機電一體化的設計精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇機電一體化的設計，期待它們能激發您的靈感。

篇1

（1）提高機電一體化設備的可靠性。機電一體化設備是保障工業企業生產運行的重要物質基礎。目前，隨著機電一體化技術研究的不斷深入，各類智能化、模塊化、現代化的機電設備不斷的更新換代，但是作為企業采購設備的管理人員不能夠一味的追求機電一體化設備的現代化程度，重要的是應該明確機械設備的使用環境，依據相關的選型設計數據選擇合適的機電設備，進而提高企業的生產運行穩定性。由于機電一體化設備的工作環境以及操作者的操作熟練度等原因，同樣會導致機電一體化設備的損壞，因此提升操作者技術素質以及責任意識應該作為機電設備維護工作中的重點。（2）實現機電一體化設備的精細化管理。目前，機電一體化設備的現代化程度不斷提升，作為設備的管理者只有不斷更新管理理念，制定出現代化的管理措施，才能夠讓機電一體化設備維護工作發揮出實效。機電一體化設備的精細化管理就是要在機械設備管理制度中明確規定出機電一體化設備的維護時間以及維護方法，并需要對維護人員進行設定，同時設定相應的設備維護檢查監督部門，確保機電一體化設備能夠得以穩定運行。此外，精細化管理體系的建立要以企業全體員工作為載體，即需要全員參與，最終確保機電設備能夠得到高效的管理及維護。（3）設備維修日志的制定。為了能夠對機電設備維護進行跟蹤式管理，設備應用企業應該為每一個正常運行的設備監理管理維修日志。工作人員對機電設備進行定期檢查維修后，應認真記錄每次檢查的結果和保養維修的詳細步驟，并將檔案輸入總數據庫。這樣不僅可以為以后的管理和維修帶來方便，還能針對每臺設備的損壞程度制定出相應的運行、保養和維修方案，從而達到延長設備使用壽命、降低維修成本、提高生產效率的目的。

（1）不斷總結更新機電設備管理維修中的技術。隨著機電一體化設備制造技術的不斷更新，其內部結構以及功能也必將趨于完善，設備的管理維修技術也應該發生相應的變化。因此，新時代背景下，企業應該不斷對設備管理和維修技術進行總結更新，以滿足自身發展所需。企業可定期組織負責機電設備管理與維修的人員進行總結學習，使其相互探討研究，以更好地解決工作中出現的難題，從而達到提高企業生產效益的目的。（2）實現機電設備管理與維修的綠色化。如今，機電設備的發展已經走上了綠色化的道路。因此，不管是為了適應機電設備發展所需，還是為了滿足可持續發展戰略所需，企業都應努力實現機電設備管理與維修的綠色化。設備維修的綠色化是指盡最大可能地合理利用資源，在實現企業生產效益最大化的同時，不會對周圍環境產生過大不良影響，其具體措施有盡可能地將報廢設備的可用零件進行循環利用、將維修廢棄物的排放量降至最低等。（3）充分利用現代技術分析法———計算機輔助診斷。計算機輔助診斷是一項現代高科技的技術分析法，它比其他技術分析法具有更多優勢。但這同時也是一項技術含量較高的新型分析法，因而掌握起來有一定難度，所以企業應該加強工作人員對該分析法的學習和培訓。

對于機電一體化設備的選型設計，是設備選用、改造以及更新的重要環節。對于機電一體化設備的選用，應該明確設備的工作環境以及生產需求，還應該考慮到相關企業的經濟條件以及實際情況，進而依據選型的基本理論選定出最適合的機電一體化設備保證所選設備達到最優化和最合理配置。此外，為了更好地發揮機電設備的功用，企業必須加強對機電設備管理與維修的策略選擇和技術探討，以此來保證機電設備的完好率，降低事故的發生率，提高企業的生產效率，最終實現企業經濟效益最大化的目標。

