机电一体化系统功能应用原理

时间：2021-02-02 17:26:01 机电一体化毕业论文我要投稿

机电一体化系统功能应用原理

　　机电一体化系统功能应用原理【1】

机电一体化系统功能应用原理

　　摘要随着当前中国经济的不断发展，在机械生产工艺中逐步应用了机电一体化系统，这是一种采用多功能的接口配置，并且在控制方式上演变到如今的机电单元功能原理的求解过程，有效的将电子设备、机械设备装置以及计算机软件操作系统整合在一起，在机构上形成动力功能与微电机计算功能为一体的自动化装置，这种系统的应用原理将中国经济的现代化建设逐步引向世界最前沿。

　　关键词机电一体化系统;接口配置;控制方式;动力功能;应用原理

　　现如今机电一体化这个新兴的产业技术已逐步应用到现代工业生产中，在诸多领域中都有应用，该系统融合了多种现代数据参数控制的技术，其中包括计算机控制技术、微电子接口配置技术、动力传感测控技术、应用自动化控制技术以及机械设备数控参数优化技术，这种系统可以根据用户的需求自动调整设备的动态变化过程，与传统的生产工艺相比，传统的模块比较单一，只能实现单独的生产模式，比如在数控车床生产工艺中，只是有效整合了机械设备数据参数的优化以及应用自动化控制功能，所以在生产加工过程中，只是履行单独的生产调配功能。

　　在动力传感测控技术以及微电子接口配置技术上没有进行有效的整合，使之在生产过程中出现阻力加大，得不到足够动力上的供应，使之出现生产效率低，工程任务量大的现象，但是在经过技术的不断整合后，结合了多方面的动态数据参数控制技术，其中在电子接口配置模式上整合了现代化生产接口配置的特性，实现了各个机电系统之间能够有效的进行物质和能量之间的信息传递，采用了统一接口配置模式的调整，使之在生产过程中发挥出巨大的经济效益。

　　1 机电一体化主要组成部分

　　1.1 机械配置部分

　　机械配置在机电一体化结构中充当着十分重要的角色，是构成该系统总体结构的框架部分，其中包括机械设备的核心处理器、外部的机身框架结构以及机械连接线的配置都是机械主体的重要组成部分，机电一体化在机械主体配置中主要设计机身的外置轮廓，在轮廓设计结构过程中利用多种配置设计参数，有效的将各种组成部分有效的整合到一起，其中在外观轮廓设计中，利用CAD操作软件将大致轮廓模拟到液晶显示平面上，然后通过通信网传输到设备动态参数模块中，与之进行操作流程的执行。

　　1.2 动力控制部分

　　对于动力控制部分，一般在机电一体化系统中充当着一种提供能源的机构，这种组成部分有效的整合了传感控制部分，当在实际设备进行正常工作时，会出现欠压、功率不足等现象，这时设备中机电一体化系统的传感器将这种欠缺动力的数据资料通过有线传输，依次经过线路传输部分、核心处理部分，最后由核心处理系统下达命令指标，调整动力控制系统部分，使之能够在短时间内，达到生产流程中的足够的应用力度，并且动力控制部分，能够有效调整动力分配参数，当设备在欠缺动力时，会自动分析动力欠缺的原因，以及对动力欠缺的多少做出及时性的调整，以满足实际的生产需要。

　　1.3 传感控制部分

　　传感控制部分可以规划至数据信息的传输，对于传感装置主要是有针对性的监测，及时了解动态数据的变化，在有限的时间内反馈到终端系统中，这种测定的结构主要还是由一些测控装置掌握，传感控制分为很多种其中包括光控制器，对于光源的敏感程度，在照光亮度比较良好的条件下，传感控制器会显示一种动态变化过程，当遇到光线照射强度差时，又会出现另外一种显示变化过程，随着环境的不同调配产生与之不同的变化过程，传感控制在多方面都有应用。

　　2 功能原理接口配置模型及分析进程

　　2.1 接口配置模型的分析

　　在机电一体化模块中由上面介绍的多种重要组成部分，并且把多种部分结构有效的整合到一个系统模式中，使之能够实现彼此之间信息的传递，所以大部分的系统结构设计都是采用的是相同或相异的协同调做功能，完成彼此之间的需要，设计接口的分配流程如下图所示，这种流程的分配与传统机电的流程相比较，不但在整体布局上有了一个更深层次的认识并且还综合了多个参考接口配置的配置模式，使之在无人看守状态下，自动完成模式转化功能。

　　对于图中的接口配置主要定义了系统在结构优化原理上对系统各部分的功能、配置原理、动态变化程序都能够在模型下作出简单的分析过程，并且这种方式的探索可在运行程序中自动求解出分析过程，是机电一体化系统中最核心的配置模型。

