论机电一体化技术应用

论机电一体化技术应用

发表时间：2019-07-24T12:04:16.047Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：候宏川

[导读] 摘要：机电一体化技术是生产力发展到一定阶段的必然产物，是世界范围内较为新兴的学科，但它对世界经济已经产生了重大影响。

身份证号码：13018219900216XXXX 河北石家庄 050000

摘要：机电一体化技术是生产力发展到一定阶段的必然产物，是世界范围内较为新兴的学科，但它对世界经济已经产生了重大影响。文章对该技术的发展轨迹、未来的发展方向、我国的发展策略进行了详尽的分析阐述。如今的机械工程领域，因为微电子与计算机技术的全面应用，机械工业正朝着机电一体化方向发展，使机械工业的技术构架、功能及生产方式等模式有了翻天覆地的变化，也使工业生产逐渐侧重于“机电一体化”。

关键词：机电一体化；发展方向；应用范围

1机电一体化的主要技术

常规的机电一体化涵盖了软件与硬件2类基础技术。硬件即由机械自身、传感设备、参数处理模块及驱动模块等所构建。为了与计算机进行有效传输，我们就要使相关参数传输达到标准化和规格化。接口择取相同指标、规格，不仅可以方便信息的传递和维修，同时还可以方便设计。现阶段，相关技术工作者正侧重于开发低投资、高速串行的接口，进而规避光导纤维、信号电缆非接触化与光藕设备的大容量化等问题。而软件和硬件一定要相互制衡，统一发展。为了降低软件的研制投资，深化生产维修的有效性，我们要试着将软件予以指标化处理，将内置程序指标化、软件程序固化、程序模块化，以及大范围应用软件工程等。现阶段，机械设备大多是以钢铁材料为基本结构的，为了可以有效减轻质量，我们要对产品的基本结构予以简配举措，因此可以利用非金属合成耗材。只有在减轻机械质量的前提下，才可以使驱动系统趋于微型化，进而提高其速率，这样可以最大化地降低能耗，提高作业的有效性。以传感设备为基点，从提高精确度、灵敏度等方面入手，在此基础上要确保其具有较强的抗干扰性。

2机电一体化的发展方向

（1）网络化

计算机技术的飞速发展，给世界经济带来了革命性的变革，各种网络将全球的各种信息拉到了同一个供世界分享的平台，经济的飞速发展以及技术的竞争也变得短兵相接，而作为网络远程控制的终端设备，实际就是机电一体化产品。

（2）环保化

低碳环保是时下世界范围内关注的话题，也是有利于世界经济可持续发展的大事，世界各国对此在各个方面都倾注了大量的人力和财力，节约能源，降低能耗，减少污染，已是各行各业生存竞争甚至发展壮大的的硬性支撑。所以，机电一体化技术也不例外，其产品的开发和应用符合绿色环保的要求，才会有良性发展的巨大空间和市场动力。

（3）模块化

模块化是指研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元。由于机电一体化涉及的应用领域十分广泛，产品繁多，各种功能单元的组合又能创造出全新功能的机电一体化产品，这就给研发生产各种功能模块提供了广阔的市场空间，也会极大地推动电气产品的标准化、系列化发展，因此，模块化发展方向不论是对生产标准机电一体化单元的企业还是完整产品的企业，都将是其获得良性发展的最好路径。

（4）智能化

所谓的智能化，是指在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，而不是简单控制的一种高层次控制模型。智能化是21世纪各种科学技术发展的一个重要特征，机器人与数控机床的智能化就是机电一体化技术智能化趋势的重要体现。

（5）微型化

微型化是机电产品很自然的发展方向。近几十年的微电子技术的发展，带动了多学科相关技术的跨越式发展，机电技术也不例外。机电一体化各功能块产品在几何尺寸上已经走向了微米级、纳米级，必将会使机电设备和产品更进一步微型化和低耗能化，并在更显微的领域得到应用，从而推动机电一体化技术及其他相关技术的高速发展。

3机电一体化技术的应用范围

计算机集成制造系统的实现并非现有各分散模式的随机排列，而是全局动态的一种配置手段。其挣脱常规系统间的束缚，以构建核心的基础去控制物流和信息流，达到从经营决策直至产品开发管理的全套组合。企业集成水平的提高能够使相关生产要素间的配置得到全面深化，相关生产要素的潜能能够被全面挖掘。而柔性制造机制即为计算机化的制造模式，其通过计算机、数控机床、机器人及自动运行车等构建。柔性制造机制能够随心所欲地根据装配系统的需要，生产柔性制造机制范围内的一切工件，尤其适用于类型繁杂和中小批量生产的离散零件。

