机电一体化系统构成及应用

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1、机电一体化系统构成及应用摘要：机电一体化又称机械电子学，日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念，即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术发展迅速，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前，机电一体化的系统构成已经越发的完善，应用也越发的广泛。关键词：机电一体化组成要素发展状况技术应用一、机电一体化的内容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，在机电一体化系

2、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。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、技术均属于计算机信息处理技术。3•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。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

3、制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。二、机电一体化的组成及发展状况1.机电一体化的组成机电一体化的组成部分包括：机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器、动力源。机械本体是系统的所有功能要素的机械支持结构；测试传感部分对系统的运行需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息；电子控制单元用来测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行；执行器

4、根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能；动力驱动源依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。2•机电一体化的发展状况。机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。20世纪70〜80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。2

5、0世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。三、机电一体化的技术应用现代机电一体化是一门

6、综合的技术，是机械与微电子技术、信息技术相互渗透融合的产物，是机电工业发展的必然趋势。这意味着，机电一体化的应用在未来的工业发展中将更为广泛。机电一体化的主要应用领域：1•数控机床。数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制上都有迅速的提高，总线式、紧凑型的结构、开放式的设计以及数控编程技术和技术化，这些发展最大限度的提高的用户的效益。2•计算机集成制造系统。它打破原有部门之间的界限，以制造为基础来控制物流和信息流，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产试验到生产经营管理的有机结合。3•柔性制造系统。即计算

7、机化的系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。该系统的应用会使冗余度增加，有较好的柔性，能够应付突发事件。4•机电一体化技术在钢铁企业中应用。在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：智能化控制技术（IC）、分布式控制系统（DCS）、开放式控制系统（OCS）、计算机集成制造系统（CIMS）、

8、现场总线技术（FBT）、交流传动技术。5•工业机器人。目前，被广泛应用的为第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。四、机电一体化技术的智能化发展。智能