機(jī)電系統(tǒng)集成及

1、機(jī)電系統(tǒng)集成與控制機(jī)電系統(tǒng)集成與控制 總總32 32 學(xué)時學(xué)時 其中講授其中講授1818學(xué)時，課堂討論學(xué)時，課堂討論1414學(xué)時學(xué)時參考書：參考書： 尚濤等，機(jī)電控制系統(tǒng)設(shè)計尚濤等，機(jī)電控制系統(tǒng)設(shè)計. . 北京：化學(xué)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，工業(yè)出版社，2006.42006.4 2. 2. 張立勛等，機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計張立勛等，機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計. . 北京：北京：高等教育出版社，高等教育出版社，2007.112007.11 3. 3. 芮延年等，機(jī)電傳動控制芮延年等，機(jī)電傳動控制. . 北京：機(jī)械北京：機(jī)械工業(yè)出版社，工業(yè)出版社，2006.72006.71.1.4. 4. 韓立群等，智能控制理論

2、及應(yīng)用韓立群等，智能控制理論及應(yīng)用. . 北京：北京：機(jī)械工業(yè)出版社，機(jī)械工業(yè)出版社，2008.12008.1 講授講授1818學(xué)時包括：學(xué)時包括：第一章第一章 緒論緒論第二章第二章 機(jī)電一體化系統(tǒng)總體方案設(shè)計機(jī)電一體化系統(tǒng)總體方案設(shè)計第三章第三章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計 第四章第四章 機(jī)電控制系統(tǒng)電路設(shè)計機(jī)電控制系統(tǒng)電路設(shè)計第五章第五章 檢測系統(tǒng)設(shè)計檢測系統(tǒng)設(shè)計第六章第六章 電液控制系統(tǒng)設(shè)計電液控制系統(tǒng)設(shè)計第七章第七章 計算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計計算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計第八章第八章 機(jī)電系統(tǒng)集成與控制實例機(jī)電系統(tǒng)集成與控制實例 課堂討論包括：課堂討論包括： 機(jī)械系統(tǒng)建模及動態(tài)仿真機(jī)械系統(tǒng)建模及動態(tài)仿真2

3、. 2. 液壓系統(tǒng)建模及液壓系統(tǒng)建模及AMEsimAMEsim軟件的介紹軟件的介紹3. 3. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制及應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制及應(yīng)用4. 4. 模糊控制及其應(yīng)用模糊控制及其應(yīng)用5. 5. 實際機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計問題討論實際機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計問題討論第一章第一章 緒論緒論 1.1 1.1 機(jī)電一體化的基本概念機(jī)電一體化的基本概念 1.1.1 1.1.1 機(jī)電一體化的技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)電一體化的技術(shù)基礎(chǔ) 1.1.2 1.1.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素機(jī)電一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素 1.1.3 1.1.3 機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù) 1.1.4 1.1.4 機(jī)電一體化的技術(shù)優(yōu)勢及發(fā)展趨勢機(jī)電一體化的技術(shù)優(yōu)勢及發(fā)

4、展趨勢1.2 1.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的工程路線機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的工程路線 1.2.1 1.2.1 現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計的特征現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計的特征 1.2.2 1.2.2 機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計的工程路線機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計的工程路線 1.1 1.1 機(jī)電一體化的基本概念機(jī)電一體化的基本概念 1.1.1 1.1.1 機(jī)電一體化的技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)電一體化的技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)是2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代以來，隨年代以來，隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)，特別是微電子技術(shù)著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)，特別是微電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的新技術(shù)。和信息技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的新技術(shù)。機(jī)電機(jī)電一體化技術(shù)是

5、機(jī)械技術(shù)同微電子技術(shù)和信息技一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)同微電子技術(shù)和信息技術(shù)術(shù)有機(jī)有機(jī)結(jié)合而成的一種高級綜合性技術(shù)。結(jié)合而成的一種高級綜合性技術(shù)。 日本在日本在2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代提出了機(jī)電一體化一年代提出了機(jī)電一體化一詞詞(Mechatronics)(Mechatronics)。它是取英語。它是取英語Mechanics(Mechanics(機(jī)機(jī)械學(xué)械學(xué)) )的前半部和的前半部和Electronics(Electronics(電子學(xué)電子學(xué)) )的后半的后半部拼合而成的，字面上表示機(jī)械學(xué)和電子學(xué)兩部拼合而成的，字面上表示機(jī)械學(xué)和電子學(xué)兩個學(xué)科的綜合，在中國通常稱為個學(xué)科的綜合，在中國通常稱為機(jī)