电力电子技术和微电子技术的持续发展，交流传动技术也得到了全面的应用。由于交流传动的优势，交流传动技术慢慢取代了电气传动技术，进而实现数字化目标，同时达到了矢量控制的目的，提升了系统功能的有效性。对于开放式控制系统来说，其基本是对一类指标信息交换规程进行支持，达成共识，能够对相关指标予以设计的系统，可以对各厂家产品进行兼容，具有优异的资源共享。开放式控制系统主要就是利用工业通信网络实现各控制设备、管理计算机互联的集成，通过控制室控制设备和现场总线仪表的互联，实现控制与测量的一体化。对于分布式控制系统而言，其主要就是利用一台中央计算机指挥若干台面进行现场测控与智能控制。在实际工作中，分布式控制系统主要就是依附于计算机对生产过程予以集中监视及管理，进而确保生产环节的顺利完成，达到预期的生产目标。与集中式控制系统相比，分布式控制系统的功能更强大，且具有较高的稳定性，是未来大型机电一体化系统的主要发展内容。在钢铁行业中，机电一体化要依附于微处理机，将微机、工控设备及参数传输等技术进行有效配置，择取组装合并的举措，为深化系统的一体化奠定良好的基础，提高系统控制的有效性和稳定性。

近年来，机电一体化技术已被应用于煤炭企业，其对煤矿设备的电动机、传动机制、工作设备及制动系统等的在线运行情况予以实时监控，发生故障后可以自动报警，同时精准地指出故障区域。因此，应用机电一体化技术可以改善操作人员的工作环境，提高设备的工作

浅谈机电一体化技术及应用研究

毕业论文 专业：机电一体化 论文题目：浅谈机电一体化技术及应用研究 摘要 机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状，分析了机电一体化技术的发展趋势。作为机电系的一名学生，将来工作学习都会以机电为主，所以必须掌握好各种机电的专业知识。我会本着认真的态度对待专业课的学习，提高自己的专业素养.接下来我将介绍一下我对电动机的认识。 关键词：机电一体化；技术；应用

目录 摘要 ............................................................................................................................................................ 目录…………………………………………………………………………………………..引言..............................................................................................................................................................第一章机电一体化概要......................................................................................................... 第二章机电一体化技术发展................................................................................................. 1数字化.............................................................................................................................................. 2智能化.............................................................................................................................................. 3模块化.............................................................................................................................................. 4网络化.............................................................................................................................................. 5人性化.............................................................................................................................................. 6微型化.............................................................................................................................................. 7集成化.............................................................................................................................................. 8带源化.............................................................................................................................................. 9绿色化.............................................................................................................................................. 第三章机电一体化技术在钢铁企业中应用.... ............................................................................................. 1智能化控制技术(IC)....................................................................................................................... 2分布式控制系统(DCS).................................................................................................................... 3开放式控制系统(OCS).................................................................................................................... 4计算机集成制造系统(CIMS).......................................................................................................... 5现场总线技术(ＦBT)....................................................................................................................... 6交流传动技术................................................................................................................................... 第四章机电一体化技术在钢铁企业中应用.......................................................................结束语 .................................................................................................................................... . 致谢 ........................................................................................................................................ . 参考文献 ................................................................................................................................ .

试论机电一体化的创新及发展方向 高致贵

试论机电一体化的创新及发展方向高致贵 摘要：随着经济的发展和科技的进步，机电一体化技术在我国获得快速的发展 并且在我国很多领域都得到有效的应用，比如汽车电子化产品领域、机器人领域、自动生产线和自动机领域以及数控机床领域等。随着社会和科技的发展，机电一 体化技术将会朝着绿色化、微型化、网络化和智能化的方向发展，其应用领域也 会得到有效的拓宽，为我国国民经济增长做出更多、更大的贡献。本文主要探讨 分析了机电一体化的创新及发展方向，以供参考。 关键词：机电一体化；创新；发展；方向 引言 机电一体化是一项综合性技术，是有多种学科相互交叉而成的，是社会生产 力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使得传统的 机械生产模式和设计方法逐步的淘汰，为当前各个企业的发展带来了变革。大力 发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，还能够在发展的 过程中提高其生产效率和产品质量，发展与振兴机械工业的必由之路。 1机电一体化的起源 机电一体化，英文名 Mechatronics，它的英文名字分别是由机械学的前半部 分和电子学的后半部分组成。有关于机电一体化技术最早的概念，起源于在日本1971 年的《机械设计》杂志期刊上。其后，随着机电一体化技术的应用和理念开 始被越来越多的人们接受和使用，有关于机电一体化的发展，也开始进入了稳步 上升期。后续在美国出版的 WEBSTER 英文大词典中，正式收录了关于机电一体化的英文概念。可以说这一点意味着。有关于机电一体化技术已经得到了世界上各 个国家学术界的承认与认可。对于机电一体化技术在各类企业中的应用，其所产 生的价值和回报也得到了一致承认与赞同。 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。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品 与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢 复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子 技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入 发展，已经开发的产品也无法大量推广。 2 机电一体化产品的创新 机电一体化产品虽然是一种包含了高科技含量的产品，但社会需要在不断变化，机电一体化产品也需要实现不断的创新，才能真满足消费者的新需要，促进 社会更好的发展。具体而言，机电一体化产品创新主要包括以下几方面的创新： 2.1外观的创新 客户在刚刚接触产品时，多对产品的外观有较高的要求。产品外观设计精美，能够为客户留下好印象，刺激客户购买产品的欲望，因此，机电一体化产品在创 新方面，需要重视外观设计的创新。设计者要能够结合产品的使用性能，尽可能 把产品外观设计好，以吸引客户注意。 2.2产品结构的创新 产品结构的创新是产品创新的一项非常重要的内容。机电一体化产品在产品 设计的过程中，就需要进行产品结构上的创新。产品结构的创新主要体现在传动 方式、物理机械结构、动力装置以及周边设备搭接形式等方面的创新。对于产品

