机电系统方案设计

机电系统方案设计（通用8篇）

机电系统方案设计 篇1

1、动力系统（动力源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统（如电动机）等五个子系统组成。

2、系统必须具有以下三大“目的功能”：①变换（加工、处理）功能；②传递（移动、输送）功能；③储存（保持、积蓄、记录）功能。

3的变换、调整功能，可将接口分成四种：1）零接口；2）无源接口；3）有源接口；4）智能接口。

4、机电一体化系统设计的考虑方法通常有：机电互补法、结合（融合）法和结合法。

5擦、低惯量、高强度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。

6、为达到上述要求，主要从以下几个方面采取措施：

1）采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件，如采用滚珠丝杠副、滚动导向支承、动（静）压导向支承等。

2如用加预紧的方法提高滚珠丝杠副和滚动导轨副的传动和支承刚度；采用大扭矩、宽调速的直流或交流伺服电机直接与丝杠螺母副连接以减少中间传动机构；丝杠的支承设计中采用两端轴向预紧或预拉伸支承结构等。

3的等效动惯量，尽可能提高加速能力。

机电系统方案设计 篇2

1机电控制系统的涵义

在现有的科学技术里,所谓机电控制系统是指在无人控制的情况之下,利用自动控制设备,让生产设备或者机器按照预先编辑好的程序进行动作,还可以利用通讯设备组成一个完整的工作系统,实现特定的任务要求。其中机电控制系统里最主要的组成是控制方面。而从技术层面看,机电控制系统是单片机技术、电力电子技术、电机拖动技术、通信与信息技术等技术的结合体,而且这些技术并非是孤立的,而是这些技术互相结合、互相利用的综合性技术,并将这些技术整合而成,包括自动控制技术、传感器技术、通信与信息技术、伺服变频技术。随着各个领域的对于这一方面的认知在不断增长的同时,也在不断的进行研究,然后在运用到自己的行业当中,现阶段属于一个发展的初级阶段,初阶段整体上呈现发展的很快,取得成果很多,但是问题也会很多,这一阶段应该更好的脚踏实地的从根源上进行研究,这样才能更好的排除问题,最终推广这项技术。

2自动控制系统

自动控制系统的定义是操作控制器,让被控对象能够按照预先设定的程序任务操作执行。自动控制系统的分类中按照被控参数可以分成这几类:位移控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正控制等。自动控制系统具有很强的实用性能,它的工作主要是通过自身系统中的各个机械电子等部件的协调工作实现预先设定的程序任务,这是自动控制技术的主要内容。

自动控制系统分为经典控制理论和现代控制理论两类,其中经典控制理论讲的是在分析控制系统中利用拉普拉斯变换来建立自动控制系统在复数域中的数学模型,然后进行系统的动态和静态分析,一般来说,主要分析系统的稳定性、快速性和准确性三大性能,而且一般这样的系统都是负反馈闭循环系统,采用比例、积分、微分等算法的调节器,所以,这种控制理论我们称为自动调节原理。另一种现代控制理论主要研究的方式和前面所说的控制理论相比较,采用的分析方法是利用数学工具中的线性代数和矩阵,把自动控制系统的整个运行的状态采用状态空间法在时间域内用时域方程进行客观表述,可以利用这些方程和现在正在表现的状态把系统将要出现的下一种状态分析出来。

3一体化的设计理念

我国的经济在近几年的发展中呈现了迅猛发展的态势,工业与机械业的发展也是非常的明显,但是,面临着人们的需求的不断地增长,我们面临着严峻的形势。我国的工业发展的底子薄,发展的历史比较短,在初期采用的模式比较陈旧,大部分都是粗放式的模式,这样对于环境与资源问题变得越来越关注,直接的影响到我们未来的生活环境,对于原有的产业结构要进行相应的调整只有这样,经济才会持续的稳步向前发展。其中的一些行业,如电子信息产业、数控机床的电气制造等都需要进行机电一体化改造。在这一行业中,日本走在了前面,他们率先提出把机械系统中的动力部分等其他部分与电子控制技术相结合,把机械运动与电子设计完美地融合在一起,并且在不断的发展过程中,不断吸收新的材料、新的技术。而机电一体化目前已成为一个专业、一个学科,要求设计者们对机电产品进行设计规划时,就把产品当做一个完整的自动控制系统进行分析,把机械、电子、自动控制加入进去以后完成的产品就是一个机电一体化的机电控制系统。

4机电一体化产品的设计方法

4.1利用电子控制代替机械结构控制

如果采用单独的机械结构,则采用的控制方式一般是简单的机械控制结构,如果采用机电一体化产品的设计,则可以使用电子电气控制对简单机械控制进行改进,这样可以改变机械运行过程,还可以实现预期目标。首先可以使用可编程控制器件(PLC)或者单片机控制器件,将电子控制与机械控制相结合,其次可以使用变速器件替代机械控制中的接触器等老式控制方式,这种设计理念,不但可以整体提高设计产品的性能,而且可以提高该产品的质量,实现机电一体化的设计理念。

4.2让电子控制部分与机械控制部分完美的结合

机电一体化产品的设计过程中,非常重要的一步就是改变原先旧的产品设计理念,打造一种全新的设计思路。而实现产品功能的原理性东西没有动,只是采用一个新的方法创造该产品,也就是让电子控制部分与机械控制部分完美结合,两者成为一个不可分割的有机整体。任何事物的发展都是经过一个过程的,在发展的过程就是对之前的想法与方案进行不断地修正以及否定,做出更加完美的方案,在发展的过程不能墨守成规,对于以前的发展规律如果一味地跟随,不进行改变,那么行业的发展很难有所突破。但是,也不是胡乱的改革,一定要本着科学的原理,跟着时代的步伐,遵循相关的法律法规的条款,只有这样的改革才是有意义的,才会被大家认可。

