1、 X Xxxxx 学校学校 X Xx x 办学点毕业论文办学点毕业论文 课题名称:机电接口技术与机电一体 化的发展 专 业: 班 级: 学 籍 号: 学生姓名: 导师姓名: 提交日期: 1 机电接口技术与机电一体化的发展 (姓名) 摘要摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。文章概述机电一体化的核心技术,分析 机电一体化发展进程,提出机电一体化向智能化迈进的趋势,以及由机电一体化发展而来的 机电接口技术。 关键词关键词:机电一体化;核心技术;发展进程;发展趋势;发展对策;机电接口技术 一、机电一体化的核心技术及发展 (一)机电一体化的核心技术 1.机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的
2、着眼点在于如何与机电一体 化技术相适应,利用其高、 新技术来更新概念,实现结构上、 材料上、 性能上变更, 满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。 2.计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能 技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。 3.系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标 出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要 方面,是实现系统各部分有机连接的保证。 4.自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的 系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制
3、、速度控制、自适应控制、 自诊断校正、补偿、再现、检索等。 5.传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环 节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。 6.伺服传动技术:包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统 是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功 能有决定性的影响。 (二)机电一体化的发展进程 1.数控机床问世:自从 1952 年美国第 1 台数控铣床问世至今已 50 个年头。 我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段,尤其是在1999年后,国家向 国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁 荣。
4、 2.微电子技术的发展:我国的集成电路产业起步于 1965 年,经过 30 多年发 展,已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。 3.可编程序控制器(PLC)的应用于工业:上世纪 60 年代后期,美国汽车制造 业开发一种 Modular DigitalController(MODICON)取代继电控制盘。MODICON 是世界上第一种投入商业生产的PLC.70年代是PLC崛起,并首先在汽车工业获得 大量应用。80 年代是它走向成熟,全面采用微电子及微处理器技术。90 年代又开 始了 PLC 的第三个发展时期。90 年代后期进入了第四阶段。其特征是:在保留 PLC 功能的前提下,采用
5、面向现场总线网络的体系结构,采用开放的通信接口,如 以太网、 高速串口;采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准;从而 使 PLC 和 DCS 这些原来处于不同硬件平台的系统,正随着计算技术、通信技术和 编程技术的发展,趋向于建立同一硬件平台,运用同一个操作系统、 同一个编程系 2 统,执行不同的 DCS 和 PLC 功能。这就是真正意义上的 EIC 三电一体化。 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现:以激光技术为首的光电 子技术是未来信息技术发展的关键技术,它集中了固体物理、波导光学、材料科 学、微细加工和半导体科学技术的科研成就,成为电子技术与光子技术自然结合 与扩展、具
6、有强烈应用背景的新兴交叉学科,对于国家经济、科技和国防都具有 重要的战略意义。 (三)典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系 统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系 统、CADCAM 系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、 可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。 这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 二、机电接口技术 接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的, 随着机电一体化技术的 发展而变得越来越重要。接口技术有两大类,其中机电接口技术是我们今天要探 讨的。 由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别, 两者间的联系须通过机电 接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用: (1)行电平转换和功率放大。一般微机的 I/O 芯片都是 TTL 电平,而控制设 备则不一定,因此必须进行电平