机电一体化概论 第1章

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1、《机电一体化原理》第一篇总论第二篇机电一体化产品第三篇机电一体化（制造）系统主要内容：机电一体化技术的概念、发展过程和相关技术机电一体化技术的应用对象：机电一体化产品机电一体化(制造)系统重点：应用机电一体化技术的基本原则与思想方法特点：案例教学（CaseStudy)目前，在书店能够买到的机电一体化方面的书籍大致可以分为两类：机电一体化系统设计：主要介绍设计方法、机械和电子元器件及其选用方法。机电一体化技术：主要介绍实现机电一体化技术经常应用的电子元器件或计算机类自动控制装置。注意：实际上，机电一体化技术的关键是

2、：机械技术与电子技术的结合应该怎样实现？（机械技术与电子技术如何有机地结合）？Therehadneverbeenanymasterplanonhowtheintegrationwouldbedone.Inthepast,ithadbeendoneonacase-by-casebasis.(HuntV.Daniel,Mechatronics:Japan’snewestthreat)目的：建立概念－什么是机电一体化；开阔眼界－机电一体化技术是怎样应用的；掌握思想方法－机电一体化技术应该怎样应用。考试方式：1.写一篇针

3、对机电一体化产品的案例分析，内容是对某一机电一体化产品组成原理或实现方法的分析。2.闭卷考试：判断题、填空题、分析题第一篇总论第一章机电一体化技术的概念及相关技术第一节机电一体化的概念机电一体化是一门跨学科的新兴边缘学科。在二十世纪七十年代，日本人首先提出机电一体化的概念。日本人通过他们所创造的一个英语词汇Mechatronics来表达这一概念。Mechanics（机械学）Electronics（电子学）从这个组合词的构成来说，表达了“机械电子学”的意义。需要强调的是，Mechatronics表达的是“机械技术与

4、（微）电子技术相结合”的概念，而不是机械与电气（控制）技术的结合。注意：★电气控制包括了强电和弱电（微电子）两种控制。★在二十世纪七十年代，计算机技术从属于电子技术，实际上Mechatronics包括机械、电子和计算机技术。由于日本人用日语汉字機電一體化来表示这个组合词，因此在中文中常把这个组合词译为机电一体化（也称为机械电子工程）。注意：从概念来说，机电>机电一体化定义：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成系统的总称。机械的主功能

5、是指机械的结构功能、承载功能、传动功能。“Mechatronics”isatermcoinedbytheJapanesetodescribetheintegrationofmechanicalandelectronicengineering.Theconceptmayseemtobeanythingbutnew,sincewecanalllookaroundusandseeamyriadofproductsthatutilizebothmechanicalandelectronicdisciplines.机电一体

6、化技术是一门新兴的综合性技术，它在技术上并没有什么新发明或新发现，而主要地是把机械、电子、计算机等有关技术综合应用。因此，机电一体化是一门跨学科的边缘学科，是在系统论、控制论和信息论基础上建立起来的应用学科。系统理论（包括系统论、信息论和控制论）是第二次世界大战后崛起的新兴科学技术。其中：系统论的研究目标是要确立适用于系统的一般原则，找出适用于一切综合系统或子系统的模式、原则和规律。信息论用来研究存在于通讯系统和控制系统中普遍存在着的信息传递的共同规律，以及如何提高各信息传递系统的有效性和可靠性，并且信息论是控制

7、论的基础。控制论则主要考察控制和通讯的规律。关于机电一体化技术可以从以下几个方面去理解：1．机电一体化技术从硬件上是由机械装置、电子装置、计算机等组合而成。2．为获得最佳的技术效果，应从系统的观点出发，把机械部分和电子、计算机部分融合在一起，通盘考虑。3．通过采用电子技术和计算机技术，易于实现对设备或系统的控制和管理。4．信息是实现控制和管理的基础。因此，信息在机电一体化技术应用的过程中具有非常重要的地位。第二节机电一体化技术的应用对象目前，机电一体化技术应用较为广泛，应用形式多种多样。归纳起来，机电一体化技术的

8、应用对象主要为机电一体化产品和机电一体化（制造）系统。一、机电一体化产品机电一体化产品是指采用机械装置、电子装置或计算机等组合而成的产品，其主要目的是提高产品性能、增加产品的功能、减小产品的外形尺寸。典型的机电一体化产品有数控机床、机器人、电子化的照相机、电子手表、电子化的洗衣机、变频式空调、微电脑控制的电冰箱、摄像机、录像机、按键式电话机、传真机、复印机、磁盘驱动器、打