机电一体化技术在汽车中的应用

机电一体化技术在汽车中的应用
机电一体化技术在汽车中的应用

机电一体化技术在汽车

中的应用

学生毕业设计(论文)报告

毕业设计(论文)开题报告

机电一体化技术在汽车中的应用

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摘要:汽车产业的机电一体化,是指汽车产品及其制造系统的机电一体化。机电一体化的汽车,在操作性、可靠性、安全性、维护性、和舒适性等方面都能大幅度提高。在汽车生产系统中,机电一体化主要运用在汽车零部件加工、汽车整车装配以及汽车生产企业的管理之中。采用现代机电一体化生产系统,汽车生产的质量和产量得到大幅度提高,同时更加适应小批量、多品种的汽车生产的要求。本文主要通过介绍机电一体化技术的发展趋势、世界机电一体化的特点、通过实例介绍机电一体化技术如何在汽车中得到体现并分析我国汽车产品机电一体化的特点与不足,提出解决方法。

关键词:机电一体化;汽车;检测;发展;

Mechatronics application in automobile

Abstract:Automobile industry of the electromechanical integration, refers to the automotive products and manufacturing system of electromechanical integration. The car in mechatronics, practical, reliability, safety, comfort, and maintenance etc. Can be greatly improved. In automobile production system, mainly used in automobile mechatronics auto parts processing, assembling and auto production enterprise management. Adopt modern electromechanical system, auto production quality and yield was increased greatly, and small batch, the more varieties of auto production requirements. By introducing the development trend of the electromechanical integration technology, the electromechanical integration characteristics, through introducing mechatronics technology in the car, how were reflected in China's automobile products, and analyzes the characteristics and electromechanical integration, proposes the solution method.

Key words:Machine-electric integralization; car; detection; development

机电一体化技术应用复习题(附答案)

机电一体化技术应用复习题 一、填空题 (每空2分) 1. 机电一体化技术的主要特征:整机结构最优化、系统控制智能化、操作性能柔性化。 2. 可编程序控制器的英文简称PLC 。 3. S7-200PLC型号CPU224XPCN:14点数字量输入、10点数字量输出、2路模拟量输入、1路模拟量输出。 4. S7-200PLC型号EM235CN是模拟量扩展模块、4路输入、1路输出。 5. S7-200有6个高速计数器为HSC0~HSC5、高速计数器有12种工作模式。 6. 编码器有增量式和绝对式。 7. S7-200有2种高速脉冲输出、为PTO和PWM。 8. S7-200高速脉冲输出占用输出端子Q0.0和Q0.1。 9. S7-200主从模式通信的网络读指令为NETR,网络写指令为NETW。 10. S7-200自由端口模式通信的网络发送指令为XMT,网络接收指令为RCV。 11.典型气压传动系统是由气压发生装置、执行元件、控制元件、和辅助元件四个部分组成。 12.气动表压力是以相对于大气压压力的差来表示。 13.气缸按照运动形式分为直线气缸、摆动气缸、和转动气缸3种。 14.压力控制阀可以分为3类减压阀、溢流阀、和顺序阀。 15.上图所示的方向控制阀是单控、二位、五通阀。 16.传感器由敏感元件、传感元件及测量电路三部分组成。 17.电容式传感器有三种类型变面积式、变隙式及变介电常数式。 18.光电式传感器有三种类型对射式、反射式及漫射式。 19.伺服电机分为直流伺服电机和交流伺服电机。 20.步进电机分为反应式、永磁式和混合式。 21.变频器通过改变电源的频率来调节交流电机的速度。 二、名词解释(每小题4分) 1、FMS 2、CIMS 3、 PLC自由端口通信 4、传感器 5、传感器灵敏度 6、传感器线性度 7、传感器迟滞 8、传感器分辨力 9、光电效应10、霍尔效应11、A/D 12、D/A 13、 PWM 14、步进电机的步距角15、步进电机的运行矩频特性

汽车电子控制技术试题及答案

汽车电子控制技术试题 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

1.电子控制单元(ECU)主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。(√)1 1 2.电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压,吸出汽油,经过雾化后送给发动机。 (×) 2.从传感器输出的信号输入进ECU后,首选通过输入回路,其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 (×) 3.进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量,其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的,是无法控制的。 () 4.二氧化锆(ZrO2)氧传感器中,二氧化锆固体电解质在温度高时,氧离子在内部容易移动,会产生氧浓度差的电效应,因此需要加装瓷加热器。 (×) 1.二氧化钛(TiO2)氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。 (√) 2.冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。 (×) 3.电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。 (×) 7.控制空气量的执行机构可以分为两种:一种是控制节气门最小开度节气门直动式;另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。 (√) 8.由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高,所以必须将空燃比控制在大于:1的范围。 (×) 5.共振式的压电爆震传感器,当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时,压电元件有最大的谐振输出。 (×) 6.点火提前角过大,即点火过早,容易产生爆震。 (×) 7.怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。 (√) 8.在排放控制中,三元催化剂的催化和还原能力很强,但在空燃比低于时,其转换效率很低,只有在空燃比大于:1时,才能高效进行还原。 (×) 9.在巡航控制中,节气门由执行器通过另一个臂,代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 (×)