机电一体化在机械中的应用

机电一体化在机械中的应用 发表时间：2019-07-19T09:32:26.637Z 来源：《新材料.新装饰》2019年1月上作者：崔跃宗[导读] 近年来，经济的不断发展，科技的不断进步，作为现代科学技术的重要组成部分，机电一体化技术在飞速发展并得到了广泛应用。在机械生产中，机电一体化技术的引入，不仅可以提高机器的生产效率，同时也提高了机械工作的安全系数，保障了工作人员的生命安全。国家对机械化安全生产越来越重视，加大了对机械设备的投入，机械正在朝着向机电一体化的方向发展。 （石家庄星天电子科技有限公司，河北石家庄 050091）摘要：近年来，经济的不断发展，科技的不断进步，作为现代科学技术的重要组成部分，机电一体化技术在飞速发展并得到了广泛应用。在机械生产中，机电一体化技术的引入，不仅可以提高机器的生产效率，同时也提高了机械工作的安全系数，保障了工作人员的生命安全。国家对机械化安全生产越来越重视，加大了对机械设备的投入，机械正在朝着向机电一体化的方向发展。关键词：机电一体化技术；机械；应用 二十一世纪，人们生活水平的不断提高，对机械设备的需求呈逐年递增的趋势，为了满足更多人的需求，加大机械的生产效率，是企业的当务之急。在生产机械设备的同时要做到保护环境，安全生产。机电一体化技术是现代科技不断发展下的产物，它综合了计算机技术、机械技术、自动控制技术、微电子技术等方面现代技术，在生产效率、安全性能等方面都有了较大的改进。尤其是微型计算机技术、传感技术在近些年来发展迅速，大大提高了机电一体化技术在机械中应用的性能，从而促进了我国机械工业的发展。 1机电一体化技术的概述 机电一体化也就是我们通常说的机械电子工程学，它涵盖了多个学科的基础知识，综合了自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、液压技术、机械技术等多门技术，应用十分广泛。技术应用初期，主要是机械方面。随着科技的不断发展，微电子技术成为了机电一体化技术的核心技术，与机械技术的有效结合，使得在机械中的应用取得了明显的成效。目前，机电一体化设备在机械中的应用越来越广泛。 2机械机电一体化的特征以及应用作用发挥 2.1 机械机电一体化的特征体现 机械机电一体化的运用有着鲜明特征体现，生产能力强的特征比较突出。机电一体化目标的实现对信息自动处理的作用能充分发挥，这样机械就能在自动化的运作能力上表现的比较强，对设备运用的灵敏度检测也能实现。机电一体化的设备系统控制，能有效保障产品的生产效率，在产品的性能上也能保障。特征还体现在安全性方面。实现了机电一体化，就能有效保障机械的安全运行[1]。基于机电一体化系统的多样化功能，在机械设备的运行当中自动诊断功能的发挥也比较突出，从而就提高了设备运行的安全。除此之外，机电一体化系统在使用性能上也比较强，在应用的范围也比较广泛。 2.2 机械机电一体化应用作用发挥 工程机械中机电一体化的应用有着诸多积极作用发挥，在监控作用方面表现的比较突出。工程机械机电一体化的电子监控系统的应用，对机械设备的运行状态能实时性的监测，在机械出现了严重磨损的时候，系统的自动诊断功能就能发挥其积极作用，这对故障的及时性解决就提供了方便。在机电一体化的目标实现下，对工程机械的正常化作业有着保障，能最大化的降低安全事故。 3机电一体化技术在机械中的具体应用 3.1在综合机械中的应用 机电一体化技术在机械中的应用常见的是机械采煤，机电一体化技术的应用，不仅推动了我国煤矿自动化进程的发展，同时也是我国煤矿综合机械化采煤技术的重要标志。近年来，采煤技术由之前的液压牵引逐渐向电牵引的方向发展，控制系统也进入了计算机智能控制化阶段。以计算机技术为核心，使用电液动力驱动，出现自动化控制的新格局。 3.2在矿井运输提升产品中的应用 近年来人们对煤矿的过度开采，煤矿资源的减少，使得煤矿的开采难度在不断增加，为了不但满足人们的不断需求，必须对煤矿的井上、井下的提升和机械的智能性、稳定性等方面的性能进行提升。在比较发达的国家，煤矿的运输系统采用的是直流式交流变频、控制核心为电子器件的带式运输机，就我国目前的发展情况，煤矿井下使用的最多的还是皮带化生产和大容量的强力带式运输机运输，随着计算机技术的不断深入，对于使用中遇到的轴承温度异常、皮带倒转、断带等常见问题都能很好的解决。 3.3在掘进机中的应用 掘进机技术在机械中应用逐渐普及，电气部分的隔爆照明灯、矿本质安全型操作箱、矿用隔爆兼本质安全型开关箱等设备构成了掘进机的电气系统。电气系统和液压系统的相互结合，可以大大提高生产效率，实现整机生产作业。掘进机电气系统使用的操作箱和开关箱，采用的都是动力载波技术，符合安装简便、性能高的全新设计理念。可编程控制器是整个掘进机的核心部分，不仅可以反映电机的实际工作电压、运行状态信息，还可以实时进行监控和保护短路、油泵等操作，确保了整个煤矿的安全。可编程控制器可以随时接收漏电检测、电流互感器等输出的信号，根据信号会做出相应的判断，进而保护电控系统。 3.4在安全生产、监控系统中的应用 为了更好的保护机械设备的电动机、工作装置、传动系统、液压系统和制动系统等装置的安全，在安全生产监控方面，实时在线运行状态监控。当某个设备出现故障时，监控设备可以自动检测，并准确地判断出出现故障的部位，结合具体的情况，给出合理的解决方案。这样做不仅可以减少设备的维修工序，节约了一定的费用，同时还提高的设备的安全性能和稳定性，为操作者节约了很多工作时间。尤其是近几年传感技术的突飞猛进，使得监控系统的性能提升了很多。从使用的设备情况来分析，传感器普遍存在使用寿命短、稳定性差等问题，为了改善这一情况，将传感器更好地应用于机械中，国家投入了大量的人力、物力、财力，进行相关科技的研究，但是效果并不明显。相比于其他发达国家，他们采用的是以发展为信息传输介质用光缆代替同轴电缆，信息媒介由声像代替字符的计算机网络监控传输，这说明我们国家需要不断加大投资力度，努力提高科技水平。 4机电一体化技术带来的积极影响