本文作者：趙永德工作單位：遼源職業技術學院

篇2

關鍵詞：機電一體化、控制系統、設計

中圖分類號：U415.521

1. 壓路機機電一體化設計的國內外概述

1.1國外壓路機機電一體化技術的發展

國外很多公司的自動壓實控制系統的新型智能可變振幅的Variomatic振動壓路機是用兩個相對旋轉的偏心軸來振動壓實輪，雙軸布置使輪子振動力的大小和方向隨著被壓物料上振動加速度的變化而相應的變化，用液壓系統來調整兩軸之間的角度，通過電子控制的方式自動地完成從垂直到水平方向的無級變化，用裝在輪上的加速度表來不間斷的顯示物料硬度隨壓實進程的變化。把通過加速度表獲得的數據輸送到壓路機上的計算機里，并保存到軟、硬盤中，計算機把這些數據與預先設置在計算機內的參數進行比較。當反饋達到預定值時計算機發出指令，通過調整兩根軸的相對角度來調整振動方向和有效振幅，這樣可以對壓實力進行優化，既減輕司機操作的工作量又改善壓實均勻度。

1.2國內壓路機機電一體化技術的發展現狀

國內壓路機廠家在機電自動調整方面取得了一定的成績，如湖南江麓機械廠研制的W1102DZ振動壓路機配備自動駕駛作業系統，很多壓路機也配置了聲光報警系統。雖然對關鍵參數實施了時時監控，并且控制方式獨特、自成體系，安裝與維護簡單直觀，抗外界干擾能力強，但由于線束復雜，各功能單元之間的父子控制難以實現，傳感器資源利用率不高。

2.智能壓路機發動機及其工作原理

電子智能（ EDI） 發動機主要以尖端的電子技術為特征， 其卓越機械特性表現在燃油輸送特性、發動機管理功能和診斷等方面。作為高度集成化的系統與其它系統（ 如變速箱和冷卻系統） 相互作用， 先進的電子系統提供了不受發動機轉速影響的更大的燃油噴射率、燃油正時控制和更高的噴射壓力， 同時還提高產品的性價比和環保性。電子智能發動機的核心單元是一個裝在發動機上的ECM， 這個是基于微處理器為的控制系統， 它的作用是利用自能發動機上的傳感器控制發動機的運行狀態及監控發動機主要輸入輸出參數： 還用智能發動機轉速、凸輪軸位置、吸管壓力、油溫、油壓、致冷劑溫度等參數。因此， 智能控制系統監控著發動機的主要工作特性并存儲了相關信息， 檢修時，通過一臺工業標準診斷儀，工作人員就可以查看發動機的歷史工作性能的， 進而對機器實施故障分析， 實現快速低成本的維修。根據ECM 電子控制模板就可以準確計算燃油噴射壓力、噴射速度和噴射時間， 然后通過液壓控制的電子系統控制噴射系統HEUI 進行動作。

3.液壓控制系統的設計

該液壓控制系統是由變量泵、安全閥、壓差傳感器及其電器控制部分組成。用壓差傳感器來檢測負載壓力， 用泵、閥控制器發出控制指令， 按照負載的大小調節液壓泵的排量， 使泵輸出壓力比工作負載壓力高出一不大的恒定值， 這樣是保證液壓泵輸出功率與負載相適應， 提高效率。

2. 1 振動系統的雙頻雙幅調節

液壓控制系統的振動泵是由兩個電磁閥控制的， 其中，每個電磁閥對應控制一個高壓油流方向， 這兩個電閥循環交替通電、斷電， 就能可改變高壓油流的方向。通過控制定量馬達的正反轉使振動軸上大小偏心塊相分別實現疊加和疊減， 疊加時泵的液壓油的排量小， 即出現高幅低頻； 疊減時泵的液壓油排量大， 即出現低幅高頻。

