用电子装置替代机械的主要功能，形成特殊的加工能力
将机电技术完全融合形成新型机电一体化产品
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
机电一体化系统开发的设计思想
在开发过程中，一方面要求设计机械系统时应选择与控 制系统的电气参数相匹配的机械系统参数；同时也要求设 计控制系统时，应根据机械系统的固有结构参数来选择和 确定电气参数。
电子：可实现复杂的检测和控制；但无法
实现重载运动。
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第一节 机电一体化的定义
机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科 学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中 逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。
目前机电一体化的研究和开发主要包括计算机 数控系统、机器人、计算机辅助设计/辅助制 造系统、柔性制造系统和计算机集成制造系统 等。
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
机电一体化系统设计方法
• 取代法 • 整体设计法 • 组合法
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
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。
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
机电一体化产品的优越性
• 使用安全性和可靠性提高
• 生产能力和工作质量提高
• 使用性能改善
• 具有复合功能并适用面广
• 调整和维护方便
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
现代机械的机电一体化目标
• 提高精度
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传统机械：主要以力学为理论基础，以经
验第为实一践节基础机；电一体化的定义
现代机械：以力学、电子学、计算机学、 控制论、信息论等为理论基础，以经验、 机、电、计算机、传感与、输出功率大、承载大载荷； 实现微小复杂运动难。
机电一体化技术方向
• 在原有机械系统的基础上采用微型计 算机控制装置，使系统的性能提高， 功能增强
• 用电子装置局部代替机械传动装置和 机械控制装置，以简化结构，增强控 制灵活性
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
用电子装置完全代的原来执行信息处理功能的机构，即减 化了结构，又极大地丰富了信息传输内容，提高了速度。
机电一体化 系统设计
农业机械化专业 本科课程
授课老师：李岩舟 电话:13152676431 E－
机电一体化系统设计
教学目的 篇章结构 参考资料
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本课程主要讲述机电一体化实用技术，讲述其基本理论， 进行机电一体化产品系统设计的综合知识。同时介绍机电
一互体结教化合学技技目术术的方的相法关，内为容综，合各应组用成机部电分一的体特化征各和种选技型术以奠及定相基
• 增强功能
• 提高生产效率
• 节约能源，降低能耗
• 提高安全性、可靠性
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
改善操作性和实用性 减轻劳动强度，改善劳动条件 简化结构，减轻重量 降低价格 增强柔性应用功能
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
第二章 机械系统设计
第三章 传感器检测及其接口电路
第四章 伺服系统
第五章 工业控制计算机及其接口技术
第六章 几点一体化系统设计及应用举例
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第一章 绪论
第一节 机电一体化的定义 第二节机电一体化系统设计的目标与方法 第三节 机电一体化的相关技术 第四节机电一体化系统的基本功能要素 第五节 本课程的目的和要求
信息处理技术
自动控制技术
伺服驱动技术
系统总体技术
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第三节 机电一体化的相关技术
机械技术（精密机械技术）
是机电一体化的基础。机电一体化的机械产品与传统的机 械产品的区别在于：机械结构更简单、机械功能更强、性能 更优越。
机械技术的出发点在于如何与机电一体化技术相适应，利 用其他高新技术来更新概念，实现结构、材料、性能以及功 能上的变更。
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第三节 机电一体化的相关技术
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
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。
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。
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第三节 机电一体化的相关技术
机械技术（精密机械技术）
传感检测技术
这种方法的缺点是跳不出原系统的框架，不利于开拓思 路，尤其在开发全新的产品时更具有局限性。
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
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。
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第二节 机电一体化系统设计 的目标与方法
机电一体化产品和系统的分类
按机电一体化产品和系统的用途分类，有产业机械，信息 机械，民用机械等；按机械和电子的功能和含量分类，有以 机械装置为主体的机械电子产品和以电子装置为主体的电子 产品；按机电结合的程度分类，有附加型、功能替代型和机 电融合型。
础。通过课堂讲授和实验观察，使学生了解微电子技术和 计算机应用技术与机械技术相结合的综合性技术，掌握机 电一体化的基础知识。
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篇章结构
第一章 绪论
第二章 机械系统设计
第三章 传感器检测及其接口电路
第四章 控制电动机及其选择计算
第五章 工业控制计算机及其接口技术
第六章 几点一体化系统设计及应用举例
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参考资料 《机电一体化技术》，李成华等编著，中国 农业大学出版社
《机电一体化系统》，姜培刚等编著，机械 工业出版社
《机电一体化系统设计》，张建民等编著， 高等教育出版社
《机电一体化系统设计与应用》，张训文编
著，北京理工大学出版社
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篇章结构
第一章 绪论