机电一体电子教案.ppt

《机电一体化概论》电子教案
机电技术应用专业规划教材
第1章机电一体化的概述
机电一体化的定义 和基本概念(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设备以及相关软件有机结合而构成系统的总称。
机电一体化:机电一体化技术和机电一体化产品。
机电一体化技术主要是由多种技术的有机地融合。
机电一体化产品:机电一体化装置、机电一体化系统等。
机电一体化共性的关键技术:
①自动化控制技术;
②计算机与信息处理技术;
③检测与传感器技术;
④执行与驱动技术;
⑤精密机械技术;
⑥总体设计技术;
⑦接口技术。
机电一体化的定义 和基本概念(2)
机电一体化产品的主要特征
基础-----精密机械产品
核心-----微电子技术和计算机技术控制的伺服驱动系统。
①整体结构的最佳化
②系统控制的智能化
③操作性能的柔性化
[例1-1]机械手
组织教学
建议:①参观机械手及其动作,结合讲授。
②重点介绍机电一体化共性的各关键技术及其含义。
机电一体化系统的基本结构 和功能(1)
基本结构:机械部分、控制及信息处理部分、动力部分、传感检测部分、驱动部分等五个部分(或系统)。
传感检测部分-----对系统在运行过程中的各种参数及状态进行检测,并转换成电信号。
控制及信息处理部分-----将来自传感检测部分的检测信号和外部
输入的指令进行存储、分析、运算、处理等,并根据处理结果发
出相应的控制信号。
驱动部分-----根据控制及信息处理部分送来的控制信号或指令驱动各种执行元件完成所规定的动作和功能。
机械部分-----机床本体在驱动部分作用下,完成相应的传递任务。
动力部分-----向系统提供能量和动力以确保系统正常运行。
[例1-2]平面关节型机械手
机电一体化系统的基本结构 和功能(2)
自由度的概念
自由度-----各转动部位,即各关节。
机电一体化的系统(或产品)的主要功能:
①主功能。
②检测功能。
③控制功能。
④动力功能。
⑤构造功能。
组织教学
建议:①结合[例1-2]平面关节型机械手,重点掌握机电一体化系统
的结构。
②结合实物-----机械手,介绍机电一体化系统的结构。
机电一体化产品(系统)的种类
按功能来划分:
数控机械类;电子设备类;机电结合类;信息处理类;其它类。
按用途来划分:
生产用类;运输、包装及工程用类;存储、销售用类;社会服务性用
类;家庭用类;科研及过程控制用类; 其它用类。
组织教学
建议:在教学中结合日常生活和工作的实际例子进行讲授。
机电一体化的发展概况
机电一体化技术的发展历史:萌芽阶段、蓬勃发展阶段、智能化阶段等三个阶段。
机电一体化技术对机械系统的影响
机电一体化的发展趋势
智能化、系统化、高性能化等。
组织教学
建议:可结合实际例子教学。
第2章机电一体化的相关技术
自动化控制技术(1)
概念
主要部件-----控制装置(控制器)。
常见的控制装置:继电器控制装置、半导体继电器控制装置、可编程控制器(计算机)、变频器等。
继电器控制
继电器控制装置-----利用各种按钮开关和电磁继电器等元器件的触点来实现控制。
半导体继电器控制
半导体继电器-----利用半导体器件(二极管、三极管、集成电路等)的特性和直流继电器等器件来实现无触点的控制。
可编程控制器(工业计算机)
可编程序控制器-----综合了计算机技术和信息技术等多种技术的而专门应用于工业环境下的控制装置。