机械手机构主要实现空间货物的存取
(1-1)
(5-1-1)
(5-1-2)
(5-1-6) (5-1-3)
(5-1-7) (5-1-4)
(5-1-5)
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多工位工作台
多工位工作台由X 轴步进电机（ 2-3-1）、滚珠丝杠（2-3-2 ）、自动夹紧工作台（2-2-
3）、
直线导轨（2-3-4 ）、Y 轴步进电机（2-3-5 ）、Y 轴丝杠（2-3-6 ）、型材基体（2-3-7）组成， 多工位工作台主要是通过X 、Y 轴步进电机使自动夹紧工作台中的货箱到达预定的钻、 铳工
多工位加工系统单元
4000E2多工位加工系统单元结构图
如图4-3所示。
(2-1) (2-1)—铳床
(2-2)
SUE"
(2-3)
(2-2)—钻床 （2-3）—多工位工作台
ijn ---- d r
----- ctr
位，并对货箱进行钻、铳削加工。
见图4-3-3
'(2-3-7)
检测环节；在各站点均有检测环节，请根据运动控制需求分析各检测环节 位置检测：接近开关、光电开关 位移检测；光栅尺 驱动：
步进电机、负压吸盘
柔性制造系统网络组成
物流生产线是由主控单元 1仓储单元4、拾取单元2、加工单元3、检测单元5及传送 单元和上位工控机构成。
其控制器均为S7-200 PLC 226，相互间直接通过 PPI 网络通讯。
B B-B
二
壮绍會
:-鼠步进电机
30 -?4.5
(2-3-5)
(2-3-3)
(2-3-6)
(2-3-4)
4
Lflr
r--・・
PPI 网络
从机
3#站 iXlTMi
PPI 网络拓扑图
由主控单元通过 PPI 总线控制其他从站 PLC 的工作状态（起停与物料运行情况）.具 体各从站的控制任务由各从站控制器独立运算与驱动完成。
另主控单元通过 EM277和CP5611与上位工控机构成 PROFIBUS_DP^络.组态软件 使用组态
王.
P ROFIBUS 网络拓扑图
AN
F 机1#粘
从肌 A#站 觇址旳訓
I 务逬
从机 5#乩 n 动fCM
乐统
从机2#站 机械手 >4住线 AA 机
5#站
CP5611
加丨乐统 以
flL7#站
机械乎 从肌6#諒
辄遠:陆测菇统 駅机8#汕
将上述两种总线合并，系统完整网络拓扑如图
了解分析系统中信息数据流的传输关系。
主控系统负责通过PPI总线控制其他从站
的启动停止，传输线运转及物料传输情况。
PROFIBUS总线系统中工控机安装组态王，作
为主站，通过CP5611板卡与各EM277为从站
的下位PLC系统连接，实现上位人机界面系
统与下位控制器连接。
S L
思考题：
1、试分析机电系统中系统五大要
素各系统构成？
2、请根据系统能协调控制加工节
拍等现象，分析PPI通讯网络中主
站作用？
3、试分析主站与从站通讯数据区应如何规划？
4、谈谈仓储单元中显示装置的作用，可能的通讯参数与协议？
5、试分析某一单元的控制功能，并画出流程图。
6、传动导向机构分析；与滑动传动对比分析？
7、检测系统分析：各接近开关工作原理及功用分析
8、驱动系统分析：步进驱动在各系统定位（如取某层某位的工件）中运用分
析。
9、请分析仓储单兀每次存取工件都需复位原因？。