4.3功能模块的整合

如果在设计过程中发现机械控制与电子控制的结合没有实现需要达到的功能,就需要采取别的方法,就是对产品中的各个功能性的模块进行功能性整合,让它们成为一个有机整体,构成一个完整的系统。这样的系统是一个由多种模块构成的大综合系统,从而实现客户或者设计者的预期目标。现在所使用的数控机床就是这种设计方法的一个很好例子,在设计时,购买好供机床装备的电子电器模块,包括伺服模块、电机模块、CNC模块等和各种机械模块装置,再对这些模块进行有机整合,使之成为一个可靠的数控机床机电一体化产品。这样的设计方式节约了设计时间和设计成本,而且方便维修和管理。

结束语

经济形势一片大好,对于各行各业的发展都是非常的有力的。如何在这样的形势下发展是需要我们进行探索的,现阶段,我们处于市场经济的大环境,处处充满了市场的竞争,行业想要更好地发展,就适应时代的需求,增强综合的竞争实力,只有这样行业才能够更好的向前发展。上面这篇文章介绍了机电系统的一些方面的内容,大家一定有了更加深刻的认识,当前已经取得了一些成果,但是还有很长的路要走,此外,要注重人才的培养,未来的发展依靠的是专业性人才。我相信,只要我们沿着今天的发展趋势走下去,那么在不久的将来一定会取得更大的成绩。

摘要：随着经济的不断地向前发展,各项事业都得到了很大的发展。尤其工业的发展而讲得到了很大的发展,在工业的发展过程中机电控制系统以及机电一体化是当前的一个研究的重要的方面,现阶段的研究方向在不断地细致化,产品设计是一个重点研究问题。现阶段这些方面出现了一些问题,这些问题在很大的程度上阻碍了行业的向前发展,面对于行业的向前发展就要不断地解决当前的问题,只有这样才能更好的向前发展,希望这篇文章能够带给大家更多的帮助。

关键词：机电控制系统,机电一体化,产品设计

参考文献

机电一体化教学实验系统设计探析 篇3

［关键词］机电一体化 机械本体 电气控制

［作者简介］林若森（1960- ），男，广东兴宁人，柳州职业技术学院机电工程系系主任，副教授，从事机械制造教学与研究工作；唐冬雷（1964- ），男，广西全州人，柳州职业技术学院电子电气工程系系主任，副教授，从事电力系统及自动化教学与研究工作；黄力（1969- ），男，广西巴马人，柳州职业技术学院副教授，硕士，从事计算机控制教学与研究工作。（广西 柳州 545006）

［基金项目］本文系广西教育科学“十五”规划B类重点课题“高职高专产学结合及实验实训一体化模式的研究与实践”的研究成果（课题编号：2005B084，批准文号：桂教科学［2005］1号）。

［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2007）29-0112-02

一、机电一体化教学实验设备现状

当前社会经济的发展，不仅毕业生要有广博的知识面，而且要求他们具有较强的解决实际问题的能力。因此，在教学中，我们不仅要注重知识的积累，而且要加强对学生思维能力、实践能力、开拓创新能力的培养。落实到实验教学上，如何把学生推到实验主体的位置上，充分挖掘和发挥学生的主动性、创造性，引导他们向自己的未知领域迈进是至关重要的。在实验平台的设计上，既要体现实验的系统性、综合性、实践性，又要体现分层次、可扩展的特点，以利于学生创新思维的培养。

从机电一体化专业实验教学的实际情况来看，机械类课程无论在基础实验和应用实验上都比较完善，而电类、机电结合的实验相对薄弱，缺乏具有机电一体化特色的实验教学平台，学生对机电一体化专业知识的应用缺乏感性认识，难以掌握解决实际问题的能力。针对上述问题，我们通过多年摸索，设计了模块化的机电一体化实验系统。

二、机电一体化教学实验系统设计的发展方向

（一）模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事。例如，研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置时，我们可利用标准单元迅速开发出新产品、扩大生产规模。而这就需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。无论对生产标准机电一体化单元的企业，还是对生产机电一体化产品的企业来说，模块化都将给它们带来美好的前程。

（二）网络化

20世纪90年代，网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将实现全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，利用现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势，家庭网络（home net）就是将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统（Computer Integrated Appliance System，CIAS），它使人们在家里就可以享受高科技带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑要朝着网络化方向发展。

三、机电一体化教学实验系统的一般构成

典型的机电一体化系统主要由以下几部分构成，如图1所示。

（一）机械本体

机电一体化产品中一定有运动机械，包括传动机构和运动机械本体。采用电子技术运动机械可实现柔性化和智能化，实现在重载条件下的微小运动和复杂运动，这是机电一体化追求的目标。

（二）驱动元件

驱动运动机械动作，有气动、电动和液压等不同驱动方式。

（三）检测元件

它主要负责检测运动机构或其他需要监测的物理量，并将信息送回信息处理与控制部分，是发送控制信息的依据。

（四）信息处理与控制部分

它是进行信息处理与控制的核心。其中软件和硬件的功能对系统的功能具有重要影响。因为在机电一体化系统中计算机进行信息处理与控制的目标是运动机械，所以，国外也称其为运动控制计算机。

（五）能源部分

它主要为系统提供能量和动力，如电源、气源和液力源等。

四、机电一体化教学实验系统功能的确定

机电一体化教学实验系统研制的基本出发点，是为机械制造及其自动化、机电一体化、机械电子工程等专业的本科生、专科生以及研究生学习机电类专业课程开设各种实验。根据人才培养的多层次性和机电一体化技术本身的综合性，本系统应该既能完成某个电工电子类或机械类实验，也能完成较复杂的综合性机电一体化实验。

按照《机电传动控制》《可编程控制器原理与应用》《机床电气控制》《机电一体化控制技术与系统》《机械加工自动化》《数控技术与机床》等专业课程的教学要求，本系统可开设下列几类实验：继电器接触器有关实验；三相交流异步电动机控制有关实验；步进电机控制有关实验；伺服电机控制有关实验；PLC控制有关实验；PLC与PC通信和两级系统类实验；液压控制类实验；数控机床的一般组成认识类实验；加工中心加工过程类实验等。

此外，本系统可为机电类本科生、专科生的课程设计及毕业设计提供条件，可为教师和相关科技人员从事机电产品开发提供实验平台，还可为企业培养机电一体化技术和系统的应用与设计的工程技术人才以及机电设备的维护管理人员。

