《机电一体化课程》word版

1、.机电一体化 课程机电一体化,课程电机一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。电机一体化最早涌如今1971年日本杂志?机械设计?的副刊上，跟着电机一体化技巧的快速成长，电机一体化的概念被我们广泛接收和广泛应用。跟着计算机技巧的迅猛成长和广泛应用，电机一体化技巧获得史无前例的成长。如今的电机一体化技巧，是机械和微电子技巧慎密集合的一门技巧，他的成长使冷冰冰的机械有了人道化，智能化。电机一体化技巧是将机械技巧、电工电子技巧、微电子技巧、信息技巧、传感器技巧、接赚钱巧、旌旗灯号变换技巧等多种

2、技巧进展有机地结合，并综合应用到实际中往的综合技巧。是现代化的主动临盆设备几近可以说都是电机一体化的设备。机械电子学重要研究目的是把机械技巧与微电子技巧和信息技巧有机地结合为一体，实现全部体系的最优化。机械电子学可以充分发挥机械技巧、微电子技巧和信息技巧的各自的长处和特点，促进机械产品的更新换代。机械电子学体系重要由机械主体、传感器、信息处理和履行机构等部分构成。较高等的体系不只有硬件，并且还有响应的软件，应用软件技巧可以实现硬件难以实现的功能，使机械体系增长柔性。典范的机械电子体系稀有控机床、加工中间、家当机械人等。机械电子学技巧除用于单个机械、设备或一般的临盆体系的技巧改革以外，还用于柔性

3、制造体系、计算机集成制造体系、工厂主动化、办公主动化、家庭主动化等方面。详细内容1机械技巧机械技巧是电机一体化的根本，机械技巧的着眼点在于假设何与电机一体化技电机一体化术相适应，应用其它高、新技巧来更新概念，实现构造上、材料上、机能上的变革，满足减小重量、缩小体积、进步精度、进步刚度及改进机能的恳求。在电机一体化体系制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机帮助技巧，同时采取人工智能与专家体系等，构成新一代的机械制造技巧。2计算机与信息技巧个中信息交换、存取、运算、剖断与决定方案、人工智能技巧、专家体系技巧、神经搜集技巧均属于计算机信息处理技巧。3体系技巧体系技巧即以整体的概念组织应用各类

4、相干技巧，从全局角度和体系目的出发，将整体分化成互相接洽关系的假设干功能单位，接赚钱巧是体系技巧中一个重要方面，它是实现体系各部分有机连接的包管。4主动把持技巧其范围很广，在把持理论指导下，进展体系设计，设计后的体系仿真，现场调试，把持技巧包含如高精度定位把持、速度把持、自适应把持、自诊断校订、补偿、再现、检索等。电机一体化5传感检测技巧传感检测技巧是体系的感触感染器官，是实现主动把持、主动疗养的关键环节。其功能越强，体系的主动化法度典范就越高。现代工程恳求传感器能快速、准确地获得信息并能承受严格情况的考验，它是电机一体化体系到达高程度的包管。6伺服传动技巧包含电动、气动、液压等各类类型的传动

5、装配，伺服体系是实现电旌旗灯号到机械动作的转换装配与部件、对体系的动态机能、把持质量和功能有决定性的影响阶段模型阶段模型阶段，所有的体系组件都可以或许被最优化；在仿真计算的帮助下，可以测试和分析这些组件的实用性；监测响应频率；对模型进展分析。别的，还可以或许生成一个物理/拓扑体系模型，包含机械、液压和把持导向组件。有需要有一个模型对象，这个对象支撑电机一体化体系的物理模型，即当有什物和节点时，这些模型可以或许以1：1来测试，并且原型设计研究阶段可以在严格的及时前提下进展。测试阶段在体系运行完模型阶段以后，所产生的详细的机能数据可以经由过程实验台验证。这电机一体化样便可以测试和考验该体系有关参数

6、波动的鲁棒性，功率储藏及持续运行的特点。如许做的话，用户可以进展测试或应用CAMeL-ViewTestRig进展硬件在回路的测试。要进展硬件在回路测试，相干装配的物理特点需要详细确认，这些装配必须是建立在测试平台的根本之上。识别经过测试平台上测试过的组件，容许这些组件在模型中被识别，并确保全部以体系为根本的仿真分析构造。原型阶段成功的测试以后，就会建立一个原型。这里要特别存眷的是模型特点，这些特点特指经由过程特别辛苦的仿真所决定的特点，比方组件消耗机能。这些数据成果，为模型根本性分析供给办事，同时为进一步研发供给常识根本。构成要素与四大年夜原那么1.五大年夜构成要素一个电机一体化体系中一般由构

