机电一体化技术在办公自动化设备中的应用
浅谈机电一体化技术及其应用
浅谈机电一体化技术及其应用摘要：现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。
机电一体化是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。
机电一体化技术目前越来越广泛被采用于钢铁、电力、石油化工、采矿冶金、汽车、造船、航空工程等行业中。
要想实现机电一体化技术的快速发展，首先要对机电一体化技术的基本结构和核心技术有准确的认识，只有在此基础上才能实现技术进步的科学合理化发展。
关键词：机电一体化技术；应用；研究1机电一体化技术概述机电一体化是一门新兴的边缘性的技术学科，它是由机械、电子技术及计算机科学等多个学科互相结合渗透而形成并发展起来的，而机电一体化产品则是运用最新的微电子、计算机技术以机械产品为基础研发出来的新产品。
机电一体化的出现是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。
机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
由此而产生的功能系统，则称为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
机电一体化技术的最大作用是扩展新功能，增强柔性。
首先，它是众多自动化技术中最重要的一种，如实现过程自动化（PA，即连续体自动化）、机械自动化（FA，即固体自动化）、办公自动化（OA，即信息自动化）等；其次，机电一体化技术又是按照用户个人的特殊需求来制造和提供产品的关键技术。
一个机电一体化系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成，如机器人就是一个十分典型的机电一体化系统。
2机电一体化技术的应用2.1数控机床数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。
机电一体化原理及应用第一章机电一体化系统的概论
§4 机电一体化应用及发展前景
在新技术革命的浪潮中，自动化技术已深入到社会的各个方面， 有人称之为"全盘自动化"。 在这些自动化的系统中，主要是由很多种机电一体化产品所构 成。 从我国将要发展的机械工业产品来分析主要由以下产品需要实 现程度不同的机电一体化。 具体地说，典型的机电一体化产品主要包括:大型成套设备；数 控机床；仪器仪表电子化；自动化管理系统；电子化量具量仪； 工业机器人；电子化家用电器；电子化电机传动与调整系统；电 子化电站自动装置与开关板；电子医疗器械；电子化低压电器； 微电脑控制加热炉；电子控制汽车或内燃机；微电脑控制印刷机 械；微电脑控制食品机械或包装机械；微电脑控制办公机械；电 子式照相机；电子控制农业机械；电子控制塑料加工机械；电子 控制电焊机；计算机辅助设计系统(CAD)；计算机辅助制造系统 (CAM)；计算机集成制造系统(CIM)。
几种描述： 1983年日本振兴协会提出：
机械电子乃是在机械的主功能、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系统的总称。
1984年美国机械工程师协会(ASME)的一个专家组在给美国 国家科学基金的报告中提出现代机械系统的定义： 由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械系 统、运动和能量流等动力学任务的机械（或机电部件）相互 联系的系统，这实质上就是机电一体化的机械系统。
§2 机电一体化系统的主要组成部分（要素）
机械本体 传感检测部分 执行部分 动力部分 驱动部分 信息处理及控制部分。
一、 机械本体
1、概念 机械本体就是其机械结构部分。 包括机械结构装置和机械传动装置，属于产品的基础部分。
机电一体化技术的概念及意义分析
机电一体化技术的概念及意义分析摘要:本文讲述了机电一体化技术的概念及意义,并通过归纳其支撑技术来阐述机电一体化技术的发展方向。
最后通过电驱动系统的构建,介绍了如何以系统的观念,逐步将电驱动系统完善,从而实现机电¬—体化技术的应用。
关键词:机电一体化技术;电驱动系统;应用;研究。
Abstract: this paper introduced the concept of the electromechanical integration technology and significance, and summarizes its support to this technology of the electromechanical integration technology development direction. Finally through the electric drive system construction, this paper introduces how to the idea of system, gradually put the electric drive system perfect, so as to realize the mechanical and electrical ¬-body of the application of the technology.Keywords: mechanical and electrical integration technology; Electric drive system; Application; Research.1 机电一体化技术的概念现代科学技术的飞速发展,推动了不同科学的相互交叉与渗透,并引发了几乎所有工程领域的技术革命与改造。
