《機電一體化課程》word版

1、.機電一體化 課程機電一體化,課程電機一體化又稱機械電子學，英語稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成。電機一體化最早涌如今1971年日本雜志?機械設計?的副刊上，跟著電機一體化技巧的快速成長，電機一體化的概念被我們廣泛接收和廣泛應用。跟著計算機技巧的迅猛成長和廣泛應用，電機一體化技巧獲得史無前例的成長。如今的電機一體化技巧，是機械和微電子技巧慎密集合的一門技巧，他的成長使冷冰冰的機械有了人道化，智能化。電機一體化技巧是將機械技巧、電工電子技巧、微電子技巧、信息技巧、傳感器技巧、接賺錢巧、旌旗燈號變換技巧等多種

2、技巧進展有機地結(jié)合，并綜合應用到實際中往的綜合技巧。是現(xiàn)代化的主動臨盆設備幾近可以說都是電機一體化的設備。機械電子學重要研究目的是把機械技巧與微電子技巧和信息技巧有機地結(jié)合為一體，實現(xiàn)全部體系的最優(yōu)化。機械電子學可以充分發(fā)揮機械技巧、微電子技巧和信息技巧的各自的長處和特點，促進機械產(chǎn)品的更新?lián)Q代。機械電子學體系重要由機械主體、傳感器、信息處理和履行機構(gòu)等部分構(gòu)成。較高等的體系不只有硬件，并且還有響應的軟件，應用軟件技巧可以實現(xiàn)硬件難以實現(xiàn)的功能，使機械體系增長柔性。典范的機械電子體系稀有控機床、加工中間、家當機械人等。機械電子學技巧除用于單個機械、設備或一般的臨盆體系的技巧改革以外，還用于柔性

3、制造體系、計算機集成制造體系、工廠主動化、辦公主動化、家庭主動化等方面。詳細內(nèi)容1機械技巧機械技巧是電機一體化的根本，機械技巧的著眼點在于假設何與電機一體化技電機一體化術(shù)相適應，應用其它高、新技巧來更新概念，實現(xiàn)構(gòu)造上、材料上、機能上的變革，滿足減小重量、縮小體積、進步精度、進步剛度及改進機能的懇求。在電機一體化體系制造過程中，經(jīng)典的機械理論與工藝應借助于計算機幫助技巧，同時采取人工智能與專家體系等，構(gòu)成新一代的機械制造技巧。2計算機與信息技巧個中信息交換、存取、運算、剖斷與決定方案、人工智能技巧、專家體系技巧、神經(jīng)搜集技巧均屬于計算機信息處理技巧。3體系技巧體系技巧即以整體的概念組織應用各類

4、相干技巧，從全局角度和體系目的出發(fā)，將整體分化成互相接洽關(guān)系的假設干功能單位，接賺錢巧是體系技巧中一個重要方面，它是實現(xiàn)體系各部分有機連接的包管。4主動把持技巧其范圍很廣，在把持理論指導下，進展體系設計，設計后的體系仿真，現(xiàn)場調(diào)試，把持技巧包含如高精度定位把持、速度把持、自適應把持、自診斷校訂、補償、再現(xiàn)、檢索等。電機一體化5傳感檢測技巧傳感檢測技巧是體系的感觸感染器官，是實現(xiàn)主動把持、主動療養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，體系的主動化法度典范就越高?，F(xiàn)代工程懇求傳感器能快速、準確地獲得信息并能承受嚴格情況的考驗，它是電機一體化體系到達高程度的包管。6伺服傳動技巧包含電動、氣動、液壓等各類類型的傳動

5、裝配，伺服體系是實現(xiàn)電旌旗燈號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝配與部件、對體系的動態(tài)機能、把持質(zhì)量和功能有決定性的影響階段模型階段模型階段，所有的體系組件都可以或許被最優(yōu)化；在仿真計算的幫助下，可以測試和分析這些組件的實用性；監(jiān)測響應頻率；對模型進展分析。別的，還可以或許生成一個物理/拓撲體系模型，包含機械、液壓和把持導向組件。有需要有一個模型對象，這個對象支撐電機一體化體系的物理模型，即當有什物和節(jié)點時，這些模型可以或許以1：1來測試，并且原型設計研究階段可以在嚴格的及時前提下進展。測試階段在體系運行完模型階段以后，所產(chǎn)生的詳細的機能數(shù)據(jù)可以經(jīng)由過程實驗臺驗證。這電機一體化樣便可以測試和考驗該體系有關(guān)參數(shù)