五、实验系统机械本体和电气控制部分的确定

在机电一体化教学实验系统的设计中，必须考虑机电一体化人才的知识结构和主干课程如何将机械和电子“化”为一体。典型机电一体化系统包括机械本体和电气控制两大部分，这是机电系统的设计主体。

电气控制包括信号检测、信号处理和伺服控制部分。信号检测部分包括传感器和信号处理电路，属于非电量检测和模拟电子技术的内容。典型的信息处理部分可以是一个PLC，也可以是一个微机控制器，这是微型计算机的内容，其基础是数字电路和一些接口电路。伺服驱动部分将电能变换成机械能，用指令控制机械运动，这部分属于电磁机构及电力电子技术的内容。上述几部分是机电一体化人才必备的最基本的电工电子知识结构。实验系统必须能够反映这些知识点。

PLC的面世，改变了机电一体化产品的电器控制设计方法，它的电路设计简单，系统组成灵活，可靠性高。PLC几乎能实现所有的控制功能，而且简便易行。光电传感器、接近传感器和旋转编码器已广泛应用于机电一体化产品中。随着PLC技术的不断发展，标准模块已成为发展方向。常见的有开关量I/O单元、模拟量I/O单元、温度传感器单元、温度控制单元、PID控制单元、模糊逻辑单元、运动控制单元、凸轮定位器单元、语音单元、通信单元和显示单元等。

从当前情况看，如何构造出体现机电一体化技术特点的机械装置是实验设备研究中较为棘手的问题。目前的机械教具都着重展示机械原理及构造，独立性强，缺乏用于构造特定功能结构的系统性和整体性，即具有“积木特性”。只有具有这种特性各种传动零件、机构与动力元件，才能使实验具有灵活性和创造性，从而使学生充分领会机电一体化产品设计的精髓。

六、机电一体化教学实验系统的总体结构

为了实现上述实验功能，机电一体化教学实验系统主要由PC机、PLC电气控制系统、机电一体化（四轴）工作台、主轴、刀库和换刀（液压）机械手等模块组成，整体上相当于微型化教学及演示加工中心（MC），系统原理如图2所示。该实验系统采用与工业生产中实际机电系统相一致的结构模式和元器件，即系统采用PC机和PLC两级控制模式，硬件由PC机、控制柜和微型加工中心组成；电气元件包括：继电器、接触器、断路器、直流电源、伺服电机、步进电机、变频器等常用器件；机械部件包括：滚珠丝杠、直线导轨、行程开关以及齿轮泵、液压缸、电磁阀等常用部件。

总的说来，机电一体化教学实验系统具有如下特点：第一，综合性。系统按照机电类专业课程的教学要求而设计，实验内容覆盖面广，可开设十几个典型机电专业课程实验。第二，开放性。系统采用模块化设计，通过多个模块，灵活组成各种实验系统，各模块既可单独完成某个实验，也可互相配合完成较复杂的综合性实验。在每个实验中，学生可自己动手接线、编程、联机调试。第三，创新性。学生可根据自己的构思设计新的实验内容和实验方法。第四，实战性。实验过程接近实际机电产品的组装和调试过程，系统各功能部件敞开性好，有利于加深学生的感性认识。

本文设计的机电一体化教学实验系统，可以培养学生的实践能力和对先进技术的应用能力以及创新设计能力，使学生更好地掌握机电控制和机电一体化技术。根据《机电传动控制》《可编程控制器原理与应用》《机电一体化控制技术与系统》《机械加工自动化》《数控技术与机床》等课程的教学要求，本系统采用模块化设计，使各模块之间的连接具有很大的灵活性、开放性、针对性和目的性。各模块既可单独完成某个电子类或机械类实验，也可互相配合完成复杂的机电一体化综合实验。本系统具有实验内容覆盖面广、实验过程接近实际机电产品的组装调试过程、学生可根据自己的构思设计新的实验等特点。通过多个模块，灵活组成各种实验系统，各功能部件敞开性好，有利于加深学生的感性认识，满足学生亲自动手的要求。

实践教学改革和实验室建设关系到人才培养的重大问题。因此，深入实验室建设与改革应以培养人才为宗旨，以提高学生能力为目标，努力创造一个与科技时代要求相适应的实验平台。

［参考文献］

［1］潘柏全.机电一体化技术现状与发展趋势浅析［J］.装备制造技术，2006（3）：116-118.

［2］李建勇.机电一体化技术［M］.北京：科学出版社，2004．

机电一体化系统设计试题及答案 篇4

课程代码：02245

一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称()A.顺序控制系统 B.伺服系统 C.数控机床 D.工业机器人 2.齿轮传动的总等效惯量随传动级数()A.增加而减小 B.增加而增加 C.减小而减小 D.变化而不变 3.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和()A.内循环插管式 B.外循环反向器式 C.内、外双循环 D.内循环反向器式

4.某光栅的条纹密度是100条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是()A.100mm B.20mm C.10mm D.0.1mm 5.直流测速发电机输出的是与转速()A.成正比的交流电压 B.成反比的交流电压 C.成正比的直流电压 D.成反比的直流电压 6.电压跟随器的输出电压()输入电压。

A.大于 B.大于等于 C.等于 D.小于

7.某4极交流感应电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为()A.1450［r/min］ B.1470［r/min］ C.735［r/min］ D.2940［r/min］ 8.右图称()A.直流伺服电动机调节特性 B.直流伺服电动机机械特性 C.直流伺服电动机动态特性 D.直流伺服电动机调速特性

9.计算步进电动机转速的公式为()

A.B.Tsmcos C.D.180°-

10.一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts()

A.增大 B.减小 C.不变 D.不定

11.已知f(t)=a+bt，则它的拉氏变换式为()A.+b B.C.D.12.连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的()使得它们同步协调到达目标点。

A.位置和加速度 B.速度和加速度 C.位置和速度 D.位置和方向

13.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为()A.(A+ B.A²)²(+ +B)²B +)C.(A+B)²（D.A²B+ ²

14.累计式定时器工作时有()A.1个条件 B.2个条件 C.3个条件 D.4个条件

二、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)

15.机电一体化 16.轴系的动特性

17.灵敏度(测量)18.永磁同步电动机 19.复合控制器

三、简答题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)20.机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面? 21.步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?其中哪种电路适于永磁式步进电动机? 22.步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么?输出轴的转速、转向、位置各自与哪些因素有关? 23.什么是PLC的扫描工作制?

