机电一体化第五章 伺服系统设计讲解
机电一体化系统设计 第五章 伺服系统设计
5.2.3 步进电动机及其控制 一、工作原理
如下图所示： 定子上有6个齿，三对磁极，转子上分布有4个齿。 定子上三相绕组（三对磁极）轮流通电，吸引转子一步一步旋转。 每通断电一次，步进电机转过的角度称为步距角，图为30°。
4、启动矩频特性 ——启动频率与负载转矩的关系。
启动频率——电机在有外加负载转矩时，不失步启动的最高脉冲频率。 失步——转子前进的步数不等于输入的脉冲数。 启动矩频特性曲线见下图。 由图可知，负载转矩越大所允许的最大启动频率就越小。
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5、启动惯频特性 启动惯频特性—— 启动频率与转动惯量（纯惯性负载）之间的关系。 如图下所示，负载转动惯量越大，允许最大启动频率就越低。
机电一体化系统设计 第五章 伺服系统设计
5.1.2 伺服系统的类型及要求 一、类型
1 按被控量分: 有位置、速度、加速度、力、力矩等伺服系统。 2 按控制方式分: 有开环、闭环、半闭环等伺服系统。 3 按驱动元件性质分: 有电动、液压、气动等伺服系统。 二、 基本要求 1、稳定性要求 稳定的系统在受到外界干扰时, 其输出响应的过度过程随时间的增加而 衰减; 不稳定的系统其输出响应的过度过程随时间的增加而增加，或表现为等 幅振。
稳定性是系统本身的一种特性，取决于系统的结构及参数（如贯性 ´ 刚 度 ´ 阻尼 ´ 增益等），与外界作用信号的性质或形式无关。
2、精度要求 伺服系统的精度是指输出量跟输入量的近似程度。
3 、快速响应性要求
快速响应— 输出跟随输入信号的变化程度以及动态响应过程结束的迅 速程度。
机电一体化系统设计 第五章 伺服系统设计
机电一体化系统设计 第五章 伺服系统设计
6、连续运行矩频特性 —— 电机启动后不失步运行时，输出转矩与输入脉冲频率的关系。 如下图所示，电机输出转矩随运行频率的增加而减小。
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7、步进运行和低频振荡 步进运行—— 当输入脉冲频率很低时，脉冲周期大于电机的过渡过程时
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第五章 伺服系统设计 §5.1概述 5.1.1 概念
伺服系统 — 在控制指令的指挥下,控制驱动元件,使机械系统的运动部件 按照指令要求进行运动的系统。
伺服系统有闭环伺服系统与开环伺服系统之分。 闭环伺服系统是一种反馈控制系统，其工作过程是偏差不断产生又不断 消除的过程。 举例： 步进电机滚珠丝杠伺服驱动系统（开环位置控制伺服系统）。
按一定规律将指令脉冲分配给步进电机各绕组的器件称脉冲分配器。 脉 冲分配器有硬件与软件之分。
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（一）软件脉冲分配器与控制编程 软件脉冲分配器——用计算机程序实现脉冲分配。 应用举例： 已知数控机床某方向进给系统脉冲当量δ=0.01mm（脉冲当
量：一个脉冲（一个步距角）前进的距离。 δ=(α·p)/(360°·i ) ，其中 α— —步距角，P——导程， i——传动比），计算机晶振频率为6M，选用四相 电机，四相八拍工作方式，要求工作台以V=1000mm/min的速度前进2mm ， 设计步进电机驱动硬件及软件 （采用软件脉冲分配器）。
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三、步进电机的主要性能指标及特性 1、最大静转矩Tmax 步进电机运行频率为零（转速为零）时的输出转矩。 步进电机运行频率——步进电机绕组每秒钟通断电次数。 步进电机工作时的负载转矩一般取最大静转矩的30 % ～50 %。 2、步距角及其精度（误差） 空载时实测步距角与理论步距角之差. 反应了步进电机的制造精度。 步进电机步距角精度较低的一般为±10´~±30´ , 精度高的可达
§5. 2 伺服系统中的执行器件及其控制 5.2.1 概述 一、执行器件类型： 1 、电气式：步进电机 ´ 直流伺服电机 ´ 交流伺服电机等。 2 、液压式：液压缸´ 液压马达等，控制性能不如伺服电机。 3 、气压式：气缸 ´ 气马达等，较难伺服控制。 二、对执行器件的要求： 惯性小，动力大；体积小，质量轻；好控制，成本低；可靠