　　2.2 机械配置原理分析

　　在数控车床加工相应零部件时，不仅需要大型操作设备的配合还需要微观电子计算机的使用，在操作设备中主要依据刀口的排序方式，对零部件加工时采用不同的道具，而这些刀具的使用是由计算机微观控制的，做到了机与电的有效结合，对于电子的使用是对数据参数的设定，在仪表X、Y、Z轴中设定动态变数变化，X轴是水平的变化结构单纯操作平面的设计结构，可以设定长度的微量变化，Y轴设定的是宽度上的调整，对于削去沟槽的宽度，以及旋转角度都可以在Y轴上操作，在Z轴上设定的只是高度的变化。

　　对于内边沿和外边沿在高度上的差距，都可以在此坐标设定的数值上进行调整，然而对于内部结构的勾勒只能依靠计算机CAD的制图操作系统，主要在测定标准体系中，结构的具体模型还得完全依靠图纸的详细介绍，这充分结合了机器与电子行业有效性结合，所以在参考动态数据变化过程中，主要参照图纸中一些数据性的变化，对于整改的部分，可以很方便的在计算机制图操作系统中做出合理性的调整，做好调整之后的数据模型传送至设备动态微观控制器上，做出不同结构层次坐标轴的调整，使之完成合理的布局方案。

　　2.3 动力控制系统原理分析

　　在生产工艺过程中难免出现一些意外性的障碍，其中对于动力系统的调解，机电一体化系统可以很好地做出动态分析过程，并且在存在欠缺的故障点做出及时性的排查，对于一些机械强度大的设备才正常运行时，由于线路老化等原因，造成主体运行部分瘫痪，使之难以运行工作，但是一般的检测设备很难辨认出故障的原因，并且也不会采取相应的变更措施，但在一体化系统中合理的做到了有效性的布局结构，其分析的原理是根据供电线路的电压加以识别。

　　对于大型机械设备中磁感线圈每秒震动的频率会到达3000多次，正常工作时的电压会达到30 kW，动力系统的支撑点依靠的是每秒的震动次数，然后传送至电压适配器当中，然后根据计算机中设定的参考值作出调整，以此来调整皮带轮的转速，由公式v=rω=2πr/T，得出运转的角速度和线速度，当设备出现动力不足时，系统会自动做出排查，解析现在的运转的带速与系统中设定的转速参数做出对比，然后根据浮动的偏差作出调整，通过调整线圈运转的角速度带动皮带轮线速度的变化，以此来满足系统动力供应的需求。

　　2.4 传感控制原理分析

　　这种原理技术主要基于传输设备的应用，传感控制器里面包含了对噪声强度以及光线强度的分析，对于设备正常工作时产生的震动赫兹都是经过应用系统处理过之后使用的，其噪声源传感器依据震动产生的赫兹强度做出排查，人类听觉的范围在20 Hz～20000 Hz，分贝值在20 dB～30 dB，但是超过90 dB时就会产生强烈的噪声源。

　　但是传感器会根据产生不同的`分贝值做出检测分析，噪声传感器里面设定的有振动膜、频谱分析仪，其中振动膜根据内部震动的幅度做出变化，当幅度过高就会使振动膜产生强烈的震动效应，下图为震动频率与产生分贝值之间的关系，对于频谱分析仪主要分析分贝值知否达到噪声的标准界限。

　　在频谱分析仪器上会显示正弦波与余弦波的幅值的变动情况，如果设备内部中产生强烈的震动达到振动膜的标准参考频率，便会把这种数据结构传送至频谱分析仪上做出估测分析，以便及时做好防范处理准备工作。

　　3 结束语

　　随着机电一体化系统的不断发展，在企业诸多领域中都有广阔的发展应用场景，不仅带动了国内企业市场的发展，而且为我国科技技术的研发建立了良好的开端。

　　参考文献

　　[1]刘杰，赵春雨.机电一体化技术基础与产品设计[M].北京：冶金工业出版社，2003.

　　[2]张建明，魏小鹏，张德珍.产品概念设计的研究现状及其发展方向[J].计算机集成制造系统，2003，9(8)：613-618.

　　[3]师平，冯培恩，徐国荣.液—液分离原理方案设计目录的研制及应用[J].工程设计，1996(3)：11-15.

　　[4]沈敏德，冯培恩，宋烨.基于力学效应的机械传动原理设计知识库的结构研究[J].工程设计，1992(2)：11-16.

　　[5]李瑞琴.机电一体化系统方案创新设计理论与方法的研究[D].上海：上海交通大学机械与动力工程学院，2004.

　　[6]张建民，唐水源，冯淑华.机电一体化系统设计[M].北京：高等教育出版社，2001.