四、计算题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)24.已知双波谐波齿轮的柔轮齿数Z1=200, 刚轮齿数 Z2=202，波发生器的转速nH=600r/min。如图

试求：(1)刚轮固定时柔轮的转速n1;(2)柔轮固定时刚轮的转速n2。

25.已知某一线性电位器的测量位移原理如图所示。若电位器的总电阻R=2kΩ，电刷位移为X时的相应电阻Rx=1kΩ，电位器的工作电压Vi=12V,负载电阻为RL。

(1)已测得输出电压Vo=5.8V,求RL。(2)试计算此时的测量误差。26.某二阶系统如图所示

(1)求系统对r(t)阶跃响应的最大超调量σ%和调节时间ts。(2)求r(t)=1+t,n(t)=0.1共同作用下的稳态误差ess。27.三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。

(1)要求电动机转速为60r/min,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少?

(2)要求电动机转速为100r/min，单拍制通电，输入脉冲频率为多少?

五、简单应用题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)28.已知一阶低通有源滤波器电路如图所示。要求：(1)一阶低通滤波器现存在什么弱点?

(2)将其改进为二阶低通滤波器，画出电路图；(3)画出二阶低通的幅频特性示意图。

29.三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为1450r/min。

(1)该电动机为几极，空载转差率是多少?(2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少?(3)空载时，定子、转子绕组电势频率各为多少? 30.二阶系统结构图如图所示。设K1=0.1, K2=10,T1=0.5s(1)求系统对r(t)的阶跃响应的最大超调量σ%及调节时间ts(取△=±5%);(2)求系统增益Ks及伺服刚度KR;(3)求r(t)=1+t及n(t)=0.1共同作用下系统的稳态误差ess。

31.考虑x-y平面上的直线运动路径，源点坐标(5，-2)，终点坐标为(1，-1)。设两轴最大加速度限制：αxmax=αymax=±2。试设计三次多项式样条函数点位控制指令。

六、综合应用题(本大题2小题，每小题8分，共16分)32.某控制系统结构图如图所示，图中GC(s)=Kp(1+Tds),Gp(s)= =

(1)确定Kp和Td的值，以使系统性能同时满足：

在单位抛物线(恒加速度)函数作用下的稳态误差essa≤0.2，幅值穿越(截止)频率ωc=5

(2)计算系统在上述取值条件下的相位裕量 m。33.采用PLC设计二台电动机A、B工作的系统。

（1）按钮X1为A电动机起动，按钮X2为A电动机停止（输出Y1）；（2）按钮X3为B电动机起动，按钮X4为B电动机停止（输出Y2）；（3）只有A电动机在工作中，B电动机才能工作。

要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。

机电一体化系统设计试题参考答案

课程代码：02245

一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分)1.B 2.A 3.D 4.C 5.C 6.C 7.B 8.B 9.C 10.B 11.B 12.C 13.A 14.B

二、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)15.机械与电子的集成技术。

16.指轴系抵抗冲击、振动、噪声的特性。

17.输出变化量与对应的输入(被测量)变化量的比值。有时称为增量增益或标度因子。18.以电子换向取代了传统直流电动机的电刷换向，又称无刷电动机。

19.在反馈控制器的基础上附加一个前馈控制器，二者的组合称为复合控制器。它的作用是使系统能以零稳定误差跟踪已知的输入信号。

三、简答题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)20.应包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益。

21.主要有：单极性驱动电路、双极性驱动电路、高低压驱动电路、斩波驱动电路、细分电路。其中双极性驱动电路适于永磁式步进电动机。

22.(1)参考脉冲序列。

转速与参考脉冲频率成正比。

(2)输出轴

转向由转向电平决定。

位置由参考脉冲数决定。

23.PLC的扫描工作制，即检测输入变量、求解当前控制逻辑以及修正输出指令。重复进行。

四、计算题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

24.（1）刚轮固定时：

（2）柔轮固定时

n1=-

25.V0=

(1)当V01=5.8时，5.8=

5.8=

(２)空载时ＲＬ＝

设测量出5.8Ｖ输出电压时的测量误差

则

26.(1)求闭环传函及误差表达式

E(s)=R(s)-C(s)=[1-

(2)求

ts=

(3)求ess

二阶系统ai>0闭环稳定

R(s)=

Ess= 27.(1)

即

（2）单拍制

]R(s)-

C(s)=CR(s)+CN(s)=

即： f=

五、简单应用题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）28．（1）一阶低通滤波器存在过渡区域衰减缓慢的弱点。

2）二阶低通有源滤波器电路图(3)低通滤波幅频率特性示意图。29．（1）

即该电动机为四级

空载时转差率为：S=

（2）堵转时：S＝１

定子绕组电势频率f1=50Hz,转子绕组电势频率f2=Sf1=50Hz(3)空载时：

定子绕阻电势频率f1＝50Hz,转子绕组电势频率：

f2= 30.(1)G(s)= 1型 Ｋv=

Ｋp=

(2)性能指标

ts=

(3)系统增益与伺服刚度

Ks=Kv=K1K2=1，KR=K1=0.1（4）essr= essn=-

31.所以协调运动先设计x轴，再利用下列直线方程变换成y轴控制指令

y(t)=-

x(t)=5+3(1-5)()2-2(1-5)()3=5-t2+

y(t)=-2+

六、综合应用题（本大题共２小题，每小题８分，共１６分）32.(1)开环传函

G(s)=Gc(s)Gp(s)=

(2)确定Kp和Td

由essa=

取Kp=2.5

在

1+25T

(3)相应的

33.(1)梯形图：

（２）助记符指令程序：

机电系统方案设计 篇5

试卷总分：100

测试时间：--

试卷得分：100

一、单选题（共10道试题，共30分。）得分：30 1.系统的输出量和目标值之差叫做（）。A.系统误差 B.系统差率 C.稳态误差 D.动态误差

答案:C 满分：3分得分：3 2.8086/8088的内部运算器，寄存器及内部数据总线为（）位。A.4 B.8 C.16 D.32

答案:C 满分：3分得分：3 3.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（）方法实现。A.插补 B.切割 C.画线 D.自动