汽车电子控制技术的应用现状和发展趋势_杜晓辉

创新技术 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 36 汽车电子控制技术的应用现状和发展趋势 杜晓辉 (烟台汽车工程职业学院 山东烟台 265500) 摘 要:目前,我国的道路建设、汽车的生产和大众化已基本实现,在此基础上,汽车电子控制技术有国家倡导和发展的趋势,利用汽车电子控制技术实现除了能实现节能减排、提高汽车运行安全性之外,建立一个容纳各种车辆的大交通网,便民惠民、交通安全保障,越来越成为现代化社会的必然要求。应以研发汽车电子控制技术为契机,打造新型汽车种类,综合通信技术、计算机技术、广播电视技术等,以高速化、全面性和交叉性为标准,最终促进汽车电子控制技术的普及,惠及大众。关键词:汽车电子控制技术 应用 发展 大众化中图分类号:U463 文献标识码:A 文章编号:1674-098X (2013)03(b)-0036-02 现代社会,汽车保有量剧增,人们对于汽车控制的及时性、准确性及方便性的要求更严格,旧有的手动操作方式已不符合时代要求。随着汽车技术和电子技术的迅速发展,现代汽车为提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性,以及减少尾气排放污染而广泛采用了电子控制技术。而电子技术、网络技术的发展和壮大,它已经成为公众关注的电子应用中的重要一种。电子控制技术是现代汽车技术发展的重要趋势与标志,从发动机的燃油喷射、点火控制、进气控制、排放控制、故障自诊断到底盘的传动系统、转向与制动系统,以及车身、辅助装置等都普遍采用了电子控制技术。如何利用新技术完善汽车电子控制,增加其综合业务的开展,并向社会大众普及,使之真正成为便民利民的有效方式,是目前汽车电子控制技术发展面临的重要课题。 1 汽车电子控制技术的概念 从90年代中期到2010年,汽车电子控制技术作为工程技术已经成熟。在这一阶段中,电子工业为汽车工业提供了大量更先进灵巧的稳定电源、传感器和具有大容量内存的8位或16位微处理器,在此基础上,汽车的总体设计将在机电系统协调的基础上进行,并注重汽车机电一体化的整体设计,汽车电子控制技术的重点将由解决汽车部件或总成的自动控制问题,开始向广泛应用计算机网络与信息技术发展使汽车更加自动化、智能化,并向解决汽车与社会融为一体等问题转移。 随着汽车电子控制技术的发展,发达国家在汽车的各个系统竞相采用电子控制装置。汽车的汽车电子控制技术,不只是开发应用本身,而是一个综合性的大工程。有生产要素的合开利用、制度的完善、人员管理、汽车生产过程的高效性,通过先进的管理方式与手段,达到实现汽车电子控制技术应用的目的。笔者认为,具体应该有以下几点: 目前比较多见的成熟的汽车电子控制系统主要有:发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制、信息传递等、控制系统的组成与部件结构、工作原理,以及故障的 诊断与维修等方面的内容,主要有以下几部分。 发动机电子控制包括燃油喷射控制、点火时间控制(ESA)、怠速控(ISC)、排气再循环(E GR)、发动机爆震控制和其他相应的控制以及自诊断系统、后备系统等。发动机电子控制能最大限度地提高发动机的动力性,改善发动机运转的经济性,同时尽可能降低汽车尾气中有害物质的排放量,它是电子控制技术在汽车上应用的主要部分。 怠速控制系统ISC,这是当今汽油机集中控制系统中应用最广的一种怠速控制方式,由ECU根据从各传感器传来的输入信号对怠速转速实现闭环控制。排气再循环控制系统E GR,是将一部分废气引入到进气管与新鲜混合气混合后返回气缸进行再循环,以达到通过降低缸内温度来减少有害物质排放的目的。底盘电子控制主要包括以改善驾驶操作难度的自动变速器、提高汽车运行安全性能的防抱死系统(ABS)和电子稳定系统(ESP)、动力转向系统(EPS),以及为提高驾驶舒适性和操作稳定性而设计的电控悬架系统。作为国家基础建设的重要组成部分,我国汽车电子控制技术进步明显,其规划设计思路、标准、指标、工艺等方面都有很大程度提高,都发生了很大变化。原有的汽车电子控制技术每个小区都自成体系,属于独立、封闭的的系统,具有接收信号的前端、分配线路和传输外线。随着技术的发展,前端不再是汽车电子控制技术必要组成部分, 汽车电子控制技术正向只能双向传输方向发展,力争达到相关的国家标准和总体技术要求。 2 汽车电子控制技术的大众化 目前全国各个开始普及汽车电子控制技术的省(市)已有29个。20世纪90年代中后期,中国私家汽车的数目剧增,以年千万户的速度增长,截至目前,配备汽车电子控制技术的约占全国汽车视用户的1/3。而现在,随着技术的进步与应用,我国汽车电子控制技术的使用率正不断提高,可以预见汽车电子控制技术能够像网络一样大众化,一个崭新的控制方式将呈现在世人面前,汽车电子控制技术也会逐步普及。 汽车电子控制技术在各个城市普及程度差异很大,北京、上海几个直辖市城区普及率较大,大部分省会城市和深圳等发达城市主城也开始推广普及。二线城市发展不理想,使用率依然较低。 3 发展汽车电子控制技术的感想 (1)从绩效着手,汽车电子控制技术的发展对研发单位和相关企业的能力与基本经营理念提出了新的挑战。根据汽车企业的生产水平,详细考量能够达到的电子控制技术,根据工作的实际情况,汽车企业的领导要有大局观,组织制定合乎企业自身发展规划和相关规定,给汽车电子控制技术的研发供应资金、人才、技术支持。汽车审查企业也要脚踏实地,结合各部门员工的实际工作需要来进行技术研发。对于在研发工作中有贡献的员工,企业要根据贡献大小给员工合适的物质奖励与精神激励,有条件的企业可以将其作为考评升职的参考依据,同时积极学习吸收其他企业的优秀做法,促进收益与技术发展的双提高,并根据新技术的使用效果不断完善修改。 (2)人员管理上,提高人员能力,尤其是领导队伍建设。首先是进行培训,让员工真正理解汽车电子控制技术的意义与方式;其次是体现竞争,采取优胜劣汰的办法;在此时强化纪律监督,避免各种规划目标流于形式,要及时对工程成本进行审计和财务监督;最后是生产单位对于能力不足和素质低下的各级管理人员要及时调岗或更新,避免出现更大的浪费,致使汽车电子控制技术研发成本一涨再涨。优化内部机构、科学配置各环节员工、减少间接成本。优化内部机构,可以避免机构臃肿、人浮于事,节约许多隐性的工资性成本,科学配置各个环节人员,可以提高整体效率,避免重复劳动,重复投入。 (3)从硬件技术设施更新换代着手,工欲善其事必先利其器,汽车生产企业要发展新技术,就要充分配置汽车电子控制技术开发所需要的硬件技术设施,条件允许的话,企业可以聘请研究所、高校等的专业人才来考量自身情况,规划符合自身需要的硬件设备,促进生产技术的提高。 DOI:10.16660/https://www.360docs.net/doc/ff13052715.html,ki.1674-098x.2013.08.064