而以机械技术和电子技术为主体,多学科技术交融渗透、相互结合的新兴学科——机电一体化,正逐渐变成了当今学界研究的重点之一。
机电一体化简介
机电一体化简介工程学院机械设计摘要：本文主要阐述的是关于机电一体化的基本内容。
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。
机电一体化系统由机械系统（机构）、信息处理系统（计算机）、动力系统（动力源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统（如电动机）五个子系统组成，具有以下三大“目的功能”，其系统内部必须具备五种内部功能。
机电一体化的发展经历了三个阶段，我国起步较晚，与先进国家相比仍有相当差距。
未来机电一体化将更智能化、模块化、绿色化、网络化、微型化、系统化方向发展。
关键词：机电一体化机械电子模块系统智能一、机电一体化的定义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。
中国机电设计迈入PLM全新阶段，正挑战着了前所未有的，不可预测的难题，一个个久战沙场经久不衰精兵良将正褪去了昨日英雄的光环，唯有CAMEL VIEW 能够胜任军统三国，光复旧业的重任，此时数系科技与德国iXtronics GmbH公司携手共同开拓机电设计领域的新篇章，CAMEL VIEW 作为机电一体化设计系统，从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的，流程化的、规范化的，在满足用户设计的前提下，数值实验的仿真与结果的验证无不精确化，支持复杂环境下，多工况，多耦合场设计。
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mechanical and electronical engineering。
机电一体化技术总结
②角位移检测传感器：i)旋转变压器：a.构造和工作原理：激磁绕组、辅助 绕组、余弦输出绕组、正弦输出绕组；ii)光电编码器：a.增量式编码器：主 码盘、鉴向盘、光学系统、光电变换器。两组透明检测窄缝彼此错开 1/4 节 。 距， 输出信号在相位上相差 90 。 主码盘上不透明区与鉴向盘透明窄缝对齐， 光线被遮，输出最小；b.绝对式编码器：光电式、接触式、电磁式：分辨率： 。 α=360 /n （ 2）速度、加速度检测传感器：①速度检测传感器：a. 直流测速发电机。 根据定子励磁激励方式不同分为电磁式、永磁式；以电枢结构来分：无槽电 枢、有槽电枢、空心杯电枢、圆盘电枢。负载电阻 RL 应尽量大。特点是输出 特性曲线斜率大，线性好，但由于电刷和换向器，其构造和维护比较复杂， 摩擦转矩较大。 1 测力传感器：a、柱式弹性元件；b、悬臂梁 （3）力、力矩检测传感器：○ 2 压力传感器：a、模式压力传感器；b、筒式压力传感器。○ 3 式弹性元件。○ 4 力矩传感器；○力与力矩复合传感器。 2.3.4 传感器的选择和使用 1 高精度、高灵敏度、响应快、稳定性好、信噪比高；○ 2 安全 （1）选择：○ 3 对环境条件适应能力强；○ 4 不易受被测对象（如电阻、磁 可靠、寿命长；○ 5 便于与计算机连接；○ 6 结构简单、体 导率）的影响，也不影响外部环境；○ 7 低成本。 积小、重量轻，使用维护方便，功耗低，对整机的适应性好；○ 1 2 3 （2）使用：○线性化处理与补偿；○传感器的标定；○抗干扰措施。 2.3.5 传感器的测量电路 1 模拟型；○ 2 数字型；○ 3 开关型。 （1）测量电路：○ 1 电桥；○ 2 放大电路；○ 3 调制与解调电路；○ 4 A/D 与 D/A （2）转换电路：○ 转换电路。 2.4 伺服驱动技术：伺服驱动系统是指以机械位置、速度和加速度为控制对 象，在控制命令的指挥下，控制执行元件工作，使机械运动部件按照控制命 令的要求进行运动，并具有良好的动态性能。 2.4.1 伺服系统概述： （1）伺服系统及其组成： 1 概念：伺服系统是自动控制系统的一类，它的输出变量通常是机械或位置 ○ 的运动，根本任务是实现执行机构对给定指令的准确跟踪，即实现输出变量 的某种状态能够自动、连续、精确地复现输入指令信号的变化规律。 2 组成：控制器、功率放大器、执行机构、检测装置。 ○ （2）伺服系统的分类： 1 按控制原理： a、开环：机构简单，成本低，调整和维修方便，工作稳定 ○ 可靠，但精度不高，适用于线切割机，办公自动化设备中。 b、全闭环：调试复杂，精度高，制造成本高，用于高精密大型机械。 c、半闭环：结构简单，调整维护方便，调试简单，稳定性好，性价比高。 2 按信号传递不同：连续控制系统、采样控制系统。 ○ 采样控制系统优点： a、 数字元件比模拟元件具有更高的可靠性和稳定性； b、受到扰动时，经过几个采样周期即可快速达到稳定，受扰动影响小；c、 具有更大的灵活性，实现控制规律的精度高。 3 按驱动方式：电气、液压、气动等。 ○ 4 被控量物理性质：位置、速度、加速度、力、力矩、速度位移同步控制。 ○ 5 控制过程：点控制、轮廓控制系统等。 ○ （3）伺服系统的总体要求： 1 稳定性：作用在系统上的扰动消失后，系统能够恢复到原来的稳定状态下 ○ 运行或者在输入指令信号作用下，系统能够达到新的稳定运行状态。 2 精度：它是指其输出量复现输入指令信号的精确程度。 ○ 3 快速响应性：系统输出量快速跟随输出指令信号变化的能力，主要取决于 ○ 系统的阻尼比和固有频率， 减小阻尼比或增加固有频率可以提高快速响应性， 但对系统的稳定性和最大超调量有不利影响，它有两方面含义，一是指动态 响应过程中，输出量跟随输入指令信号变化的迅速程度，二是指动态响应过 程结束的迅速程度。 4 灵敏度：系统各元件的参数变化都会影响系统的性能。 ○ 2.4.2 伺服系统中的执行元件 1 电气式：以电能为动力，将电能转变为位移或转 （1）执行元件的分类：○ 角，包括控制用电动机、静电电动机、磁致伸缩器件、压电元件、超声波电 动机以及电磁铁等，优点是操纵简便、适宜编程、响应快、伺服性能好、易 与微机相接、体积小、无污染，缺点是功率小、过载能力差。 2 液压式：按密封连通器的原理，靠油液通过密闭容积变化的压力来传递能 ○ 量。包括往复运动的油缸、回转油缸、液压马达等。优点是输出功率大、转 矩大、承载能力强、适合重载的高加减速驱动。缺点是需要相应的液压源、 占地面积大、污染严重、控制性能不如伺服电动机。 3 气压式：以压缩空气为工作介质，有气缸、气压马达等。优点是有较大的 ○ 驱动力、行程和速度、成本低、无污染，缺点是体积大、噪声大、远距离传 输困难、定位精度不高。 4 其他执行元件：压电元件逆压电效应原理，磁致伸缩、电致伸缩。 ○ （2）伺服系统对执行元件的要求 1 体积小，输出功率大；○ 2 快速性能好；○ 3 便于计算机控制；○ 4 便于维修， ○ 5 运行平稳，分辨率高；○ 6 振动和噪声小。 可靠性和动作准确性要高；○ 2.4.3 电气伺服驱动系统 1 性能密度大，即功率密度大，比功率大；○ 2 快速性好，即 基本性能要求：○ 3 位置控制精度高，调速范围宽，低速运行平稳 加速转矩大，频率特性好；○ 4 适应启停频繁的工作要求；○ 5 可靠 无爬行现象，分辨率高，振动噪声小；○ 性高，寿命长。 （1）步进电动机：将输入脉冲信号转换成相应的旋转或直线位移的运动执 行元件，可实现高精度位移，可开环控制，无需反馈；无稳定问题；无累计 定位误差；适合计算机控制；输出有脉动；承受大惯性负载能力有限。 1 种类与特点：a、可变磁阻式：制造成本高、效率低、转子阻尼差、噪声 ○ 大、但材料费用低、结构简单、步距角小。b、永磁式：励磁功率小、效率 高、造价便宜、步距角较大、转子惯量也较大。c、混合式。 2 运行特性及性能指标：a、分辨力：步距角越小分辨力越高。 b、矩 -角特 ○ 性：静态转矩越大，自锁力矩越大，静态误差就越小。c、起动频率：不失 步起动的最高脉冲频率。d、最高工作频率：在额定负载下，电机能够不失 步正常运行的极限频率。e、转矩-工作频率特性： 3 工作原理：a、三相单三拍：单相励磁；b、三相双三拍：双向励磁； ○ c、三线六拍：1-2 相励磁；d、转子上面有 40 个齿，相邻两个齿的齿距角是
51单片机的介绍
单片机的使用环境及产品等级
• 工业级 早期的单片机产品大多为工业级，运行温度
范围为 －45℃～＋85℃，介于商业级和军用级之间，适 宜在工业生产环境下使用。其特点是可靠性远高 于商业级，但价格远低于军用级。MCS-51系列 单片机的普通产品均属于工业级。
51系列单片机的典型引脚结构
51系列单片机的典型引脚结构
电源引脚 VCC（Pin40）： 正电源引脚。正电 源接4.0～5.0V电压， 正常工作电压为 +5V。 GND（Pin20）： 接地引脚。
51系列单片机的典型引脚结构
时钟引脚 XTAL1（Pin19）：用作 片内振荡电路的输入端。 XTAL2（Pin18）：用作 片内振荡电路的输出端或 者外部时钟源的输入引脚。
硬件资源介绍
• 单片机系统的硬件部分是包括CPU在内的 所有硬件电路，按照硬件电路的功能和配 置大致可以分为3类
硬件资源介绍
• 1) 基本功能类 基本功能类硬件包括：CPU(用于运算、控
制)、RAM(用于数据存储)、ROM(用于程序存储)、 I/O设备(实现串行、并行输入/输出接口)及时钟电 路(建立工作时序)。在微型计算机中，上述部件 被分成若干块芯片，安装在一块称之为主板的印 刷线路板上，在程序的指挥下完成计算机的基本 运算操作功能。但是在单片机中，除了时钟电路 之外，其余部分一般均被集成到一块半导体芯片 上，所以被称为单片机，即单芯片微型计算机。
D/A(数/模转换，通常采用PWM形式)等部件。这 类部件根据芯片的配置不同不一定集成在单片机 芯片上，需要用户根据使用要求选择。
单片机的使用环境及产品等级
机电一体化技术
数控包装机械及系统
数控运输机械及工程机械设备 自动仓库
储存销售用机电一体化产品 自动空调及制冷系统及设备
机 电
自动称量、分选、销售及现金处理系统
一
自动化办公机械
体
化 产
社会服务性机电一体化产品
动力、医疗、环保及公共服务自动化设备
品 与
文教、体育、娱乐用机电一体化产品
系
微机或数控型耐用消费品
统
家庭用机电一体化产品
图6-5 与机电一体化系统有关的技术和学科 （注：O——操作员：M——维修技术员：S——系统工程师：D——开发工程师）
信
微机及微电子
息
元器件技术
电力电子 交换技术
处
理
技
术
机械工程系统设计与制造技术
检 测 、 传 感 技 术
基础元 器件技术
检测、计 技术量
伺服传动及 自控技术
试验模 拟技术
材料技术
图6-6 机电一体化系统各单元技术构成
机电一体化的关键技术
1. 机械设计技术 2. 计算机与信息处理技术 3. 自动控制技术 4. 传感与检测技术 5. 伺服传动技术 6. 系统技术
机电一体化发展趋势
• 智能化 • 模块化 • 网络化 • 微型化 • 绿色化 • 人性化
机电一体化应用案例
• 数控机床 • 工业机器人 • 数码相机 • 全自动洗衣机 • 微机电（MEMS系统）
“智能化阶段” ——20世纪90年代后期开始为第三阶段
机电一体化技术对我国经济发展的影响：
1. 机电一体化技术对传统国民经济的影响 2. 机电一体化技术与产品的应用 3. 机电一体化与企业的技术进步
机电一体化系统构成
机电一体化及其应用
机电一体化及其应用机电一体化技术是一门综合了多个学科知识的技术，机电一体化产品为人们的生活带来了方便。
本文对机电一体化及其应用做出了简要分析，并对其未来的发展方向进行了阐述。
标签：机电一体化;应用一、前言机电一体化是一门新兴的学科，它具有数字化、模块化等特点，在实际应用中为企业带来了很大的利润，相信未来机电一体化技术必将有更广阔的发展空间。