6、波動的魯棒性，功率儲藏及持續(xù)運行的特點。如許做的話，用戶可以進展測試或應用CAMeL-ViewTestRig進展硬件在回路的測試。要進展硬件在回路測試，相干裝配的物理特點需要詳細確認，這些裝配必須是建立在測試平臺的根本之上。識別經(jīng)過測試平臺上測試過的組件，容許這些組件在模型中被識別，并確保全部以體系為根本的仿真分析構(gòu)造。原型階段成功的測試以后，就會建立一個原型。這里要特別存眷的是模型特點，這些特點特指經(jīng)由過程特別辛苦的仿真所決定的特點，比方組件消耗機能。這些數(shù)據(jù)成果，為模型根本性分析供給辦事，同時為進一步研發(fā)供給常識根本。構(gòu)成要素與四大年夜原那么1.五大年夜構(gòu)成要素一個電機一體化體系中一般由構(gòu)

7、造構(gòu)成要素、動力構(gòu)成要素、活動構(gòu)成要素、感知構(gòu)成要素、本能機能構(gòu)成要素五大年夜構(gòu)成要素有機結(jié)合而成。機械本體構(gòu)造構(gòu)成要素是體系的所有功能要素的機械支撐構(gòu)造，一般包含有機身、框架、支撐、聯(lián)接等。動力驅(qū)動部分動力構(gòu)成要素根據(jù)體系把持懇求，為體系供給能量和動力以使體系正常運行。測試傳感部分感知構(gòu)成要素對體系的運行電機一體化所需要的本身和外部情況的各類參數(shù)和狀況進展檢測，并變成可識其余旌旗燈號，傳輸給信息處理單位，經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生響應的把持信息。把持及信息處理部分本能機能構(gòu)成要素將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸進的指令進展集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理成果和規(guī)定的法度典范與節(jié)拍發(fā)出

8、響應的指令，把持全部體系有目的的運行。履行機構(gòu)活動構(gòu)成要素BR根據(jù)把持及信息處理部分發(fā)出的指令，完陳規(guī)定的動作和功能。2.四大年夜原那么構(gòu)成電機一體化體系的五大年夜構(gòu)成要素其內(nèi)部及互相之間都必須遵守構(gòu)造耦合、活動傳遞、信息把持與能量轉(zhuǎn)換四大年夜原那么。接口耦合：兩個需要進展信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間，因為信息形式不合數(shù)字量與模擬量，串行碼與并行碼，持續(xù)脈沖與序列脈沖等沒法直接傳遞和交換，必須經(jīng)由過程接口耦合來實現(xiàn)。而兩個旌旗燈號強弱相差差異的環(huán)節(jié)之間，也必須經(jīng)由過程接口耦合后，才能匹配。變換放大年夜后的旌旗燈號要在兩個環(huán)節(jié)之間靠得住、快速、準確的交換、傳遞，必須遵守一致的時序、旌旗燈號格局和邏輯

9、標準才行，是以接口耦應時就必須具有包管信息的邏輯把持功能，使信息按規(guī)定的形式進展交換與傳遞。能量轉(zhuǎn)換：兩個需要進展傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間，因為形式不合而沒法直接進展能量的轉(zhuǎn)換和交換，必須進展能量的轉(zhuǎn)換，能量的轉(zhuǎn)換包含履行器，驅(qū)動器和他們的不合類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及道理。信息把持：在體系中，所謂智能構(gòu)成要素的體系把持單位，在軟、硬件的包管下，完成信息的聚集、傳輸、儲存、分析、運算、剖斷、決定方案，以到達信息把持的目的。對智能化程度高電機一體化的信息把持體系還包含了常識獲得、推理機制和自進修功能等常識驅(qū)動功能?；顒觽鬟f：活動傳遞使構(gòu)成電機一體化體系各構(gòu)成要素之間，不合類型活動的變換與傳輸和以活動把

10、持為目的的優(yōu)化。3、主動化技巧：所謂主動化技巧，是指人類應用各類技巧手段和方法來代替身往完成各類測試、分析、剖斷和把持工作，以實際預期的目的、功能。一個主動化體系平日由多個環(huán)節(jié)要素構(gòu)成，以完成信息的獲得、信息的傳遞、信息的轉(zhuǎn)換、信息的處理及信息的履行等功能，最后實現(xiàn)主動運行目的。選型與設計把持體系各功能元件的選型與設計：1、單片機選用INTEL公司臨盆的8031單片機單片機，它重要經(jīng)由過程并行8255口擔當把持體系的旌旗燈號處理：接收體系對轉(zhuǎn)矩、閥門開電機一體化啟、封閉及閥門開度等設定旌旗燈號，并供給三相PWM波產(chǎn)生器所需要的把持旌旗燈號；處理IPM發(fā)出的故障旌旗燈號和報警旌旗燈號；處理經(jīng)由過