答案:A 满分：3分得分：3 4.机械系统平移有三种阻止运动的力：惯性力、弹簧力和（）。A.摩擦力 B.阻尼力 C.重力 D.离心力

答案:B 满分：3分得分：3 5.将连续时间信号变为脉冲或者数字信号的过程称为（）。A.分析 B.调频 C.采样 D.转换

答案:C 满分：3分得分：3 6.积分调节器的特点是（）。A.能消除误差，且响应快 B.能消除误差，响应慢 C.不能消除误差，响应快 D.不能消除误差，响应慢

答案:B 满分：3分得分：3 7.下列接地措施的没有抗干扰作用的措施是（）。A.单点接地 B.并联接地 C.串联接地 D.光电隔离

答案:C 满分：3分得分：3 8.由机械传动装置的的弹性形变而产生的振动称为（）。A.自振 B.共振 C.谐振 D.误差

答案:C 满分：3分得分：3 9.（）能说明机器人的控制能力。A.编程与存储容量 B.定位精度 C.自由度 D.运动速度

答案:A 满分：3分得分：3 10.串接式接口电路中负载功率PL与直流电源短路功率PKE0成（）比。A.正 B.反 C.平方 D.立方

答案:A 满分：3分得分：3

二、多选题（共10道试题，共40分。）得分：40 1.消除结构谐振的措施有（）。A.提高传动刚度 B.提高机械阻尼 C.采用校正网络 D.应用综合速度反馈减小谐振

答案:ABCD 满分：4分得分：4 2.步进电机的主要特性包括精度和（）。A.矩角特性 B.启动频率特性 C.运行频率特性 D.矩频特性

答案:ABCD 满分：4分得分：4 3.机电一体化系统的设计方法有（）。A.纵向分层法 B.横向分块法 C.替代法 D.融合法

答案:AB 满分：4分得分：4 4.机电一体化系统设计时采用的设计方法有（）。A.机电互补法 B.结合法 C.组合法 D.原创法

答案:ABC 满分：4分得分：4 5.机电一体化系统设计原则包括机电互补原则、（）。A.功能优化原则 B.自动化省力化原则 C.效益最大原则 D.开放性原则

答案:ABCD 满分：4分得分：4 6.控制用电机选用的基本要求有（）。A.性能密度大 B.快速性好

C.位置控制精度高

D.适应启停频繁要求，寿命长、可靠性高

答案:ABCD 满分：4分得分：4 7.智能化机电一体化系统的特征主要体现在（）。A.可视性 B.复杂性 C.交叉性 D.拟人性

答案:BCD 满分：4分得分：4 8.下列选项对采样周期有影响的是（）。A.控制回路数的影响 B.闭环系统的频带范围 C.系统稳定性影响 D.执行机构的特性

答案:ABCD 满分：4分得分：4 9.光电隔离电路的作用主要有（）。

A.可将输入输出两端电路的地线分开，各自使用一套电源供电 B.可以进行电平转换 C.提高驱动能力

D.阻止发光二极管导通

答案:ABC 满分：4分得分：4 10.机电一体化系统的组成部分主要分为（）。A.机械本体和动力部分 B.测试传感部分 C.执行机构

D.控制性处理单元及接口

答案:ABCD 满分：4分得分：4

三、判断题（共10道试题，共30分。）得分：30 1.目前采用的滑动轴承有液体滑动轴承和气体滑动轴承。A.错误 B.正确

答案:B 满分：3分得分：3 2.机电系统中常用的线性结构有齿轮传动、同步带传动。A.错误 B.正确

答案:B 满分：3分得分：3 3.步进电机的运行频率小于启动频率。A.错误 B.正确

答案:A 满分：3分得分：3 4.谐波齿轮传动与少齿差行星齿轮传动十分相似。A.错误 B.正确

答案:B 满分：3分得分：3 5.机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。A.错误 B.正确

答案:B 满分：3分得分：3 6.步进电机角位移与输入脉冲成正比，旋转速度与输入脉冲的频率成反比。A.错误 B.正确

答案:A 满分：3分得分：3 7.支持部件通常称为导轨副。A.错误 B.正确

答案:B 满分：3分得分：3 8.无条件I/O方式常用于中断控制中。A.错误 B.正确

答案:A 满分：3分得分：3 9.物质、能量、信息是工业的三大要素。A.错误 B.正确

答案:B 满分：3分得分：3 10.在低摩擦中，谐振的消除可以用测速发电机电压正比于电动机电流的综合电压来实现。A.错误 B.正确

机电系统方案设计 篇6

摘要：根据《机电一体化系统设计》课程实践性和综合性都很强的特点以及当前教学过程中存在的问题，从《机电一体化系统设计》课程的教学内容、教学方法和考核方式等方面进行一系列改革探讨。实践证明，通过课程教学改革，学生学习的积极主动性得到提高，教学效果得到改善。

关键词：系统设计论文

1引言

《机电一体化系统设计》课程是中原工学院机电学院机械电子工程专业的必修课之一，是一门涉及机械学、电子学和信息科学的综合性和实践性都很强的新兴交叉学科[1]。该课涉及知识点量多面广，其内容融合了机电一体化相关概念、机械机构、执行元件、计算机技术、单片机和PLC控制技术、检测传感装置、可靠性设计、典型案例分析等诸多内容，是对基础课、专业基础课等的综合应用，其在培养学生的机电产品设计能力方面起着不可替代的作用。机电一体化技术在许多行业已得到广泛应用，目前社会对机电一体化复合型技术人才的需求也越来越大，然而受多种因素的影响，机电一体化技术人才的培养还存在一些问题，故作为高校还需在培养机电一体化复合型技术人才方面进行不断改革和探索。