7、造构成要素、动力构成要素、活动构成要素、感知构成要素、本能机能构成要素五大年夜构成要素有机结合而成。机械本体构造构成要素是体系的所有功能要素的机械支撑构造，一般包含有机身、框架、支撑、联接等。动力驱动部分动力构成要素根据体系把持恳求，为体系供给能量和动力以使体系正常运行。测试传感部分感知构成要素对体系的运行电机一体化所需要的本身和外部情况的各类参数和状况进展检测，并变成可识其余旌旗灯号，传输给信息处理单位，经过分析、处理后产生响应的把持信息。把持及信息处理部分本能机能构成要素将来之测试传感部分的信息及外部直接输进的指令进展集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理成果和规定的法度典范与节拍发出

8、响应的指令，把持全部体系有目的的运行。履行机构活动构成要素BR根据把持及信息处理部分发出的指令，完陈规定的动作和功能。2.四大年夜原那么构成电机一体化体系的五大年夜构成要素其内部及互相之间都必须遵守构造耦合、活动传递、信息把持与能量转换四大年夜原那么。接口耦合：两个需要进展信息交换和传递的环节之间，因为信息形式不合数字量与模拟量，串行码与并行码，持续脉冲与序列脉冲等没法直接传递和交换，必须经由过程接口耦合来实现。而两个旌旗灯号强弱相差差异的环节之间，也必须经由过程接口耦合后，才能匹配。变换放大年夜后的旌旗灯号要在两个环节之间靠得住、快速、准确的交换、传递，必须遵守一致的时序、旌旗灯号格局和逻辑

9、标准才行，是以接口耦应时就必须具有包管信息的逻辑把持功能，使信息按规定的形式进展交换与传递。能量转换：两个需要进展传输和交换的环节之间，因为形式不合而没法直接进展能量的转换和交换，必须进展能量的转换，能量的转换包含履行器，驱动器和他们的不合类型能量的最优转换方法及道理。信息把持：在体系中，所谓智能构成要素的体系把持单位，在软、硬件的包管下，完成信息的聚集、传输、储存、分析、运算、剖断、决定方案，以到达信息把持的目的。对智能化程度高电机一体化的信息把持体系还包含了常识获得、推理机制和自进修功能等常识驱动功能。活动传递：活动传递使构成电机一体化体系各构成要素之间，不合类型活动的变换与传输和以活动把

10、持为目的的优化。3、主动化技巧：所谓主动化技巧，是指人类应用各类技巧手段和方法来代替身往完成各类测试、分析、剖断和把持工作，以实际预期的目的、功能。一个主动化体系平日由多个环节要素构成，以完成信息的获得、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的履行等功能，最后实现主动运行目的。选型与设计把持体系各功能元件的选型与设计：1、单片机选用INTEL公司临盆的8031单片机单片机，它重要经由过程并行8255口担当把持体系的旌旗灯号处理：接收体系对转矩、阀门开电机一体化启、封闭及阀门开度等设定旌旗灯号，并供给三相PWM波产生器所需要的把持旌旗灯号；处理IPM发出的故障旌旗灯号和报警旌旗灯号；处理经由过

11、程模拟输进口接收的电流、电压、地位等检测旌旗灯号；供给显示电动履行机构的工作状况旌旗灯号；履行把持体系来的把持旌旗灯号，向把持体系反响旌旗灯号；2、三相PWM波产生器PWM波的产生平日有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂，有温漂现象，精度低，限制了体系的机能；数字法是按照不合的数字模型用计算机算出各切换点，并存进内存，然后经由过程查表及需要的计算产生PWM波，这类方法占用的内存较大年夜，不克不及包管体系的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波把持旌旗灯号，包管微处理器有足够的光阴进展全部体系的检测、保护、把持等功能，文中选用MITEL公司临盆的SA8282作为三相PWM产生器。SA8282

12、是专用大年夜范围集成电路，具有自力的标准微处理器接口，芯片内部包含了波形、频率、幅值等把持信息。3、智能逆变模块IPM为了满足履行机构体积小，靠得住性高的恳求，电机电源采取智能功率模块IPM。该履行机构重要实用功率小于5.5kW的三相异步电机，其额定电压为380V，功率因数为0.75。经计算可知，选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足体系恳求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体，并内置过电流、短路、欠电压和过热保护和报警输出，是一种高机能的功率开关器件。4、地位检测电路地位检测电路是履行机构的重要构成部分，它的功能是供给准确的电机一体化地位旌旗灯号。关键标题是地位传感

13、器的选型。在传统的电动履行机构中多采取绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被镌汰。差动变压器因为线性区太短和温度特点不睬想而遭到限制。导电塑料电位器今朝较为风行，但它是有触点的，寿命也弗成能很长，精度也不高。笔者采取的地位传感器为脉冲数字式传感器，这类传感器是无触点的，且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。5、电压、电流及检测检测电压、电流主假设为了计算电机的力矩，和变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。因为变频器输出的电流和电压的频率范围为050Hz，采取惯例的电流、电压互感器没法满足恳求。为了快速反响出电流的大年夜小，采取霍尔型电流互感器检