±2´~±5´。
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3、步进电机矩角特性——静态时转矩与失调角的关系。 什么是失调角？ 保持一相（单拍）或两相（双拍）绕组通电 ，此时定子与转子的齿对齐，
当转子加一负载转矩时，转子将转θ角，θ角称为失调角。转矩与θ关系见下 图：
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间，电机处于一步一停的状态。 低频振荡——步进电机运行的频率（较低时）与电机的固有频率相等或
接近时，会发生共振，使电机产生振荡不前的现象。 避免低频振荡方法 ：（1）避开固有频率运行；（2）调节电机上阻尼器
改变固有频率。
Байду номын сангаас
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四、步进电机的控制与驱动
要使步进电机正确运转，必须按一定顺序对定子各相绕组励磁，以 产生旋转磁场，即按一定规律将控制脉冲分配给步进电机各绕组。步进电机 每接收一个脉冲将相应转过一定的角度。
1、 m相单m拍通电方式。 2、 m相双m拍通电方式。 3、 m相2倍m拍通电方式。 m相单m拍通电方式为单相通电方式，由于矩频特性差,容易失步,实际较 少采用。单双轮流通电方式矩频特性最好。
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（二）步距角计算
θ =360°/(cmz) θ——步距角； z——转子的齿数； m——步进电机的相数； c— 通电方式系数，单拍或双拍通电时取1，单双轮流通电时取2。
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二、通电方式及步距角计算 （一）通电方式 定子绕组每通断电操作一次称为一拍。
三相单三拍通电方式： A→B→C→ A→ …… 三相双三拍通电方式： AB → BC → CA → AB → …… 三相六拍（单双轮流）通电方式：
A → AB → B → BC → C → CA → A → …… 改变各相绕组的通断电顺序可实现逆转。 一般对于m相步进电机有：
伺服系统
加减速时间设定
加减速用加减速时间的长短来设定，加减速时间越短，速度变化大， 系统易引起振荡；反之，系统的响应性变慢。加减速有线性加减速和指 数加减速。在线性加减速中，加速度有突变，应根据负载惯量核算最大 可达到的加速度，从而确定加速到最大速度所需要的时间；在指数加减 速中，加速度变化无突变，速度变化平稳，必须设定加减速总时间和加 减速升降速时间。
以移动部件的位置和速度作为控制量的 自动控制系统。
伺服系统
伺服系统组成
机电一体化技术
伺服系统组成
位置控制 + 位置控制 调节器 — 速度控制
+
—
--
位置 指令
速度控制 调节器
功率 驱动
机械传动机构
实际速度反馈 速度检测 电机 实际位置反馈 位置检测
伺服系统
伺服系统组成
机电一体化技术
基本工作原理
伺服系统
伺服系统参数
机电一体化技术
v、a v a
v、a
v
a
O t O
ta
t1
ta
t2
t
线性加减速
指数加减速
伺服系统
伺服系统参数
机电一体化技术
阻尼
运动中的机械部件易产生振动，其振幅取决于系统的阻尼和固有频率， 系统的阻尼越大，振幅越小，且衰减越快。运动副（特别是导轨）的摩擦阻 尼占主导地位，实际应用中一般将摩擦阻尼简化为粘性摩擦阻尼。系统的粘 性摩擦阻尼越大，系统的稳态误差越大，精度越低。对于质量大、刚度低的 机械系统，为了减小振幅，加速衰减。可增大粘性摩擦阻尼。
位置检测装置将检测到的移动部件的实 际位移量进行位置反馈，与位置指令信号进 行比较，将两者的差值进行位置调节，变换 成速度控制信号，控制驱动装置驱动伺服电 动机以给定的速度向着消除偏差的方向运动，
机电一体化系统设计 学习指南
机电一体化系统设计学习指南一、理论教学第一章绪论[教学目的与要求]：1．掌握机电一体化的基本涵义。
2．掌握机电一体化系统及其组成。
3．了解机电一体化控制系统。