机电一体化

检测系统习题与思考题 1.基本转换电路的功用是什么？ 答：被测物理量经过传感器变换后，往往成为电阻、电容、电感、等电参数的变化，或电荷、电压、电流等电量的变化。当传感器的输入信号是电参数形式时，需采用基本转换电路将其转换成电量形式，然后再送入后续检测电路。 2.模拟式和数字式传感器信号检测系统的组成如何？ 3.设计一个可实现12细分的并联电阻链移相细分电路，计算各电阻值，画出电路图，并 说明各细分脉冲出现的顺序。 4.试叙述光栅四倍频电子细分电路的工作原理。设有一光栅，其刻线数是250线/mm，要 利用它测出0.5um的位移，应采取什么措施。 5.噶是噶 6.噶 7.噶 8.人gas 9.噶 机械系统 1.滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？ 2.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些？ 3.简述导轨的主要作用，导轨副的组成、种类及应满足的基本要求。 4.轴系部件设计的基本要求 5.旋转支撑的种类及基本要求 常用伺服系统 1.步进电机常用有哪些控制方式？分析顺转、逆转顺序。 2.步进电机驱动电源有哪几种供电方式？分析每种供电方式的原理。 3.试举出几个具有伺服系统的机电一体化产品实例，分析其伺服系统的基本结构，指出其 属于何种类型的伺服系统。 4.某五相步进电机，通电方式为AB-ABC-BC-BCD-CD-……，试计算其步距角。 5.某步进电机驱动电路如图所示，试分析其工作原理。 6.试从结构、成本、稳定性、和精度等方面分析开环、闭环、半闭环伺服系统的特点及应 用场合。设计相应的系统时，都应注意哪些问题？ 7.闭环伺服系统在什么样的条件下可简化成低阶系统？这样简化将带来什么样的误差？ 简化的目的是什么？ 8.采用比例积分调节器控制的电压负反馈调速系统，稳态运行时的速度是否有静差？为什 么?试说明理由。 9.为什么120度导电型的逆变器既可用于电压型，也可以用于电流型，而180度导电型的 逆变器只可以用于电压型。

机电一体化技术应用复习题(附答案)

机电一体化技术应用复习题 一、填空题 (每空2分) 1. 机电一体化技术的主要特征：整机结构最优化、系统控制智能化、操作性能柔性化。 2. 可编程序控制器的英文简称PLC 。 3. S7-200PLC型号CPU224XPCN：14点数字量输入、10点数字量输出、2路模拟量输入、1路模拟量输出。 4. S7-200PLC型号EM235CN是模拟量扩展模块、4路输入、1路输出。 5. S7-200有6个高速计数器为HSC0～HSC5、高速计数器有12种工作模式。 6. 编码器有增量式和绝对式。 7. S7-200有2种高速脉冲输出、为PTO和PWM。 8. S7-200高速脉冲输出占用输出端子Q0.0和Q0.1。 9. S7-200主从模式通信的网络读指令为NETR，网络写指令为NETW。 10. S7-200自由端口模式通信的网络发送指令为XMT，网络接收指令为RCV。 11.典型气压传动系统是由气压发生装置、执行元件、控制元件、和辅助元件四个部分组成。 12.气动表压力是以相对于大气压压力的差来表示。 13.气缸按照运动形式分为直线气缸、摆动气缸、和转动气缸3种。 14.压力控制阀可以分为3类减压阀、溢流阀、和顺序阀。 15.上图所示的方向控制阀是单控、二位、五通阀。 16.传感器由敏感元件、传感元件及测量电路三部分组成。 17.电容式传感器有三种类型变面积式、变隙式及变介电常数式。 18.光电式传感器有三种类型对射式、反射式及漫射式。 19.伺服电机分为直流伺服电机和交流伺服电机。 20.步进电机分为反应式、永磁式和混合式。 21.变频器通过改变电源的频率来调节交流电机的速度。 二、名词解释(每小题4分) 1、FMS 2、CIMS 3、 PLC自由端口通信 4、传感器 5、传感器灵敏度 6、传感器线性度 7、传感器迟滞 8、传感器分辨力 9、光电效应10、霍尔效应11、A/D 12、D/A 13、 PWM 14、步进电机的步距角15、步进电机的运行矩频特性

