七、机电一体化的相关技术
从外部看,机电一体化产品是智能化和多功能的,从核心看,机电一体化技术是多种技术的综合(回顾学过的相关课程):
1.机械设计和制造技术
机电一体化产品(系统)对机构部分的零部件的静、动态刚度,热变形、配合精度等有求,特别是一些关键零部件,如导轨、滚珠丝杠、轴承、传动部件等的材料、精度对机电一体化产品(系统)的性能、控制精度影响很大。
2.微电子技术
包括数字电路、模拟电路。
3.传感器技术:
传感器技术是机电一体化技术的关键技术之一。
传感器技术本身就是一门多学科融合的技术,传感原理、传感材料、传感器的加工制造是传感器开发的三个重要方面,一些新型传感器,如模糊量传感器、模式识别用传感器、生物传感器等正在开发,同时,传感器也正朝着信息化、智能化、多维化、集成化方面发展。
4.软件技术:
包括计算机语言、软件开发环境等。
5.通讯技术:
机电一体化系统中主要用到现场总线通讯技术。
6.伺服驱动技术
这里的伺服驱动技术,主要是指执行机构中的问题。执行机构包括电磁铁、伺服电机、步进电机、液压马达、液压缸、气缸等。
在这一类中,直流伺服电机的控制性能、机械特性、交流电机的变频调速、电流逆变技术、液压与气动机构的精度、响应速度、步进电机制控制等是机电一体化技术必须研究的问题。
7.自动控制技术
所谓自动控制,就是在没有人的情况下,通过控制器使被控制对象自动按规律运行。
传统的自动控制理论以传递函数为基础,研究单输入、单输出的线性定常系统,属于经典控制论范畴,目前业已很成熟和完善。
以状态空间法为基础的多输入、多输出、变参量、非线性的控制系统的分析和设计属现代控制论范畴,最优控制、系统识别、自适应控制等是这一领域的主要课题。
在机电一体化技术中,诸如高精度定位、速度控制、自适应控制、自诊断、自校正、自补偿、再现、检索等自动控制技术皆是重要的、关键性技术。
8.系统总体技术
系统总体技术就是从整体目标出发,用系统的观点和方法,把机械和电子在功能与机构上有机地一体化技术。
系统总体设计除了考虑优化设计外,还包括可靠性设计、标准化设计、系列化设计及造型设计。