二、机电一体化技术的界定1.机电一体化的内容机电一体化在过去的传统意义上来讲，指的是机械与电工电子电气控制这两个领域的整合，并且比较偏向于机械技术。
而如今随着科技不断的发展，不同的学科之间有了越来越多的交叉和融合，再加上电子计算机技术的不断普及，机电一体化技术的意义越来越广泛。
现如今机电一体化技术指的是利用电子技术、信息技术（主要包括传感技术、控制技术、计算机技术等）使机械实现柔性化和智能化的技术。
机械技术虽然可以承受比较大的荷载，但是在微小和复杂运动的控制上存在着不足，相比较而言，电子技术虽然不可以承受大的荷载，但是却可以十分方便的对微小运动和复杂运动进行控制。
最终实现机械柔性化和智能化。
通过上述说明不难看出，机电一体化技术的最终目的是把机械技术和电子技术很好的结合在一起，使两者扬长避短，做到互补。
机电一体化主要涉及到的学科领域有机械工程、检测控制以及电子信息。
2.机电一体化的实质把电子技术应用到机械技术中是机电一体化的本质内容。
具体来说就是使用传感器对机械运动进行检测，然后把检测得到的信息传输到计算机中去。
接着，计算机进行判断和计算，然后实现对预期运动的控制，然后来控制执行装置。
比如计算机的软件开发项目，就是把检测信息输入到计算机中，然后计算出可以完成预期运动的控制信号。
除此之外，一件真正的机电一体化产品应该有以下两个特点：首先是有运动的机械，其次是应用电子技术实现运动机械的柔性化和智能化。
3.机电一体化的作用与系统扩展新功能，增大柔性是机电一体化技术最突出的作用，这是多种自动化技术中比较重要的一种，除此之外还有过程自动化、机械自动化、办公自动化等。
机电一体化
一、名词解释1、机电一体化：机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。
2、柔性制造系统：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。
3、传感器：传感器是机电一体化系统中不可缺少的组成部分，能把各种不同的非电量转换成电量，对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测，将其变成系统可识别的电信号，传递给控制单元。
4、伺服电动机：伺服电动机又称控制电机，其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变。
输入的电压信号又称控制信号或控制电压，改变控制信号可以改变电动机的转速及转向，驱动工作机构完成所要求的各种动作。
5、感应同步器: 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。
6、人机接口：人机接口（HMI）是操作者与机电系统（主要是控制微机）之间进行信息交换的接口，主要完成输入和输出两方面的工作。
7、PLC：可编程控制器（Programmable Logical Controller）简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置，广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中。
8、变频器：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能。
9、通信协议：通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程，包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等。
机械工程中机电一体化的运用
机械工程中机电一体化的运用
机电一体化是机械工程研究中越来越重要的学科，它综合了机电学科，结构学，控制理论，传感器，信息处理和计算机科学等。
机电一体化在机
械工程中的应用，主要是把机械设备的机械部分和电子部分结合在一起，
从而使机械设备变得更加灵活，可靠性更高，操作更方便，实现更多的功能。
机械工程中的机电一体化，最常见的应用当属机器人。
机器人要求实
现很多复杂的动作，而这些动作只有将机械部分（机构和驱动系统）和电
子部分（控制器，传感器和电机）有机结合起来，才能实现。
机器人的运
动控制，依赖于机电一体化技术，涉及传感器的设计，信号处理及其控制
策略，同时为机器人的操作与实现自主动作提供了技术支撑。
另外，在家用电器产品中，机电一体化也有广泛的应用。
例如空调、
冰箱等家用电器，需要将机械组件和电子部件有机结合，同时兼顾到多项
性能指标，如功率、节能、安全等，而这些技术都离不开机电一体化技术
的支撑。
同样，精密仪器也是受益于机电一体化的应用。
机电设备概论教案
对于性能和结构布局有着重大的改进、并按新产品重新设计、试制和鉴定的机床，应在原机床型号尾部加改进顺序号，与原机床型号区别开。改进顺序号按A、B、C、…汉语拼音字母的顺序选用，但“I”“O”字母不允许选用.
6、机床其他特性代号
其他特性代号主要用以反映各类机床的特性,如：对于数控机床,可用来反映不同的控制系统等；对于加工中心，可用以反映控制系统、自动交换主轴头、自动交换工作台等；对于柔性加工单元，可以以反映自动交换主轴箱；对于一机多能机床，可用以补充表示某些功能;对于一般机床，可以反映同一型号机床的变型等。其他特性代号，可用汉语拼音字母表示.当单个字母不够用时,可将两个字母组合起来使用，也可用阿拉伯字数表示,还可用阿拉伯数字和汉语拼音字母组合表示。
第四节办公自动化设备
办公自动化是综合运用了电子、通信文秘和行政等多学科的最新技术，从而实现了办公方式现代化。办公自动化的实现离不开办公自动化设备。
1、分类:可分为计算机类设备、通信类设备和办公用机电类设备.
