第一章 机电传动与控制教案资料
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2.计算机与信息处理技术
计算机的硬件技术和软件技术,网络与通信技术,数据库 技术,人工智能技术,专家系统技术等.
信息处理技术包括信息的交换,存取,运算,判断和决策等 等
2020/8/12
3.系统技术
以整体的概念组织，应用各个相关技术。从全局角度 和系统目标出发，将总体分解成相互联系的若干个概念单 元，以功能单元为子系统进行二次分解，生成功能更为单 一和具体的子功能单元，直到能找出一个可实现的技术方 案。对系统设计和产品开发十分重要。
2020/8/12
机电一体化系统或产品和人体功能要素
内脏
五官
头脑
动力
手足
传感器
计算机
执行 机构
骨胳 人体五大要素
机械 结构
机电一体化五大要素
2020/8/12
3.机电一体化产品的分类:
(1)以发展水平分类:
A.功能附加型初级产品 B.功能代替型中级产品 C.机电融合型高级产品
(2)以应用范围分类:
2020/8/12
2:顺序控制器控制
顺序控制器控制是继电器和半导体元件综合应 用控制装置.
特点:容易改变程序,通用性强.
随着微电子技术和计算机技术的发展,出现两 个分支:
(1).可编程序控制器控制技术 (2).单片机控制技术
2020/8/12
3:可编程序控制器PLC
可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Control----PLC),是微电子技术,计算机技术,继电 接触器控制技术相结合的产品.
第一章 机电传动与控制
3.多电机拖动:
一台生产机械,每个运动部件分别由一台电 动机拖动. 例如:龙门刨床 刨台 刀架 横梁 夹紧机构 分别由独立的电动机拖动 特点:简化了传动机构. 控制灵活. 便于实现生 产自动化
2020/8/12
4.交直流无级调速
直流电动机具有良好的起动,制动和调速性, 能在宽范围内实现平滑无级调速.
与电子技术的深度结合，综合运用机械技术，微电子技术， 自动控制技术，信息技术，传感测试技术，电力电子技术， 接口技术，信号变换技术及软件编程技术等群体技术。
根据系统功能的目标和优化组织结构的目标，合理配置 机械本体，执行机构，动力驱动装置，传感测试元件，微电 子信息传输和处理单元等硬件元素。并在
2020/8/12
软件程控和微电子电路的逻辑，有目的信息流向导引下， 相互协调，有机融合和集成。形成物质，能量和信息 的有序规则运动。在高功能，高质量，高可靠性，低 能耗的意义上，实现特定功能价值的系统工程技术。
A.机电一体化技术
它是微电子技术，计算机技术，信息技术与机械 技术相结合的，新兴的综合性的高新技术与微电子技 术的有机结合。
A.日常生活机电产品.亦称民用产品
例如:自动洗衣机,自动照相机
B.社会生产机电产品,亦称产业机电产品
例如:数控机床,工业机器人
C.办公自动化机电产品.亦称办公机电产品
例如: 复印机,打字机
2020/8/12
二.机电一体化系统的相关技术
1.机械技术
机械技术是基础,在结构,质量,体积,材料,刚性和耐用等 方面,与机电一体化相适应,利用高新技术更新概念. 例如, CAPP , CAD/CAM,专家系统,CIMS等
日本造英文字。 1984年，美国机械工程协会ASME给出现代机械系统定义：
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的系统。
2.基本结构要素
一个完善的机电一体化系统，应包括五大基本要素： （1）。机械本体
系统所有功能元素 的机械支持结构，包括机 身框架，机械连接等。材料，工艺，性能和水平的提高。 适应产品的高效，多功能，可靠，结构上，小型，轻量 和美观等要求。 （2）。能源部分
特点:容易编程,通用性强,接线简单,有功率级 输出,抗干扰能力强,工作可靠
发展方向: 微型,简易,价廉. 适合于机电一体 化产 品大容量,高速,高性能,能实现 网络通信
2020/8/12
第二节:机电一体化技术
一。机电一体化的基本概念
1。机电一体化的意义 随着大规模的集成电路和微型计算机的发展，机械技术
交流电动机调速,利用变频器实现交流电动机 调速,能在宽范围内实现平滑无级调速.