　　机电一体化系统功能原理研究【2】

　　摘要：随着我国工业生产的快速发展，机电一体化系统逐渐用于各行业的产品生产当中，该系统是一套多功能的接口配置系统，并且在控制的基础之上演变到如今的机电单元功能原理的求解流程，充分地将电子设备、机械控制设备和计算机设备整合到了一起，让系统的结构形式形成了动力动能与微电机计算功能为一体的高自动化装置。

　　该文主要对机电一体化系统接口配置进行了分析，阐述了机电一体化系统功能的应用原理。

　　关键词：机电一体化;系统功能原理;相关研究

　　如今，机电一体化系统已逐渐进入现代化的工业生产当中，在多个行业领域当中都有应用，该套系统具有多种现代化的数据控制及分析技术，其中计算机控制技术、微电子接口配置技术和动力传感测控技术是机电一体化系统内最为显著的三大技术，这套系统可以根据使用者的需求来及时调节所需的数据，因此，机电一体化系统在现代化的生产过程中将起到积极的效果，为生产厂家带来巨大的经济效益。

　　1 机电一体化系统的主要组成部分

　　1.1 机械配置部分

　　机械配置是机电一体化结构当中充当着核心的角色，可以说是构成机电一体化系统的框架部分，其中机械设备的核心处理器、设备外部框架结构和机械设备连接线都属于机械主体的重要组成部分，机电一体化当中的机械主体配置主要能够联系到机械设备的外部框架，再设计设备轮廓时采用多种配置的设计参数，将各个组成部分有效的结合在一起，此外，在进行外部轮廓设计时，可以利用CAD软件将设计的大致轮廓展现到液晶显示器上。

　　1.2 动力控制部分

　　机电一体化系统中的动力控制，往往充当着提供能源的角色，这环节的组成部分整合了传感控制技术，在实际运转的过程当中，设备会出现欠压和功率不足的现象，若出现这种情况，那么设备中的机电一体化系统就会将这些数据通过有线传输，并让其经过线路传输环节、核心处理环节、最后在核心控制的指令之下，从而来调整动力控制中的供应力量。

　　1.3 传感控制部分

　　传感控制主要承担了设备数据传输的能力，传感装置主要具有针对性的监测效果，及时了解数据的动态发展，并在有限的时间内将多方面的信息传输到设备的系统终端，这些数据测定的方式主要还是由一些专业的测控装置组成，传感控制器有很多种，其中最为常见的包括光传感器，这种传感器对光源有极高的敏感度，在光照条件良好的情况下，光传感控制器能够显示出一种动态变化的过程。

　　2 机电一体化系统功能原理结构配置模型以及进程分析

　　2.1 接口配置模型分析

　　机电一体化系统的模块由上文的多种形式组成，并且能够将部分有效的结构整合到一个系统模块当中，从而能够实现数据之间的快速传递，所以大部分系统结构的设计都是采用相同或相异的设计方案，设计方案能够在彼此之间互补需求，设计接口的分配流程如图一所示，这种新式的分配流程与传统的机电分配相比较，不仅在整体设计的布局上有了更加深入的认识，并还综合考虑了接口设置的配置模式，能够在无人看守的情况下，自动转化系统的功能。

　　2.2 机械配置原理分析

　　当数控机床在加工生产零件时，不仅需要大型机械设备的配合，还需要合理使用微观电子产品，设备的具体操作要根据机床刀口的排列顺序来定，加工不同的零件应采取不同的刀具，这些刀具的选择和实际的运转都有微观计算机来进行控制，从而让机、电两大类型的设备有效地结合起来。

　　2.3 动力控制系统原理分析

　　在生产产品的过程中难免会出现一些意外问题，其中对于动力系统的调节和管理，机电一体化系统能够有效制作出动态数据分析的过程，并且在第一时间在故障点做出相应的排查工作，让一些机械强度过大的设备才能够正常的运行。

　　由于机械设备线路老化等问题，导致部分位置出现瘫痪，使之难以进行运转，但是一般的系统很难辨别出导致故障出现的主要因素，并且还不能采取相应的管控措施，但是机电一体化系统却能够做到布局有效性，分析其原理，主要是由于机电一体化系统是根据供电线路的电压对问题进行识别，大型机械设备的磁感电圈每秒的震动频率为3000次上下，正常运转时的电压通常为30kw，动力控制系统主要是根据计算供电线路相应的参数是否正常，若计算数值与正常数值相差较大，那么就以及分析问题的源头，并及时的处理。

　　3 结束语

　　机电一体化系统的发展速度越来越快，其应用的行业领域也逐渐增多，但是，机电一体化系统在发展过程中暴露出来的问题，也应该得到我们大家的关注，为后续技术的发展做好铺垫。

　　参考文献：

　　[1] 许勇，邹慧君. 机电一体化系统功能原理求解[J]. 上海交通大学学报， 2012(7)： 1196.

　　[2] 许勇. 机电一体化系统方案生成及优选研究[D]. 上海：上海交通大学， 2011.

　　[3] 姚仁亭. 机电一体化系统功能应用原理[J]. 硅谷， 2013(17)： 12.

　　[4] 朱磊. 基于实验教学的机电一体化系统探析[D]. 杭州：浙江工业大学， 2012.

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