机电一体化技术的应用及发展趋势

机电一体化技术的应用及发展趋势 摘要:随着我国工业生产水平的不断提高,机电一 体化技术的应用也日趋广泛,成为现代工业技术发展的重要?酥局?一,了解和掌握机电一体化技术的应用和未来发展前景,也是当前机械工程领域关注和研究的重点课题之一。本文从机电一体化技术的发展入手,分析了机电一体化的发展前景趋势,希望能借此给同行们提供一些有价值的参考。 关键词:机电一体化技术应用发展趋势 1.机电一体化的技术应用 机电一体化技术是面向应用的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。 机电一体化技术的应用领域十分广泛,主要应用在数控机床、计算机集成制造系统、柔性制造系统、工业机器人等方面。它在应用技术方面主要包括软件和硬件两个大的方面,其在不同领域中的具体应用的核心技术包括: 1.1在现代机械制造业中的应用 机械制造业的市场竞争局面紧张,而在传统的机械制造行业中,规模和经济基础是决定市场占有率的关键,而社会发展到今天,制造业已经打破了单纯依靠人力生产的技能传统,取而代之的是电子计算机技术、敏捷制造、柔性制造、

并行工程和计算机数字控制技术等高新技术制造系统占据 了信息竞争主导地位,起到了促进生产模式创新和发展的作用。 1.2在钢铁行业中的应用 机电一体化技术在钢铁企业中的应用主要是计算机集 成制造系统,是将人、生产经营、生产管理和整个生产管理过程的全方面有效连接的一种控制系统。从原料进入生产企业,到原料的加工生产和成品的发货等全方面加以监控的新技术应用。 1.3在饮料食品行业中的应用 机电一体化作为一种应用发展最快的新技术,在饮料食品行业的包装机械开发、设计和制造等方面也被广泛引入,大大提高了生产加工的自动化水平,提升了生产能力和管理效率,为企业在行业中的优势竞争地位奠定了基础。 此外,机电一体化的技术应用还包括在现场总线技术方面和交流传动技术方面的应用。现场总线技术其实就是将新型的信号传输技术替换成现场总线技术的一种方法,在有效控制的基础上实现双向的信息传送。而交流传动技术则是将矢量控制技术进行实用化应用的代表,是数字技术发展的产物,在未来,还将取代直流传动技术。 2.机电一体化技术的未来发展趋势 当前,光机电一体化技术作为一种新兴的学科,在多年