2. 2 對協調行走馬達進行功率分配。

該壓路機的行走系統由一個行走泵、三個行走馬達組成， 通過負荷傳感系統和速度傳感器完成對行走馬達的功率分配。為了擺脫前輪打滑的現象， 就在前輪設置一個小排量馬達，這樣， 馬達的扭矩只能發揮最大排量時的一半； 后輪兩馬達設置大排量， 其要發揮最大排量輸出扭矩驅動壓路機。同理，為了擺脫后輪打滑的狀況，后輪馬達設置小排量， 前輪馬達設置為大排量。利用電子控制程序的柔性結合電液伺服技術，最終實現液壓泵效率的合理分配。

2. 3 液壓控制系統中位軟啟動功能

該壓路機具有一套光電信號傳感模塊， 發動的機啟動是靠行走手柄放在中位來實現的，。這套保護裝置是防止壓路機帶載啟動造成對電機的沖擊。

2. 4 壓路機的自動滑轉控制系統

為滿足大型工程施工的實際需求（ 要求爬坡能力超過50%） ， 壓路機的自動滑轉控制系統在無滑轉軸和剎車閘的作用下避免單輪快速滑轉， 并通過傳感器檢測振動輪和橡膠驅動輪之間的滑轉， 通過調整液壓驅動系統液壓流量使牽引性能達到最佳狀態， 防止振動滾輪和橡膠驅動滾輪同時滑轉， 避免機器停頓或下陷。

2. 5 液壓控制系統污染檢測和主動維護功能

利用液壓系統對傳感器測出的各種信號進行處理， 用成熟的模糊邏輯原理進行合理的推理與分析，在有多個因素導致故障的情況下， 采用思維模擬技術， 確定故障誘發的因素。因為故障的復雜多樣性， 利用BP 神經網絡處理診斷信號。 為了設計和諧的人機對話界面， 在設計時采用大量圖像分析、液晶顯示識別系統來輔助。、

4.目前最迫切的工作

推廣與應用機電一體化技術首先改變傳統的設計觀念，一味的強調低成本競爭會把企業帶人死胡同。當然機械產品元件越少其可靠性會越高，但是這種可以犧牲產品多功能換來產品靠性喪失的開發不值得借鑒。國外公司正是看到了故障的存在性，才借助機電液一體化技術來減少故障、迅速發現并解決故障，也正是因為電子元件質優價廉，才使這項技術的廣泛應用得到延伸與發展。

再者，要合理利用該技術則離不開同行的之間的合作、引進、吸收和開發。例如英格索蘭、卡特彼勒兩家公司合作，選用瑞土專業電子儀器公司開發的計算機軟件和控制系統，作為連續壓實控制的壓實數據系統（CDS）以及處理CCC的PC軟件程序。把這些壓路機制造公司沒有能力開發的技術要用有限的資金去引進，在學習、消化和吸收之與國內其它公司聯合進行技術開發，利益共享。

小結

在科技高速發展和用戶需求日趨主題化、個性化和多樣化的時代背景下，產品技術含量的高低和功能的多樣性與企業的利潤和生存的聯系越來越密切。跨國公司為了適應市場降低成本，實施制造本地化及采購全球化戰略，促使制造業競爭越來越激烈。本文正是通過對壓路機機電一體化設計的研究，來找到提高機械產品的智能化水平，占領市場，讓用戶滿意的有效途徑。

參考文獻

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篇3

關鍵詞: 機電一體化;設計方法;步驟

機電一體化系統設計是多個學科的交叉和綜合,涉及的學科和技術非常廣泛,其技術發展迅速,水平越來越高。由于機電一體化產品覆蓋面很廣,在系統的構成上,有著不同的層次,但在系統設計方面有著相同的規律。機電一體化系統設計是根據系統論的觀點,運用現代設計的方法構造產品結構、賦予產品性能并進行產品設計的過程。

整個開發設計過程按步驟可劃分為四個階段:

