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机电一体化基础知识ppt

时间:2020-06-14来源:admin

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  第一章 机电一体化根基常识 认识机电一体化观念 认识机电一体化相干时间 认识机电一体化产物的开荒办法 第一章 机电一体化根基常识 第一节 机电一体化概述 第二节 机电一体化相干时间 第一节 机电一体化概述 一 机电一体化的观念 机电一体化时间(Mechatronics)又称呆板电子时间,是呆板时间、电子时间和音信时间有机联合的产品。 运用微电子时间、音信时间(闭键席卷通讯时间、独揽时间、算计机时间等时间)使呆板配置实行柔性化和智能化的时间。机电一体化涵盖“时间”和“产物”两个方面。 二 机电一体化编制的组成 三 机电一体化时间的成长 四 机电一体化时间的分类 第二节 机电一体化相干时间 一 呆板时间 呆板时间是机电一体化时间的根基,机电一体化产物中的主性能和构制性能往往是以呆板时间为主实行的。 呆板编制应席卷传动机构、导向机构及实行机构,并应具有优良的动态品德。即反应要速、巩固性要好。 呆板编制的策画要商量产物的总体结构、机构选型、构造制型的合理化和最优化。 筑制时很难统统挽回呆板编制策画不对理变成的牺牲。 编制精度和巩固性、急速性和巩固性之间有一种对立的闭连,更加是对待闭环独揽编制,是以,驱动局限与呆板局限的闭连及其对编制特征的影响至闭紧张。中心应试虑呆板局限的刚性、惯性矩、固有频率及启动力与驱动局限参数间的闭连。 降低呆板编制动态反应特征应接纳的门径 采用低摩擦阻力的传动部件和导向维持部件。 缩短传动链,降低传动与维持刚度。 选用最佳传动比,以到达降低编制别离率, 并尽恐怕降低加快才具。 缩小反向死区差错,接纳湮灭传动间隙、淘汰维持变形的门径。 改良维持及架体的构造策画以降低刚性,减小振动,低落噪声。 适宜稹密化、高速化、小型化及轻量化的成长趋向 。 二 传感与检测时间 传感与检测时间钻探对象是传感器及其信号检测装配,将各类被测参数转换为轨范的电信号输入到音信处罚编制中。 传感器是实行检测的主题,传感器普通由敏锐元件、转换元件、基础转换电途三局限构成。 传感器的分类 传感器的近况及成长 三 算计机与音信处罚时间 正在机电一体化产物中,音信处罚是否确切、实时,直接影响到产物任务的质地和效劳,是以,算计机行使及音信处罚时间己成为煽动机电一体化时间和产物成长的最活动的因素。 音信处罚时间席卷音信的输入、识别、变换、运算、存取及决定等,它们多半与算计机时间亲昵相干。 机电一体化编制中闭键采用工业独揽器举行音信处罚。可通过降低集成度来降低算计机及其外部配置的运算速率和便于嵌入呆板本体;通过自诊断、自复兴及容错时间来降低其牢靠性;通过人工智能时间和专家编制来加快其智能化;使算计机适宜阴恶的工业境况。 四 主动独揽时间 主动独揽时间便是通过独揽器使被控对象或经过主动地遵从预订的纪律运转。 主动独揽时间规模很广,席卷主动独揽外面、独揽编制策画、编制仿真、现场调试、牢靠运转等从外面到实习的扫数经过。 以通报函数为根基,钻探单输入、单输出线性主动独揽编制理解与策画题目的古典独揽时间成长较早,已趋成熟。 新颖独揽时间闭键以形态空间法为根基,钻探众输入、众输出、非线性、高精度、高效力独揽编制的理解和策画。 主动独揽时间的难点正在于主动独揽外面的工程化。 主动独揽时间越来越众地与算计机独揽时间相闭正在一齐。 五 实行与驱动时间 实行与驱动时间是实行机电一体化产物运动性能的根基。 电动驱动实行元件闭键席卷换取伺服电机、直流伺服电机、电磁铁、开闭磁阻电机、直线电机和步进电机等。 