特点:单机容量大,转Байду номын сангаас高,体积小,可靠性高.
2020/8/12
二. 机电控制系统的发展
1,继电接触器控制
实现的功能:起动,停车,调速,自动循环 保护等控制
特点: 结构简单,价廉,控制方式直观,可靠, 易掌握,易维护.体积大,工耗大,控制速度 慢,改变控制程序难
根据控制信息和指令，完成要求的动作。 执行机构是运动部件：机械，电磁，电液等。
要考虑匹配性，改善性能，提高刚度，减轻重量， 实现模块化，标准化和系列化。提高整体的可靠性。
2020/8/12
（5）。控制及信息处理单元
将各传感信息和外部命令进行集中存储，分析，加工，并 按一定的程序和节奏发出相应的指令。控制整个系统有目 的运行。
如：电气接口，机械接口，人机接口
4。自动控制技术
具体控制装置和控制系统的设计。 如：位置控制，速度控制。自适应控制。自诊断校正等
为系统提供能量和动力，使系统正常运行。常用 主要能源：电源，气压源和液压源等
2020/8/12
（3）。测试传感部分
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，变成可识别的信号。传输到信息处理 单元。经过分析和处理后，产生相应的控制信息。
（4）。驱动机构执行机构
提供动力，驱动各种执行机构，来完成各种动作 和功能。 要求：高效率，快速响应特性。对外部适应性和可靠性。
B.机电一体化产品
它是新型机械与微电子器件，特别是微处理器，微
型机相结合，而开发出来的新一代电子化机械产品。
20世纪七十年代，机电一体化是最早出现的日本汉字。
后来我国接受这一概念，
Mechatronics 机电一体化。 机械电子学.
Mechanics 机械学。Electronics 电子学。
2020/8/12
组成：计算机，可编程控制器PLC，数控装置，逻辑电路， I/O,A/D，D/A。
要求：处理速度快，可靠性高，抗干扰能力强。完善的系 自我诊断功能。 智能化，小型化，轻量化，标准化等。
2020/8/12
机电一体化系统或产品和人体功能要素
内脏
能源
五官
头脑
手足
检测
控制
驱动
骨胳 人体五大要素
结构
机电一体化五大功能
计算机的硬件技术和软件技术,网络与通信技术,数据库 技术,人工智能技术,专家系统技术等.
信息处理技术包括信息的交换,存取,运算,判断和决策等 等
2020/8/12
3.系统技术
以整体的概念组织，应用各个相关技术。从全局角度 和系统目标出发，将总体分解成相互联系的若干个概念单 元，以功能单元为子系统进行二次分解，生成功能更为单 一和具体的子功能单元，直到能找出一个可实现的技术方 案。对系统设计和产品开发十分重要。
2020/8/12
机电一体化系统或产品和人体功能要素
内脏
五官
头脑
动力
手足
传感器
计算机
执行 机构
骨胳 人体五大要素
机械 结构
机电一体化五大要素
2020/8/12
3.机电一体化产品的分类:
(1)以发展水平分类:
A.功能附加型初级产品 B.功能代替型中级产品 C.机电融合型高级产品
(2)以应用范围分类:
2020/8/12
2:顺序控制器控制
顺序控制器控制是继电器和半导体元件综合应 用控制装置.
特点:容易改变程序,通用性强.
随着微电子技术和计算机技术的发展,出现两 个分支:
(1).可编程序控制器控制技术 (2).单片机控制技术
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3:可编程序控制器PLC
可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Control----PLC),是微电子技术,计算机技术,继电 接触器控制技术相结合的产品.
第一章 机电传动与控制
3.多电机拖动:
一台生产机械,每个运动部件分别由一台电 动机拖动. 例如:龙门刨床 刨台 刀架 横梁 夹紧机构 分别由独立的电动机拖动 特点:简化了传动机构. 控制灵活. 便于实现生 产自动化
2020/8/12
4.交直流无级调速
直流电动机具有良好的起动,制动和调速性, 能在宽范围内实现平滑无级调速.
