工程机械机电液体化技术概述ppt课件
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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
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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
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
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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。
工程机械机电液一体化
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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
2
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。
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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 机械本体：车架，驾驶
室、底盘、工作装置等 等
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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、
e. 机械本体
动力系统 控制系统 机械本体
执行系统
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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
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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
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。
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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) 工程机械的发展 第Байду номын сангаас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。
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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
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。
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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
(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。
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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；
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1.1 工程机械机电液一体化技术
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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
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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。
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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
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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。
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。
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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
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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
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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。
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1.1 工程机械机电液一体化技术
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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
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
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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。
工程机械机电液一体化
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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
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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。
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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 机械本体：车架，驾驶
室、底盘、工作装置等 等
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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、
e. 机械本体
动力系统 控制系统 机械本体
执行系统
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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
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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
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。
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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) 工程机械的发展 第Байду номын сангаас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。
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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
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。
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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
(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。
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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；
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1.1 工程机械机电液一体化技术
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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
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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。
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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
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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。
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。
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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
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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
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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。
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1.1 工程机械机电液一体化技术