机电一体化设计与应用研究
机电一体化系统的设计与控制
机电一体化系统的设计与控制引言机电一体化系统是现代制造业中不可或缺的重要模块，其设计与控制的高效与准确性对于生产效率的提升至关重要。
本文将介绍机电一体化系统的设计与控制相关的理论和方法，以及应用领域与未来发展方向。
一、机电一体化系统的概述机电一体化系统是将机械、电子、计算机等多个学科领域的知识与技术融合在一起，实现系统化、自动化、智能化的综合系统。
它通过将机械部件、传感器、执行器、电气控制和计算机控制等组合在一起，实现对工业操作的控制和监测。
机电一体化系统的设计与控制主要涉及到传感器、执行器、控制算法、通信协议、数据采集与处理等方面。
二、机电一体化系统的设计1. 传感器的选择与布局传感器是机电一体化系统中重要的组成部分，用于获取实时的物理量信息。
在设计机电一体化系统时，要根据具体的应用需求选择适合的传感器，并合理布局以保证数据采集的准确性和稳定性。
常用的传感器有温度传感器、压力传感器、力传感器等。
2. 执行器的选型与控制执行器是机电一体化系统中负责动作执行的元件，如电机、液压缸等。
在设计机电一体化系统时，要根据需要选择合适的执行器，并进行相应的控制。
常用的控制方法有开关控制、模拟控制和数字控制等。
3. 控制算法的设计与优化控制算法是机电一体化系统中实现对系统运动的控制的核心。
在设计控制算法时，需要综合考虑系统的动力学模型、控制对象和限制条件，并运用优化理论和方法进行算法的设计与优化，以提高系统的性能和稳定性。
三、机电一体化系统的控制机电一体化系统的控制主要包括开环控制和闭环控制两种方式。
1. 开环控制开环控制是指在控制过程中，输出变量不作为输入变量的反馈信号，而仅通过预先设定的控制输入进行控制。
开环控制简单易实现，但在面对外界变化和干扰时缺乏自适应性和稳定性。
2. 闭环控制闭环控制是指在控制过程中，通过与感知到的输出信号进行比较，并将差异作为反馈信号，经过控制器进行处理后再作为控制输入量，以实现对系统输出的精确控制。
机电一体化在航天器设备中的设计与应用探索
机电一体化在航天器设备中的设计与应用探索航天器是目前科技发展中最为复杂和高度集成的机电设备，而机电一体化技术在航天器设备中的设计与应用则成为了现代航天技术的重要组成部分。
本文将探索机电一体化在航天器设备设计与应用中的相关内容。
一、机电一体化在航天器设备设计中的意义与优势机电一体化将机械和电子结合在一起，使得设备的性能和可靠性得以提升。
在航天器设备设计中，机电一体化具有以下意义和优势。
1. 提高可靠性：机电一体化将机械和电子系统相互集成，减少了系统的连接点，降低了设备的故障率和维修成本，提高了设备的可靠性和稳定性。
2. 提高性能：机电一体化可以实现机械和电子系统之间的高效协同工作，提高设备的工作效率和性能。
此外，机电一体化技术还可以使得设备更加紧凑，减小重量，增加载荷能力。
3. 简化结构：机电一体化技术可以减少设备结构的复杂度，简化设计和制造流程。
这样不仅可以降低生产成本，还可以提高生产效率和制造精度。
4. 提高自主控制能力：机电一体化技术可以实现设备的智能化和自动化控制，提高航天器设备的自主控制能力。
这对于未来航天探索和任务执行具有重要意义。
二、机电一体化在航天器设备中的具体应用1. 推进系统推进系统是航天器的核心部分，机电一体化技术在推进系统中的应用可以提高推进系统的效率和可靠性。
例如，采用机电一体化技术可以实现推进系统的智能控制和优化，提高燃烧效率和推力输出，减少能源消耗。
2. 姿态控制系统姿态控制系统是航天器保持正确姿态和方向的关键。
机电一体化在姿态控制系统中的应用可以使得航天器的姿态控制更加精确和平稳。
例如，机电一体化技术可以实现更精确的陀螺仪和推进器控制，使得航天器能够更好地适应不同环境和任务要求。