浅论机电一体化技术的应用及其发展 查正运

浅论机电一体化技术的应用及其发展查正运 摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，机电一体化是机械 工程和自动化技术的有效结合，对于生产活动产生深远影响，是一次重要的技术 变革。机电一体化技术优势明显，已经被广泛应用到生产活动中去，成果尤为显著，但是需要看到的是，机电一体化技术还有很大的发展空间，赋予机器人性化 特点，逐渐朝着智能化、微型化和集成化方向发展。本篇文章深入探讨了机电一 体化技术应用现状，并且对其未来发展方向进行预测，仅供参考。 关键词：机电一体化技术；发展；应用方向 引言 快速发展的信息技术是促进机电一体化技术发展的重要动力，机电一体化技 术的快速发展使得产品生产自动化水平显著提升，大大降低人工的工作强度，从 而间接降低人力成本。机电一体化设备可以快速获得海量数据，并对其进行深度 处理，在此基础上修正和改进产品缺陷，这也是人工所很难实现的。机电一体化 设备的安全性和可靠性较高，其本身具有自我监测系统，能够对设备的运行状态 进行实时监测，如果设备出现问题，则会立即通知并自动启动相关的保护机制， 即便出现意外，机电一体化技术也能够将损失控制在最低。机电一体化技术能够 有效节约资源，由于其本身智能化水平较高，所有设备的运行都处于被监控状态，所以其可以及时调整低工作量设备的工作功率，有效降低相关能源消耗，同时其 具有较高的自动化水平，所以可以大大减少人工投入，降低人力资源消耗，提高 生产效率，间接节约资源。基于这诸多优势，对机电一体化技术的应用及未来发 展加以探讨十分必要。 1机电一体化技术的概述 机电一体化也可以称为机械电子技术，从国外逐渐传递到国内，它是机械工 程与自动化技术相结合后的产物。因此可以说机电一体化技术既离不开机械工程 技术作为载体，也离不开自动化技术将其升华。虽然机电一体化技术所结合的技 术种类比较清晰，但是该技术所涵盖的领域却十分广泛，除了依靠机械工程技术 和自动化技术以外，要想达到真正的自动化目的还要结合计算机技术以及电子信 息技术，近年来，人工智能技术也快速兴起，有关于人工智能技术研究成果频出，因此机电一体化技术的下一发展阶段必将结合人工智能技术。有关于机电一体化 技术的机械设备距离人们的生活并不遥远，除了工厂和农场中的机械设备以外， 汽车中的安全气囊、防滑刹车系统以及自动售票机都应用到了机电一体化技术。 机电一体化技术是由：机械技术、传感器技术、计算机与信息处理技术、接口技术、伺服驱动技术、自动控制技术等等许多高新技术组合而成的。 2机电一体化技术的应用 2.1智能系统中应用 机电一体化技术在智能制造中得到推广和应用，主要运用是最为重要的传感 技术，提高了制造业自动化生产能力，实现了对生产活动的智能化调节。产品的 生产和制造过程中，工序多并且复杂，以前都是依靠人去操作和完成，机电一体 化技术运用到生产制造中去，每道工序和生产流程都离不开传感技术的支撑，通 过传感设备采集和收集生产活动中各项信息和数据，自动将其传输到集成系统中，对各项信息进行高效分析，得出准确结论，判断接下来应该采取什么行动，严格 的控制和管理生产活动，确保按照计划完成生产任务，避免人为操作失误，精确

