机电一体化的相关技术

2014-03-21 14:51 作者:admin 来源:未知 浏览: 字号:

摘要:3 机电一体化的相关技术 从工程学角度来看,机电一体化技术是微电子 学、机械学、控制工程、计算技术等多学科综合发展 的产物,是利用多学科方法对机械产品与制造系统进 行设计的一种集成技术。因此,目前普遍认为,机电 一体化这一新兴学科涉及到四大基础学

3  机电一体化的相关技术
         从工程学角度来看,机电一体化技术是微电子
学、机械学、控制工程、计算技术等多学科综合发展
的产物,是利用多学科方法对机械产品与制造系统进
行设计的一种集成技术。因此,目前普遍认为,机电
一体化这一新兴学科涉及到四大基础学科,即机械
学、控制论、电子学和计算机科学。具体内容如下所示:
机械技术
  对于绝大多数的机电一体化产品.机械本体在重盒、体积等方面都占有绝大部分。这些机械结构
的设计和制造间题,都属子机械技术的范畴。在这方面除了要充分利用传统的机械技术外,还要大
力发展精密加工技术、结构优化设计方法、动态设计方法、虚拟设计方法等;研究开发新型复合材
料,以便使机械结构减轻重全,缩小体积,改善在控制方面的快速响应特性;研究高精度导轨、高
精度滚轴丝杠、具有高精密度的齿轮和轴承,以提高关键零部件的精度和可靠性;通过使零部件标
准化、系列化、模块化以提高其设计、制造和维修的水平.
传感技术
  传感技术的核心是传感器。传感器按照一定的精度将被侧量转换为与之有确定对应关系的电信
号,通常由敬感元件、转换元件和转换电路组成
  机电一体化产品中使用的传感器种类很多,按照原理分为电阻式、电感式、磁电式、压电式、光
电式、热电式、气电式等.按照用途分为位置、压力、流是、沮度、湿度、气味、声音、亮度等。
目前,传感器一方面向高灵敏度、高精度和高可靠性方向发展,另一方面向集成化、智能化和微型
化的方向发展
信息处理技术
  信息处理技术是指利用电子计算机及其外部设备对信息进行物人、转换、运算、存储和输出等技
术,这里所说的电子计算机包括工控机、单片机和可编程序控制器等.
  电子计算机及其外部设备可通过进一步提高集成度来提高其运算速度,以便于嵌入机械本体;通
过自诊断、自恢复及容错技术来提高其可靠性;通过人工智能技术和专家系统来加速其智能化。通
过以上这些措施,可以使计算机在恶劣的工业环境中长期、安全、可靠地工作.
接口技术
  在机电一体化系统中计算机与外围设备(如执行机构、传感器、机械本体、动力抓和人机交互设
备等)之闻的连接和信息交换环节称为接口,接口功能的实现除硬件电路外,还应包括相应的接口
软件(驻动程序),通常通过接口硬件和接口软件的结合来实现接口任务。接口的作用是把外围设
备翰入给计算机的信息转换成计算机所能接受的格式或把计算机的物出信息转换成外围设备所能接
受的格式,使计算机与外围设备之间信息的传输速度相互匹配,在计算机与外围设备之间对传翰信
息进行缓冲和对信号电平进行转换等。
伺服驻动技术
  伺服驱动技术主要是指与执行机构相关的一些技术间题。何服驱动的方式主要有电动、气动和液
压等各种类型。液压和气动主要包括泵、阀、油(气)缸、液压(气动)马达及其附属液(气)
压元器件等;电动机驭动主要包括交流伺服电动机、直流伺服电动机和步进电动机等。在机电一体
化产品或系统中,对于各种液压和气动元件存在着功能、可靠性、标准化以及减轻重童和减小体积
等问题;对于电动驱动目前还存在着快速响应和效率等方面的间题,要求电动机转炬大,转子转动
惯量小,以使电动机其有快速起动、停止的能力。
系统总体技术
  系统总体技术是一种从全局角度和系统目标出发,用系统的观点和方法,将系统分解成若干个相
互有联系的功能单元:找出能完成各个功能的技术方案,并将其进行分析、评价和优化的综合应用
技术。系统总体技术的内容涉及许多方面,如接口技术、模块化设计技术、整体优化技术、软件开
发技术、微机应用技术和成套设备自动化技术等。机电一体化系统作为一个整体,即使各个部分的
性能、可靠性都很好,如果整个系统不能很好地协调,它也很难保证正常、可靠地运行。而恰恰相
反,即使是性能一般的元件,只要从系统出发组合得恰当,也可能构成性能优良的系统。
 

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