3. 能源管理系统能源管理是航天器中的重要问题，机电一体化技术在能源管理系统中的应用可以提高能源利用效率和管理能力。
例如，机电一体化技术可以实现太阳能电池板的智能控制和优化，使得航天器能够更好地利用太阳能资源。
机电一体化系统设计与性能优化研究
机电一体化系统设计与性能优化研究引言：机电一体化系统在现代工程领域中扮演着重要的角色，它将机械设计与电子控制相结合，实现了各种自动化系统的高效运行。
本文旨在探讨机电一体化系统的设计及性能优化的研究，为相关领域的工程师和研究人员提供参考。
第一部分：机电一体化系统设计1.1 概述机电一体化系统是一种综合应用机械工程、电气工程和控制工程的新型系统。
其设计目标是将机械元件与电气元件紧密结合，实现机械动作的自动化控制。
1.2 设计流程机电一体化系统设计流程包括需求分析、系统设计、传动系统设计、电气系统设计、控制系统设计等步骤。
在需求分析阶段，需要明确系统的功能、性能等要求。
在系统设计阶段，考虑系统的机械结构、电气元件的选择等因素。
在传动系统设计阶段，需要确定传动装置的类型、参数等。
在电气系统设计阶段，需要设计控制电路、传感器选择等。
最后在控制系统设计阶段，将机械与电气元件结合，实现系统的自动控制。
1.3 设计工具目前有许多成熟的机电一体化系统设计软件，如AutoCAD、SolidWorks、LabVIEW等。
这些工具提供了可视化的系统设计环境，能够快速准确地实现系统的设计。
1.4 实例分析以一个自动化装配线系统为例，介绍机电一体化系统设计的具体应用。
该装配线包括机械装置、传动装置、电气元件和控制系统等。
在设计过程中，需要考虑装配件的大小、重量、加工设备的选择等。
通过使用机电一体化系统设计软件，可以方便地模拟和优化系统的性能。
第二部分：机电一体化系统性能优化2.1 性能指标机电一体化系统的性能指标包括响应速度、控制精度、能耗等。
响应速度是系统对输入信号的快速响应能力，控制精度是系统输出与预期输出之间的差距，能耗是系统在工作过程中消耗的能量。
2.2 优化方法性能优化的方法包括参数优化、结构优化和控制优化。
参数优化是通过调整系统的参数，使其满足性能要求。
结构优化是通过改变系统的结构，提高系统的性能。
控制优化是通过优化控制算法和参数，提高系统的控制精度。
机电一体化系统优化设计及应用
机电一体化系统优化设计及应用随着科技的不断发展，机械、电子和计算机的结合越来越紧密，机电一体化技术应运而生。
机电一体化系统将机械与电子无缝融合，将传感器、控制器、驱动器等各种电子元器件集成于机械系统中，从而实现机械设备智能化、自动化和优化控制。
本文将深入探讨机电一体化系统的优化设计及应用。
一、机电一体化系统的构成机电一体化系统是由机械部分、电子部分和计算机部分组成的。
其中，机械部分包括各种机械设备，如传动机构、运动机构、结构件等。
电子部分包括各种传感器、控制器、驱动器等电子元器件。
计算机部分则用于数据处理和控制指令的发送。
在机电一体化系统中，传感器用于感知系统环境和机械部分的状态信息，例如力、速度、温度等。
控制器则根据传感器所提供的信息制定出对机械部分的控制策略，并输出控制信号给驱动器，驱动器再将信号转换为机械运动。
计算机则用于数据处理和指令发送，实现整个系统的智能化控制。
二、机电一体化系统的优化设计为了提高机电一体化系统的性能，需要对其进行优化设计。
优化设计的目标是尽可能提高系统的效率、可靠性和可控性。
以下是优化设计中需要注意的几个方面：1.机械部分的设计机械部分主要包括传动机构、运动机构和结构件等，需要充分考虑机械部分的匹配性、精度和可靠性。
例如，在传动机构的设计中，需要考虑到传动效率和传动精度，选择合适的传动方式和传动比例；在运动机构的设计中，需要选择合适的结构类型，提高系统的运动精度和运动速度；在结构件的设计中，需要考虑到材料的选择和组合，增强结构件的刚性和耐用性。