机电一体化技术第二版课后习题答案

第1章 1-1、机电一体化是在机械主功能、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构成系统的总称。 1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么？ a、机械本体：用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理地结合起来，形成有机的整体。 b、动力系统：为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。 c、传感与监测系统：将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量，同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。 d、信息处理及控制系统：接收传感器与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制的功能。 e、执行装置：在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。 1-3、工业三大要素：物质、能量、信息。 1-4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比，具有较高的功能水平和和附加值，它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益。 1-7、机电一体化的主要支撑技术：传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术。 1-8、机电一体化的发展趋势：智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化、自适应化。 第2章 2-1、机电一体化系统对传动机构的基本要求：传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电动机等其他环节的动态性能相匹配等要求。 2-2、丝杆螺母机构的传动形式及其特点：a、螺母固定、丝杆转动并移动；b、丝杆转动、螺母移动；c、螺母转动、丝杆移动；d、丝杆固定、螺母转动并移动；e、差动传动。 2-3、滚珠丝杆副的组成及特点：由丝杆、螺母、滚珠和反相器四部分组成；具有轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。 2-4、滚珠丝杆副的选择：结构形式的选择、结构尺寸的选择 2-5、齿轮传动各级传动比分配原则：①等效转动惯量最小原则②重量最轻原则③输出轴转角误差最小原则（最末两级的传动比应取大一些，并尽量提高最末一级齿轮副的加工精度）； 2-8、齿轮传动侧隙的调整有偏心套调整、双片薄齿轮错齿调整和轴向垫片调整等多种方法。 2-9、机械执行机构的基本要求：①惯量小、动力大；②体积小、重量轻；③便于维修、安装；④易于计算机控制。 2-10、简述各种传感器的特性及选用原则？ 一、静态特性是指当测量处于稳定状态下，传感器的输入值与输出值之间的关系。主要技术指标包括：1、线性度。2、灵敏度。3、迟滞。4、重复性。5、分辨率。6、零飘。二、动态特征是指传感器测量动态信号时输出对输入的响应特性。 （1）电气式，具有操纵方便、适宜编程、响应快、伺服性能好、易与微机相接等优点；（2）液压式，优点是输出功率

机电一体化小论文

传感器在机电一体化中的应用研究 字数在5000字以上，最好包含少量的照片和原理图（或示意图），照片可以直接参考资料里面的，原理/示意图最好是自己绘制，图形要求清晰，大小合适，图片一律采用“嵌入型”； 包含的内容需有题目、目录、摘要、关键词、正文、结束语和参考文献。格式要求美观大方，字号小四，字体宋体，行距1.25倍，； 摘要：随着科学技术的不断发展,机电一体化技术已广泛的应用到各个领域 当中,为人类社会的发展做出了巨大的贡献。而传感器技术在机电一体化技术的应用,不仅有效的提高了传感器的精确度,还使得机电一体化技术达到一个新的高度。传感器是自动化系统和信息系统的关键性基础器件,其技术水平直接影响到自动化系统和信息系统的水平,自动化技术水平越高,对传感器技术依赖程度越大。在信息社会中,人们为了推动社会生产力的发展,需要用传感器来检测许多 非电量信息,如力、压力、流量、速度、温度、湿度以及生物量等等。传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象,作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集——传感技术也将日益发展，传感器也加将无所不在。

关键词：传感器技术机电一体化 正文：一、传感器的研究现状 随着科学技术的不断发展,机电一体化技术已广泛的应用到各个领域当中,为人类社会的发展做出了巨大的贡献。而传感器技术在机电一体化技术的应用,不仅有效的提高了传感器的精确度,还使得机电一体化技术达到一个新的高度。传感器是自动化系统和信息系统的关键性基础器件,其技术水平直接影响到自动化系统和信息系统的水平,自动化技术水平越高,对传感器技术依赖程度越大。在信息社会中,人们为了推动社会生产力的发展,需要用传感器来检测许多非电量 信息,如力、压力、流量、速度、温度、湿度以及生物量等等。传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象,作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。 从20世纪80年代起，逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”，各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域，传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 机电一体化又称机械电子学，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。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术。 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、

机电一体化

方向信号 (a) 脉冲＋方向 (b) 正脉冲＋负脉冲 实验五 步进电机单轴定位控制实验 一、实验目的 1．学习和掌握步进电机及其驱动器的操作和使用方法 2．学习和掌握步进电机单轴定位控制方法 3．学习和掌握PLC 单轴定位模块的基本使用方法 二、实验原理 步进电动机是一种将电脉冲信号转换为相应的角位移或直线位移量的机电执行元件，即步进电动机输入的是电脉冲信号，输出的是角位移或直线位置。每给一个脉冲，步进电动机转动一个角度，这个角度称为步距角。运动速度正比于脉冲频率，角位移正比于脉冲个数。 步进电动机典型控制系统框图如图5.1所示。 图5.1 步进电动机典型控制系统框图 位置控制单元可根据需要的频率和个数以及设定的加减时间控制步进电动机运动。 由于步进电动机需要正反转运动，因此定位单元的输出脉冲形式有“脉冲＋方向”和“正脉冲＋负脉冲”两种，它们均可控制步进电动机正反转运动。输出脉冲形式通过参数设定来选择。其脉冲形式如图5.2所示。 图5.2 定位模块的两种输出脉冲形式