[本章主要内容]：1.1 什么是机电一体化?1.2 机电一体化实例—机器人介绍1.3 机电一体化系统基本组成1.4 机电一体化设计方法[本章重点]：1．机电一体化系统基本概念2．机电一体化系统基本组成[本章难点]：1．机电一体化系统基本组成第二章机电一体化系统总体设计[教学目的与要求]：1．了解机电一体化系统的总体设计方法2．掌握机电一体化产品的工程路线3．掌握几种典型机电一体化装置的基本组成[本章主要内容]：2.1 机电一体化产品设计过程2.2 机电一体化系统设计方法2.3 机电一体化产品设计实例[本章重点]：1．机电一体化总体设计的内容及方法2．典型机电装置的系统组成以及软、硬件结构[本章难点]：1．机电一体化系统设计的方法2．典型机电一体化装置数控机床或工业机器人的基本组成及设计方法第三章传感检测系统[教学目的与要求]：1．了解传感检测系统的基本组成和传感器的基本评价指标。
2．掌握机电一体化系统中常用传感器的基本原理与适用场合。
3．了解传感检测系统中常用信号预处理技术的基本原理。
[本章主要内容]：3.1 检测的基本概念3.2 传感器概述3.3 常见传感器原理及应用3.4 信号处理[本章重点]：1．各类传感器的工作原理2．传感器的功用和特性3．信号调理电路（滤波、相关、调制、解调）4．信号变换技术(传感器接口电路、放大电路、模数转换、数模转换)[本章难点]：1．各类传感器的工作原理2．传感器的功用和特性3．信号调理电路（滤波、相关、调制、解调）第四章机械系统设计[教学目的与要求]：1．掌握机电一体化系统中传动机构的种类、特点、基本要求。
2．了解常用工业机器人的基本构型。
3．掌握机电一体化系统常用精密传动机构的基本原理与设计方法。
[本章主要内容]：4.1 机电一体化系统典型机构4.2 机器人机构4.3 精密齿轮传动4.4 同步带传动4.5 滚珠丝杠传动4.6 导轨设计4.7 机械系统设计综合应用实例[本章重点]：1．滚珠丝杠副传动机构[本章难点]：1．传动机构的设计方法2．滚珠丝杠副传动机构3．谐波齿轮传动第五章伺服驱动系统[教学目的与要求]：1．了解伺服系统的一般组成、分类和基本组成形式。
电大机电一体化系统设计习题汇总(知识点复习考点归纳总结参考)
机电一体化系统设计习题汇总第一章：概论1.关于机电一体化的涵义，虽然有多种解释，但都有一个共同点。
这个共同点是什么?2.机电一体化突出的特点是什么?重要的实质是什么？3.为什么说微电子技术不能单独在机械领域内获得更大的经济效益?4.机电—体化对我国机械工业的发展有何重要意义?5.试列举20种常见的机电一体化产品。
6.试分析CNC机床和工业机器人的基本结构要素，并与人体五大要素进行对比，指出各自的特点。
7.机电一体化产品各基本结构要素及所涉及的技术的发展方向。
8.机电一体化设计与传统设计的主要区别是什么?9.试举例说明常见的、分别属于开发性设计、适应性设计和变异性设计的情况。
10.为什么产品功能越多，操作性越差?为何产品应向“傻瓜化”方向发展?11.试结合产品的一般性设计原则，分析和理解按“有限寿命”设计产品的目的和意义。
第二章：机械系统设计1. 机电一体化产品对机械系统的要求有哪些?2. 机电一体化机械系统由哪几部分机构组成，对各部分的要求是什么?3. 常用的传动机构有哪些，各有何特点？4. 齿轮传动机构为何要消除齿侧间隙?5. 滚珠丝杠副轴向间隙对传动有何影响?采用什么方法消除它？6. 滚珠丝杠副的支承对传动有何影响?支承形式有哪些类型?各有何特点?7. 试设计某数控机床工作台进给用滚珠丝杠副。
己知平均工作载荷F＝4000N，丝杠工作长度l＝2m，平均转速＝120r／min，每天开机6h，每年300个工作日，要求工作8年以上，丝杠材料为CrwMn钢，滚道硬度为58—62HRC，丝杠传动精度为±0.04mm。
8.导向机构的作用是什么?滑动导轨、滚动导轨各有何特点?9.请根据以下条件选择汉江机床厂的HJG—D系列滚动直线导轨。
作用在滑座上的载荷F＝18000N，滑座数M=4，单向行程长度L＝0.8m，每分钟往返次数为3，工作温度不超过120℃，工作速度为40m／min,工作时间要求10000h以上,滚道表面硬度取60HRC。
机电一体化第五章 伺服系统设计
