毕业论文设计-机电一体化专业.doc

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某某能源职业技术学院
***教育学院
毕 业 论 文
姓 名： X 永 仙
层 次： 专 科
专业班级：
设计题目：机电一体化信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以与微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器〔压力传感器、微加速度计、微触觉传感器〕，各种微构件〔微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以与微机器人等〕。
7 、集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为假如干层次，使系统功能分散，并使各局部协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
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8 、带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的开展方向之一。
9、 绿色化
科学技术的开展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续开展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命完毕时，产品可分解和再生利用。
10、光机电一体化.
一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改良机电一体化系统的传感系统、能源(动力).
11、自律分配系统化——柔性化.
未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度〞，有较强的“柔性〞，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统〞。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性〞，可根据不同的环境条件作出不同反响。其特征是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动〞是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
12、全息系统化——智能化。
今后的机电一体化产品“全息〞特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件与芯片技术)的开展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下〞的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
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13、“生物一软件〞化—仿生物系统化。
今后的机电一体化装置对信息的依靠性很大，并且往往在结构上是处于“静态〞时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物摘要：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡〞，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学探究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命〞还有待于深入探究。这一探究领域称为“生物——软件〞或“生物系统〞，而生物的特征是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化开展趋，但有一段漫长的道路要走。
14、微型机电化——微型化。
目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械局部和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合〞，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要开展方向。
第2章 机电一体化中电动执行机构的硬件设计与工作原理
电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制局部和执行驱动局部。
控制局部主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动局部主要包括三相伺报电机和位置传感器。
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