频 率 （HZ ） 脉冲数（PLS ） f 1 S 2 S 3 S 1 由于步进电动机的电磁惯性和所驱动负载的机械惯性，速度不能突变，因此定位模块要控制升降频过程。步进电机升、降频过程如图5.3。 图 5.3 步进电机升、降频示意图 其中：f 1——设定的运行频率，应小于步进电动机的最高频率； S 1——设定的总脉冲个数； S 2——升频过程中脉冲个数，由加速时间和运行频率确定； S 3——降频过程中脉冲个数，由减速时间和运行频率确定。 一般情况下，S 2＝S 3。 步进电动机驱动器将位置定位模块的输出脉冲信号进行分配并放大后驱动步进电动机的各相绕组，依次通电而旋转。驱动器也可接受两种不同形式的脉冲信号，通过开关来选择，定位模块和驱动器的脉冲形式要相同。另外，为了提高步进电动机的低频性能，驱动器一般具有细分功能，多个脉冲步进电动机转动一步，细分系数一般为1、2、4、8、16、32等几种，通过拨码开关来设定。 步进电动机驱动生产机械的运动部件。 位置定位模块、步进电动机及驱动器种类很多，本实验中采用的是三菱FX2N 系列PLC 中的双轴定位模块FX2N-20GM ，该模块与PLC 相连，可以单独或同时控制两个步进电动机，步进电动机和驱动器为和利时产品。实验系统结构框图如图5.4所示。 图5.4 实验系统结构框图

机电一体化技术的应用及发展趋势

机电一体化技术的应用及发展趋势 摘要：随着我国工业生产水平的不断提高，机电一 体化技术的应用也日趋广泛，成为现代工业技术发展的重要?酥局?一，了解和掌握机电一体化技术的应用和未来发展前景，也是当前机械工程领域关注和研究的重点课题之一。本文从机电一体化技术的发展入手，分析了机电一体化的发展前景趋势，希望能借此给同行们提供一些有价值的参考。 关键词：机电一体化技术应用发展趋势 1.机电一体化的技术应用 机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。 机电一体化技术的应用领域十分广泛，主要应用在数控机床、计算机集成制造系统、柔性制造系统、工业机器人等方面。它在应用技术方面主要包括软件和硬件两个大的方面，其在不同领域中的具体应用的核心技术包括： 1.1在现代机械制造业中的应用 机械制造业的市场竞争局面紧张，而在传统的机械制造行业中，规模和经济基础是决定市场占有率的关键，而社会发展到今天，制造业已经打破了单纯依靠人力生产的技能传统，取而代之的是电子计算机技术、敏捷制造、柔性制造、

并行工程和计算机数字控制技术等高新技术制造系统占据 了信息竞争主导地位，起到了促进生产模式创新和发展的作用。 1.2在钢铁行业中的应用 机电一体化技术在钢铁企业中的应用主要是计算机集 成制造系统，是将人、生产经营、生产管理和整个生产管理过程的全方面有效连接的一种控制系统。从原料进入生产企业，到原料的加工生产和成品的发货等全方面加以监控的新技术应用。 1.3在饮料食品行业中的应用 机电一体化作为一种应用发展最快的新技术，在饮料食品行业的包装机械开发、设计和制造等方面也被广泛引入，大大提高了生产加工的自动化水平，提升了生产能力和管理效率，为企业在行业中的优势竞争地位奠定了基础。 此外，机电一体化的技术应用还包括在现场总线技术方面和交流传动技术方面的应用。现场总线技术其实就是将新型的信号传输技术替换成现场总线技术的一种方法，在有效控制的基础上实现双向的信息传送。而交流传动技术则是将矢量控制技术进行实用化应用的代表，是数字技术发展的产物，在未来，还将取代直流传动技术。 2.机电一体化技术的未来发展趋势 当前，光机电一体化技术作为一种新兴的学科，在多年