《汽车电子控制技术》习题(一)答案

《汽车电子控制技术》习题(一) 一、填空题 1. ABS控制器所依据的控制参数有车轮角减速度和滑移率。 2.电子制动力分配系统(EBD)由轮速传感器、电子控制器和液压执行器三部分组成。 3.电子控制悬架系统主要有半主动悬架和主动悬架两种。 4.微机控制点火系统的实际点火提前角一般包括:初始点火提前角、基本点火提前角、修正点火提前角三部分。 5.怠速时,空调使用时的点火提前角比空调不使用时更大(更大、更小、一致)。 6.微机控制点火系统点火提前角的基本值是由曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器所决定。 二、名词解释 1.ROM 只读存储器 2.RAM 随机存储器 3.A/D转换器 数据模拟转换器,将模拟信号转换为数字信号然后被微处器接受。 4.EFI 电子控制发动机燃油喷射系统,简称燃油喷射系统。 5.L型喷射系统 用叶片空气流量计取代了进气压力传感器,用空气流量作为控制喷油量的 主要因素。 三、简答题 1.汽车电子控制系统的基本组成及各部分的作用是什么? 答:电子控制系统一般由检测反馈单元、指令及信号处理单元、转 换放大单元、执行器和动力源等几部分组成。(1)检测反馈单元:该单元 的功能在于通过各种传感器检测受控参数或其他中间变量,经放大、转换 后用以显示或作为反馈信号。(2)指令及信号处理单元:该单元接收人机 对话随机指令或定值、程序指令,并接受反馈信号,一般具有信号比较、 转换、运算、逻辑等处理功能。(3)转换放大单元:该单元的作用是将指 令信号按不同方式进行转换和线性放大,使放大后的功率足以控制执行器

并驱动受控对象。(4)执行器:执行器直接驱动受控对象的部件,可以用电磁单元,如电磁铁、电动机等,也可以用液压或气动元件。(5)动力源:动力源为各单元提供能源,通常包括电气动力源和流体动力源两类。 2.电子控制器有哪些基本组成部分?各部分的基本功用是什么? 答:电子控制器通常被简称为ECU,其基本组成有输入电路,微机,输出电路。输入电路作用:输入电路作用是将传感器,开关等各种形式的输入信号进行预处理,转换为计算机可接受的数字信号 3.EGR系统的目的何在?废气循环量与那些参数有关? 答:废气再循环控制就是将发动机排出的部分废气引入进气管与新鲜的混合混合后进入气缸,利用废气中所含的大量co2不参与燃烧却能吸收热量的特点,降低燃烧温度,达到减少NO2排放的目的;废气再循环与EGR气体流量和吸入空气量有关。 ? 4.什么是占空比R C 答:在一串理想的脉冲序列中(如方波),正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 5、汽车电子控制悬架系统调节减震器阻尼的方法是什么? 答:悬架阻尼大小的调节是通过改变减振器阻尼孔截面积的大小俩实现的。 6.简述电动助力转向系统的工作原理? 答:首先,转矩传感器测出驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩,车速传感器测出车辆当前的行驶速度,然后将这两个信号传递给ECU;ECU根据内置的控制策略,计算出理想的目标助力力矩,转化为电流指令给电机;然后,电机产生的助力力矩经减速机构放大作用在机械式转向系统上,和驾驶员的操纵力矩一起克服转向阻力矩,实现车辆的转向。 7、氧传感器的作用是什么? .氧传感器:安装在排气管上。其功用是检测发动机排气中氧含量,并将氧含量转变为电压信号传给ECU,ECU根据该信号判断实际空燃比,对喷油时间进行修正,实现空燃比反馈控制,将空燃比控制在理论空燃比附近,从而节约燃油和降低有害气体排放。