1 設計籌劃階段

1)在籌劃階段中要對設計目標進行機理分析,對客戶的要求進行理論性抽象,以確定產品的性能、規格、參數。在這個階段,因為用戶需求往往是面向產品的使用目的,并不全是設計的技術參數,所以需要對用戶的需求進行抽象,要在分析對象工作原理的基礎上,澄清用戶需求的目地、原因和具體內容,經過理論分析和邏輯推理,提煉出問題的本質和解決問題的途徑,并用工程語言描述設計要求,最終形成產品的規格和參數。對于加工機械而言,它包括如下幾個方面:

① 運動參數:表征機器工作部件的運動軌跡和行程、速度和加速度。

② 動力參數:表征機器為完成加工動作應輸出的力(或力矩)和功率。

③ 品質參數:表征機器工作的運動精度、動力精度、穩定性、靈敏度和可靠性。

④ 環境參數:表征機器工作的環境,如溫度、濕度、輸入電源。

⑤ 結構參數:表征機器空間幾何尺寸、結構、外觀造型。

⑥ 界面參數:表征機器的人機對話方式和功能。

2)在這個階段中要根據設計參數的需求,開展技術性分析,制定系統整體設計方案,劃分出構成系統的各功能要素和功能模塊,然后對各類方案進行可行性研究對比,核定最佳總體設計方案、各個模塊設計的目標與相關人員的配備。系統設計方案文件的內容包括:

① 系統的主要功能、技術指標、原理圖及文字說明。

② 控制策略及方案。

③ 各功能模塊的性能要求,模塊實現的初步方案及輸出輸入邏輯關系的參數指標。

④ 方案比較和選擇的初步確定。

⑤ 為保證系統性能指標所采取的技術措施。

⑥ 抗干擾及可靠性設計策略。

⑦ 外觀造型方案及機械主體方案。

⑧ 經費和進度計劃的安排。

2 理論設計階段

首先,根據系統的主功能要求和構成系統的功能要素進行系統要素進行主功能分解,劃分出功能模塊,畫出機器工作時序圖和機器傳動原理簡圖;對于有過程控制要求的系統應建立各要素的數學模型,確定控制算法;計算出各功能模塊之間接口的輸入、輸出參數,確定接口設計的任務分配。應當說明的是,系統設計過程中的接口設計是對接口輸入輸出參數或機械結構參數的設計,而功能模塊設計中的接口設計則是遵照系統設計制定的接口參數進行細部設計,實現接口的技術物理效應,兩者在設計內容和設計分工上是不同的。不同類型的接口,其設計要求有所不同。傳感器是機電一體化系統的感覺器官,它從待測對象那里獲得反映待測對象特征與狀態的信息,監視監測整個設備的工作過程,傳感器接口要求傳感器與被測對象機械量信號源應有直接關系,保證標度轉換及數學建模快速、準確、可靠,傳感器與機械本體之間聯接簡潔、牢固,靈敏度高、動態性能好,抗機械諧波干擾性強,正確反映待測對象的被測參數。變送接口要滿足傳感器模塊的輸出信號與微機前向通道電氣參數的匹配及遠距離信號傳輸的要求,接口信號的傳輸要精確,可靠性強,抗干擾能力強,噪音容限較低;傳感器的輸出阻抗要與接口的輸入阻抗相配合;接口輸出的電平要與微機的電平一致;為方便微機進行信號處理,接口輸入信號和輸出信號之間的關系須是線性關系。驅動接口要能滿足接口的輸入端與微機系統的后向通道在電平上保持一致,接口的輸出端與功率驅動模塊的輸入端之間電平匹配的同時,阻抗也要匹配。其次,為防止功率設備的強電回路反竄入微機系統,接口必須采取有效的抵抗干擾措施。傳動接口是一個機械接口,要求它的聯接結構緊湊、輕巧,具有較高的傳動精度和定位精度,安裝、維修、調整簡單方便,傳動效率高,剛度好,相應快。