2.电子部分的设计电子部分主要包括传感器、控制器和驱动器等电子元器件，需要充分考虑电子部分的匹配性、精度和可靠性。
例如，在传感器的选择中，需要考虑到传感器的灵敏度、精度和响应时间，选择合适的传感器类型和数量；在控制器的设计中，需要考虑到控制器的运算速度和可控性，选择合适的控制器型号和控制算法；在驱动器的设计中，需要考虑到驱动器的转换效率和输出精度，选择合适的驱动器型号和驱动方式。
机电一体化技术及其应用研究报告
毕业设计论文题目机电一体化技术及其应用研究-电子机械XX X树忠单位XX劳动职业技术学院机电一体化技术及其应用研究-电子机械摘要：讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及开展趋势。
关键词：机电一体化技术应用1.机电一体化技术开展机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的穿插融合，其开展和进步有赖于相关技术的进步与开展，其主要开展方向有数字化、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。
1.1数字化微控制器及其开展奠定了机电产品数字化的根底，如不断开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靠性、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。
1.2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C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、混沌与分岔等人工智能技术的进步与开展，为机电一体化技术开展开辟了广阔天地。
1.3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、变频调速电机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电机一体控制单元等。
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。
1.4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网络化成为可能，利用家庭网络把各种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，机电一体化产品无疑应朝网络化方向开展。
机电一体化设计在自动化生产线中的应用研究
机电一体化设计在自动化生产线中的应用研究概述随着科技的不断发展，机电一体化设计越来越受到重视，并广泛应用于各个领域，尤其在自动化生产线中的应用更为突出。
本文旨在探讨机电一体化设计在自动化生产线中的应用研究，分析其对生产效率和产品质量的影响，以及未来的发展趋势。
一、机电一体化的定义和基本原理机电一体化是指在产品的设计、生产、运行等各个环节中，将机械设备和电子设备进行有机结合的一种设计和制造方式。
其基本原理是通过电子技术、传感器技术、控制技术等手段，实现机器的智能化、自动化和集成化。
机电一体化可以提高生产效率、降低生产成本，同时还能够提高产品的稳定性和质量。
二、1. 生产效率的提高机电一体化设计在自动化生产线中的应用主要通过控制系统的优化来提高生产效率。
通过集成控制器、传感器和执行器等设备，实现自动化生产线的快速调整和自动化控制。
例如，传统的生产线上需要人工调整和操作的工序，通过机电一体化设计可以实现自动化操作，大大提高生产效率。
2. 产品质量的提升机电一体化设计在自动化生产线中的应用还可以提高产品的质量。