11、程模擬輸進口接收的電流、電壓、地位等檢測旌旗燈號；供給顯示電動履行機構(gòu)的工作狀況旌旗燈號；履行把持體系來的把持旌旗燈號，向把持體系反響旌旗燈號；2、三相PWM波產(chǎn)生器PWM波的產(chǎn)生平日有模擬和數(shù)字兩種方法。模擬法電路復雜，有溫漂現(xiàn)象，精度低，限制了體系的機能；數(shù)字法是按照不合的數(shù)字模型用計算機算出各切換點，并存進內(nèi)存，然后經(jīng)由過程查表及需要的計算產(chǎn)生PWM波，這類方法占用的內(nèi)存較大年夜，不克不及包管體系的精度。為了滿足智能功率模塊所需要的PWM波把持旌旗燈號，包管微處理器有足夠的光陰進展全部體系的檢測、保護、把持等功能，文中選用MITEL公司臨盆的SA8282作為三相PWM產(chǎn)生器。SA8282

12、是專用大年夜范圍集成電路，具有自力的標準微處理器接口，芯片內(nèi)部包含了波形、頻率、幅值等把持信息。3、智能逆變模塊IPM為了滿足履行機構(gòu)體積小，靠得住性高的懇求，電機電源采取智能功率模塊IPM。該履行機構(gòu)重要實用功率小于5.5kW的三相異步電機，其額定電壓為380V，功率因數(shù)為0.75。經(jīng)計算可知，選用日本產(chǎn)的智能功率模塊PM50RSA120可以滿足體系懇求。該功率模塊集功率開關(guān)和驅(qū)動電路、制動電路于一體，并內(nèi)置過電流、短路、欠電壓和過熱保護和報警輸出，是一種高機能的功率開關(guān)器件。4、地位檢測電路地位檢測電路是履行機構(gòu)的重要構(gòu)成部分，它的功能是供給準確的電機一體化地位旌旗燈號。關(guān)鍵標題是地位傳感

13、器的選型。在傳統(tǒng)的電動履行機構(gòu)中多采取繞線電位器、差動變壓器、導電塑料電位器等。繞線電位器壽命短被鐫汰。差動變壓器因為線性區(qū)太短和溫度特點不睬想而遭到限制。導電塑料電位器今朝較為風行，但它是有觸點的，壽命也弗成能很長，精度也不高。筆者采取的地位傳感器為脈沖數(shù)字式傳感器，這類傳感器是無觸點的，且具有精度高、無線性區(qū)限制、穩(wěn)定性高、無溫度限制等特點。5、電壓、電流及檢測檢測電壓、電流主假設為了計算電機的力矩，和變頻器輸出回路短路、斷相保護和逆變模塊故障診斷。因為變頻器輸出的電流和電壓的頻率范圍為050Hz，采取慣例的電流、電壓互感器沒法滿足懇求。為了快速反響出電流的大年夜小，采取霍爾型電流互感器檢

14、測IPM輸出的三相電流，對IPM輸出電壓的檢測采取分壓電路。6、通信接口為了實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)和長途把持，選用MAX232作為體系的串行通信接口，MAX232內(nèi)部有兩個完全雷同的電平轉(zhuǎn)換電路，可以把8031串行口輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS-232標準電平，把其它微機送來的RS-232標準電平轉(zhuǎn)換成TTL電平給8031，實現(xiàn)單片機與其它微機間的通信。7、時鐘電路時鐘電路重要用來供給采樣與把持周期、速度計算時所需要的光陰和日歷。文中選用時鐘電路DS128電機一體化87。DS12887內(nèi)部有114字節(jié)的用戶非易掉性RAM，可用來存進需經(jīng)久保存的數(shù)據(jù)。8、液晶顯示單位為了實現(xiàn)人機對話功能，選用MGLS12