汽车电子控制技术试题及答案

1.电子控制单元(ECU)主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。( √) 11 2.电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压,吸出汽油,经过雾化后送给发动机。 (×)2.从传感器输出的信号输入进ECU后,首选通过输入回路,其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 (×) 3.进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量,其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的,是无法控制的。()4.二氧化锆(ZrO2)氧传感器中,二氧化锆固体电解质在温度高时,氧离子在内部容易移动,会产生氧浓度差的电效应,因此需要加装瓷加热器。(×) 1.二氧化钛(TiO2)氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。(√)2.冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。(×)3.电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。(×)7.控制空气量的执行机构可以分为两种:一种是控制节气门最小开度节气门直动式;另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。(√)8.由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高,所以必须将空燃比控制在大于14.7:1的范围。(×)5.共振式的压电爆震传感器,当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时,压电元件有最大的谐振输出。(×)6.点火提前角过大,即点火过早,容易产生爆震。(×)7.怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。(√)8.在排放控制中,三元催化剂的催化和还原能力很强,但在空燃比低于时,其转换效率很低,只有在空燃比大于14.7:1时,才能高效进行还原。(×) 9.在巡航控制中,节气门由执行器通过另一个臂,代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 (×)9.无级变速器在换挡过程中的加速和减速,工作处于不稳定的状态,带来动力传动系统的冲击,使发动机的排放污染增加。(×) 10.汽车在制动过程中,如果前轮先抱死,汽车可能会侧滑,如果后轮先抱死,则汽车可能会失去转向力和跑偏。(×)11.为了使得汽车运行舒适,应将减震器阻尼设置较小,而当高速赛车时,可选择高阻尼值,以利于安全性的提高。(√) 12.悬架系统中的气体弹簧刚度是可调节的,而普通机械弹簧刚度是不可变的。(×)13.汽车的助力转向系统就只有在停车和低速时提供助力,使得转向时操纵省力。 ( √) 14.在四轮转向系统中,当车速低于35Km/h时,后轮与前轮转向的方向一致。(×)15.安全气囊与安全带配合使用才能产生良好的保护作用,而单独使用气囊极易造成人员伤害。 (√)16.自动变速系统中,ECU除了控制换档时刻和锁止控制,在N到D的后坐控制中,变速器不是直接进入1档,而是先进到2档或3档,然后再回到1档,这样可减少换档冲击和减轻后仰。

汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势

汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要:介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词:EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System,简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制,使发动机工作在最佳工况,达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括: - 燃油喷射控制; - 点火系统控制; - 怠速控制; - 尾气排放控制; - 进气控制; - 增压控制; - 失效保护; - 后备系统; - 诊断系统等功能。 另外,随着网络、集成控制技术的广泛应用,作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统,例如:安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统(如主动悬挂ABC(Active Body Control))、巡航控制系统(Speed Control System或Cruse Control System)以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联,实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来,车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务(如GPS全球定位系统的应用)。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术内容: - 传感器

主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、氧传感器等。 - 执行器 主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。 - 电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件其作用是通过采集各种传感器输入信号并将信号进行调理,根据发动机管理控制算法进行运算,然后输出控制信号并进行功率放大给执行器。同时检测传感器信号正常状态,出现故障时报警。 图1描述了汽车发动机电子控制系统示意图。 图1 另外,为了应对汽车产业产品作为多种产品链状集成开发的特点以及快速更新的市场需求,高性能的发动机试验台架、集成开发环境工具以及测试产品耐环境性能的设备为快速开发高质量面向不同汽车发动机的管理系统产品提供保障:

机电一体化技术应用的意义及发展趋势

机电一体化技术应用的意义及发展趋势 摘要:机电一体化是一门新兴技术学科,融合了计算机、电子、机械、光学、 信息等学科,随着经济的发展,它在工业生产的应用越来越广泛。本文首先对机 电一体化的概念进行简单的介绍,再在此基础上探讨机电一体化技术的应用现状 及未来发展趋势。 关键词:机电一体化;应用;发展趋势 前言 随着科学技术的发展,各个学科技术相互交叉融合,促进了新领域技术的革 命与发展。在机械工程中,利用微电子技术以及计算机技术形成机电一体化,大 大改善了机械工业领域的技术结构、产品构成以及生产管理方式。因此,在工业 产品设计过程中,机械工程机电一体化是由机械、电子、信息技术协同构成。 1.机电一体化的概述 机电一体化技术是机械技术与电子技术结合的产物,机电一体化包括:计算 机技术、信息技术、微电子技术以及光学技术、液压技术等多学科技术,通过多 技术的综合运用能够实现对多功能系统进行合理布局与配置,实现了生产的低能耗、多功能、高质量的要求,促进了生产系统的最优化发展。当然机电一体化技 术并不是所有技术的重合叠加,而是对所有技术系统化运用,实现各个技术的综 合整合,机电一体化设备主要包括:执行部分、动力控制以及机械本身三个部分,而机电一体化系统则主要包括:磁、光、气、液、电、机等。概括来讲:机电一 体化技术就是在对计算机信息处理、控制以及可驱动原件特性等技术进行充分应 用的一门现代化的高科技技术。 2.机电一体化技术应用的意义 从机电一体化产品的优势我们可以看出:运用一体化技术有以下几个方面的 优势: (1)产品操控更加智能化。机电一体化技术的运用在机械制作领域有非常重要的意义。因为机电一体化技术以微处理为核心,通过将数据信息操控系统结合 在一起就可以大大增强整个系统控制的准确下。在机械生产的过程中,整个工业 具有高速化、连续性的特点,如果不采用机电一体化技术就难以对产品线进行智 能化的控制,无法配套各个设备的系统控制。 (2)机电一体化技术可以采用分布式控制,实现生产最优化。通过分布式控制能够对现场的计算机一级操作系统实现集中监视、分散操作。因此,随着分布 式控制系统的发展以及应用,能够实现对整个生产过程的控制,从而红丝线调度 生产以及产品统计管理的最优化,提高整个综合系统的生产效率。 (3)多产品兼容,有效实现资源共享。通过开放式的控制系统,可以实现对于信息的互换以及兼容不同种类的产品,实现产品兼容资源共享。通过互联计算 机设备,可以实现与控制设备额互连,从而实现控制一体化。 (4)计算机集成化程度高。通过计算机集成制造系统将生产经营管理以及过程控制整合为整体,实现从原料进厂到生产加工的一体化控制。在实现计算机全 过程自动化的基础上,实现信息资源的有效共享,实现对生产过程的统一管理, 适应现代企业的发展。 (5)实现生产交流传动技术,提高产品的欢迎度。在科学技术的不断发展过程中,各项电子、微电子技术快速发展,通过交流传动技术能够更好更快地实现 产品的平滑调动。