通过传感器和控制系统的联动，可以实时监测和控制生产过程中的各个环节，确保产品的稳定性和一致性。
例如，在汽车制造过程中，通过机电一体化设计可以实现精确的装配和检测，避免人为因素对产品质量的影响。
3. 智能化和自适应性增强机电一体化设计在自动化生产线中的应用还可以增强生产线的智能化和自适应性。
通过集成各种传感器和控制器，可以实现对生产过程的实时监测和优化调整，从而适应不同环境和产品的要求。
例如，在工业机器人的应用中，机电一体化设计可以实现机器人的自主判断和调整，提高其处理复杂任务的能力。
三、机电一体化设计在自动化生产线中的未来发展趋势1. 人机协作未来的机电一体化设计将更加注重人机协作。
通过引入先进的人机交互界面和自适应控制系统，实现人和机器之间的紧密合作，发挥各自的优势。
人机协作将能够提高生产线的灵活性和适应性，为工业生产带来全新的变革。
机电一体化设计与分析-全自动扫地机器人研究报告
机电一体化设计与分析-全自动扫地机器人研究报告1. 研究背景随着科技的不断发展，智能家居产品越来越受到人们的青睐，其中全自动扫地机器人作为智能家居的重要组成部分，逐渐成为家庭清洁的得力助手。
本报告主要针对全自动扫地机器人的机电一体化设计与分析进行研究，力求提高扫地机器人的清洁效率、智能化水平和用户体验。
2. 市场调研在撰写本报告之前，我们对国内外全自动扫地机器人市场进行了调研，主要从以下几个方面进行分析：2.1 市场规模根据调研数据，近年来全球全自动扫地机器人市场规模逐年上升，预计未来几年仍将保持较快的增长速度。
在我国，全自动扫地机器人市场也呈现出良好的发展态势，越来越多的消费者开始接受并购买这类产品。
2.2 产品竞争在全自动扫地机器人市场，竞争日益激烈。
各大厂商纷纷通过技术创新、产品升级以及降低成本等方式提高自身的市场竞争力。
目前市场上主要竞争对手包括iRobot、Ecovacs、Xiaomi等品牌。
2.3 用户需求通过调查问卷、用户评论等方式收集用户对全自动扫地机器人的需求，发现用户关注的主要功能包括清扫效果、智能规划、续航时间、噪音大小、价格等。
用户对产品的智能化水平和操作便捷性有越来越高的要求。
3. 机电一体化设计与分析针对市场调研结果，我们对全自动扫地机器人的机电一体化设计与分析如下：3.1 清扫系统清扫系统是全自动扫地机器人的核心部分，主要包括电机、滤网、刷子等部件。
为了提高清扫效果，可以考虑采用高性能电机，增加刷子的数量和长度，优化滤网设计等。
3.2 智能规划全自动扫地机器人应具备智能规划功能，能够根据家庭环境自主规划清扫路线。
可以通过激光雷达、惯性导航、视觉识别等技术实现。
此外，还可以考虑引入人工智能算法，使扫地机器人能够学习用户的清洁习惯，从而更好地满足用户需求。
3.3 电池与续航电池的续航能力是影响全自动扫地机器人使用体验的重要因素。
可以采用高能量密度的锂电池，并通过优化电机、传感器等部件的使用，降低能耗，提高续航时间。
机电一体化系统的设计与实现
机电一体化系统的设计与实现随着科技的不断发展和社会的快速进步，机械、机床等设备的技术也得到了很大的提升。
在机电一体化系统的设计和实现方面，也出现了很多新的技术和方法。
机电一体化将机械与电子技术相结合，使机械与电子技术更加协调、配套，实现了机械与电子技术之间的无缝衔接。
一、机电一体化系统概述机电一体化系统由机械、电子、控制、传感、信息等多种技术和方法组成，是一种综合性很强的系统。
机电一体化系统可以实现机械和电子技术的高效协调，在生产制作和工程项目中起到非常重要的作用。
在机电一体化系统的设计和实现过程中，需要充分考虑机械工程和电子技术的整合，实现机电一体化系统的高效运行。
二、机电一体化系统设计的重要性在机电一体化系统的设计和实现过程中，需要重视机械和电子技术的有机结合。
