課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件

《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門適合機(jī)電類專業(yè)的實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。它包括機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、傳感器、計(jì)算機(jī)技術(shù)。它從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，研究機(jī)電系統(tǒng)的組成、原理、數(shù)學(xué)建模、分析方法和工程設(shè)計(jì)技術(shù)。本課程的任務(wù)是通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，介紹機(jī)電測(cè)控系統(tǒng)的工作原理、運(yùn)行特性、及設(shè)計(jì)的方法；使學(xué)生掌握常用的機(jī)電控制系統(tǒng)的工作原理、分析系統(tǒng)、調(diào)試系統(tǒng)的基本方法，提高實(shí)驗(yàn)技能；了解最新測(cè)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用。課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件1參考教材：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)張立勛，張今瑜機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用黃筱調(diào)機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)趙松年機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)鄭堤，唐可宏考核辦法：平時(shí)分占％；閉卷考試分占％。課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件2§機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)成§機(jī)電系統(tǒng)的分類§機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)§機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展前景本章要求掌握機(jī)電系統(tǒng)的組成要素及其關(guān)系。第一章概述（學(xué)時(shí)）第一章概述（學(xué)時(shí)）3§機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)成機(jī)電一體化的基本概念機(jī)電一體化：＝（機(jī)械學(xué)）（電子學(xué)）。也叫“機(jī)械電子學(xué)”。年代始于日本。日本年提出“”的前半部的后半部中國(guó)機(jī)電一體化或機(jī)械電子學(xué)。第一章概述（學(xué)時(shí)）§機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)成第一章概述（學(xué)時(shí)）4機(jī)電一體化的基本概念定義：機(jī)電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)用機(jī)械、電子、信息等有關(guān)技術(shù)，對(duì)它們進(jìn)行有機(jī)的組織和綜合，實(shí)現(xiàn)了整體的最佳化。它不是機(jī)械與電子的簡(jiǎn)單的疊加，而是在信息論（利用傳感技術(shù)）、控制論（利用控制理論）和系統(tǒng)論（“系統(tǒng)”整體籌劃，機(jī)械和電子分別只是“環(huán)節(jié)”）的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的應(yīng)用技術(shù)。機(jī)電一體化的基本概念5以發(fā)展水平來(lái)分類機(jī)械電子化的產(chǎn)品機(jī)械本身的功能被電子式的取代；機(jī)械式信息處理機(jī)構(gòu)被電子元件代替；機(jī)械式控制機(jī)構(gòu)被電子式的代替；采用微電子技術(shù)增加了控制功能。機(jī)械與電子相融合的產(chǎn)品§機(jī)電系統(tǒng)的分類以發(fā)展水平來(lái)分類§機(jī)電系統(tǒng)的分類6以應(yīng)用范圍來(lái)分類民用機(jī)電產(chǎn)品；如自動(dòng)洗衣機(jī)，自動(dòng)照相機(jī)。產(chǎn)業(yè)機(jī)電產(chǎn)品；如數(shù)控機(jī)床，工業(yè)機(jī)器人。辦公機(jī)電產(chǎn)品；如復(fù)印機(jī)，打印機(jī)。以應(yīng)用范圍來(lái)分類7§機(jī)電一體化技術(shù)基本構(gòu)成要素及機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)機(jī)電一體化的五大要素計(jì)算機(jī)傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力源§機(jī)電一體化技術(shù)基本構(gòu)成要素及機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)機(jī)電一體化8人的五大要素頭腦

五官

骨骼手足內(nèi)臟人的五大要素人的五大要素頭腦五官骨骼手足內(nèi)臟人的五大9課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件10機(jī)電一體化的五大功能控制

檢測(cè)

