机电一体化专业英语 教学PPT 作者 宋主民 中文译文 机电一体化1.Adoc.doc

机电一体化专业英语
( 中文译文)
宋主民主编


***出版社
作者:宋主民

第一章机电一体化简述
引言
机电一体化(Mechatronics)是机械的(Mechaical)和电子学(Electronics)的缩写形式,它是日本人创造的但你在字典里是找不到的。机电一体化也是机械工程科学和电子学的结合。欧洲经济共同体(EEC)将机电一体化定义为“在设计产品和制造系统中的精密机械工程、电子控制和系统技术的最佳合作的结合”。
机电一体化系统包括机电一体化产品和机电一体化的生产系统(模式)。一般地,机电一体化产品被认为是“一个包含机械部件、电子器件和软件的系统,其中电子技术被引用到主要工作功能,驱动功能,信息和控制功能等各个方面”。现代开发的机电一体化制造系统的目的在于实现制造的柔性自动化,提高设计产品的效率和产品质量,以适应快速变化的市场需求以及提高在市场竞争中的能力。
本书将向你提供机电一体化产品的基本知识以及现代机电一体化制造系统的简要描述。编者旨在满足对机械工程专业学生的“机电一体化专业英语”这门课程的教学需要。你将会发现当你学****技术英语的同时,你已学到了许多关于机电一体化产品和现代制造技术的领域知识。
机电一体化产品
一个典型的机电一体化产品如数控(NC)机床或工业机器人是由机构部分和以微处理器为主的电子线路所组成,后者包括信号采样、数据获取和处理以及计算机控制。与传统的机械产品相较,机电一体化产品的优点是具有更高的精度、更高的生产效率、更高的可靠性和更低的能量、材料和劳动力方面的消耗。
机电一体化产品的组成
,各方块的功能如下:
,它有多种输入和输出变量。输入变量也称控制变量,而输出变量也称被控变量。例如,、进给速度和切削深度的输入变量;其输出变量则有粗糙度、切削力、振动水平、加工精度、温度、噪声、金属切除率以及能耗等。一些输出变量可以在线测量,但有些则必须离线测量。

车削过程的输入、输出变量
。例如,热电偶用于将温度转换为电压;应变计将应变转换为电阻的变化,以及加速度计将加速度信号转换为电荷的变化等。
3. 测量仪器传感器通常被称为是一次仪表,它所产生的信号被传送到被称之为二次仪表的测量仪器中,在那里信号经信号处理电路处理以适合于在刻度表、LCD(液晶显示)或CRT(阴极射线管)上显示。这种测量仪器能定量地记录被测的机器和过程的输出信号,在某种意义上来说,它是一种用于监视机器和过程的状况的机电一体化产品,并可归类为第一类机电一体化产品。
,传感器输出的电信号还通过数据获取系统传送到微机作进一步处理。数据获取系统包括调制解调器(MODEM)、滤波、采样、A/D(模/数)转换和PIO(外部输入和输出)接口电路。MODEM简单地说就是一种电路,用以将微弱和缓变的非周期信号通过调制和解调进行传送。滤波器是用于消除或减弱混杂在信号中的干扰和噪声,它也是一种能允许或阻止具有一定带宽的信号通过的装置。采样电路是一个将连续输出信号按一定的时间间隔切割成离散脉冲的电路。A/D转换器是一个标记为ADC的电路。它将离散的模拟量转换为数字量,使之能被传送至计算机并被其接受。最后,PIO接口是一种电路,它能提供信号输入/出计算机的通道。
5. 信号分析在计算机机内所作的信号分析也称为数据处理。信号分析中有各种各样的工作,从获得最简单的统计值如均值、方差或均方根值到复杂的分析如相关分析、系统稳定性分析和谱分析等。有两种方法进行信号分析:一种是直接用输入数据进行信号分析;另一种是先用数据建立系统的数学模型,然后再根据所得到的模型参数进一步作建模后分析,它包括相关分析、系统稳定性分析、模态分析、谱分析和模式识别等。所有这些信号分析的结果被用于系统设计、分析、诊断和控制。
信号分析可以在线或离线方式进行。在线分析是指可在机器工作时进行,而离线分析是指要将信号先记录在媒体内,然后将它传送到计算机内作分析。这种装备有在线数据处理的测量仪器可以划归为第二类机电一体化产品。

6. 计算机控制典型的机电一体化产品是一种机器和计算机控制系统的结合体。,由传感器输出的电量通过采样反馈到计算机,然后在求和点(比较环节)处与某一被控变量R相比较以产生误差E,该E被送入校正控制器(一个计算机算法)处理以产生一个执行量M用以调节这个误差。数字量M由D/A转换器(DAC)转换为模拟量并被传送到伺服驱动系统,作