脉冲分配控制程序： （1）按序号查表求控制数据，结果存放在55H单元 内存使用安排：02H中存正反转标志，0正转，1反转 52H中存节拍序号，01H~08H 55H中存控制数据（程序运行结果） MCFP：MOV R1，#52H ； 用R1间接寻址，52H中存节拍序号 MOV C，02H ； 正反转标志送C寄存器 JC PPD2 ；若C=1（反转)跳转到PPD2 ，否则往下执行正转程序 INC @R1 ; 节拍序号加1, 正转 CJNE @R1, #09H, PPD3 ; @R1与#09H比较不相等( 序号<9)转 PPD3(求控制数据) MOV @R1, #01H ; 若序号=9 则 序号单元置1, 即52H=1 AJMP PPD3 ; 无条件跳转到PPD3(求控制数据) PPD2: DEC @R1 ; 节拍序号减1,反转 CJNE @R1, #00H, PPD3 ; @R1与#00H比较不相等( 序号>0)转PPD3(求控制数据) MOV @R1, #08H 若序号=0 则 序号单元置8, 即52H=8 PPD3: MOV A, @R1 ; 序号送累加器A ADD A, #03H ; A的内容加查表偏移量(3字节), 结果在A中 MOVC A, @A+PC ; 根据序号查表得控制数据, 结果在A中 MOV 55H, A ; 控制数据送55H单元(2字节) RET ; 返回(1字节) DB: 0FEH, 0FCH, 0FDH, 0F9H, 0FBH, 0F3H, 0F7H, 0F6H
±2´~±5´。
机电一体化系统设计
第五章 伺服系统设计
3、步进电机矩角特性——静态时转矩与失调角的关系。 什么是失调角？ 保持一相（单拍）或两相（双拍）绕组通电 ，此时定子与转子的齿对齐， 当转子加一负载转矩时，转子将转θ角，θ角称为失调角。转矩与θ关系见下 图：
伺服控制系统
5 .2执行元件
(2)液压式执行元件是先将电能变化成液体压力，并用电磁阀控制压力 油的流向，从而使液压执行元件驱动执行机构运动。液压式执行元件 有直线式油缸、回转式油缸、液压电动机等。
液压执行元件的特点是输出功率大、速度快、动作平稳、可实 现定位伺服、响应特性好和过载能力强，但体积庞大、介质要求高、 易泄漏和环境污染。 (3)气压式执行元件与液压式执行元件的原理相同，只是介质由液体改 为气体。气压式执行元件的特点是介质来源方便、成本低、速度快、 无环境污染，但功率较小、动作不平稳、有噪声、难于伺服。
然而，带速度传感器矢量控制变频器的异步电机闭环变频调速 技术性能虽好，但是毕竟它需要在异步电动机轴上安装速度传感器， 严格地讲，已经降低了异步电动机结构坚固、可靠性高的特点。在某 些情况下，由于电动机本身或环境的因素无法安装速度传感器。多了 反馈电路和环节，也增加了出故障的几率。
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5.1概述
尽管伺服系统的结构类型很多，但它与一般的反馈控制系统一样， 也是由控制器、被控对象、反馈测量装置等部分组成。控制器是按预 定的控制规律调节能量的输入，以使系统产生所希望的输出。被控对 象一般指机器的运动部分，如工业机器人的手臂、数控机床的工作台 以及自动导引车的驱动轮等。通常，被控对象还包括功率放大器、执 行机构、减速器以及内反馈回路等。图5一1所示为数控机床工作台伺 服系统的工作原理图。
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5 .2执行元件
此外，电枢电流切割磁场磁力线所产生的电磁转矩Tm可由下式表达
将式(5-4)代入式(5-3)并整理，可得到直流伺服电动机运行特性的一般表 可以得出直流伺服电动机的机械特性表达式(5-6)和直流伺 服电动机的调节特性表达式(5一7)。
机器人伺服系统详解(组成-原理框图-执行元件-发展趋势)
机器人伺服系统详解（组成/原理框图/执行元件/发展趋势）若说当下的热门科技，机器人绝对算一个。
机器人作为典型的机电一体化技术密集型产品，它是如何实现运作的呢？
机器人的控制分为机械本体控制和伺服机构控制两大类，伺服控制系统则是实现机器人机械本体控制和伺服机构控制的重要部分。
因而要了解机器人的运作过程，必然绕不过伺服系统。
伺服系统
伺服系统是以变频技术为基础发展起来的产品，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。
伺服系统除了可以进行速度与转矩控制外，还可以进行精确、快速、稳定的位置控制。
广义的伺服系统是精确地跟踪或复现某个给定过程的控制系统，也可称作随动系统。