其次,以功能模塊為單元,依據以上接口設計參數的要求對信號檢測與轉換、機械傳動與工作機構、控制微機、功率驅動及執行元件等進行各個功能模塊的選型、組配、設計。在此階段的設計工作量較大,既包括機械、電氣、電子、控制與計算機軟件等系統的設計,又包括總裝圖、零件圖的具體模塊選型、組配。一方面不僅要求在機械系統設計時選擇的機械系統參數要與控制系統的電氣參數相匹配,同時也要求在進行控制系統設計時,要根據機械系統的固有結構參數來選擇及確定相關電氣參數,綜合應用微電子技術與機械技術,讓兩項技術互相結合、互相協調、互相補充,把機電一體化的優越性充分體現出來。為提高工效,應該盡量應用各種cad、PRO/E等輔助工具;整個設計應盡量采用通用的模塊和接口,以利于整體匹配,利于后期進行產品的更新換代。

最后,以技術文件的方式對完整的系統設計采取整體技術經濟指標分析,設計目標考核與系統優化,擇優選擇出綜合性能指標最優的方案。

其中,系統功能分解應綜合運用機械技術和電子技術各自的優勢,努力使系統構成簡單化、模塊化。經常用到的設計策略有如下幾種:

① 用電子裝置替代機械傳動,縮減機械傳動裝置,簡化機械結構,減小尺寸,減輕重量,增強系統運動精度和控制靈活性。

② 在選擇功能模塊時要選用標準模塊,通用模塊,防止重復設計低水平的功能模塊,采用可靠的高水平模塊,以利于減少設計與開發的周期。

篇4

關鍵詞:汽車;檢測設備;機電一體化;設計

汽車檢測通常是對車輛的動力性、經濟性以及安全性等各個方面進行檢測，通過對這些方面的檢測，確定汽車現象的技術狀況以及工作能力等。傳統結構設計的汽車檢測設備已經不能夠滿足汽車在正常行駛狀態下的檢測要求，隨著現代科學技術的發展，出現了新型的技術，實現了檢測設備的機電一體化，對于汽車故障診斷和車輛檢測中具有非常重要的作用。

一、汽車檢測設備

機電一體化設計的必要性分析汽車行駛中常用的檢測設備主要應用于發動機性能檢測、故障診斷、整車檢測以及電氣試驗等方面，在傳統結構的汽車檢測設備中，通常應用的檢測設備只能夠檢測汽車的低速行駛狀態下的相關參數，例如，常見的機械式側滑試驗臺以及指針式側滑試驗臺，應用這兩種設備對汽車的性能進行檢測時，必須要求汽車的行駛速度保持在4千米/小時，要求車速緩慢通過檢測平臺才能夠順利的完成檢測。側滑量的檢測結果往往是由機械轉動的指針他通過擺動的方式來顯示的。還有一種檢測設備是汽車制動試驗臺，采用這種設備對汽車的車輪動力進行檢測時，由于受到測力彈簧的限制，要求受檢汽車的車速控制在0．15千米/小時，甚至還低于0．15千米/小時，車輛制動的檢測結果由指針擺動顯示出來，車輛自身沒有制動功能。汽車在正常行駛條件下，速度保持在30—80千米/小時的范圍，甚至還會出現比上限高的數據，為了檢測汽車正常行駛狀態下的某些性能，傳統的汽車檢測設備是不能夠滿足要求的。

二、汽車檢測設備機電一體化設計及相關問題分析

(一)汽車檢測設備機電一體化的相關設計

在汽車檢測設備機電一體化設計中，為了減少機械傳動環節，應該在傳統檢測設備的基礎上強化設計方法，傳感器的選擇最好是反應速度較快并且高精度的傳感器，設計方法采用電子計算機和機械裝置結合的方法，通過這種形式設計的汽車檢測設備，才能夠確保汽車高速行駛的安全性，同時還能為工況形式的真實性提供可能。

1、計算機控制下的汽車制動檢測儀設計制動裝置是汽車運行過程中經常使用的裝置，汽車不同車輪制動力的變化往往是在較短的時間內完成的。所以，在汽車制動檢測儀設計過程中，取消了傳統結構中的測力彈簧、傳力杠桿等，然后采用電子計算機來處理檢測傳感器的信號。

