机电一体化技术导论实用教案

1、会计学1机电机电(jdin)一体化技术导论一体化技术导论第一页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论2第1页/共56页第二页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术一体化技术导论导论3第2页/共56页第三页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论4机械技术（机械学，机构学）机电一体化技术领域微电子技术（半导体技术、IC、LSI、VLSI） 机电一体化的涵义 机械工业 3C机电一体化机电一体化微电子技微电子技术术计算机技术计算机技术第3页/共56页第四页，共57页。第一章第一章

2、机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导一体化技术导论论52. 概念(ginin)的提出mechanics机械学、力学 electronics电子学+Mecha tronics机械电子学或机电一体化=机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造工程中的协同集成。产品设计和制造工程中的协同集成。第4页/共56页第五页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论63.3.定义：定义：第5页/共56页第六页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论7“机电一

3、体化”涵盖(hn i)“技术”和“产品”两个方面。技术：群体技术：群体(qnt)技术有机融合技术有机融合产品：新的功能和性能的新产品产品：新的功能和性能的新产品机电一体化第6页/共56页第七页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论8 机电一体化技术特征：从系统(xtng)的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术信号变换技术、以及软件技术等群体技术，设计优化系统(xtng)的系统(xtng)工程技术。第7页/共56页第八页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdi

4、n)一体化技术导论一体化技术导论9应用领域：机械为主 汽车、电站、仪表、化工、通信、冶金、国防、航空航天等产品概念：数控机床、机器人 产品制造和过程控制的大系统:FMS、CAD/CAM、CAPP和CIMS和各种工业过程控制系统、智能化设备。产品方面：微电子装置取代某些机械(jxi)部件的原有功能，赋予产品许多新的功能如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。 第8页/共56页第九页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论10 电气机械在设计过程中不考虑或少考虑电器与机械的内在联系； 机械和电气装置之间界限分明，以机械联结

5、(linji)为主，装置是刚性的； 装置的控制以基于电磁学原理的各种电器；机电一体化产品具有“智能化” 本质差别。4.4.机电一体化与机械电气化的区别机电一体化与机械电气化的区别第9页/共56页第十页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论11 机电一体化产品(chnpn)是机械系统与微电子系统，特别是与微处理器或微机的的有机结合，从而赋予新的功能和性能的一种新产品(chnpn)。第10页/共56页第十一页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论12一、 机电一体化系统的功能组成 第11页/共56页第十

6、二页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导导论论131. 系统的主要(zhyo)功能:对物质、能量、信息或其相互结合进行变换、传递和存储。 第12页/共56页第十三页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论14主功能输入输出组合实例123变换传递保存物质物质物质456变换传递保存能量能量能量789变换传递保存信息信息信息 不同主功能(gngnng)及输入输出的组合 材料加工或处理机交通运输机自动化仓库、包装机动力机械机械或流体传动机械或流体蓄能器电子计算机、检测仪器通信系统、传真机存储器、录像机第13页/共56

7、页第十四页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导导论论15第14页/共56页第十五页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术一体化技术导论导论16第15页/共56页第十六页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导导论论17二、 机电一体化系统(xtng)的构成要素第16页/共56页第十七页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论18第17页/共56页第十八页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论19机电一体化

8、系统要素 功能 人体要素 控制器（计算机等） 控制（信息存储、处理、传送） 头脑 传感器 检测（信息收集与变换） 感官 执行部件 驱动（操作） 四肢 动力源提供动力（能量） 内脏 机械本体 支撑与联接 躯干 第18页/共56页第十九页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导一体化技术导论论20第19页/共56页第二十页，共57页。控制器接口(ji ku)（信息）执行(zhxng)元件接口(ji ku)（机械）运行机构动力源接口（物理）接口（物理）传感器接口（信息）第20页/共56页第二十一页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)

9、导导论论22第21页/共56页第二十二页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导导论论23第22页/共56页第二十三页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术一体化技术导论导论24第23页/共56页第二十四页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论25特点：执行机构是机械装置。主要产品(chnpn)：数控机床、工业机器人、发动机控制系统和自动洗衣机等。第24页/共56页第二十五页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论26第25页/共56页第二