結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)電一體化的五大功能機(jī)電一體化的五大功能控制檢測(cè)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)運(yùn)11機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)：機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)等。(一)機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)。機(jī)械技術(shù)必須從改善性能、減輕重量和提高精度等幾方面考慮。．減輕重量。．提高剛度。．實(shí)現(xiàn)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。．提高系統(tǒng)整體的可靠性。機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)12(二)計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)信息處理技術(shù)包括信息的交換、存儲(chǔ)、運(yùn)算、判斷和決策，實(shí)現(xiàn)信息處理的工具是計(jì)算機(jī)，因此計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息處理技術(shù)是相關(guān)的。計(jì)算機(jī)技術(shù)包括軟件技術(shù)和硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等。人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。信息處理是否正確、及時(shí)，直接影響到系統(tǒng)工作的質(zhì)量和效率，因此計(jì)算機(jī)及信息處理技術(shù)已成為促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的最活躍的因素。(二)計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)13(三)傳感與檢測(cè)技術(shù)傳感與檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越高。傳感與檢測(cè)的關(guān)鍵元件是傳感器。傳感器是將被測(cè)量變換成系統(tǒng)可識(shí)別的、與被測(cè)量有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的有用電信號(hào)的一種裝置。傳感器的問(wèn)題集中在提高可靠性、提高靈敏度和精確度三方面。傳感器向高級(jí)化發(fā)展，主要是實(shí)現(xiàn)元件化和智能化。所謂功能元件，就是用一片集成電路實(shí)現(xiàn)傳感器和信息處理一體化；智能化就是發(fā)展具有自診斷、自修正功能的傳感器。(三)傳感與檢測(cè)技術(shù)14(四)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)是直接執(zhí)行操作的技術(shù)，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換的裝置和部件，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能具有決定性影響。驅(qū)動(dòng)方式按動(dòng)力源的不同可分成：液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)三種。電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但目前在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問(wèn)題。目前正在積極發(fā)展內(nèi)裝有編碼器的電機(jī)，以及控制專用組件——傳感器—電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。(四)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)15機(jī)電一體化的發(fā)展前景一、機(jī)械技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)階段機(jī)械技術(shù)的發(fā)展賦予機(jī)械的功能第一階段機(jī)構(gòu)的發(fā)明凸輪、齒輪、聯(lián)軸節(jié)、軸承、傳動(dòng)帶、螺釘、螺母等作業(yè)功能第二階段使作業(yè)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的動(dòng)力機(jī)械水力、風(fēng)力、蒸汽動(dòng)力、內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力功能第三階段自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)明傳感器、伺服系統(tǒng)等測(cè)控功能第四階段微電子學(xué)的發(fā)明大規(guī)模集成電路、微型計(jì)算機(jī)、各種接口等智能功能第五階段網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遠(yuǎn)程測(cè)控信息功能機(jī)電一體化的發(fā)展前景階段機(jī)械技術(shù)的發(fā)展賦予機(jī)械的功能第一16二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向智能化智能化是世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。是模擬人類智能，使它具有判斷邏輯、邏輯思維、自主決策等能力。.模塊化模塊化是一項(xiàng)重要而又艱巨的工程，它將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。.網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起給人們各方面都帶來(lái)巨大的變革。二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向17二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向微型化微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。綠色化人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。.人格化未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向18三、機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的影響(一)提高性能、擴(kuò)展功能(二)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)(三)提高可靠性(四)節(jié)約能源(五)操作改善三、機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的影響19作業(yè)簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成要素。作業(yè)20課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件21課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件22課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件23課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件24課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件25課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件26《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門適合機(jī)電類專業(yè)的實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。它包括機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、傳感器、計(jì)算機(jī)技術(shù)。它從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，研究機(jī)電系統(tǒng)的組成、原理、數(shù)學(xué)建模、分析方法和工程設(shè)計(jì)技術(shù)。本課程的任務(wù)是通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，介紹機(jī)電測(cè)控系統(tǒng)的工作原理、運(yùn)行特性、及設(shè)計(jì)的方法；使學(xué)生掌握常用的機(jī)電控制系統(tǒng)的工作原理、分析系統(tǒng)、調(diào)試系統(tǒng)的基本方法，提高實(shí)驗(yàn)技能；了解最新測(cè)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用。課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件27參考教材：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)張立勛，張今瑜機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用黃筱調(diào)機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)趙松年機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)鄭堤，唐可宏考核辦法：平時(shí)分占％；閉卷考試分占％。課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件28§機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)成§機(jī)電系統(tǒng)的分類§機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)§機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展前景本章要求掌握機(jī)電系統(tǒng)的組成要素及其關(guān)系。第一章概述（學(xué)時(shí)）第一章概述（學(xué)時(shí)）29§機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)成機(jī)電一體化的基本概念機(jī)電一體化：＝（機(jī)械學(xué)）（電子學(xué)）。也叫“機(jī)械電子學(xué)”。年代始于日本。日本年提出“”的前半部的后半部中國(guó)機(jī)電一體化或機(jī)械電子學(xué)。第一章概述（學(xué)時(shí)）§機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)成第一章概述（學(xué)時(shí)）30機(jī)電一體化的基本概念定義：機(jī)電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)用機(jī)械、電子、信息等有關(guān)技術(shù)，對(duì)它們進(jìn)行有機(jī)的組織和綜合，實(shí)現(xiàn)了整體的最佳化。它不是機(jī)械與電子的簡(jiǎn)單的疊加，而是在信息論（利用傳感技術(shù)）、控制論（利用控制理論）和系統(tǒng)論（“系統(tǒng)”整體籌劃，機(jī)械和電子分別只是“環(huán)節(jié)”）的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的應(yīng)用技術(shù)。機(jī)電一體化的基本概念31以發(fā)展水平來(lái)分類機(jī)械電子化的產(chǎn)品機(jī)械本身的功能被電子式的取代；機(jī)械式信息處理機(jī)構(gòu)被電子元件代替；機(jī)械式控制機(jī)構(gòu)被電子式的代替；采用微電子技術(shù)增加了控制功能。機(jī)械與電子相融合的產(chǎn)品§機(jī)電系統(tǒng)的分類以發(fā)展水平來(lái)分類§機(jī)電系統(tǒng)的分類32以應(yīng)用范圍來(lái)分類民用機(jī)電產(chǎn)品；如自動(dòng)洗衣機(jī)，自動(dòng)照相機(jī)。產(chǎn)業(yè)機(jī)電產(chǎn)品；如數(shù)控機(jī)床，工業(yè)機(jī)器人。辦公機(jī)電產(chǎn)品；如復(fù)印機(jī)，打印機(jī)。以應(yīng)用范圍來(lái)分類33§機(jī)電一體化技術(shù)基本構(gòu)成要素及機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)機(jī)電一體化的五大要素計(jì)算機(jī)傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力源§機(jī)電一體化技術(shù)基本構(gòu)成要素及機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)機(jī)電一體化34人的五大要素頭腦