机电一体化系统的设计是为了充分发挥机械和电子技术的作用，提高生产效率和质量，节约资源和能源。
机电一体化系统的设计需要根据生产制造过程和工程项目的要求，充分考虑机械和电子技术的相互配合，实现机械和电子技术之间的紧密结合。
三、机电一体化系统设计的要素机电一体化系统的设计需要研究机械和电子技术的相互关系，考虑生产制造中的工艺流程和机械参数，以此确定电子技术的设计方案。
机电一体化系统的设计要素包括：机械构造、电子技术、尺寸参数、工艺流程等。
1.机械构造机械构造是机电一体化系统最基本的设计要素，包括机械元件的选型、维护、装配等方面。
在机械构造设计中，需要考虑机械构造的强度、刚度、稳定性、耐磨性等因素，同时也需要注重机械元件的设计和优化。
2.电子技术电子技术是机电一体化系统中非常重要的一个要素。
电子技术的设计要素包括电路、程序、设备等方面。
在电子技术的设计过程中，需要选用符合机械构造设计的电子元件，保证电子元件能够稳定地工作，并充分考虑电子技术和机械构造之间的协调配合。
3.尺寸参数尺寸参数是机电一体化系统设计过程中的重要考虑因素。
尺寸参数包括机械构造、电子元件尺寸、外形尺寸等方面。
机电一体化系统的设计与实现
机电一体化系统的设计与实现机电一体化系统是指将机械和电子控制系统结合在一起，通过智能化控制实现自动化操作和精确控制的系统。
在现代工业生产中，机电一体化系统已经成为各行各业的重要组成部分。
本文将探讨机电一体化系统的设计与实现，并介绍其在不同领域的应用。
机电一体化系统的设计需要考虑多个方面，包括机械设计、电气设计和控制系统设计。
首先，机械设计要考虑系统的结构和运动方式，以及与其他部件的相互配合。
其次，电气设计要考虑系统的电力供应和电路设计，包括各类传感器和执行器的选型和接线。
最后，控制系统设计是机电一体化系统的关键，要设计出高效稳定的控制算法，并选择适合的控制器和编程平台。
在机电一体化系统的实现过程中，有几个关键的步骤。
首先，需要进行系统的建模与仿真。
通过建立系统的数学模型，可以对系统的性能进行预测和优化。
其次，需要进行硬件设计与制造。
这个步骤包括选型和采购各类机械和电气元件，并进行装配和调试。
然后，需要进行软件开发与编程。
根据系统的需求，设计控制算法并进行编程实现。
最后，需要进行系统的调试与优化。
通过对系统进行运行测试和参数调整，改进系统的稳定性和性能。
机电一体化系统在多个领域都有广泛的应用。
在制造业中，机电一体化系统可以实现产品的自动化生产和质量控制，提高生产效率和降低人力成本。
在能源领域，机电一体化系统可以实现能源的高效转换和利用，提高能源利用率和减少能源浪费。
在农业领域，机电一体化系统可以实现农业机械的智能化管理和作业，提高农业生产效益和减少对自然资源的消耗。
在医疗领域，机电一体化系统可以实现医疗设备的自动化操作和监控，提高医疗服务的质量和效率。
然而，机电一体化系统的设计与实现过程中也存在一些挑战。
首先，不同领域的应用对机电一体化系统的要求不同，需要根据具体需求进行设计和优化。
其次，机电一体化系统的开发成本较高，需要投入大量的资金和人力资源。
此外，机电一体化系统的维护和升级也需要专业的技术支持和培训。
机电一体化系统的设计和应用研究
机电一体化系统的设计和应用研究机电一体化系统是指在一个系统中将机械结构、电子控制和信息处理等相互依赖、相互融合的技术进行综合应用的系统。
它具有结构简洁、功能复杂、性能稳定、容易实施自动化控制等特点，广泛应用于工业、农业、交通等领域。
机电一体化系统的设计是一个涉及多学科交叉的综合性工程，主要包括机械结构设计、传动系统设计、电子控制系统设计等方面。
首先需要根据系统的需求和工作环境，设计合适的机械结构，包括机械零部件的选择、布局和尺寸定义等。
