第1讲工程机械机电液一体化技术概述
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(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 机械本体：车架，驾驶
室、底盘、工作装置等 等
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 控制系统：EPEC2023控制器，自适应控制程序，电
液比例换向阀，控制手柄等 检测系统：压力传感器、流量传感器、倾角传感器、
制器，自适应控制程序， 运动学正解/反解程序， 电液比例换向阀，控制 手柄等
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 b. 检测系统 检测系统的功能主要是在设备运行过程中对设
备自身和外界环境的各种参数及状态信号进行检测， 变成可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、 处理后产生相应的控制信息。
e. 机械本体
动力系统 控制系统 机械本体
执行系统
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 五大要素与人身体的部位的类比
控制系统－大脑 检测系统－各种感觉、神经系统等 动力系统－心脏 执行系统－手、脚等 机械本体－骨架
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 a. 控制系统 控制系统是机电液一体化系统的核心部分，包
1.1 工程机械机电液一体化技术
(3) 主要相关技术 b. 信息处理技术 信息处理技术包括信
息的输入、识别、变换、 运算、存储和输出等技术。 对于机电液一体化系统， 信息的处理需要实时、准 确。
信息处理的硬件设备 主要包括计算机、可编程 序控制器，键盘，显示器 等；
1.1 工程机械机电液一体化技术
1.1 工程机械机电液一体化技术
(1)工程机械的发展 第二个阶段，20世纪50年代中期，液压
传动技术得到了迅速发展，并被应用于工程 机械，使得工程机械找到理想的传动形式， 推动了工程机械的飞速发展。
传动形式的液压化是工程机械由传统结 构形式向现代结构发展的一次重大飞跃。
1.1 工程机械机电液一体化技术
检测系统通常由专门的传感器、仪器仪表以及 接口电路构成。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 检测系统：压力传感器、
流量传感器、倾角传感 器、转速传感器等； CAN总线，RS-485总线， 总线转换接口等
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 c. 动力系统 根据一定的要求，为系统提供能量和动
(3) 主要相关技术
c. 液压传动技术
液压传动技术是用液体作为 工作介质来传递能量和进行控制 的传动方式。尤其是电液比例控 制技术和伺服控制技术出现以后， 进一步提升了液压系统的性能、 精度、响应速度，这些对机电液 一体化产品的性能与效率具有至 关重要的影响。
(1) 工程机械的发展 第三个阶段，20世纪的后期至今，机电
一体化技术开始与工程机械的液压和液力传 动技术相结合，称之为机电液一体化技术。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素
机电液一体化技术 分为五大要素或称为五 大系统：
a. 控制系统 b. 检测系统
检测系统
c. 动力系统
d. 执行系统
转速传感器等；CAN总线，RS-485总线，总线转换电 路等 动力系统：发动机，液压泵等 执行系统：液压缸，液压马达等 机械本体：车架，驾驶室、底盘等
1.1 工程机械机电液一体化技术
(3) 主要相关技术 从技术构成来看机电液一体化技术，主
要包括如下几种核心技术： a. 传感技术 b. 信息处理技术 c. 液压传动技术 d. 接口技术 e. 自动控制技术
力，使系统正常运行。用尽可能小的动力输 入获得尽可能大的功能输出，是机电液一体 化产品的显著特征之一。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 动力系统：柴油发动机，
液压泵（带LUDV系统、 双柱塞泵合一）
LUDV控制系统，是指负载独立流量分配系统，将压力 补偿阀置于主阀之后，对系统压力进行阀后补偿。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 e. 机械本体 机械本体包括机械传动装置和机械结构装置，
其主要功能是使系统零部件按照一定的空间和时间 关系装配在一定的位置上，并保持特定的关系。
为了充分发挥机电液一体化的优点，必须使机 械本体部分具有较高的强度、轻量化和高可靠性。
1.1 工程机械机电液一体化技术
工程机械机电液一体化Biblioteka Baidu
第1讲 工程机械机电液一体化技术概述
1. 1、工程机械机电液一体化技术 1.2、机电液一体化技术的主要研究方向
1.1 工程机械机电液一体化技术
(1) 工程机械的发展 工程机械的每一次技术的进步都与现代化工业
技术的发展息息相关的，工程机械发展阶段主要包 括三个阶段。
第一个阶段，19世纪后期，汽油机（奥托, 1876）和柴油机（鲁道夫·狄塞尔，1892）出现；第 一次世界大战后，他们被先后应用于工程机械，极 大的改善了工程机械的动力性能。
括了硬件部分和软件部分。 硬件：由计算机、可编程序控制器、数控装置
以及计算机外部设备等组成。 软件：将来自传感器的检测信号和外部输入命
令进行储存、加工、分析，根据处理结果，按照一 定的控制程序发出相应的指令控制整个系统的运行。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 控制系统：EPEC2023控
1.1 工程机械机电液一体化技术
(3) 主要相关技术 a. 传感技术 传感技术是机电液一体化的关键性技术之一，
它是工程机械施工作业过程中的视觉与感觉系统。 传感器技术自身就是一门多学科、知识密集的应用 技术。作为一个独立器件，传感器的发展正进入集 成化、智能化研究阶段。
例：压力传感器，流量传感器、倾角传感器等
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 d. 执行系统 执行系统的功能应是根据控制信息和指
令完成所要求的动作。执行机构是运动部件， 它将输入的各种形式的能量转换为机械能。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 执行系统：液压缸（分