与电子技术的深度结合，综合运用机械技术，微电子技术， 自动控制技术，信息技术，传感测试技术，电力电子技术， 接口技术，信号变换技术及软件编程技术等群体技术。
根据系统功能的目标和优化组织结构的目标，合理配置 机械本体，执行机构，动力驱动装置，传感测试元件，微电 子信息传输和处理单元等硬件元素。并在
2020/8/12
软件程控和微电子电路的逻辑，有目的信息流向导引下， 相互协调，有机融合和集成。形成物质，能量和信息 的有序规则运动。在高功能，高质量，高可靠性，低 能耗的意义上，实现特定功能价值的系统工程技术。
A.机电一体化技术
它是微电子技术，计算机技术，信息技术与机械 技术相结合的，新兴的综合性的高新技术与微电子技 术的有机结合。
A.日常生活机电产品.亦称民用产品
例如:自动洗衣机,自动照相机
B.社会生产机电产品,亦称产业机电产品
例如:数控机床,工业机器人
C.办公自动化机电产品.亦称办公机电产品
例如: 复印机,打字机
2020/8/12
二.机电一体化系统的相关技术
1.机械技术
机械技术是基础,在结构,质量,体积,材料,刚性和耐用等 方面,与机电一体化相适应,利用高新技术更新概念. 例如, CAPP , CAD/CAM,专家系统,CIMS等
日本造英文字。 1984年，美国机械工程协会ASME给出现代机械系统定义：
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的系统。
2.基本结构要素
一个完善的机电一体化系统，应包括五大基本要素： （1）。机械本体
系统所有功能元素 的机械支持结构，包括机 身框架，机械连接等。材料，工艺，性能和水平的提高。 适应产品的高效，多功能，可靠，结构上，小型，轻量 和美观等要求。 （2）。能源部分
特点:容易编程,通用性强,接线简单,有功率级 输出,抗干扰能力强,工作可靠
发展方向: 微型,简易,价廉. 适合于机电一体 化产 品大容量,高速,高性能,能实现 网络通信
2020/8/12
第二节:机电一体化技术
一。机电一体化的基本概念
1。机电一体化的意义 随着大规模的集成电路和微型计算机的发展，机械技术
交流电动机调速,利用变频器实现交流电动机 调速,能在宽范围内实现平滑无级调速.
特点:单机容量大,转Байду номын сангаас高,体积小,可靠性高.
2020/8/12
二. 机电控制系统的发展
1,继电接触器控制
实现的功能:起动,停车,调速,自动循环 保护等控制
特点: 结构简单,价廉,控制方式直观,可靠, 易掌握,易维护.体积大,工耗大,控制速度 慢,改变控制程序难
根据控制信息和指令，完成要求的动作。 执行机构是运动部件：机械，电磁，电液等。
要考虑匹配性，改善性能，提高刚度，减轻重量， 实现模块化，标准化和系列化。提高整体的可靠性。
2020/8/12
（5）。控制及信息处理单元
将各传感信息和外部命令进行集中存储，分析，加工，并 按一定的程序和节奏发出相应的指令。控制整个系统有目 的运行。
如：电气接口，机械接口，人机接口
4。自动控制技术
具体控制装置和控制系统的设计。 如：位置控制，速度控制。自适应控制。自诊断校正等
为系统提供能量和动力，使系统正常运行。常用 主要能源：电源，气压源和液压源等
2020/8/12
（3）。测试传感部分
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，变成可识别的信号。传输到信息处理 单元。经过分析和处理后，产生相应的控制信息。
（4）。驱动机构执行机构
提供动力，驱动各种执行机构，来完成各种动作 和功能。 要求：高效率，快速响应特性。对外部适应性和可靠性。
B.机电一体化产品
它是新型机械与微电子器件，特别是微处理器，微
型机相结合，而开发出来的新一代电子化机械产品。
20世纪七十年代，机电一体化是最早出现的日本汉字。
后来我国接受这一概念，
Mechatronics 机电一体化。 机械电子学.
Mechanics 机械学。Electronics 电子学。
2020/8/12
组成：计算机，可编程控制器PLC，数控装置，逻辑电路， I/O,A/D，D/A。
要求：处理速度快，可靠性高，抗干扰能力强。完善的系 自我诊断功能。 智能化，小型化，轻量化，标准化等。
2020/8/12
机电一体化系统或产品和人体功能要素
内脏
能源
五官
头脑
手足
检测
控制
驱动
骨胳 人体五大要素
结构
机电一体化五大功能