其次是传动系统设计，根据传动比、动力传递方式和传动装置等要求，选择合适的传动元件，如齿轮、皮带和链条等，并进行传动系统的计算和分析。
最后是电子控制系统设计，包括传感器的选择、信号采集与处理、电机驱动和控制算法等相关内容，确保机械系统的自动化控制和信息处理。
机电一体化系统的应用研究主要集中在提高生产效率、降低能耗和提升产品质量等方面。
例如，在工业生产中，通过机电一体化系统的自动化控制，可以实现生产过程的连续化和高效化，减少人工操作和排错风险，从而提高生产效率和产品质量。
在农业领域，机电一体化系统的应用可以通过自动化控制实现农机的精确操作和作业管理，提高农业生产效率和质量。
另外，在交通运输领域，机电一体化系统的应用可以实现交通工具的智能控制，提高运输效率和安全性。
机电一体化系统设计和应用的研究还面临一些挑战。
首先是设计过程中的多学科交叉问题，需要进行机械、电子和控制等领域的综合设计和优化。
其次是系统性能的稳定性和可靠性问题，需要进行系统仿真和测试以保证系统在不同工况下的正常工作。
此外，还需要考虑系统的成本和可维护性等因素，使得机电一体化系统在实际应用中具备经济性和可操作性。
总之，机电一体化系统的设计和应用研究是一个综合性和前沿性的工作，其目标是通过机械结构、电子控制和信息处理等技术的有机结合，实现系统的高效自动化控制和优化运行。
这对于提高生产效率、优化资源利用和改善人民生活水平具有重要意义。
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象的数学模型 以及外界参数 的变化随 即自寻最佳工作程序 ， 实现 自 动最
优化操作 。
４ 、适用 面广 。机电一体化产品跳 ｍ了机械机电一体化产品的单技 术和单功能限制 ， 使得产品的功能水平和 自动化程度大大提高 。 具有 自
动化控制 、自动补偿 、自动校验 、自动调节 、自动保护等多种功能 ，能
机 电一体 化可控的执行机构子系统是 高精度 匹配性和信息融合的
结构 ，也是机电一体化 系统 中设计方案创新 的核心 。
子技术 、 信息技术迅速发展 ， 向机械工业领域迅猛渗透 ， 机械电子技术 深度结合的现代工业 的基础上 ， 综合应用机械技术 、 微 电子技术 、 信息 技术 、自 动控制技术 、 传感测试 技术 、 电力 电子技术 、 接 口技术及软件
满足用户需求的应变能力较 强。
机 电一体化控制 系统的拥有量反 映了一个 国家的经济能力 和国防
实力 ， 目前我国是全世界机电一体化控制技术较先进 的国家 ， 但是机 电
一
５ 、调整和维护方便。机电一体化产 品在安装调试 时 ， 通 过调整控
制程序以适应 不同用户对象 的需要 ，通过多种 手段输入到控制系统中，
电路 的有序信息流控制下 ， 形成物质的和能量 的有规则运动 ， 在高功能 、
它的柔 性化程度将多个单一功能的机械系统组合成 多功能的机电一体
化 系统 ， 用计算机控制系统取机械式的控制系统 ， 提出了解模块的接
口匹配策略 。
２ 、符号表达模型。机电一体化系统需要以简图的形式表达多种可
１ 、 Ｆ — Ｐ — Ａ — Ｍ 求解模 型。 它是根据总功能进行Ｔ艺动作过程的分解 ， 通过 与其它两个子系统 的集成 与融合设 计得到机 电一体化系统的方 案，
编程技术等群体技术 ， 从系统理论 出发 ， 根据系统功能 目标和优化组织
结构 目 标 ，以智力 、 动力 、 结构 、 运动和感知组成要素为基础 ， 对各组 成要素及其间 的信息处理 ， 接口 耦合 ， 运动传递 ， 物质运动 ， 能量变换 进行研究 ， 使得整个系统有机结合与综合集成 ， 并在系统程序和微电子
体化的利用率 、 开动率低 ， 这样 我国制造业也很难把行业 中机 电一体