2课程存在问题

受陈旧教育观念的影响，《机电一体化系统设计》以前多以课堂理论教学为主，导致学生很少有机会接触到机电一体化系统设计的现场，实践环节偏少;该课知识点多、信息量大、内容抽象苦涩难理解，大部分学生对该课程不感兴趣，导致该课程教学效果并不理想。该门课程的主要任务就是让学生养成正确的系统设计思想，培养学生在调查研究、创新和理论联系实际方面的能力，最终让学生掌握机电一体化系统设计的相关理论、方法和规律，具备机电一体化产品设计的能力。该教学任务单靠理论教学是无法实现的，必须从教学方法和教学内容上进行改革。由于该课知识点量多面广、各章节连贯性差、知识跳跃性大，所以老师在理论课堂上，最好以有代表性的实际案例系统为指引，将不同章节有跨越的内容很好的结合起来，否则学生会感觉到知识点很零散难以掌握。此外，该课程各章节内容又相对独立，有些内容学生在相关的课程中已学习，比如单片机、传感器等。如果在教学过程中不加注意，讲课时仍不分轻重主次，所有内容一视同仁，这将给学生造成吃剩饭的感觉，甚至弄不明白学习这门课的目的是什么，进而影响学生的学习兴趣和教学效果，让学生获得机电一体化产品设计的基本训练才是这门课的教学目的。在不断压缩理论课时、提倡素质教育和能力培养的体制下，短时间内要求学生获得机电一体化产品设计的基本训练是不现实的，因此如何通过改革提高该课程的教学效果也是一个急需解决的问题[2，3]。针对如何提高学生的学习积极性，改善教学效果，结合多年教学经验和当前教学中存在的问题，本文从教学内容、教学方法、考核方式等方面的改革进行了探讨。

3教学内容的改革

3.1理论教学内容的改革

以“必须、够用”为原则，选取优质教材。教材是学生学习的理论依据，一方面所选教材必须具有系统性，全面讲述机电一体化系统设计，不仅要有由易到难的入门引导，而且要兼顾总体内容的提升;另一方面，所选教材要紧跟时代步伐，能及时把最新技术和学科前沿知识引入教材，要有新内容、新技术，这样学生自己会感受到机电一体化技术的快速发展，进而激发学生的学习兴趣。以能力为根本，制定面向实践的课程教学大纲;精选教学内容，制定合理的教学计划。针对《机电一体化系统设计》的内容量多面广而理论课时少的情况，故要依据教学大纲，制定合理的教学计划，进而实现授课有据可依。在制定教学计划时，要注意首先必须对机电一体化的概念、体系结构等内容进行透彻讲解，因为这部分内容对学生建立机电一体化系统设计框架起着非常重要的作用。各章节知识点主次要明确。量多面广是《机电一体化系统设计》课程最明显的特点，在如今压缩的短课时内若所有内容都依次展开介绍，必将导致所有内容如蜻蜓点水一晃而过，学生对内容的了解也只是走马观花。由于我校机械电子工程专业学生已学过可编程控制器、微型机与单片机技术、接口技术和机械测试技术等机电方面的课，而机械方面相关知识则相对较弱，故在授课时重点要放在机械及机电结合的知识点以及典型先进的技术和产品的应用上，而机电系统电相关部分可简单介绍，以免重复介绍。另外，授课时要注意引入新技术、新发展、新应用等相关内容，把数控加工中心、智能机器人等新产品应用要尽量穿插到课堂中，通过引入新技术新产品从而激发学生的学习欲望。

3.2实践教学内容的改革

教学与工程实践相结合。为了培养学生的工程实践能力，根据《机电一体化系统设计》课程内容抽象、综合性强这一大特点，我院新建立了FMS柔性加工制造系统实验室。该柔性自动化生产线教学设备由自动化立体仓库码垛机单元、工件检测及自动喷涂单元、自动化输送线系统单元、CCD形状颜色检测单元、上下料搬运机器人单元、数控车床加工单元、六轴并联加工单元、六自由度串联机器人分拣及装配单元及系统总控共9个单元。该系统涉及到工业现场的实践应用，几乎包含了机电和工控领域所有方面的基础知识，如伺服驱动、PLC控制、传感检测等多种技术，给学生提供了一个典型的机电产品学习环境。通过完成系统故障检测、站点间联网程序控制等，使学生以前学过的许多专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升，这对培养学生的动手能力具有重要意义。教学与科技创新活动相结合。现在国家每年都举办各种大学生科技创新活动比如全国大学生机械创新设计大赛，在教学中可充分利用这一条件，带领学生参加各种竞赛，学以致用。通过搭建如机械人、智能硬币分拣器、智能车等机械模块，完成其电机驱动、传感器的选择和安装以及电路板的设计、制作、编程和调试。这不仅可以激发学生的.学习兴趣和创新意识，而且这将使学生对机电一体化系统设计的理论认识得到进一步提升，与此同时学生的实践能力和创新能力也得到培养。教学与科研活动相结合。工科院校培养的人才不仅要有胜任当前就业需要的素质，更要有发挥潜力所需的能力。高校教学改革实践表明，科研训练是提高本科教育质量的重要经验，是培养具有创新意识和创造能力研究型人才的有效途径[3]。我院各专业自开始实施专业导师制，每个学生均配备有专业导师，因此日常学习中，导师不仅要指导学生掌握书本内容，更要注重在实践教学中培养学生的科研意识，鼓励学生参与到导师的科研项目中，坚持教学内容与培养科研素质相结合，在潜移默化中培养科研理念，使蕴藏在学生身上的学术科研潜能得到充分发挥。

4教学方法的改革

针对《机电一体化系统设计》课程内容繁多、枯燥、抽象等特点[4]，可采用多种形式的教学方法来激发学生的学习兴趣，针对不同教学内容采用不同的教学方法，避免教学方式单一。比如在授课过程中，为了增强学生的感性认识、强化学生对相关知识点的理解，可采用实物展示、动画演示等形式。为了引导学生思考并发现系统设计时要注意的问题，可用环环相扣的实例为诱饵，采用案例教学法，从系统观点出发，加入学生讨论环节，充分调动学生积极性，老师并及时给予点评和讲解，以增强学生的实际应用能力，为学生毕业后从事机电专业工作打下坚实的基础。为激发学生的创新欲望，可结合科研成果采用启发式教学方法，着重从方法和思路方面加以讲解，注重理论教学与机电工程应用相结合，并用视频教学的方式向学生展示那些工程领域和已得到广泛应用的机电新产品。另外，随着互联网的普及，可建立课程站提供基于互联网资源的开放教学环境如慕课的引入，引导学生自主学习和拓宽知识，方便灵活不受时间限制，同时还可解决授课学时不足的问题。