机电一体化技术应用

机电一体化技术应用

机电一体化技术应用 摘要 讨论了机电一体化技术在数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化、绿色化这些方面的研究和发展对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明机电一体化技术的智能化技术,分布式控制系统、开放式控制系统、现场总线技术、交流传动技术在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词:机电一体化;技术;应用; 一、机电一体化技术概述 进入80年代以来,关于机电一体化技术的研究和应用已成为全球性的课题,可以说,从军事到经济、从生产到生活、从简单的日用消费品生产到复杂的社会生产和管理系统.机电一体化技术几乎达到无所不在、无孔不入的地步。然而,“什么是机电一体化?”,‘呼机电一体化技术都包括那些特征?”,“机电一体化技术在各应用领域中的发展状况如何?”等问题却很难令人回答,这一方面是因为机电一体化技术的研究不断向深度持续发展,所采用的技术手段越来越先进,无法通过定义来界定其发展潜力;另一方面是因为机电一体化技术的应用领域不断向户度持续发展,也无法通过定义来界定其应用范围。 二、机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带

源化和绿色化 2.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 2.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技

ECU电子控制单元简介

ECU --汽车电子控制系统的核心技术一、ECU的定义及主要厂家 ECU原来指的是engine control unit,即发动机控制单元,特指电喷发动机的电子控制系统。但是随着汽车电子的迅速发展,ECU的定义也发生了巨大的变化,变成了electronic control unit即电子控制单元,泛指汽车上所有电子控制系统,可以是转向ECU,也可以是调速ECU,空调ECU等,而原来的发动机ECU有很多的公司称之为EMS,engine management system。随着汽车电子自动化程度的越来越高,汽车零部件中也出现了越来越多的ECU参与其中,线路之间复杂程度也急剧增加。为了使电路简单化,精细化,小型化,汽车电子中引进了CAN总线来解决这个问题。因为CAN总线能将车辆上多个ECU之间的信息传递形成一个局域网络。有效的解决线路信息传递所带来的复杂化问题。目前博世,德尔福,电装,大陆的VDO等都是汽车ECU行业的领导者。 二、ECU的基本组成 简单地说,ECU由微机和外围电路组成。而微机就是在一块芯片上集成了微处理器(CPU),存储器和输入/输出接口的单元。ECU的主要部分是微机,而核心部件是CPU。输入电路接受传感器和其它装置输入的信号,对信号进行过滤处理和放大,然后转换成一定伏特的输入电平。从传感器送到ECU输入电路的信号既有模拟信号也有数字信号,输入电路中的模/数转换器可以将模拟信号转换为数字信号,然后传递给微机。微机将上述已经预处理过的信号进行运算处理,并将处理数据送至输出电路。输出电路将数字信息的功率放大,有些还要还原为模拟信号,使其驱动被控的调节伺服元件工作。,例如继电器和开关等。因此,ECU实际上是一个“电子控制单元”(Electronic Control Unit),它是由输入处理电路、微处理器(单片机)、输出处理电路、系统通信电路及电源电路组成,的结构如图1所示

