机电一体化 - 01.ppt

机电一体化概论 本课程的性质、任务和要求 性质： 它是自动化专业、工业电气自动化方向的学生必修的一门专业必修课。本课程主讲机电一体化系统的基本概念、基本构成和一般设计方法。 先修课程：机械原理、电路、电子技术基础等基础课程。 任务及课程安排 按教学计划要求： 二本：总学时36，理论教学36，实验教学0 二级学院：总学时28，理论教学28，实验教学0 教学内容： 　　　教学进度安排 教学方式： 　　　讲授+提问+讨论+自学 网上的一篇文章 要求 注意专业课的学习方法: 建立系统的概念，综合运用所学知识来理解机电一体化的构成、工作原理和设计方法。 考核方式： 期末考试(70%)+平时表现(30%) 考勤：10分（旷课每次－10，迟到－2，3次旷课以0分记载） 课堂纪律：(提问和其他活动,表现优异奖励+5～＋10) 主要内容 第1章 概论 第2章 机械系统的部件选择与设计 第3章 机电一体化中的执行元件 第4章 微机控制系统及接口设计 第5章 机电一体化系统中的检测传感器 第6章 机电一体化系统的控制策略 第7章 典型机电一体化系统实例分析 第1章　概论 1.1 机电一体化的涵义及实例 1.2 机电一体化系统的作用与特点 1.3 机电一体化系统的基本构成 1.4 机电一体化系统构成要素的联接 1.5 机电一体化系统的理论基础与关键技术 1.6 机电一体化的发展 1.7 本教师在机电一体化方面所做的研究工作简介 1.1 机电一体化的涵义及实例 机电一体化技术是微电子技术向传统机械工业渗透过程中逐渐形成的一门新的技术学科。 机电一体化技术就是利用电子、信息（包括传感器、控制、计算机等）技术使机械柔性化和智能化的技术。或者说：机电一体化是机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，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。 从机电一体化的概念可见，它是机械技术、微电子技术、信息技术等多学科技术为一体的交叉学科，它具有自己的技术基础、设计理论和研究方法（非每门学科的简单组合）。 机电一体化产品的归类 实例1：数控系统组成 实例2：机器人组成 机电一体化系统的作用与特点 作用: 采样机电一体化技术可以使产品达到以下效果 使产品具有原来所不具备的功能（功能多元化）。 产品的柔性增强（flexibility）. 操作性得到改善。 使产品的体积小，重量轻。 可靠性增强。节能性更好。 成本降低。 1.2 机电一体化系统的作用与特点 机电一体化的特点 柔性化：机电一体化产品既能够像动物一样灵活动作，又能够像人类一样思考判断。 智能化：利用传感器检测机械运动，将检测信息输入计算机，经过计算得到能够实现预期运动的控制信息，由此来控制执行装置，而计算依据就是利用自动控制理论来研究开发计算机软件，而不是用螺栓和螺母来重新组装机械，只是通过控制理论修改程序就可灵活地改变机械运动，实现新的功能。 1.3 机电一体化系统的基本构成 ①?机械装置：能够实现某种运动的机构（相当于人的骨骼） ②?执行装置：驱动机械装置运动的部分（人的肌肉） ③?能源：为执行装置提供能量的部分（人的内脏） ④?传感器：检测机械运动（五官） ⑤?计算机：运动控制的计算和判断（神经和大脑） 机电一体化系统物质构成图解 1.4 机电一体化系统的分类 机电一体化的两大分支： 生产过程的机电一体化； 机电产品的机电一体化； （1）生产过程的机电一体化 生产过程的机电一体化就是整个工业体系的机电一体化，如机械制造过程的机电一体化、冶金生产的机电一体化、化工生产的机电一体化、粮食及食品加工过程的机电一体化、纺织工业的机电一体化、排版与印刷的机电一体化等。 生产过程的机电一体化包含着诸多的自动化生产线，计算机集中管理和计算机控制。 根据生产过程是否连续的特点，又分为离散制造过程的机电一体化和连续生产过程的机电一体化。前者以机械制造业为代表，后者以化工生产流程为代表。 （2）机电产品的机电一体化 生产用机电一体化产品 ： 数控机床、机器人、自动生产设备； 柔性生产单元FMU、自动组合生产单元； FMS、无人化工厂、CIMS； 运输、包装及工程用机电一体化产品 微机控制汽车、机车等交通运输工具 数控包装机械及系统 数控运输机械及工程机械设备 储存、销售用机电一体化产品 ： 自动仓库 自动空调与制冷系统及设备 自动称量、分选、销售及现金处理系统 社会服务性机电一体化产品 ： 自动化办公设备 动力、医疗、环保及公共服务自动化设备 文教、体育、娱乐用机电一体化产品 家庭用机电一体化产品 ： 微机或数控型耐用消费品 炊事自动化机械 家庭用信息、服务设备 科研及过程控制用机电一体化产品 ： 测试设备 控制设备 信息