论机电一体化技术的应用及发展趋势

论机电一体化技术的应用及发展趋势 摘要：伴随我们国家经济的持续进步，计算机等相关技术也发展的愈来愈快， 这也为机电一体化技术在各行各业之中的应用打下了良好的基础，同时也促使机 电一体化技术向更高的台阶迈进，在当前的大环境下，其具有良好的发展趋势。 基于此，笔者本文对于机电一体化技术的应用以及其在未来的发展趋势进行了简 要的分析，期望能为相关工作人员带来一份参考。 关键词：机电一体化；技术应用；发展趋势 引言 对机械相关行业而言，由于计算机等相关技术的持续进步并且愈来愈多的运 用在机械行业之中，这就成为了机电一体化技术，这项技术对于机械行业的进步 有着至关重要的作用。另外，在机电一体化对数据的采集过程中，PLC 技术也普 遍的被运用其中，其能够对各项数据进行高速的处理并且做出下一步骤的分析。 与此同时，机电一体化技术也愈来愈多的在工业企业中进行运用，这不仅能够提 升其生产效率，还显著的降低了其经营成本。目前，我们国家工业机器人的研发 也处在不断进步的时期，工业机器人的研发能够明显的提升工业企业的生产结构，帮助工业企业保证产品品质的同时，还能够按时按量的完成生产要求。 一、机电一体化技术的核心 1. 机电一体化技术的核心是由硬件与软件组合而成的，而硬件技术是机电一 体化的基本，其包括了信息处理装置以及驱动装置。目前我们国家最为常用的一 种驱动装置就是电机，但是由于这种装置相对来说比较落后，导致严重制约了其 使用的效率。基于此，我们国家的相关研发人员也在对信息处理装置、PLC 装置、电机这三种设施进行融合研究，期望能够提升机电一体化技术的性能。 2. 传感器技术 尽管目前我国传感器技术研发工作已经有了很大的进步，已经研发出了精确 性比较高的传感器，然而因为成本过高，并且批量生产专业性过强的因素，还没 有办法被普遍的使用。因此，当前普遍使用的传感器在精准性、灵活性上还有着 一些问题，但是随着我国科研人员的不断研发，高性能传感器在未来必定会运用 在机电一体化技术之上。 3. 机械制作技术 现如今，我们国家的机械技术已经比较成熟了，但是在机械设备功能、精准性、重量方面仍然有着进步的空间。因此，可以通过运用密度较高，强度较硬、 重量较轻的高新材质代替固有的材质，这样能够显著的提升机械设备工作效率， 降低机电一体化技术在应用过程中的能源消耗。 二、机电一体化技术的应用 1. 机电一体化技术在数控机床中的应用 数控机床行业是我们国家基本装备的重要生产途径，其生产制造的水准能够 直接影响到当前高级装备技术的发展。如今我们国家很多行业在进行生产制造的 过程都离不开数控机床，固有的机床需要人工来进行操作，这种模式具有操作复 杂且浪费时间的缺点，但是现在随着机电一体化技术的不断提高，我国已经建设 出了很多的自动化生产车间，其具备高效、高品质的特点，不但帮助企业降低了 人工成本的投入，还能够让生产的效率大幅度的提高。机电一体化技术运用在数 控基础之上，是利用机械设备与 PLC 之间互相传递信息而实现的。另外，其还能 够有效的解决企业的安全隐患，对于一些生产过程中有着安全风险的部分，可以

机电一体化论文

专科毕业实习报告 学生：赵树满 学习中心：河北唐山丰南奥鹏学习中心 专业：机电一体化技术 层次：高起专 提交日期：2016年1月19日 机电一体化技术专业实习报告

第1章绪论 1.1概述 二十一世纪，关于机电一体化技术的研究和应用已成为全球性的课题，机电一体化是以机械技术和电子技术为主题，多门技术学科互相参透、互相结合的产物，是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科。 第2章机电一体化技术发展（具体内容） 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步于发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 2.1数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可能性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2.2智能化

即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分叉等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.3模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速机电一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的机电一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 2.4网络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，

机电一体化在日常中的应用

机电一体化在家庭电器的 应用和发展 学院：机械工程学院 班级：14机电专升本 姓名：许强 学号：1403050017

【摘要】：机电一体化技术又称机械电子技术，是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术与机械技术相结合的综合性高新技术，是机械技术与微电了技术的有机结合。随着现代化社会活节奏的不断加快和人们州活水平的不断提高。人们对各种方便、快捷的家用电器需求量越来越大。自动化的家用电器作为人们捉高生活效率，追求家庭生活质量的基本条件，也愈来愈成为不可或缺的生活用具。 【关键字】:机电一体化家庭电器自动化

目录 一、机电一体化技术与家庭电器 (4) 1机电一体化技术 (4) 1.1定义 (4) 1.2机电一体化系统的基本结构要素 (4) 1. 3机电一体化的相关技术 (4) 2.家庭电器应用 (4) 2. 1.家用电器的定义及特征 (4) 2.2家电的分类 (5) 二、机电一体化技术在家用电器中的应用案例 (6) 1.电视机 (6) 1.2电视机结构组成 (6) 1.3电视机经过机电一体化技术改进后优点有下面几个方面 (6) 2.洗衣机 (7) 2. 1洗衣机工作原理 (7) 2.2洗衣机的结构组成 (7) 三、机电一体化的现状 (7) 四、机电一体化技术的发展方向 (8)

一、机电一体化技术与家庭电器 1机电一体化技术 1.1定义 是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术与机械技术相结合的综合性高新技术，是机械技术与微电了技术的有机结合。 1.2机电一体化系统的基本结构要素 机电一体化系统一般包括个基本结构要素:机械本体、能源、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信息处理单元。 应掌握这些基本结构要素的构成，在机电一体化系统中所起的作用，以及系统对基本结构要素的要求。对于一般的机电一体化系统应能够熟练分析系统中的各个部分分别属于系统的哪一基本结构要求。 1. 3机电一体化的相关技术 机电一体化的相关枝术有:机械枝术、计算机与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、系统技术、自动控制技术、传感与检测技术。伺服驱动技术，应了解各项相关技术在整体系统中的作用。 2.家庭电器应用 2. 1.家用电器的定义及特征 2.1.1定义 家用电器（简称家电）是指用于家庭或类似条件(系指人数较少的社会单位，如幼儿园、学校、医院、办公室等)或个人使用的一切电器产品，主要足在家庭使用带电的器具。 2.1.2特征 主要指在家庭及类似场所中使用的各种电气和电子器具。又称民用电器、日用电器。家用电器工业的发展水平是衡量一个国家人民生活水平的重要标志之