10、十六页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术一体化技术导论导论27第26页/共56页第二十七页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术一体化技术导论导论28第27页/共56页第二十八页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导导论论29第28页/共56页第二十九页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论30人员减人员减50%生产周期缩短生产周期缩短40%成本降低成本降低50%第29页/共56页第三十页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(j

11、sh)(jsh)导导论论31自动监视(jinsh)、报警自诊断自动保护减少可动、磨损部件3调整和维护方便，使用性能改善4具有复合功能，适用面广5改善劳动条件，有利于自动化生产6节约能源，减少耗材第30页/共56页第三十一页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导导论论32案例案例第31页/共56页第三十二页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论33理论基础与关键技术第32页/共56页第三十三页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论34理论(lln)基础与关键技术第33

12、页/共56页第三十四页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术一体化技术导论导论35机电(jdin)一体化技术的共性关键技术:理论基础与关键技术第34页/共56页第三十五页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论36传感、检传感、检测装置测装置 工况参数信息信息处理处理装置装置 控制控制装置装置 要求：传感器能快速(kui s)和准确地获取信息并且不受外部工作条件和环境的影响，同时检测装置能不失真地对信息信号进行放大、输送和转换。压力传感器旋转编码器理论基础与关键技术第35页/共56页第三十六页，共57页。第一章第一章 机电

13、机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论37 传感原理、传感材料及加工制造装配技术是传感器开发的三个重要方面。把传感器件与信号处理电路集成在一个芯片上，就形成(xngchng)了信息型传感器；若再把微处理器集成到信息型传感器的芯片上，就是所谓的智能型传感器。 理论基础与关键技术第36页/共56页第三十七页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导一体化技术导论论38实现信息处理技术的主要工具是计算机。理论基础与关键技术第37页/共56页第三十八页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论39理论(lln)基础与

14、关键技术第38页/共56页第三十九页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导导论论40自动控制技术：控制规律系统构成分析方法理论基础与关键技术第39页/共56页第四十页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论41理论(lln)基础与关键技术分析基础分析基础研究对象研究对象经典控制技术经典控制技术传递函数传递函数研究单输入、单输出、研究单输入、单输出、线性自动控制系统分线性自动控制系统分析与设计问题；析与设计问题；现代控制技术现代控制技术状态空间法状态空间法多输入、多输出、变多输入、多输出、变参量、非线性、高精参量、非

15、线性、高精度、高效能等控制系度、高效能等控制系统的分析和设计问题统的分析和设计问题第40页/共56页第四十一页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论42理论基础与关键技术第41页/共56页第四十二页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导导论论43理论(lln)基础与关键技术第42页/共56页第四十三页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导一体化技术导论论44理论(lln)基础与关键技术第43页/共56页第四十四页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术一

16、体化技术导论导论45第44页/共56页第四十五页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论46理论基础与关键技术第45页/共56页第四十六页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论47理论基础与关键技术系统总体设计系统总体设计: 优化设计优化设计 可靠性设计可靠性设计 标准化设计标准化设计 系列化设计系列化设计 造型设计造型设计第46页/共56页第四十七页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论48机电一体化技术的发展大体上可分为三个阶段：20世纪60年代以前(yqi

17、n)：初期阶段。 20世纪7080年代为：蓬勃发展阶段。 20世纪90年代后期：智能化深入发展时期。 一、发展状况一、发展状况自发状况 自觉方向发展第47页/共56页第四十八页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论49 1智能化 2. 模块化 3网络化 4. 微型化 5绿色(l s)化 6人格化发展二、发展趋势二、发展趋势第48页/共56页第四十九页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技术(jsh)(jsh)导论导论50发展(fzhn)第49页/共56页第五十页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导一体化技术导论论51发展(fzhn)第50页/共56页第五十一页，共57页。第一章第一章 机电机电(jdin)(jdin)一体化技术导论一体化技术导论52发展(fzhn)第51页/共56页第五十二页，共57页。第一章第一章 机电一体化技术机电一体化技