别驱动动臂、斗杆、铲 斗、推土铲），液压马 达（分别驱动行走、回 转）等
室、底盘、工作装置等 等
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 控制系统：EPEC2023控制器，自适应控制程序，电
液比例换向阀，控制手柄等 检测系统：压力传感器、流量传感器、倾角传感器、
制器，自适应控制程序， 运动学正解/反解程序， 电液比例换向阀，控制 手柄等
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 b. 检测系统 检测系统的功能主要是在设备运行过程中对设
备自身和外界环境的各种参数及状态信号进行检测， 变成可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、 处理后产生相应的控制信息。
e. 机械本体
动力系统 控制系统 机械本体
执行系统
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 五大要素与人身体的部位的类比
控制系统－大脑 检测系统－各种感觉、神经系统等 动力系统－心脏 执行系统－手、脚等 机械本体－骨架
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 a. 控制系统 控制系统是机电液一体化系统的核心部分，包
1.1 工程机械机电液一体化技术
(3) 主要相关技术 b. 信息处理技术 信息处理技术包括信
息的输入、识别、变换、 运算、存储和输出等技术。 对于机电液一体化系统， 信息的处理需要实时、准 确。
信息处理的硬件设备 主要包括计算机、可编程 序控制器，键盘，显示器 等；
1.1 工程机械机电液一体化技术
1.1 工程机械机电液一体化技术
(1)工程机械的发展 第二个阶段，20世纪50年代中期，液压
传动技术得到了迅速发展，并被应用于工程 机械，使得工程机械找到理想的传动形式， 推动了工程机械的飞速发展。
传动形式的液压化是工程机械由传统结 构形式向现代结构发展的一次重大飞跃。
1.1 工程机械机电液一体化技术
检测系统通常由专门的传感器、仪器仪表以及 接口电路构成。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 检测系统：压力传感器、
流量传感器、倾角传感 器、转速传感器等； CAN总线，RS-485总线， 总线转换接口等
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 c. 动力系统 根据一定的要求，为系统提供能量和动
(3) 主要相关技术
c. 液压传动技术
液压传动技术是用液体作为 工作介质来传递能量和进行控制 的传动方式。尤其是电液比例控 制技术和伺服控制技术出现以后， 进一步提升了液压系统的性能、 精度、响应速度，这些对机电液 一体化产品的性能与效率具有至 关重要的影响。
(1) 工程机械的发展 第三个阶段，20世纪的后期至今，机电
一体化技术开始与工程机械的液压和液力传 动技术相结合，称之为机电液一体化技术。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素
机电液一体化技术 分为五大要素或称为五 大系统：
a. 控制系统 b. 检测系统
检测系统
c. 动力系统
d. 执行系统
转速传感器等；CAN总线，RS-485总线，总线转换电 路等 动力系统：发动机，液压泵等 执行系统：液压缸，液压马达等 机械本体：车架，驾驶室、底盘等
1.1 工程机械机电液一体化技术
(3) 主要相关技术 从技术构成来看机电液一体化技术，主
要包括如下几种核心技术： a. 传感技术 b. 信息处理技术 c. 液压传动技术 d. 接口技术 e. 自动控制技术
力，使系统正常运行。用尽可能小的动力输 入获得尽可能大的功能输出，是机电液一体 化产品的显著特征之一。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 动力系统：柴油发动机，
液压泵（带LUDV系统、 双柱塞泵合一）
LUDV控制系统，是指负载独立流量分配系统，将压力 补偿阀置于主阀之后，对系统压力进行阀后补偿。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 e. 机械本体 机械本体包括机械传动装置和机械结构装置，
其主要功能是使系统零部件按照一定的空间和时间 关系装配在一定的位置上，并保持特定的关系。
为了充分发挥机电液一体化的优点，必须使机 械本体部分具有较高的强度、轻量化和高可靠性。
1.1 工程机械机电液一体化技术
工程机械机电液一体化Biblioteka Baidu
第1讲 工程机械机电液一体化技术概述
1. 1、工程机械机电液一体化技术 1.2、机电液一体化技术的主要研究方向
1.1 工程机械机电液一体化技术
(1) 工程机械的发展 工程机械的每一次技术的进步都与现代化工业
技术的发展息息相关的，工程机械发展阶段主要包 括三个阶段。
第一个阶段，19世纪后期，汽油机（奥托, 1876）和柴油机（鲁道夫·狄塞尔，1892）出现；第 一次世界大战后，他们被先后应用于工程机械，极 大的改善了工程机械的动力性能。
括了硬件部分和软件部分。 硬件：由计算机、可编程序控制器、数控装置
以及计算机外部设备等组成。 软件：将来自传感器的检测信号和外部输入命
令进行储存、加工、分析，根据处理结果，按照一 定的控制程序发出相应的指令控制整个系统的运行。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 控制系统：EPEC2023控
1.1 工程机械机电液一体化技术
(3) 主要相关技术 a. 传感技术 传感技术是机电液一体化的关键性技术之一，
它是工程机械施工作业过程中的视觉与感觉系统。 传感器技术自身就是一门多学科、知识密集的应用 技术。作为一个独立器件，传感器的发展正进入集 成化、智能化研究阶段。
例：压力传感器，流量传感器、倾角传感器等
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 d. 执行系统 执行系统的功能应是根据控制信息和指
令完成所要求的动作。执行机构是运动部件， 它将输入的各种形式的能量转换为机械能。
1.1 工程机械机电液一体化技术
(2) 主要组成要素 实例：挖掘机SWE85E 执行系统：液压缸（分
别驱动动臂、斗杆、铲 斗、推土铲），液压马 达（分别驱动行走、回 转）等