狹义伺服系统又称位置随动系统，其被控制量（输出量）是负载机械空间位置的线位移或角位移，当位置给定量（输入量）作任意变化时，系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化。
伺服系统的结构组成
机电一体化的伺服控制系统的结构、类型繁多，但从自动控制理论的角度来分析，伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。
伺服系统组成原理框图
1、比较环节
比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号的环节，通常由专门的电路或计算机来实现。
2、控制器
控制器通常是计算机或PID（比例、积分和微分）控制电路，其主要任务是对比较元件输。
机电一体化系统设计——伺服系统
一、方案设计
2．执行元件的选择 选择执行元件时应综合考虑负载能力、调速 范围、运行精度、可控性、可靠性以及体积、成 本等多方面的要求。一般来讲，对于开环系统可 考虑采用步进电动机、电液脉冲马达和伺服阀控 制的液压缸和液压马达等，应优先选用步进电动 机。对于中小型的闭环系统可考虑采用直流伺服 电动机、交流伺服电动机，对于负载较大的闭环 伺服系统可考虑选用伺服阀控制的液压马达等。
数G6(S)
d
d E d Ce d Ce dt
dt
Rd id U d Ed
式中： Cm Kd Rd B CeCm
Kd G6 ( s) 2 s(Td s Tm s 1)
JLd JRd BLd Td Tm Rd B CeCm Rd B CeCm
5.3 伺服系统设计
一、方案设计 二、伺服系统稳态设计 三、伺服系统动态设计
一、方案设计
在进行系统方案设计时，需要考虑以下方面的问题： 1．系统闭环与否的确定 当系统负载不大，精度要求不高时，可考虑开环 控制；反之，当系统精度要求较高或负载较大时， 开环系统往往满足不了要求，这时要采用闭环或半 闭环控制系统。一般情况下，开环系统的稳定性不 会有问题，设计时仅考虑满足精度方面的要求即可， 并通过合理的结构参数匹配，使系统具有尽可能好 的动态响应特性。
二、伺服电机及其控制
在自动控制系统中，伺服电动机将电压信号转 换为转矩和转速以驱动被控对象，当信号电压的 大小和极性(或相位)发生变化时，电动机的转速 和转向将快速、准确地跟着变化。目前常用的伺 服电动机有直流伺服电机、交流伺服电机和步进 电机。
二、伺服电机及其控制
1 直流伺服电动机 (1) 调速方式 直流伺服电机的机械特性方程为：
第5章 机电一体化中伺服系统设计
第5章机电一体化中伺服系统设计第5章机电一体化中伺服系统设计第五章机电一体化中伺服系统设计1.伺服系统（servosystem）也叫做随动系统或伺服机构，属自动控制系统的一种，就是指用机械量例如加速度、速度、加速度、力、力矩等做为被控量的一种自动控制系统。
2.伺服系统的基本要求是使系统的输出能够快速而精确地跟随输入指令的变化规律。
3.所有伺服系统的共同点是带动控制对象按照指定规律做机械运动。
4.伺服系统设计的主要内容：5.伺服系统设计的主要步骤：（1）制订系统总体设计方案（2）系统的动力学参数设计（3）系统动态参数设计（4）系统的仿真与试验。
6.伺服系统的执行元件是机械部件和电子设备的接口。
它的功能就是根据控制器发出的控制指令，将能量转换为机械部件运动的机械能。
7.STM机的工作原理：STM电机就是利用电磁铁原理，将脉冲信号转换成线加速度或角位移的电机。
每来一个电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移动一小段距离。
8.STM机的特点：(1)给一个脉冲，转回一个步距角，(2)掌控脉冲频率，可以掌控电机输出功率，(3)发生改变脉冲顺序，发生改变旋转方向，（4）转动惯量大，（5）具备自锁能力。
9.步进机主要由定子（主要包括定子铁心和定子绕组）和转子组成。
10.STM机三相三拍摄掌控时，每次只有一相绕组通电，转子步矩布桂30°,通电顺序为uvwu；步进机双三拍控制时，每次有两相绕组通电，转子步矩角为30°,通电顺序为:u，vv,ww,uu,v；11.STM机转子步矩角排序式：?z：转子的齿数，m：掌控的拍数；?转子每分钟旋转的转数（即为输出功率n）：f：脉冲的频率。
n?例如：三相三拍摄时，m=3，设z=4，f=50hz，则θ=30°，n=250（转回/min）。