2、打印机的常见类型：击打式打印机(针式打印机)和非击打式打印机（喷墨打印机和激光打印机）。
3、传真机的常见类型：按照传真机的用途，可分为相片传真机、报纸传真机、气象传真机、文件传真机;按传真机通信时所占用的电环线路数，可分为单路传真机和多路传真机；按传真机传送色调，可分为黑白传真机和彩色传真机。
教师启发学生共同总结本节内容
【作业布置】
1、机电设备是是如何分类的？
2、什么叫起重设备？起重设备有哪三种基本类型？
3、电梯的主要技术参数有哪些?
4、简述办公自动化设备的基本类型.
教 学 后 记
第二章 机电设备的构成
授课班级
一
教学类型
机电一体化技术在自动控制中的应用
机电一体化技术在自动控制中的应用摘要：改革开放以来，我国社会发展迅速，科技不断进步。
机电一体化技术中主要应用了信息化技术，同时与电子技术、机械技术等进行充分的结合，最终保证机电一体化技术应用效果。
近些年来，机电一体化技术得到了广泛的应用，在应用后得到了良好的使用效果及收益，从而也推动了国民经济的发展。
可以发现在信息化技术的支持下，机电一体化技术的应用价值也在不断提升，同时在应用的过程中还应保证使用者可以全面了解技术要点及操作技术，体现出机电一体化技术在自动控制中的价值。
关键词：机电一体化技术；自动控制；应用引言在机电一体化设备中，合理应用技术智能控制，除了能使生产过程的自动化程度得到进一步提升，还能使控制精度显著增加，随着智能控制水平的不断提高，操作人员的劳动强度大幅度降低，能为企业带来良好的经济效益。
因此，需加强基于智能控制的机电一体化技术应用的研究力度。
1机电一体化技术概述机电一体化技术又叫作机械电子工程技术，它属于机械工程和自动化中的一种新型技术形式。
在机电一体化技术中，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感器技术、信息技术、信号变换技术以及接口技术等多种先进技术实现了有机结合，并在实际的机械电子工程中发挥出了良好的综合应用效果。
就目前来看，机电一体化技术中最为关键的技术包括机械技术、电子信息技术以及传感检测技术这三种。
其中，机械技术在机电一体化中属于一项基础技术，机电一体化就是以传统形式的机械技术为基础，通过电子信息技术的加入而实现的技术集成，其最大的优势是既具备传统机械技术所具有的生产特征，又具备目前新型电子操控技术所具备的高效率特点。
由此可见，传统机械技术和现代化电子信息技术在机电一体化中具有相辅相成的关系。
电子信息技术指的是计算机技术与网络技术，与传统的机械技术相比，机电一体化技术最大的区别就是通过电脑替代人工的形式来控制各种生产器械。
这样不仅有效降低了工作人员的作业强度，也节约了人力资源，并实现了整个机械生产过程的高效化、智能化控制。
机电一体化结课论文机电一体化在国民经济生产中的应用和意义
机电一体化结课论文机电一体化在国民经济生产中的应用和意义摘要：在国民经济生产和生活中广泛应用的各种自动化机械、自动化生产线及各种自动化设备，是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。
如：2000-80000瓶/h的啤酒自动生产线；18000-120000瓶/h的易拉罐生产线；各种高速香烟生产线等等，我国的自动机与生产线产品的水平，比10多年前跃升了一大步，其技术水平已经到达或超过发达国家上一世纪80年代后期的水平。
因此，机电一体化在我国国民经济生产中的应用具有极其重要的的意义。
关键词：机电一体化生产自动化应用意义前言自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意。
“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。
当时及70年代，人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。
国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用，近年来“机电一体化”更流行使用。
80年代，信息技术崭露头角。
微处理机的性能提高，为更高级的机电一体化产品所采用，典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。
微机作为关键技术引入了飞行器系统后，使机械-电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。
一、机电一体化的基本特征机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。
但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
机电一体化 论文参考题目
《机电一体化》论文参考题目1.论机电一体化企业的标准化管理2.出租车计价器工作机理分析与改进3.某模拟点名器工作机理分析与改进4.十字路口交通灯控制系统机理分析与改进5.电梯自动控制系统机理分析与改进6.抢答器控制系统机理分析与改进7.送料小车控制系统机理分析与改进8.霓虹灯控制系统机理分析与改进9.某篮球计分器工作机理分析与改进10.某简易排水系统控制机理分析与改进11.基于PLC的电机顺序控制机理分析与改进12.多工步转塔车床PLC控制机理分析与改进13.花盆缺水报警器系统机理分析与改进14.简易电子时钟工作机理分析与改进15.简易LCD电子万年历工作机理分析与改进16.PLC在数控系统中的应用与分析17.基于Pro/E的某轴类零件造型方法的分析18.某步进电机控制系统机理分析与改进19.简易电子秤系统机理分析与改进20.常用火灾报警器系统的分析与改进21.简易数字温度计工作机理分析与改进22.简易充电器工作机理分析与改进23.某精密轴套制造工艺的分析与改进24.某车床主轴加工工艺的分析与改进25.某简易上料机构的分析和改进26.某小型压力机工作机理的分析与改进27.某一级圆柱减速器设计机理的分析与改进28.某二级圆柱减速器设计机理的分析与改进29.某液压泵盖加工工艺的分析与改进30.某凸轮轴零件加工工艺规程分析与改进31.某传动轴加工工艺的分析与改进32.某复杂零件加工工艺分析与数控程序编制33.变频器在数控机床上的应用与分析34.多种数控加工技术综合应用的研究35.数控车床主传动系统的分析与改进36.某机床（设备）液压故障诊断方法的分析与改进37.数控车床某一种故障的分析与维修维护技术38.某活塞加工工艺的分析及其典型夹具的CAD改进39.