15、832液晶顯示模塊構(gòu)成顯示電路。采取組態(tài)顯示方法。經(jīng)由過程菜單項選擇擇，可分別對閥門、力矩、限位、電機、通信和參數(shù)等旌旗燈號進展設置或調(diào)試。并采取文字和圖形相結(jié)合的方法，顯示直不雅、清楚。9、法度典范出格自恢復電路為了包管在強干擾下法度典范出格時體系可以或許主動地恢復正常，選用MAX705構(gòu)成法度典范出格自恢復電路，監(jiān)視法度典范運行。如圖2-3所示，該電路由MAX705、與非門及微分電路構(gòu)成。工作道理為：一旦法度典范出格，WDO由高變低，因為微分電路的感化，由"與非"門輸進引腳2變成高電平，引腳2電平的這類變更使"與非"門輸出一個正脈沖，使單片機產(chǎn)生一次

16、復位，復位停頓后，又由法度典范經(jīng)由過程P1.0口向MAX705的WDI引腳發(fā)正脈沖，使WDO引腳回到高電平，法度典范出格自恢復電路持續(xù)監(jiān)視法度典范運行。?電機一體化從道理到應用?是"電工電籽實用技巧"叢書之一，共分12章，內(nèi)容包含：電機一體化概述，機械零部件，電子零部件，電氣零部件，常常應用電氣接頭與儀表，離散傳感器，模擬傳感器，安然裝配，改變裝配和一體化機構(gòu)，電機一體化的接賺錢巧，機械人技巧，數(shù)控機床。?電機一體化從道理到應用?適宜從事電機一體化行業(yè)的工程技巧人員、工科院校相干專業(yè)師生、電機一體化愛好者、電子技巧人員、電工技巧人員、電氣技巧人員、電子愛好者和崗前培訓人員參

17、考閱讀。課程簡介核心課程機械制圖AutoCAD應用、電工技巧根本、工程力學、機械設計根本、機床概論、金屬工藝學、單片機道理與應用、電子技巧根本、傳感器與檢測技巧、液壓、氣壓遷移轉(zhuǎn)變、機床電器把持、數(shù)控機床編程、PLC、電力電子技巧、數(shù)控機床與維修、電機一體化技巧介紹等。實訓課程電工技巧根本實訓、金工練習、電子技巧根本實訓、單片機道理與應用實訓、液壓傳動實訓、電力拖動把持線路實訓、PLC編程實訓、數(shù)控機床維修實訓、卒業(yè)實訓、職業(yè)生活規(guī)劃、大年夜學生活規(guī)劃、職業(yè)情況認知、成功素養(yǎng)拓展、工作才能晉升、豪情自立創(chuàng)業(yè)、求職過程勝出、初涉職場轉(zhuǎn)型等。培養(yǎng)目的與就業(yè)偏向培養(yǎng)學生具有機、電、液必定的理論常識和

18、較強的理論技能；具有機械加工設備的初步把持技能和數(shù)控加工、數(shù)控編程的才能；具有從事電機技巧必須的理論常識和綜合職業(yè)才能的電機設備、主動化設備和臨盆線的運行與保護人員，并具有設備改革才能的高等技巧綜合性應用型人才。能在電機設備制造企業(yè)、從事電機產(chǎn)品設計與開拓、企業(yè)與車間臨盆技巧治理等工作，和電機一體化設備的安裝、調(diào)試、維修、發(fā)賣及治理；通俗機床的數(shù)控化改裝等。我也是學電機的，如今在一家儀表公司工作，做工藝技巧工程師，本職就是對一些工裝進展改進，進步裝配效力。如今用的氣動常識較多，有時會用到單片機和plc，并且都是根據(jù)工裝的懇求需要的，也不會讓你自力編程，都是一些買來已編好的，所以想往軟的偏向走不

19、太實際，畢竟能自力編程的人不久不多，并且耗時長，調(diào)試費事。工作后你就會創(chuàng)造，黌舍學的一些專業(yè)常識只要有些懂得就夠了，別人提的時刻不至于不知道，沒需要特別專精，作為一名設計師，理清一條設計思路，如何把設計化繁為簡，為公司推敲設計本錢才是你應當推敲的標題。機械根本，機械制造，電氣主動化，PLC，數(shù)電。單片機，CAD，電工根本，這個是我讀大年夜專時刻要考的，自考的不是很清楚，你往報考的處所咨詢一下，就會知道啦.或上自考報考網(wǎng)上查閱。天然會明白了，我之前自考本科，在報考網(wǎng)上都可以查到本身要考甚么科目，然后針對性買甚么書的。機械方面：機械制圖，機械設計，工程材料，工程力學，數(shù)控編程技巧，autoCAD，Mastercam軟件，C#電工方面：可編程把持器PLC，單片機，主動把持道理，數(shù)字電路，電工電子練習課程：電力拖