事先存人若干套不同的执行程序 ， 然后根据不 同的要求 ， 只需给定一个 代码信号输入 ， 可按指定的预定程序进行 自动工作。 机 电一体化 的定位 精度可以提高到提高到 Ｉ ｍ ｍ左右 ，最小分辨率为的数控 系统和 已有产 品， 并且两轴以上插补技术大大提高 ， 纳米级插补使机床联动 出的圆弧 都 可以达到 １ 的圆度 ，提高 了插补质量 ， 并 可进行 自动拐角处理等 。 机电一体化产品的 自动化检验和 自动监事功能可对故障 自动采取措施 ，
使工作恢复正常。 ６ 、网络化 。依据机电一体化机床的基本要求 ，提 高机床 的开动率 是企业合理化 、最佳化的方法 。因此 ， 计算机网络制造和虚拟制造技术
化的控化率大幅度提上去 。 机电一体化在工业过程控制系统 中接受调节 器的控制信号 ， 确保生 产过程按预定要求正常执行 ， 执行机构 无需特殊 的动力源就可以保持原执行位置 ， 可远距离传输信号 ， 更适应采用 电子
行方案 ， 该表达方 法建立在常用机电一体化系统基本功能元模块 的层次
高质量 、 高精度 、 高可靠性 、 低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的
最佳 功能价值 系统பைடு நூலகம்程技术 。
二、机 电一体化技术的特点
上， 包括文字符号 ， 接口 信息等符号 ， 为计算机辅助机电一体化系统方
案的创新设计提供了有效手段。 机电一体化 系统知识库来源可快速存取 功能元载体并能 自动产生可行的设计方案。
身和设备事故 ，显著提高设备的使用安全性 。
２ 、工作质量提高 。机 电一体化产品具有信 息 自 动处理和 自动控制
四 、 机 电 一体 化 的结 构 设 计 方 法
１ 、安全性 和可靠性 。机 电一体化产品都具有 自动监视 、 报警 、自 动诊断等功能。 在工作过程中电力故 障时 ， 能 自采取保护措施 ， 避免人
１ 、硬件结构设计 。一体化电动执行机构 的电气控制系统结 构如 图 所示 ， 整个 系统把可编程序控制器为整个控制系统的核心 ， 它为用户反
品跨入世界制造业先进行列 。本文以实现工作机功 能的机电一体化 系统 为研究对 象，采用机 电一体化 系统对机 电一体化创新设计特 点与设计模
式进 行 了研 究 ， 并且 提 出了具 体 的新 产 品 方案 设 计方 式 。
化产品根据预设 的程序逐步由电子控制系统指挥实现， 系统通过被控对
信息新技术。
一
、
机电一体化的概念
“ 机电一体化”在 国外被称为 Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ 是日 本人在 ２ ０ 世纪 ７ Ｏ
年代初提出来的 ，它是用英文 Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ的前半部分和 Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ — ｉ ｃ ｓ的
后半部分结合在一起构成 的一个新词 ， 意思是机械技术和电子技术 的有 机结合 。 这一名称已得到包括我 国在 内的世界各国的承认 ， 我国的工程
２ ０ １ ４ 年第 １ ２ 期
电子机械工程
机 电一体 化设计 与应用研 究
■侯荣 兴
机 电一体化枝术面对国际市场 日益激烈的竞争 ，使产品的智能化成 为机 械 产品的主要方向。过去单纯靠仿制 国外产品将使企业失去市场竞 争力，机电一体化系统的创新设计关系到我 国能否以 自 主知识 产权的产
都 在数 控机床基础上发展起来 ，这必然成为制造业发展 的一个主要潮
流。 兰 、机 电一 体 化 系 统 设 计模 型
技术人员习惯上把它译 为机 电一体化技术。 机 电一体化技术又称为机械 电子技术 ， 是机械技术 、 电子技术和信息技术有机结合的产物。二 、 机
电一体 化技术 基本概念机 电一体化技术 是在微型计算机为代表 的微 电