注塑模具闹钟后盖设计40.CA6140车床主轴箱的设计41.蔬菜切丝机的设计42.PLC在高楼供水系统中的应用43.乘客电梯的PLC控制44.电动自行车调速系统的设计45.知识竞赛抢答器设计46.自动洗衣机行星齿轮减速器的设计47.微细加工技术的发展应用48.特种加工技术的发展应用49.测力传感器的设计50.鱼缸水温控制系统的设计51.现代家居配电设计探讨52.自动门的设计53.自动售货机的设计54.电气设备维修制度探析55. 变速拨叉零件的机械加工工艺及工艺装备设计56. 超精密数控车床关键部件的设计57.注塑模-圆珠笔笔盖的模具设计58.数控多工位钻床设计59.带式二级圆锥圆柱齿轮减速器设计60.带式输送机的PLC控制61.典型零件的加工艺分析及工装夹具设计62.电子钟后盖注射模具设计63.风力发电机设计论文64.花生去壳机毕业设计65.活塞结构设计与工艺设计66.矿井水仓清理工作的机械化67.冷冲模设计68.普通卧式车床数控改造69.洗衣机机盖的注塑模具设计70.液压控制阀的理论研究与设计71.钥匙模具设计72.圆锥－圆柱齿轮减速器的设计73.数控机床的现状及发展趋势74.我国先进制造技术的发展状况75.数字化制造技术现状与发展趋势76.柔性制造系统的关键技术及发展趋势77.机电一体化技术在办公自动化设备中的应用78.机电液一体化技术在工程机械设备中的应用79.可编程控制器应用80.工业机械手的应用研究81.旋转机械在线监测系统82.数控加工中心零件加工的程序设计83.单片机的抗干扰技术应用84.工业控制计算机应用与发展85.机电一体化技术在农业机械上的应用86.机电一体化技术发展历程及其趋势87.机电一体化技术在家用电器的应用与发展88.深孔加工工艺分析机械制造89.液压机械无级转速技术研究90.论述机电行业网络化制造技术的应用及发展趋势91.气压传动信号重叠问题的解决方案92.箱体零件加工工艺分析93.液压油的选择与使用注意事项94.对农机安全监理工作的思考95.浅谈自动化机床的故障排除技术96.浅论车削加工中的振动与控制97.浅论三相异步电动机的机械特性、启动、制动与调速98.发动机出现异响的原因与排除99.论农业机械的安全管理100.试析模具的制造及CAD/CAE技术的应用101.关于电动机再起动技术的几点认识102.数控机床故障的诊断研究103.铣削加工过程中过切与欠切现象的形成原因及控制方法104.数控车削加工工艺分析之我见105.浅谈数控机床原理、分类与选择106.空调冷热源方案的选择及分析107.浅谈我国机械制造业的信息化108.电力电子技术在电力系统中的应用108.浅谈异步电动机的保护装置与电动机的协调配合109.数控机床进给伺服系统常见故障浅析110.轴承的润滑方式111.蓄电池组充放电技术浅析112.加工精度的主要因素113.微细加工技术的发展应用。
机电一体化技术的现状及发展趋势
机电一体化技术的现状及发展趋势摘要:机电一体化又称机械电子工程，是机械技术与电子信息技术的有机结合，主要包括机械技术、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，在目前机械生产、医疗保健、航空航天、军事领域等方面得到了广泛应用，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。
关键词：机电一体化技术;现状;发展趋势引言机电一体化技术主要是指将电子技术与机械技术进行深度融合，利用电子技术带动机械设备运行，进而实现对人工的解放。
随着现代化信息技术、计算机技术及自动控制技术的不断融入，促进了机电一体化技术朝着智能化、绿色化、模块化等方向发展，并成为当前工业领域、制造业领域广泛应用的系统性技术手段，推动我国机械生产领域进入一个全新的发展时代。
一、机电一体化技术机电一体化技术并非是一种技术的使用，而是多种技术的综合运用。
一般主要包括机械技术、电子技术、信息技术等，将众多技术有机融合，运用到生产制造行业中。
在互联网普及中，机电一体化技术开始与更多技术实现融合发展，应用范围逐步扩大，也更加智能化、数字化，符合制造行业的发展趋势。
通过将机电一体化技术应用到汽车生产中，可以有效推动其实现智能化，也提升生产效率和质量。
我国从改革开放后就非常重视机电一体化技术的应用，成立了相应行业组织，加快了其与各行业的融合，有效实现了综合性发展。
并且，各行业也非常重视机电一体化技术的应用，既可以有效节约各项费用，还可以解决诸多生产难题，促使生产过程实现自动化、标准化等趋势，有助于推动我国制造行业实现高质量发展。
二、机电一体化技术应用（一）汽车工业机器人中机电一体化技术应用汽车工业机器人能够接收到信息系统所发出的操作命令，按照技术人员预先就设定好的程度完成各项作业，明显的提高了工业生产的效率。
人们在对智能化汽车工业机器人进行研发过程中，一般会融入机械制造领域的知识，信息技术与电子科技方面的专业理论知识，这使汽车工业机器人应用功能更加完善，系统也得到优化和更加的完善。
机电一体化答案
1、控制用电机有哪些种类、特点及应用？控制用电动机：力矩电动机、脉冲电动机、开关磁阻电动机、变频调速电动机和各种AC/DC 电动机...在额定输出功率相同的条件下，比功率（dp/dt）：交流伺服电机>直流伺服电机>步进电机。
控制用旋转电机按工作原理分：（1）旋转磁场型：同步电动机（永磁）、步进电机（永磁）；（2）旋转电枢型：直流电动机（永磁）、感应电动机（按矢量控制等效模型）；DC伺服电机（永磁）：槽铁心电枢型、无槽（平滑型）铁心电枢型、电枢型—无槽（平滑）铁心型与无铁心型。
AC伺服电机：同步型SM、感应型IM步进电机：变磁阻型（VR）、永磁型（PM）、混合型（HB）DC伺服电机：1、高响应特性；2、高功率密度（体积小、重量轻）；3、可实现高精度数字控制；4、接触换向部件（电刷与换向器）需要维护。
应用：NC机械、机器人、计算机外围设备、办公机械、音响和音像设备、计测机械。
晶体管式无刷直流伺服电机：1、无接触换向部件；2、需要磁极位置检测器（如同轴编码器等）；3、具有DC伺服电机的全部优点。
应用：音响和音像设备、计算机外围设备。
AC伺服电机（永磁同步型）:1、无接触换向部件；2、需要磁极位置检测器（如同轴编码器等）；3、具有DC伺服电机的全部优点;4、对定于电流的激励分量和转矩分量分别控制。
应用：音响和音像设备、计算机外围设备、NC机械、机器人。
AC伺服电机（感应型（矢量控制））：1、对定于电流的激励分量和转矩分量分别控制；2、具有DC伺服电机的全部优点。
应用：NC机械、机器人。