5考核方式的改革

考试是检验学生掌握所学内容的一种重要方式，但单纯的理论考试并不能全面反映学生的知识水平和解决实际问题的能力[5]。该课程经改革，采用如下考核方式：考核成绩=理论考试成绩(70%)+资格审核(20%)+平时作业(10%)，理论考试采取闭卷考试，时间120分钟。资格审核类似于课程设计，三人一组，一组一个题目，满分100分，资格审核成绩低于60分不能参加理论考试，资格审核的目的是给学生一定的压力和动力，最终目的是锻炼学生的动手实践能力。资格审核通过答辩的形式进行，采用本教学组两、三名教师组成评审组对学生设计的作品进行评审，资格审核的最终成绩由指导老师结合评审组意见和各小组上交的书面报告最后给出。这种考核方法不仅能客观真实地评价学生对该门课程的学习情况，全面地反映学生应用该课程知识解决实际问题的能力，而且避免出现高分低能的情况，并且使学生学习的主动性和创新性得到提高。

6结束语

根据《机电一体化系统设计》课程实际教学中存在的问题，本文对教学内容、教学方法和考核方式进行了改革探讨，在理论教学上采取制定面向实践的课程教学大纲，选取优质教材、精选教学内容，制定合理的教学计划。在实践教学中，采取教学与工程实践、科技创新活动和科研活动等相结合，多方位激发、培养学生的创新能力和动手实践能力。实践证明，通过从教学改革，学生学习的积极主动性得到提高，课程的教学效果也得到很好的改善。

参考文献

[1]贾茜,汪木兰,刘树青.机电一体化系统设计教学方法的改革与实践[J].中国现代教育装备,,(21):61-62.

[2]丁继斌.《机电一体化系统设计》课程教学改革的实践[J].机械职业教育,,(12):32-33.

[3]赵江铭,杨杰伟,白国长.《机电一体化系统设计》教学改革探讨[J].科技信息,,(25):168.

[4]姜培刚,盖玉先.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社,2011.

机电数据结构分层系统设计分析 篇7

1 机电数据结构分层制作系统实现的技术

1) 采用了数据库技术。机电数据结构分层的整个过程所使用的数据库管理软件只是用来存储提取到的基本数据、根据关联处理规则分层后的数据表是Excel格式的文件载体, 处理结果依用户设置自动保存, 该软件使用SQL Server 2000数据库管理系统, 即可满足用户将来要求保存一定量数据的要求, 也能满足对这些基本数据的处理功能。

2) 采用了多线程编程技术。数据结构分层功能模块通过采用多线程编程技术, 提高应用程序响应度, 使处理器效率更高, 且占用较少的系统资源。

3) 桌面编程技术。当前桌面应用开发技术还是首推Delphi。Delphi是一个以面向对象程序设计为中心的应用程序开发工具, 具有基于窗体和面向对象的方法、高速的编译器及强大而成熟的组件技术等特性, 因此该软件是基于Delphi 7.0环境开发而成[2]。

2 机电数据结构分层制作系统设计思路

Delphi是一个高效的可视化数据库管理信息系统开发工具。利用Delphi控制Excel可以完成数据分层、格式复杂的报表等与excel相关的工作, 通常情况下, 对一些不常用到的Excel操作, 只需利用其自身函数强大的处理功能进行操作即可, 而对于一些经常用到且有规律可循的操作, 则可以利用Delphi快速应用程序开发工具编写程序控制Excel格式的文件, 更好地提高工作效率。

由于分层系统使用的后台数据库是SQL Server, 而SQL Server对源表格式的要求比较高, 因此在往系统中导入准备分层的机电数据表时, 应先将整个表的格式设置为文本格式, 并且在制作完成时, 进一步核查是否与模板要求相符, 将格式不符的进行更正。

机电数据结构分层文件中分层编号的数字表达形式能够非常直观地了解该产品与组件、组件与零部件之间的关联关系, 产品部分配件关联见表1。产品分层标识为0, 直属件采用0.1, 0.2, 0.3, …, 组件采用自然数1, 2, 3, …, 组件中的子件分为1.1, 1.2, …, 如果再细分则为1.1.1, 1.1.2, …, 分层文件中组件的多少及分层的级数反映了产品机构及装配的复杂程度。对于属于价值高、重要、可重复使用、可用于同类其他产品的重要零部件, 定为跟踪件, 其分层号与产品前均标识字母Z, 同产品一样作为资产进行全寿命跟踪管理, 其他零部件分层号前标识字母B, 这是为下一步关接生成而特殊设定的, 每个配件所要求反映的技术参数列事先根据系统要求设定。

3 系统界面配置及软件流程

3.1 系统界面配置

该软件界面配置 (见图1) 比较人性化, 实现了分层的个性化设置、页面高清显示颜色的设置、分层完成后关机设置等。“系统—设置—初始化数据库”, 可以通过此路径删除导入的所有机电数据表, 也可以在此界面进行删除。每次使用之前, 要进行初始化数据库操作。

机电数据表有5种形式的模板, 分别为无Z0主组件———无直属件和有直属件, 有Z0主组件——无直属件和有直属件, 对于多台设备分层情况, 像刮板输送机, 转载机和破碎机和液压支架就属于多台设备的情况, 根据软件要求规范成一种特殊形式的模板。

规范后的机电数据表导入后台数据库, 进行自动分层。整个分层过程清晰明了, 对数据的每次处理, 都会显示到“处理日志”中。分层结束后, 显示分层完成, 并将结果显示到页面中。将系统完成的结构分层文件与人工分层完成的结构分层文件通过VLOOKUP进行核对后, 其结果准确无误。对于处理同等数据量的机电数据表, 效率由原来的1周, 提高到30 min完成。