汽车电子控制技术

一、填空 1.汽车排放对人类危害最大的是__CO、HC、NOX三类化合物。 2.在发动机控制系统中,点火控制包括___点火提前角___控制、_通电时间(闭合角)__控制、__防爆震__控制三个方面。 3.怠速控制阀按结构与工作方式分可分为___步进电机______式、______开度电磁阀___式、_____开关电磁阀____式。 4.ECU主要由_微处理器、输入电路、输出电路_组成。 5.液力变矩器的基本元件是____泵轮、涡轮、导轮_。 6.汽车排放根据控制的方式不同,可将它们分为_机内__净化、_机外___净化、____污染源封闭循环____净化三类。 7.ABS是______防抱死制动系统_____系统的缩写,ASR是____驱动防滑系统___系统的缩写。 8、液力变矩器的基本元件是____泵轮、涡轮、导轮_。 9、在用车发动机功率不得低于原标定功率的75%,大修后发动机最大功率不得低于原设计标定值的90%。 10、汽车排放根据控制的方式不同,可将它们分为_机内__净化、_机外___净化、____污染源封闭循环____净化三类。 11、ABS是______防抱死制动系统_____系统的缩写,ASR是____驱动防滑系统___系统的缩写。 12、发动机技术状况变化的主要外观症状有:功率下降,燃料与润滑油消耗量增加,起动困难,漏水、漏油、漏气以及运转中有异响等。 13.在示波器上可以观察到点火的单缸波形、多缸重叠波形、多缸平列 波、多缸并列波形。 14.怠速控制阀按结构与工作方式分可分为___步进电机______式、______开度电磁阀___式、_____开关电磁阀____式。 二、是非题:判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打X。

浅谈机电一体化技术应用研究及发展趋势毕业论文

浅谈机电一体化技术应用研究及发展趋势 宜春学院成教机电一体化专业姓名:俞刚 指导老师:徐兴云 摘要:随着科学技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的迅速发展,机电一体化技术的应用也越来越广泛。本文对机电一体化技术的应用进行阐述,并对其发展进行探究。 关键词:机电一体化技术应用 正文: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。 一、机电一体化技术应用技术 在现代机械制造业中的应用传统机械制造业是建立在规模经济的基础上,靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。 1、技术 1.1 机械技术 机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应, 利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。 1.2计算机与信息技术 其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。 1.3系统技术 系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。 1.4自动控制技术 其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。 1.5传感检测技术 传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。 1.6 伺服传动技术 包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。 2、阶段 2.1模型阶段 模型阶段,所有的系统组件都能够被最优化;在仿真计算的帮助下,可以测试和分析这些组件的

(完整版)汽车电子控制技术试题

南京工业大学汽车电子技术试题(A/B)卷(开、闭)20--20 学年第学期使用班级 班级学号姓名 一. 1.电子控制单元(ECU)主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。( √) 11 2.电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压,吸出汽油,经过雾化后送给发动机。 (×)2.从传感器输出的信号输入进ECU后,首选通过输入回路,其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 (×)11 3.进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量,其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的,是无法控制的。()4.二氧化锆(ZrO2)氧传感器中,二氧化锆固体电解质在温度高时,氧离子在内部容易移动,会产生氧浓度差的电效应,因此需要加装瓷加热器。(×)1.二氧化钛(TiO2)氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。(√)42 2.冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。(×)44 3.电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。(×)7.控制空气量的执行机构可以分为两种:一种是控制节气门最小开度节气门直动式;另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。(√)8.由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高,所以必须将空燃比控制在大于14.7:1的范围。(×)5.共振式的压电爆震传感器,当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时,压电元件有最大的谐振输出。(×)6.点火提前角过大,即点火过早,容易产生爆震。(×)7.怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。(√)8.在排放控制中,三元催化剂的催化和还原能力很强,但在空燃比低于时,其转换效率很低,只有在空燃比大于14.7:1时,才能高效进行还原。(×)9.在巡航控制中,节气门由执行器通过另一个臂,代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 (×)9.无级变速器在换挡过程中的加速和减速,工作处于不稳定的状态,带来动力传动系统的冲击,使发动机的排放污染增加。(×)10.汽车在制动过程中,如果前轮先抱死,汽车可能会侧滑,如果后轮先抱死,则汽车可能会失去转向力和跑偏。(×)11.为了使得汽车运行舒适,应将减震器阻尼设置较小,而当高速赛车时,可选择高阻尼值,以利于安全性的提高。(√)12.悬架系统中的气体弹簧刚度是可调节的,而普通机械弹簧刚度是不可变的。(×)13.汽车的助力转向系统就只有在停车和低速时提供助力,使得转向时操纵省力。( √) 14.在四轮转向系统中,当车速低于35Km/h时,后轮与前轮转向的方向一致。(×)15.安全气囊与安全带配合使用才能产生良好的保护作用,而单独使用气囊极易造成人员伤害。

汽车电子控制技术的应用与发展前途_(1)