步进电机：1、转角与控制脉冲数成比例，可构成直接数字控制；2、有定位转矩；3、可构成廉价的开环控制系统。
应用：计算机外围设备、办公机械、数控装置2、直流伺服电机的驱动方式有哪几种？晶体管脉宽调理驱动、晶闸管直流调速驱动3、旋转式步进电机按其结构可分为哪几种？各有何特点？1、可变磁阻（VR）型：转子结构简单，转子直径小，有利于快速响应。
单片机的应用领域
单片机应用领域1.在工业控制中的应用工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一，在测控系统、过程控制、机电一体化设备中主要利用单片机实现逻辑控制、数据采集、运算处理、数据通信等用途。
单独使用单片机可以实现一些小规模的控制功能，作为底层检测、控制单元与上位计算机结合可以组成大规模工业自动化控制系统。
特别在机电一体化技术中，单排年级的结构特点使其更容易发挥其集机械、微电子和计算机技术于一体的优势。
2.在智能仪器中的应用内部含有点片剂的仪器系统称为智能仪器，也称为微机化仪器。
这类仪器大多采用单片机进行信息处理、控制及通信，与非智能化仪器相比，功能得到了强化，增加了诸如数据存储、故障诊断、联网集控等功能。
以单片机作为核心组成智能仪器表已经是自动化仪表发展的一种趋势。
3.在家用电器中的应用单片机功能完善、体积小、价格廉、易于嵌入，非常适合于对家用电器的控制。
嵌入单片机的家用电器实现了智能化，是传统型家用电器的更新换代，现已广泛应用于洗衣机、空调、电视机、视盘机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种试听设备等。
4.在信息和通信产品中的应用信息和通信产品的自动化和智能化程度很高，其中许多功能的完成都离不开单片机的参与。
这里最具代表性和应用最广的产品就是移动通信设备，例如手机内的控制芯片就是属于专用型单片机。
另外在计算机外部设备中，如键盘、打印机中也离不开单片机。
新型单片机普遍具备通信接口，可以方便地和计算机进行数据通信，为计算机和网络设备之间提供连接服务创造了条件。
5.在办公自动化设备中的应用现在办公自动化设备中大多数嵌入了单片机控制核心。
如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机及电话等。
通过单片机控制不但可以完成设备的基本功能，还可以实现与计算机之间的数据通信。
6.在商业营销设备中的应用在商业营销系统中单片机已广泛应用于电子秤、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等。
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毕业设计（论文）开题报告1机电一体化技术在办公自动化设备中的应用第一章绪论.................................................... - 1 -1.1课题研究的背景和意义..................................... - 1 -1.2本课题研究的主要内容..................................... - 1 - 第二章机电一体化技术概念以及发展状况......................... - 2 -2.1机电一体化技术的概念及其应用............................. - 2 -2.1.1机电一体化的硬件技术............................... - 2 -2.1.2机电一体化软件技术................................. - 2 -2.1.3软件和硬件的关系................................... - 3 -2.1.4机电一体化技术涉及的学科领域....................... - 3 -2.1.5机电一体化技术的应用............................... - 3 -2.2机电一体化的发展历程..................................... - 3 -2.3机电一体化的发展趋势..................................... - 4 -2.4机电一体化技术的发展任务................................. - 4 - 第三章办公自动化概念以及发展状况.............................. - 5 -3.1现代办公自动化的含义..................................... - 5 -3.2 OA的发展............................................... - 5 -3.2.1 OA的发展历程......................................... - 5 -3.2.2 OA的发展现状..................................... - 6 -3.2.3 OA的发展趋势..................................... - 6 -3.3发展OA的意义............................................ - 6 - 第四章机电一体化和办公自动化设备以及关系...................... - 8 -4.1办公自动化设备........................................... - 8 -4.1.1硬件部分........................................... - 8 -4.1.2软件部分........................................... - 8 -4.2计算机与机电一体化技关系................................. - 8 -4.2.1计算机技术对机电一体化发展的推动过程............... - 8 -4.2.2机电一体化与计算机技术结合的表现................... - 8 -4.2.3计算机技术与机电一体化技术结合的特点............... - 9 -4.2.4计算机与机电一体化结合发展的方向................... - 9 - 第五章机电一体化技术在办公自动化设备中应用的前景.............. - 