3.2 系统软件流程

系统软件的编程是基于下面的流程框图来编制的, 设备结构分层的实现主要有以下几个步骤:一是读取规范好的Excel表中的数据。将表中Z0数据节点、一级Z0主组件数据节点及基础数据父子数据表存入数据库临时表中, 以便对数据进行更深一步操作[3]。二是进行两次判断, 首先判断Z0主组件节点是否为空, 如果是显示分层结果, 如果不是查询是否有子节点;再次进行判断, 如果否再读取Z0主组件节点, 如果是生成父子数据, 该步是本程序中的一个重点。经过不断循环, 完整实现数据横向及纵向多层分层结构。三是从数据库中读出数据, 把分层结果写入Excel中, 其分层程序流程见第21页图2、图3。由于程序执行是按主组件与子组件的图号/件号来进行关联, 一旦数据表中前后相同组件的图号/件号不一致, 该程序将会关联错误, 导致错误的分层结果, 因此要充分发挥该系统的作用, 必须在数据源头把关, 并正确选择模板。

4 结束语

该煤矿设备数据结构分层系统自动化制作软件已应用于多个大型企业的数据结构分层处理工作, 郊果显著。通过采用该系统, 大幅度提高数据分层工作的效率和准确率, 并用较少的人力物力为企业提供了及时、准确的数据, 为企业适应市场竞争奠定了良好的基础, 国内很多大型企业都引入了企业信息管理系统, 这为系统的推广带来广阔的前景。

参考文献

[1]黄梯云.管理信息系统UMU[M].北京:高等教育出版社, 2000:209-212.

[2]赵胜.基于delphi7.0的excel关联数据整合的设计与应用[J].计算机光盘软件及应用, 2011 (10) :182-183.

机电系统方案设计 篇8

一、现代机械的机电一体化目标

1.提高精度

机电一体化技术使机械传动部件减少,因而使由机械磨损、配合间隙及变形而引起的误差大为减小。同时,由于机电一体化技术采用电子技术实现自动检测和自动控制,校正和补偿由各种干扰因素造成的动态误差,从而达到单纯机械装备所不能实现的工作精度。

2.增强功能

现代高新技术的引入,使机械产品具有多种复合功能,成为机电一体化产品和系统的一个显著特点。

3.提高生产效率

机电一体化系统可以有效地减少生产准备时间和辅助时间,缩短新产品的开发周期,提高产品的合格率,减少操作人员,从而提高生产效率,降低生产成本。

4.节约能源,降低能耗

通过采用低能耗的驱动机构、最佳调节控制和提高能源利用率等措施,机电一体化产品和系统可以取得良好的节能效果。

5.提高安全性、可靠性

机电一体化系统通常具有自动检测、监控子系统,因而可以对各种故障和危险自动采取保护措施并及时修正参数,提高系统的安全可靠性。

6.改善操作性和实用性

机电一体化系统的各相关子系统的动作顺序和功能协调关系由控制系统决定。随着计算机技术和自动控制技术的发展,可以通过简便的人机界面操作,实现复杂的功能控制和良好的使用效果。

7.减轻劳动强度,改善劳动条件

减轻劳动强度包括繁重的体力劳动和复杂的脑力劳动。机电一体化系统能够由计算机完成设计制造和生产过程中极为复杂的人的智力活动和资料记忆查找工作,同时又能通过过程控制自动运行,从而替代人的紧张和单调重复操作以及在危险环境下的工作。

8.简化结构,减轻重量

机电一体化系统采用先进的电力电子器件和传动技术,替代老式笨重的电气控制和机械变速结构,由微处理器和集成电路等微电子元件和程序逻辑软件,完成过去靠机械传动链来实现的关联运动,从而使机电一体化产品和系统的体积小,结构简化,重量减轻。

9.降低价格

由于机械结构简化,材料消耗减少,制造成本降低,而且电子器件的价格下降迅速,因此机电一体化产品和系统的价格日趋低廉,而使用性能、维修性能日趋完善,使用寿命不断延长。

10.增强柔性应用功能

为了满足市场多样性的要求,机电一体化系统可以通过编制用户程序来实现机电产品工作方式的改变,适应各种用户对象及现场参数变化的需要。

二、机电一体化系统开发的设计思想

机电一体化的优势,在于它吸收了各相关学科之长并加以综合运用而取得整体优化效果。因此,在机电一体化系统开发的过程中,要特别强调技术融合、学科交叉的作用。机电一体化系统开发是一项多级别、多单元组成的系统工程。把系统的各单元有机地结合成系统后,各单元的功能不仅相互叠加,而且相互辅助、相互促进、相互提高,使整体的功能大于各单元功能的简单的和,即“整体大于部分的和”。

三、机电一体化系统设计方法

1.取代法

这种方法是用电气控制取代原传统中机械控制机构。这种方法是改造传统机械产品和开发新型产品常用的方法。例如,用电气调速控制系统取代机械式变速机构,用可编程序控制器或微型计算机来取代机械凸轮控制机构、插销板、步进开关、继电器等,以弥补机械技术的不足。这种方法不但能大大简化机械结构,而且可以提高系统的性能和质量。

2.整体设计法

这种方法主要用于全新产品和系统的开发。在设计时,完全从系统的整体目标考虑各子系统的设计,所以接口简单,甚至可能互融一体。在大规模集成电路和微机不断普及的今天,随着精密机械技术的发展,完全能够设计出将执行元件、运动机构、检测传感器、控制与机体等要素有机地融为一体的机电一体化新产品。

3.组合法

这种方法就是选用各种标准模块,像积木那样组合成各种机电一体化系统。例如,设计数控机床时,可以从系统整体的角度选择工业系列产品,诸如数控单元、伺服驱动单元、位置传感检测单元、主轴调速单元以及各种机械标准件或单元等,然后进行接口设计,将各单元有机的结合起来融为一体。在开发机电一体化系统时,利用此方法可以缩短设计与研制周期、节约工装设备费用,有利于生产管理、使用和维修。