2、計算機控制下的汽車側滑檢測儀設計在汽車行駛過程中，汽車轉向系統作為組成汽車整體的一個重要系統，具有極為重要的作用。高速行駛中的汽車車輪會發生較大的變化，同低速行駛中的汽車比較，高速行駛汽車的車輪側滑量以及車軸側滑量較大。對于高速行駛汽車的側滑儀進行設計時，可以取消傳統結構中的齒輪齒條傳動，同時取消連桿傳動，進而增強儀器的檢測速度。此外，傳統結構當中的自整角發動電機無法滿足現代汽車行駛中發動電機運行要求，可以選擇反應速度較快的高精度位移傳感器取代傳統的發動電機，為了保證傳感器的信號穩定性，采用電子計算機來處理檢測傳感器的信號。

(二)汽車檢測設備機電一體化設計中需要注意的細節

1、檢測信號的截取問題在汽車側滑檢測儀和汽車制動檢測儀設計中，可以在檢測設備中直接截取側滑檢測板以及平臺機架之間的位移信號，也可以截取汽車制動反轉矩的力信號，以此降低檢測誤差。在設置傳感器安裝位置時，需要充分考慮到檢測誤差問題。在設置側滑檢測儀時，為了減小傳動誤差，避免通過齒輪制動的方式將側滑檢測板和平臺機架的位移量輸入普通傳感器中，可以選擇高精度的傳感器輸入。

2、零點示值的誤差問題分析在汽車檢測設備當中輸入檢測信號，檢測信號就會受到多種因素的影響，導致檢測設備標定時的零點示值出現誤差。主要的影響因素有機械裝置的制造公差、裝配精度誤差、傳感器輸出信號的波動允差等。對于這種誤差問題，需要從計算機設計和機械裝置兩個方面盡可能的去克服。一些設備生產廠家為了解決這一問題，往往會在檢測設備上設置標定按鍵，這種設置方法顯然是不合理的。標定時的工作狀態應該同工作時的狀態保持一致，而不是在計算機處理程序上進行區別。

結束語:

篇5

關鍵詞:機電一體化 系統 目標 實現

中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(b)-0106-01

機電一體化起源于上世紀八十年代的日本,它融合了機械、自動控制、伺服傳動、電子、信息處理、傳感檢測、系統總體等多種技術,并綜合應用到實際中去的綜合技術。它不是上述技術的簡單疊加,而是在從系統理論出發根據系統功能目標和優化組織結構目標,對各組成部分及其間的信息處理,接口耦合,運動傳遞,物質運動,能量變換進行研究,組成有機的系統,集成各種技術,并在系統軟件程序和微電子的有序控制信號的作用下,使物質和能量形成有規律運動的軌跡,在多功能性、高精度、高安全性、高可靠性、低能耗等諸多方面實現多種技術功能融合成最優效果的系統工程技術。

1 機電一體化系統設計的目標

機電一體化系統的總體目標就是中和利用機械、電子、信息、控制等各種相關技術的優勢,使系統的效果最優化,從而產生良好的經濟和社會效益。具體可以分為以下幾條。

1.1 提高系統的精度

機電一體化系統采用了大量的電子裝置來代替傳統的機械傳動裝置,消除了原來的機械損耗、彈性形變所引起的誤差,簡化了系統的結構,采用電子裝置實現自動檢測和控制,從而縮小了動態誤差,使工作精度得到大幅度的提升。

1.2 增強系統的功能

由于采用了多種新型的技術,從而使傳統的機械裝置擁有了電氣產品的功能,比如系統向智能化方向發展,在自動控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學和動力學等新思想、新方法,模擬人類的功能,使它具有自動判斷、邏輯推理、自主決策等能力,以求獲得更高的控制性能。使原來的機械裝置,擁有了人工智能的功能。