五官

骨骼手足內(nèi)臟人的五大要素人的五大要素頭腦五官骨骼手足內(nèi)臟人的五大35課程說(shuō)明《機(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)與控制》是機(jī)電工程專業(yè)的一門重課件36機(jī)電一體化的五大功能控制

檢測(cè)

結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)電一體化的五大功能機(jī)電一體化的五大功能控制檢測(cè)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)運(yùn)37機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)：機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)等。(一)機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)。機(jī)械技術(shù)必須從改善性能、減輕重量和提高精度等幾方面考慮。．減輕重量。．提高剛度。．實(shí)現(xiàn)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。．提高系統(tǒng)整體的可靠性。機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)38(二)計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)信息處理技術(shù)包括信息的交換、存儲(chǔ)、運(yùn)算、判斷和決策，實(shí)現(xiàn)信息處理的工具是計(jì)算機(jī)，因此計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息處理技術(shù)是相關(guān)的。計(jì)算機(jī)技術(shù)包括軟件技術(shù)和硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等。人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。信息處理是否正確、及時(shí)，直接影響到系統(tǒng)工作的質(zhì)量和效率，因此計(jì)算機(jī)及信息處理技術(shù)已成為促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的最活躍的因素。(二)計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)39(三)傳感與檢測(cè)技術(shù)傳感與檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越高。傳感與檢測(cè)的關(guān)鍵元件是傳感器。傳感器是將被測(cè)量變換成系統(tǒng)可識(shí)別的、與被測(cè)量有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的有用電信號(hào)的一種裝置。傳感器的問(wèn)題集中在提高可靠性、提高靈敏度和精確度三方面。傳感器向高級(jí)化發(fā)展，主要是實(shí)現(xiàn)元件化和智能化。所謂功能元件，就是用一片集成電路實(shí)現(xiàn)傳感器和信息處理一體化；智能化就是發(fā)展具有自診斷、自修正功能的傳感器。(三)傳感與檢測(cè)技術(shù)40(四)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)是直接執(zhí)行操作的技術(shù)，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換的裝置和部件，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能具有決定性影響。驅(qū)動(dòng)方式按動(dòng)力源的不同可分成：液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)三種。電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但目前在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問(wèn)題。目前正在積極發(fā)展內(nèi)裝有編碼器的電機(jī)，以及控制專用組件——傳感器—電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。(四)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)41機(jī)電一體化的發(fā)展前景一、機(jī)械技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)階段機(jī)械技術(shù)的發(fā)展賦予機(jī)械的功能第一階段機(jī)構(gòu)的發(fā)明凸輪、齒輪、聯(lián)軸節(jié)、軸承、傳動(dòng)帶、螺釘、螺母等作業(yè)功能第二階段使作業(yè)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的動(dòng)力機(jī)械水力、風(fēng)力、蒸汽動(dòng)力、內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力功能第三階段自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)明傳感器、伺服系統(tǒng)等測(cè)控功能第四階段微電子學(xué)的發(fā)明大規(guī)模集成電路、微型計(jì)算機(jī)、各種接口等智能功能第五階段網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遠(yuǎn)程測(cè)控信息功能機(jī)電一體化的發(fā)展前景階段機(jī)械技術(shù)的發(fā)展賦予機(jī)械的功能第一42二、