12.步进机的驱动器包括脉冲分配器和功率放大器两个主要部分，他们统称为驱动电源。
360?zm60fzm13.详述STM电动机驱动电路的共同组成：STM电动机的驱动电路由脉冲信号发生器、分频器、脉冲分配器和脉冲放大器共同组成。
浅谈伺服系统的设计
浅谈伺服系统的设计作者：张春凤来源：《职业·中旬》2010年第05期一、伺服系统及其构成伺服系统(Servo system)也叫随动系统,是自动控制系统的一种。
光机电一体化系统中的伺服系统,以机械量(如位移、速度、加速度、力和力矩等)作为控制量,在控制指令作用下驱动执行元件,使机械的运动部件按照控制指令的要求运动,并满足一定的性能指标。
伺服系统的基本要求是使系统的输出量能够快速而精确地跟随输入指令的变化规律。
伺服系统通常具有负反馈的闭环控制系统,也有采用开环控制系统。
伺服系统服务的对象很多,如计算机光盘驱动控制、弧焊机器人轨迹控制、雷达跟踪系统等,都需要使用伺服系统。
虽然服务对象的运动部件、检测部件以及机械结构等不同,对伺服系统的要求有差别,但所有伺服系统的共同点则是带动控制对象按照指定规律作机械运动。
伺服系统的一般组成可描述为图1所示的形式。
伺服系统的执行元件是机械部件和电子装置的接口,功能是根据控制器发出的控制指令,将能量转换为机械部件运动的机械能。
根据执行元件能量转换形式的不同,可以分为电气元件、液压元件和气压元件3种。
伺服系统的执行元件可由3种元件独立构成,也可以互相组合。
如完全由电气元件组成的电气伺服系统,由电气和液压元件组合的电气一液压伺服系统等等。
电气执行元件也就是通常所说的电机,具有能源易获取、干净无污染、控制性能良好等优点,目前多数伺服系统采用电机作为伺服系统的执行元件。
二、伺服系统的基本要求1.对系统稳态性能的要求伺服系统的稳态性能指标包括系统静态误差、速度误差、加速度误差。
速度误差是指系统处于等速跟踪状态时,输出轴与其输入轴作相等的匀速运动时,同一时刻二者的转角差;加速度误差是指系统输出轴在一定的速度和加速度范围内跟踪输入轴运动时,在同一时刻两轴之间的最大差值。
2.对伺服系统动态性能的要求伺服系统应渐近稳定并留有一定的稳定裕量。
在典型信号输入下,系统的时域响应特性要满足规定要求。
《机电一体化》教学大纲
《机电一体化》教学大纲课程编号：学时：50学时（3学时/周）学分：3适用专业：高职教育类机电专业考核要求：1. 熟练掌握机电一体化的基本概念和基本要素以及各部分的作用，了解机电一体化的相关技术和发展趋势，并结合实例分析机电一体化技术在机电产品中的应用。
2. 掌握机电一体化中机械系统部件的选择与设计的方法和依据，认识现代常用的传动机构、导向与支承结构、机械执行机构。
3. 了解机电一体化中微型计算机控制系统及接口设计；掌握控制系统的一般设计思路；掌握微型计算机的基本构成；认识未来计算机的发展对机电一体化的影响；掌握微型计算机应用领域、选用要点及注意事项；掌握单片机控制系统的组成和单片机芯片的选择要点。
4. 了解机电一体化中传感器与微机的接口技术，认识传感器前级信号的放大与隔离的常用方法；掌握信号在传输过程中的意义和常用的信号的变换方法。
5. 掌握步进电机的工作原理、特点和主要特性以及选择方法；掌握直流伺服电机、交流伺服电机的种类、结构特点以及选择方法。
掌握开环系统和闭环系统的区别。
6. 掌握机电一体化产品的开发设计步骤。
一、课程目的和任务让学生通过掌握机电一体化的基本知识，拓宽学生的知识面。
本课程的任务是使机电工程专业的学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识，了解机电一体化系统（产品）涉及的相关技术，对典型机电一体化系统有一个比较全面的认识，使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。
二、理论教学内容第一章机电一体化的基本概念【教学目的】弄明白学习机电一体化的重要性，掌握机电设备的发展方向，弄懂机电一体化基本涵义及各部的作用与功能。
【教学重点和难点】重点：机电一体化概念及其本要素的名称、作用、要求。
难点：接口的理解，尤其是接口功能中转换功能的理解【教学内容】1、机电一体化的定义；2、机电一体化的相关技术；3、机电一体化技术的发展前景；4、机电一体化的应用实例。
【教学方法】以理论讲解为主，再举例加以说明。