14、测IPM输出的三相电流，对IPM输出电压的检测采取分压电路。6、通信接口为了实现计算机联网和长途把持，选用MAX232作为体系的串行通信接口，MAX232内部有两个完全雷同的电平转换电路，可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS-232标准电平，把其它微机送来的RS-232标准电平转换成TTL电平给8031，实现单片机与其它微机间的通信。7、时钟电路时钟电路重要用来供给采样与把持周期、速度计算时所需要的光阴和日历。文中选用时钟电路DS128电机一体化87。DS12887内部有114字节的用户非易掉性RAM，可用来存进需经久保存的数据。8、液晶显示单位为了实现人机对话功能，选用MGLS12

15、832液晶显示模块构成显示电路。采取组态显示方法。经由过程菜单项选择择，可分别对阀门、力矩、限位、电机、通信和参数等旌旗灯号进展设置或调试。并采取文字和图形相结合的方法，显示直不雅、清楚。9、法度典范出格自恢复电路为了包管在强干扰下法度典范出格时体系可以或许主动地恢复正常，选用MAX705构成法度典范出格自恢复电路，监视法度典范运行。如图2-3所示，该电路由MAX705、与非门及微分电路构成。工作道理为：一旦法度典范出格，WDO由高变低，因为微分电路的感化，由"与非"门输进引脚2变成高电平，引脚2电平的这类变更使"与非"门输出一个正脉冲，使单片机产生一次

16、复位，复位停顿后，又由法度典范经由过程P1.0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲，使WDO引脚回到高电平，法度典范出格自恢复电路持续监视法度典范运行。?电机一体化从道理到应用?是"电工电籽实用技巧"丛书之一，共分12章，内容包含：电机一体化概述，机械零部件，电子零部件，电气零部件，常常应用电气接头与仪表，离散传感器，模拟传感器，安然装配，改变装配和一体化机构，电机一体化的接赚钱巧，机械人技巧，数控机床。?电机一体化从道理到应用?适宜从事电机一体化行业的工程技巧人员、工科院校相干专业师生、电机一体化爱好者、电子技巧人员、电工技巧人员、电气技巧人员、电子爱好者和岗前培训人员参

17、考阅读。课程简介核心课程机械制图AutoCAD应用、电工技巧根本、工程力学、机械设计根本、机床概论、金属工艺学、单片机道理与应用、电子技巧根本、传感器与检测技巧、液压、气压迁移转变、机床电器把持、数控机床编程、PLC、电力电子技巧、数控机床与维修、电机一体化技巧介绍等。实训课程电工技巧根本实训、金工练习、电子技巧根本实训、单片机道理与应用实训、液压传动实训、电力拖动把持线路实训、PLC编程实训、数控机床维修实训、卒业实训、职业生活规划、大年夜学生活规划、职业情况认知、成功素养拓展、工作才能晋升、豪情自立创业、求职过程胜出、初涉职场转型等。培养目的与就业偏向培养学生具有机、电、液必定的理论常识和

18、较强的理论技能；具有机械加工设备的初步把持技能和数控加工、数控编程的才能；具有从事电机技巧必须的理论常识和综合职业才能的电机设备、主动化设备和临盆线的运行与保护人员，并具有设备改革才能的高等技巧综合性应用型人才。能在电机设备制造企业、从事电机产品设计与开拓、企业与车间临盆技巧治理等工作，和电机一体化设备的安装、调试、维修、发卖及治理；通俗机床的数控化改装等。我也是学电机的，如今在一家仪表公司工作，做工艺技巧工程师，本职就是对一些工装进展改进，进步装配效力。如今用的气动常识较多，有时会用到单片机和plc，并且都是根据工装的恳求需要的，也不会让你自力编程，都是一些买来已编好的，所以想往软的偏向走不

19、太实际，毕竟能自力编程的人不久不多，并且耗时长，调试费事。工作后你就会创造，黉舍学的一些专业常识只要有些懂得就够了，别人提的时刻不至于不知道，没需要特别专精，作为一名设计师，理清一条设计思路，如何把设计化繁为简，为公司推敲设计本钱才是你应当推敲的标题。机械根本，机械制造，电气主动化，PLC，数电。单片机，CAD，电工根本，这个是我读大年夜专时刻要考的，自考的不是很清楚，你往报考的处所咨询一下，就会知道啦.或上自考报考网上查阅。天然会明白了，我之前自考本科，在报考网上都可以查到本身要考甚么科目，然后针对性买甚么书的。机械方面：机械制图，机械设计，工程材料，工程力学，数控编程技巧，autoCAD，Mastercam软件，C#电工方面：可编程把持器PLC，单片机，主动把持道理，数字电路，电工电子练习课程：电力拖