1.3 提高系統的安全行和可靠性

機電一體化系統由于采用了多種新型的技術,從而使系統具有自動檢測的功能,當運行的設備中出現潛藏的故障時,系統可以實時進行在線檢測和修復,從而提高了系統的安全性和可靠性。

1.4 降低能耗、節約能源

機電一體化系統采用了一些低能耗的電子裝置,有些裝置的材料是可以重復利用的,這些綠色材料在使用時不污染生態環境,報廢后還能回收利用。這些低能耗的裝置在使用的過程中節約了能源,符合現在建設資源節約型社會的要求。

1.5 提高效率、降低成本

由于使用了機電一體化系統,在產品的研發過程中,縮短了準備時間,減少了產品的開發時間,使不合格產品的數量大大減少,提高了生產效率,降低了成本。在產品的生產過程中,機電一體化系統可以使用計算機、數控機床等輔助設備,把人們從一些復雜、危險的勞動環境中解放出來,同時生產過程又可以實現過程控制,提高了生產效率。

1.6 簡化系統的結構

傳統的產品大都采用笨重的電氣結構和機械變速裝置,這不但阻礙了生產的效率,而且也增加了系統的體積和重量,在使用和維護的過程中帶來了諸多的不便。現在采用微電子和集成電路構成的系統,不但大幅提高了生產的效率,還減小了系統的體積,簡化了結構,減輕了重量。

1.7 降低了產品的價格

隨著現代電力電子技術的發展,新型的電力電子器件層出不窮,新的生產工藝不斷出現,而且電子器件的價格也在不斷地下降,電子器件日益平民化,極大地擴展了使用的范圍。而且功能越來越完善,維護越來越方便,使用壽命在不斷地延長。所有這些因素相加導致產品的價格在不斷地下降,從而反過來擴大其應用范圍。

1.8 增加特殊的應用功能

隨著用戶對產品要求的多樣性,系統可以通過軟件編程或者是數控加工中心等來實現客戶的產品的特殊要求,生產出個性化的產品,使其滿足用戶的要求及不同現場的需求。系統對這些功能的實現,形成了控制系統的智能化的發展趨勢。

2 機電一體化系統設計的實現方法

2.1 機電互補法

機電互補法也就是我們常說的取代法,這種方法的特點是:為了逆補傳統機械裝置或者子系統的不足,而采用新型的電子元件來代替機械裝置。該方法就是改造舊產品、開發新產品或對原系統進行技術改造常用的方法,也是改造傳統機械產品的常用方法。比如用電氣調速系統取代機械式變速結構等。

2.2 融合法

融合法就是將具有一定功能的部件或者子系統按照他們的功能有機的融合在一起,構成一些具有更高性能的系統。比如激光打印機的激光掃描鏡,它就是電機的轉子軸,這是執行元件和執行機構融合的一個具體實例。機電一體化系統強調技術的融合和學科的交叉作用,各單元相互輔助、相互促進、相互提高,使整體的功能遠大于各單元的簡單相加。

2.3 組合法

組合法就是將融合法所形成的標準功能部件或者子系統,按照功能分類,采用搭積木的方式組合成各種機電一體化系統。機電一體化產品的種類繁多,生產廠家眾多,他們的產品也就五花八門,導致使用時不能通用,無形中浪費了大量的資源,因此,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、通信接口、控制接口的機電一體化系統單元子系統就顯得尤為重要。比如研制集減速、智能調速、電機控制于一身的動力單元模塊,具有遙感、圖像處理、路徑識別等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。利用這些標準單元模塊就可以迅速開發出新的產品,同時也可以擴大生產規模。這樣可以節約生產的成本,也便于后期的維修和護理。

3 結語

綜上所述,機電一體化系統設計是一項非常復雜的工程,不是單一部門能夠獨自完成的,它需要眾多行業合作才能實現。在設計系統時,應根據機械系統的結構特點來確定電氣參數,綜合運用多學科知識,充分體現機電一體化的優越性。

參考文獻

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