1.1概述1.2智能机电系统的关键技术及发展趋势1.3智能机电系统的开发类型及流程第一章绪论
1.智能机电系统的基本概念及组成1.1概述基本概念智能机电系统通常是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能的基础上引入微电子技术,将机械装置和电子装置用相关软件有机结合而成的系统。智能机电系统广泛应用于制造、汽车、航空、航天、航海、医疗、食品等领域,例如数控机床、智能汽车、火星探测器、深海探测器、机器人以及装配生产线等。
1.智能机电系统的基本概念及组成1.1概述系统组成一个典型的智能机电系统通常由机械系统、驱动系统、动力系统、感知系统以及控制系统五个子系统组成。机械系统主要包括支承部件、传动部件和执行部件等,用于连接其他要素并形成一个有机整体。
1.智能机电系统的基本概念及组成1.1概述驱动系统:主要包括电力驱动、液压驱动和气压驱动等几种类型,其作用是为机械系统提供所需要的运动和动力。
1.智能机电系统的基本概念及组成1.1概述动力系统:为驱动系统、感知系统和控制系统提供动力源,以确保其他系统正常工作,如电源、液压源、气源等。
1.智能机电系统的基本概念及组成1.1概述感知系统:利用传感器及检测等技术将产品运行过程中自身和外界环境中的各种参数。
1.智能机电系统的基本概念及组成1.1概述控制系统:利用计算机、运动控制卡、以及输入输出设备等硬件和控制软件,对来自传感系统的反馈信息和外部输入命令进行处理、运算和决策。
2.智能机电系统的主要特点及应用1.1概述综合性、系统性强结构简单,操作方便,效率高精度高,功能全可靠性高、稳定性好自动化、柔性化、智能化程度高主要特点
2.智能机电系统的主要特点及应用1.1概述工业生产应用
2.智能机电系统的主要特点及应用1.1概述社会服务
2.智能机电系统的主要特点及应用1.1概述科学探索
1.关键技术1.2智能机电系统的关键技术及发展趋势机械技术机械技术是智能机电系统设计与开发的基础,主要包括机械设计、加工工艺和制造技术等。感知技术感知技术是指对产品运行状态和环境进行实时检测及反馈的技术,主要包括传感信号的感知、辨识、提取与处理技术等,是产品实现自动化、智能化的关键环节
1.关键技术1.2智能机电系统的关键技术及发展趋势伺服驱动技术伺服驱动技术的主要研究对象是伺服驱动单元及其驱动装置,作用是根据控制指令,控制驱动元件使机械运动部件按照指令要求动作,并保持良好的工作性能。自动控制技术自动控制技术主要包括自动控制方法、控制系统设计技术、系统仿真技术、现场调试技术及运行测试技术等方向。常见控制方法有程序控制、PID控制、前馈控制、自适应控制、自学习控制等方法。
1.关键技术1.2智能机电系统的关键技术及发展趋势信息处理技术信息处理技术主要是指产品在工作过程中信息的交换、存取、运算、诊断和决策等技术。物联网技术物联网技术(InternetofThings,IoT)是指通过信息传感设备实时采集物体或过程中的各种有用信息,并按约定协议与网络连接,通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能的技术。
1.关键技术1.2智能机电系统的关键技术及发展趋势故障诊断技术故障诊断技术是指综合利用各种监测、检查和测试手段,进行故障发现、故障诊断、故障预测的技术。系统总体技术系统总体技术是指围绕系统整体目标,使用系统工程设计方法,将系统分解成相互有机联系的若干功能单元,找出各功能单元的具体实现技术方案,然后再把功能和技术方案组合并进行分析、评价和优选的综合应用技术。
2.发展趋势1.2智能机电系统的关键技术及发展趋势随着科学技术的发展和社会经济的进步,我们已经或即将迈入全面数字化、信息化、网络化和智能化时代。面向我国智能机电行业领域需求的不断扩大和对产品功能、性能要求的不断提高,未来的智能机电系统将向高性能化、模块化、网络化、智能化、微型化、集成化、绿色化以及人性化等方向发展。
2.发展趋势1.2智能机电系统的关键技术及发展趋势高性能化在产品的高速度、高精度、高效率和高可靠性等方面,一直是产品开发持续追求的目标。模块化主要体现产品零部件的通用性和互换性,提高产品的可装配性、可维修性,以减少产品的开发、生产和服务成本。网络化主要体现在网络互联、数据分析、智慧管理以及智能服务等方面。智能化主要体现在产品设计、生产、使用、维护的智能化等方面。
2.发展趋势1.2智能机电系统的关键技术及发展趋势微型化主要体现在微观领域的发展。例如,微机电一