机电一体化-煤矿机电一体化(编辑修改稿)

机电一体化-煤矿机电一体化(编辑修改稿)内容摘要：

化系统的五大组成要素 组成要素一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。 机械本体（结构组成要素）是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。 动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能 量和动力以 6 使系统正常运行。 测试传感部分（感知组成要素）对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。 控制及信息处理部分（职能组成要素）将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。 执行机构（运动组成要素）根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。 构成机电一体化系统的四大原则 原则构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则 ： 接口耦合两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。 而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。 变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使 信息按规定的模式进行交换与传递。 运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。 能量转换两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。 信息控制在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。 对于智能化程度高的信息 控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。 7 二、机电一体化的三个发展阶段 初级阶段 初级阶段 20 世纪 60 年代以前为初级阶段。 在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。 那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。 由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。 蓬勃发展阶段 蓬勃发展阶段 20 世纪 70— 80 年代为蓬勃发展阶段。 这一时期，计算机技术、控制技术、通 信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。 大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 这个时期的特点是： mechatronics 一词首先在日本被普遍接受，大约到 20 世纪 80 年代末期在。