现代汽车电子控制技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛,汽车电子化的程度越来越高。20实际70年代中期,随着微型计算机开始在汽车上的应用,给汽车业带来了划时代的变化。可以说,今天的汽车已进入微机控制的时代,且日趋成熟和可靠。 汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔。近年来,汽车业与电子业的联系日趋密切。从发动机的燃油喷射、点火控制、怠速控制、进气控制、排放控制、故障诊断到底盘的传动系统,行驶系、转向系、制动系和车身及辅助装置,普遍采用了电子控制一体化,这是现代汽车的显著特点。 在汽车零部件中,最初采用的电子装置是交流发电机的整流器。通过使用硅二极管,车用发电机改直流为交流。交流发电机结构紧凑、故障少、成本低。1960年,美国克莱斯勒汽车公司和日本汽车公司开始采用硅二极管整流的交流发电机。此后不久,交流发电机迅速推广到全世界。我国适用于20世纪70年代,现已全部取代了直流发电机。 20世纪60年代以来,发动机周围零部件的电子化显得十分活跃,尤其是电压调节器和点火装置电子化,并得到快速发展。 深入了解国内外电子技术的发展,找出我国汽车电子技术于国外汽车电子技术的差距。汽车电子化是汽车技术发展进程中的一次革命,汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。 我国的汽车电子工业起步较晚。20世纪90年代以前.除了汽车收音机等直接从家用电器移植过来的产品以外。几乎没有汽车电子工业。进入20世纪90年代以后.随着我国汽车工业的较快发展和国外的汽车电子化潮流,我国的汽车厂家如雨后春笋般涌现。据CCID统计,我国涉及汽车电子生产的企业有1000多家,但其多数企业规模偏小,产品结构单一。且技术含量低。近几年,我国汽车产业发展迅猛。特别是轿车产业.我国的巨大市场潜力吸引了全球知名汽车厂商的目光,纷纷来华投资,凭借这些跨国企业提供的技术、硬件、以及产能上的保障,我国在短短几年时间内成为全球知名的汽车生产国。当前,汽车由单纯的机械产品逐步演变为一种高级的机电一体化产

浅析工程机械中机电一体化技术的应用

浅析工程机械中机电一体化技术的应用 一、工程机械中机电一体化的概况 机电一体化是指在机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 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。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术。而不 是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然

是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 二、机电一体化在工程机械中的应用 1、机电一体化技术在机床的应用 我国数控机床一般使用Z80-CPU软件实现机电一体化,这是因为Z80-CPU系统开发较为简单,且配套的芯片具有普遍性和廉价性,因此在机电一体化技术上具有额可靠性和通用性。由于我国的数控机床是按照坐标轴进行工作台运动的,因此一般需要采用插补功能实现连续控制的目的。其中滚珠丝杠具有摩擦损失小、传动效率高的优势可以有效消除低速爬行的现象,因此在数控机床的执行机构传动方式可以使用该种传动方式。 2、监控系统的应用 机电一体化技术在工程机械加装电子监控和故障诊治以及自动报警系统可以对工程机械的各种装置如传动系统、液压系统、发动机以及制动系统等进行综合的全方位的监控。监控系统在工程机械运行过程中如果发现异常,能够自动找出机械出现故障的部位,并发出警报,提醒工作人员注意。因此机电一体化技术的应用不仅提高了工程机械的工作效率,而且改善了操作人员的工作环境,降低了工程机械故障维修的费用,缩减了停机

机电一体化技术在办公自动化设备中的应用-毕业论文

毕业设计(论文)开题报告

机电一体化技术在办公自动化设备中的应用 第一章绪论 (4) 1.1课题研究的背景和意义 (4) 1.2本课题研究的主要内容 (4) 第二章机电一体化技术概念以及发展状况 (5) 2.1机电一体化技术的概念及其应用 (5) 2.1.1机电一体化的硬件技术 (5) 2.1.2机电一体化软件技术 (5) 2.1.3软件和硬件的关系 (6) 2.1.4机电一体化技术涉及的学科领域 (6) 2.1.5机电一体化技术的应用 (6) 2.2机电一体化的发展历程 (6) 2.3机电一体化的发展趋势 (7) 2.4机电一体化技术的发展任务 (7) 第三章办公自动化概念以及发展状况 (7) 3.1现代办公自动化的含义 (7) 3.2 OA的发展 (7) 3.2.1 OA的发展历程 (7) 3.2.2 OA的发展现状 (8) 3.2.3 OA的发展趋势 (8) 3.3发展OA的意义 (9) 第四章机电一体化和办公自动化设备以及关系 (9) 4.1办公自动化设备 (9) 4.1.1硬件部分 (10) 4.1.2软件部分 (10) 4.2计算机与机电一体化技关系 (10) 4.2.1计算机技术对机电一体化发展的推动过程 (10) 4.2.2机电一体化与计算机技术结合的表现 (10) 4.2.3计算机技术与机电一体化技术结合的特点 (11) 4.2.4计算机与机电一体化结合发展的方向 (11) 第五章机电一体化技术在办公自动化设备中应用的前景 (11) 5.1 办公自动化设备的人性化需求 (11) 5.2 机电一体化技术在办公自动化设备中的应用前景 (12) 第六章结论与展望 (12) 参考文献 (12)

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