液压和气动实行元件闭键席卷泵、阀、油(气)缸、液压(气动)电动机及其附庸液(气)压元器件等。 伺服驱动时间闭键是指正在独揽指令的批示下独揽实行元件,使呆板的运动部件遵从指令的请求举行运动,并具有优良动态功能的时间。 六 编制总体时间 编制总体时间是一种从全部角度和编制方针启航,用编制的主见和办法,将编制判辨成若干个互相有相闭的性能单位,寻得能实现各天性能单位的时间计划,并将其举行理解、评判和优化的归纳行使时间。 机电一体化编制举动一个具体,纵使各个局限的功能、牢靠性都很好,假设扫数编制不行很好地协作,它也很难确保平常、牢靠地运转。而相反,纵使是功能普通的元件,只消从编制启航组合得适宜,也恐怕组成功能精良的编制。 * * * 纺织机电一体化时间根基 本章常识点 呆板时间 机电一体化时间 电子时间 音信时间 实行元件 独揽 音信 独揽单位局限 动力源 检测传感 局限 呆板机构 参数变 化音信 驱动力 能 量 检测参数 名望,速率检测单位 电机 呆板 部件 名望,速率反应 CNC单位 数控机床伺服编制构成 呆板本体 动力部件 传感器 独揽器 实行器 五大因素 构造性能 运转性能 检测性能 独揽性能 驱动性能 五大性能 呆板部件(身躯) 动力 (内脏) 传感 (五官) 驱动 (肌、筋) 独揽 (大脑) 机电一体化编制的构成因素及其相应性能 第二阶段: 20世纪70年代至20世纪80年代,为兴旺成长的阶段。 第二阶段特性:人们自发地、主动地运用算计机时间、独揽时间、通讯时间的功劳缔造新的机电一体化产物。 机电一体化时间的成长阶段 第三阶段:从20世纪90年代后期首先。 第三阶段特性:人工智能时间及搜集时间等规模赢得的强壮前进,使机电一体化时间向智能化新阶段迈进。 第一阶段:20世纪60年代以前,也可称为萌芽阶段。 第一阶段特性:正在这一阶段,因为电子时间的火速成长,人们自发或不自发地运用电子时间的开端功劳来完好呆板产物的功能。 机电一体化时间的成长趋向 智能化 搜集化 模块化 微型化 绿色化 人性化 自带能源化 临蓐经过的机电一体化 算计机辅助策画 算计机辅助筑制 算计机辅助工艺策画 柔性筑制编制 算计机集成筑制编制 机电产物的机电一体化 机、电、仪一体化产物 机、电、液一体化产物 光、机、电一体化产物 性能巩固 降低编制精度 简化编制构造 降低牢靠性 容易操作 降低编制柔性 呆板时间 传感与检测时间 算计机与音信处罚时间 主动独揽时间 实行与驱动时间 编制总体时间 敏锐元件直接感觉被丈量,并以确定闭连输出某一物理量。 转换元件将敏锐元件输出的非电物理量转换成电途参数目。 基础转换电途将电途参数目转换成便于丈量的电信号。 转换元件 敏锐元件 基础转换电途 被丈量 电量 按被丈量物理量的区别分:位移、间隔、速率、加快率、力、力矩、温度、湿度、图像传感器等。 按丈量道理分:电阻式、电感式、电容式、磁电式、压电式、光电式、热电式、气电式等传感器。 按用处分有:名望、压力、流量、温度、湿度、气息、声响、亮度等传感器。 按输出信 号性子分 开闭型 接触型:如微动开闭、接触开闭等 非接触型:光电开闭、亲昵开闭 模仿型 电阻型:电位器、电阻应变片等 电压、电流型:热电偶、光电电池、压电元件等 数字型 记数型:二值+计数器 代码型:编码器、磁尺等 目前检测与传感时间的成长掉队于机电一体化其它相干时间的成长,使得不少机电一体化产物不行到达得志的后果或无法实行策画。 传感器成长目标: 向高灵活度、高精度和高牢靠性目标成长。 向集成化、智能化和微型化的目标成长。 传感与检测时间成长示状:

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