西工大 机电一体化基础视频教程

西工大   机电一体化基础视频教程

第一节  机电一体化基本概念
一、定义
机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引入微电子技术，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。
产品范畴：包括由各种现代高新技术与机械和电子技术相互结合而形成的各种技术、产品（或系统）。 二、内容
机电一体化技术：包括技术基础、技术原理在内的、使机电一体化产品得以实现、使用和发展的技术。涉及机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、传感与测试技术、电力电子技术、伺服驱动技术、系统总体技术等。
机电一体化产品：指采用机电一体化技术，在机械产品基础上创造出来的新一代机电产品。如数控机床、工业机器人、全自动洗衣机、电冰箱、数码相机、复印机、传真机等。 三、小结
特点：把电子器件的信息处理和自动控制等功能“揉和”到机械装置中，从而获得过去靠单一技术无法实现的功能和效果。
实质：利用系统工程的观点和方法来分析和研究机电一体化产品，综合运用各种现代高新技术进行产品的设计和开发，通过各种技术的有机结合，实现产品内部各组成部分的合理匹配和外部的整体效能最佳。  
第三节  机电一体化产品的构成
一、机电一体化产品的功能构成
产品的目的功能是通过内部功能实现的。
五种内部功能：主功能、动力功能、计测功能、控制功能、构造功能 二、机电一体化基本结构要素  

机械本体：机身、框架、机械联结等，实现构造功能。是产品的基础部分。 动力源：给系统提供能量，实现动力功能。形式有电能、气能、液压能。
检测与传感装置：传感器及信号检测电路，检测产品运行的内部状态及外部环境，实现计测功能。 控制与信息处理装置：对输入的信息进行处理、运算、决策，控制产品运行，实现控制功能。 执行机构：机械传动与操作机构，完成要求的动作，实现主功能。
第四节  机电一体化产品的分类
功能附加型：原机械产品+微电子装置，增强或增加产品功能，如经济型数控机床、全自动洗衣机、电子称。 功能替代型：采用微电子技术及装置取代原产品中的机械控制功能、信息处理功能或主功能。如电子石英钟、激光手术器等。
机电融合型：根据产品要求专门设计，如CNC、机器人、传真机等。
第五节  机电一体化共性关键技术
机械技术：要求高，使用新材料、新工艺、新原理、新机构、现代设计方法，满足产品重量轻、体积小、精度刚度高等要求。
计算机与信息处理技术：计算机技术包括软硬件技术、网络与通信技术、数据库技术等。
检测与传感技术：是实现自动控制的关键环节，要求能快速、精确地获取信息，抗干扰能力强。
自动控制技术：包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场调试等。难点在于自动控制理论的工程化和实用化。
伺服驱动技术：研究执行元件及其驱动装置，电、气、液等。