10 -5.1 办公自动化设备的人性化需求............................. - 10 -5.2 机电一体化技术在办公自动化设备中的应用前景............. - 10 - 第六章结论与展望.............................................. - 11 - 答谢辞..................................................... - 12 - 参考文献....................................................... - 13 -机电一体化技术在办公自动化设备中的应用摘要：机电一体化这种复合化技术的“乘法效应”使机电一体化产品的前景变得十分宽广，机电一体化技术在社会生产和生活中显现出了巨大的优越性，带给人类社会的不仅仅是生产力水平的提高，它深刻的影响到人类生活的各各方面，带给人们一个全新的社会。
但目前，现代化的办公环境越来越规范、空间越来越有限，原来功能单一和处理速度较低的传统办公设备却越来越难以适应现代化的办公信息处理的要求，这就需要开发出新的适应现代化办公需求的设备。
关键词：机电一体化技术；办公自动化；计算机技术1Mechatronics Technology used in Office Automation EquipmentAbstract:This composite of mechanical and electrical integration technologies, "multiplication effect" make the prospect of mechatronics products become very broad, Mechatronics in production and life of the community showed great superiority,it bring to human society is not only the improvement of productivity levels,but also it affect human life profound on every aspects , and bring people to a new community. However, the environment of modern office has become more normative, more and more limited space, the original function of a single and relatively low processing speed of the traditional office equipment has become more and more difficult to adapt to modern requirements of the office information processing, which requires the development of a new to adapt to the needs of modern office equipment.Key words: Mechatronics Technology,Office Automation,Computer Technology.第一章绪论1.1课题研究的背景和意义办公自动化（Office Automation，简称OA）是指利用计算机技术、通信技术、系统科学、管理科学等先进的科学技术，不断使人们的部分办公业务活动物化于人以外的各种现代化的办公设备中，最大限度地提高办公效率和改进办公质量，改善办公环境和条件，缩短办公周期，并利用科学的管理方法，借助于各种先进技术，辅助决策，提高管理和决策的科学化水平，以实现办公活动的科学化和自动化。
办公自动化在行政机关、企事业单位工作中已被广泛的应用。
它改变过去复杂、低效的手工办公方式，为科学管理和决策服务，从而达到提高办公效率的目的。
目前，现代化的办公环境越来越规范、空间越来越有限，原来功能单一和处理速度较低的传统办公设备却越来越难以适应现代化的办公信息处理的要求。
这就需要开发出新的适应现代化办公需求的设备，往着办公的综合化、智能化、人性化、可移动办公等方向发展。
随着科技，经济及社会的不断发展与进步，机电一体化技术应用广泛，机电一体化产品已经遍及人们日常生活和国民经济的各个领域。
机电一体化技术在办公自动化设备中的应用的重要性日渐突出，引起了人们的普遍重视。
机电一体化技术在办公自动化的设备中的应用使得办公自动化的设备越来越先进，品种越来越多，功能越来越强，性能也越来越高，这为实现办公自动化和无纸办公创造了必要的条件，从而降低企业的成本，提高企业的效益。
1.2本课题研究的主要内容1．阐述机电一体化技术的发展历程以及发展趋势2．介绍办公自动化的发展趋势以及办公设备的人性化3．将机电一体化技术与办公自动化的需求相结合4．展望机电一体化技术在办公自动化设备中应用- 1 -第二章机电一体化技术概念以及发展状况2.1机电一体化技术的概念及其应用机电一体化技术在自动化领域中应用甚广，现代的自动化技术都离不开电，电与机械密切相连。
从硬件和软件两个方面加以分析，硬件包括主机（机械本体）、传感系统、控制系统、执行机构和接口等；软件是按人的意志编成的计算机程序，通过信息使硬件更好地发挥作用。
研制这些硬件和软件的技术统称为机电一体化技术。
2.1.1机电一体化的硬件技术（1）主机技术（即机械技术）首先，应从设计上加以提高，如采用新材料，改进结构，提高刚性，减轻重量，实现模块（组件）化、通用化、系列化和标准化，确保系统整体的可靠性。
其次，要考虑制造工艺问题，如选定适当的加工设备，制造合理的工艺装备，制定先进的工艺规程和按科学方法制订生产计划进行生产管理等。
(2) 传感器技术可根据用途分为检测系统自身的内部信息传感技术和检测对象的外部信息传感技术两类。
信息传感方式有光、电、流体和机械等。
（3）控制技术(主要指信息处理技术)机电一体化与微电子学的进步和信息处理设备的普及是分不开的，要进一步提高机电一体化水平就必须提高信息处理设备的功能及可靠性，其中包括模/数或数/模转换的可靠性，分时处理输入输出的可靠性和抗干扰性等。
（4）驱动技术驱动方式根据不同的动力源可分为液压、气动和电动3种。
液压与气动的驱动系统较为复杂，包括泵、阀、油缸（气缸）、过滤器和管路等。