6、電一體化或機(jī)電一體化或機(jī)械電子學(xué)機(jī)械電子學(xué)。但是。但是機(jī)電一體化并不是機(jī)械技術(shù)機(jī)電一體化并不是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的和電子技術(shù)的簡單疊加簡單疊加，而是有著自身體系的，而是有著自身體系的新型學(xué)科。新型學(xué)科。 目前，世界各國對機(jī)電一體化技術(shù)都有自目前，世界各國對機(jī)電一體化技術(shù)都有自己的認(rèn)識，機(jī)電一體化這一術(shù)語尚無統(tǒng)一的定己的認(rèn)識，機(jī)電一體化這一術(shù)語尚無統(tǒng)一的定義。在日本具有普遍性的一種定義為：義。在日本具有普遍性的一種定義為：“是在是在機(jī)械的主功能、動力功能、信息和控制功能上機(jī)械的主功能、動力功能、信息和控制功能上引進(jìn)了電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子設(shè)備以引進(jìn)了電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子設(shè)備以及軟件

7、等有機(jī)結(jié)合而成系統(tǒng)的總稱及軟件等有機(jī)結(jié)合而成系統(tǒng)的總稱”；在美國；在美國的定義則為：的定義則為：“由計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制由計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的、用于完成包括機(jī)械力、運(yùn)動和能量流等動的、用于完成包括機(jī)械力、運(yùn)動和能量流等動力學(xué)任務(wù)的機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”； 在中國對機(jī)電一體化的一種認(rèn)識是：在中國對機(jī)電一體化的一種認(rèn)識是：“在在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上應(yīng)用微電子技術(shù)和計算機(jī)技機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上應(yīng)用微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生出來的新一代的電子產(chǎn)品術(shù)產(chǎn)生出來的新一代的電子產(chǎn)品”，這種認(rèn)識，這種認(rèn)識的核心是的核心是“機(jī)電一體化產(chǎn)品必須是由計算機(jī)控機(jī)電一體化產(chǎn)品必須是由計

8、算機(jī)控制的伺服系統(tǒng)制的伺服系統(tǒng)”。盡管上述各種定義或認(rèn)識在。盡管上述各種定義或認(rèn)識在內(nèi)容上各不相同，但它們的共同點(diǎn)都是強(qiáng)調(diào)了內(nèi)容上各不相同，但它們的共同點(diǎn)都是強(qiáng)調(diào)了機(jī)電一體化技術(shù)中必須包含機(jī)電一體化技術(shù)中必須包含“由電子設(shè)備尤其由電子設(shè)備尤其是計算機(jī)進(jìn)行控制是計算機(jī)進(jìn)行控制”這一內(nèi)容。由此可見控制這一內(nèi)容。由此可見控制技術(shù)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用是非常重要的，技術(shù)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用是非常重要的，控制系統(tǒng)的設(shè)計是否合理將直接影響機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)的設(shè)計是否合理將直接影響機(jī)電產(chǎn)品的質(zhì)量。的質(zhì)量。 機(jī)電一體化機(jī)電一體化技術(shù)技術(shù)和機(jī)電一體化和機(jī)電一體化產(chǎn)品產(chǎn)品可分別可分別概括為：概括為：（1 1）

9、機(jī)電一體化技術(shù)）機(jī)電一體化技術(shù) 是微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與是微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的新興的綜合性高新技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的新興的綜合性高新技術(shù)，是機(jī)械電子技術(shù)與微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械電子技術(shù)與微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。（2 2）機(jī)電一體化產(chǎn)品）機(jī)電一體化產(chǎn)品 是新型機(jī)械結(jié)構(gòu)與微電子器件，特別是微是新型機(jī)械結(jié)構(gòu)與微電子器件，特別是微處理器、微型機(jī)相結(jié)合而開發(fā)出來的新一代電處理器、微型機(jī)相結(jié)合而開發(fā)出來的新一代電子化機(jī)械產(chǎn)品。子化機(jī)械產(chǎn)品。 機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類非常多，應(yīng)用范圍也非常廣機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類非常多，應(yīng)用范圍也非常廣泛，可以從不同角度對其進(jìn)行分類。泛，可以從不同角度對其進(jìn)行分類。從機(jī)電一體化技術(shù)從機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展水平來看，可以分為三類系統(tǒng)：的發(fā)展水平來看，可以分為三類系統(tǒng)： 功能附加型初級系統(tǒng)功能附加型初級系統(tǒng) 功能替代型中級系統(tǒng)功能替代型中級系統(tǒng) 機(jī)電融合型高級系統(tǒng)機(jī)電融合型高級系統(tǒng) 從機(jī)電一體化的應(yīng)用范圍來看，也可以分為三類系從機(jī)電一體化的應(yīng)用范圍來看，也可以分為三類系統(tǒng)：統(tǒng)： 用于人們?nèi)粘Ｉ畹臋C(jī)電一體化產(chǎn)品（系統(tǒng)），如用于人們?nèi)粘Ｉ畹臋C(jī)電一體化產(chǎn)品（系統(tǒng)），如自動洗衣機(jī)、自動照相機(jī)等，稱為民用機(jī)電產(chǎn)品。自動洗衣機(jī)、自動照相機(jī)等，稱為民用機(jī)電產(chǎn)品。 用于社會生