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    文献综述机电一体化实训系统冲压单元 ——动力

    2019-10-10 01:04 论文代写
    文献综述前言“机电一体化”是微电子技术向机械工业渗透过程逐渐形成的一个较新概念,是各相关技术有机结合的一种新形式。机电一体化概念始于70年代,是根据英文Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分而构成的,即Mechatronics。在80年代由美国机械工程协会专家组定义为:“由计算机信息网络协调控制的,用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统”。机电一体化技术,是由微电子技术、计算机技术、伺服传动技术与机械技术相结合的综合性技术,是微电子技术、计算机技术向机械技术不断渗透的产物。本文主要就“机电一体化实训系统冲压单元——动力驱动设计”方面加以简要论述。该课题研究的主要目标是机电一体化实训系统冲压单元动力驱动的设计,是机电一体化系统设计的重要一环。通过对实训系统运行情况的研究,便于我们学好机电一体化系统,并为实际生产中机电一体化系统的设计奠定一定的理论基础。参考文献主要是关于机电一体化系统设计,尤其是与动力驱动方面有关的文献。正文1.机电一体化技术发展概述70 年代初日本学者率先提出机电一体化(Mechatronics)这一概念,至今已经历了38 年的发展历史,其内涵随着科学技术不断丰富和进步,特别是进入科技日新月异的21 世纪,人们对机电一体化产品的设计柔性、工作可靠性、工作性能提出了更高的要求,而相关技术和学科,例如计算机技术、传感技术、AI(ArtificialIntelligent)技术、网络技术、控制技术等的发展,为机电一体化系统提供了更为广阔的应用前景,尤其是微电子、信息、材料和集成技术的飞速发展,产品结构也发生了革命性的变化,传统机械产品正向智能化、网络化、模块化、微型化、柔性化概念演变。机电一体化已经成为一门新兴的交叉学科技术,它涉及到机械设计与制造技术、传感技术、信息处理技术、伺服技术、接口技术、控制技术等关键技术。21 世纪,机电一体化设计成为系统(产品)设计的主流概念,已经并将继续发挥重要的作用。作为机电一体化系统(产品)的设计师,不但要掌握先进的机电一体化技术,而且更重要的是如何在设计中充分展现现代机电一体化技术的最新成果,也就是要跟上机电一体化设计技术的发展,不断更新自己的知识结构,机电一体化系统所具有的学科交叉性、集成性、融合性、复杂性给设计师提出了更高的要求,产品设计问题已经不再是以往的单纯的机械设计问题。现代工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电一体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合,可以极大地提高了工程机械的各种性能,如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置(系统)在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深人到工程机械的许多领域。现代工程施工要求工程机械具有以下性能:生产效率且能量损失小,节约能源;自动化程度高,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;操作简单、轻便,劳动强度低,驾驶员的工作条件好;具有运行状态监视,故障自诊及自动报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修作业效率。为满足上述的性能要求,工程机械仅仅依靠机械和液压技术的进步已显得力不从心。电子控制技术的发展及在工程机械上的应用,为工程机械技术的发展注入了新鲜的血液。机电一体化作为一项高新技术,将其引人到工程机械小,为工程机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。2.机电一体化系统动力驱动系统发展机电一体化系统的显著特征之一是用尽可能小的动力输入,获得尽可能大的功能输出。机电一体化系统不但要求驱动效率高、反应速度快,而且要求对环境适应性强、可靠性高,维修和回收。动力驱动系统为机电一体化产品提供能量和动力功能,去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力驱动系统包括电、液、气等动力源。动力驱动技术包括电动、气动、液压等直接执行操作技术,对产品的质量产生直接的影响。在机电一体化产品中,电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。目前,机电一体化产品对电动机、液压马达、气马达等执行元件的精度、可靠性要求更高,响应速度要求更快。伺服驱动技术的发展,得以使机电转换件具有高精度、高可靠性和快的响应速度,使直流伺服电机具有较高的分辨率和灵敏性等。伺服驱动技术是机电一体化动力驱动技术中非常重要的技术,主要研究的对象是伺服驱动单元及其驱动装置。伺服驱动单元有电动、气动、液压等多种类型。机电一体化产品中多数采用步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机、电液马达等,其驱动装置及驱动电源电路,目前多数采用电力电子器件及集成化功能电路。伺服驱动单元一方面通过电气接口向上与计算机相联,以接受计算机的控制指令,另一方面又通过机械接口向下与机械传动和执行机构相联,以实现规定的动作。因此,伺服驱动技术是直接执行操作的技术,对机电一体化产品的动态性能、稳态精度、控制质量等具有决定性的影响。实际上,机电一体化系统与非机电一体化系统区别主要是看其是否具有计算机控制的伺服驱动系统。结论机电一体化广泛地综合了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号变换和软件编程等技术,并将这些技术有机的结合成一体,它是当今世界机械工业技术和产品发展的潮流。随着机电一体化技术的发展,各种产品与装置实现了机电一体化,有利实现整体优化,提高产品质量和生产效率,缩短开发新产品的生产准备周期,加速科技成果向商品转化,有利推动传统产业发生深刻变革,同时,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化动力驱动系统朝着高精度、高灵敏度、高可靠性、系统化以及轻量化、微型化方向发展。本课题就是在参考前人成果的基础上对机电一体化实训系统冲压单元做更深入的了解,以便加深对机电一体化系统的了解,并为实际生产中机电一体化系统的设计奠定一定的理论基础。参考文献[1] 孟少农主编.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,1998.[2] 亢金月.机电一体化系统设计理论与方法的研究[D].上海交通大学,1996.[3] 芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004[4] 杨黎明主编.机电一体化系统设计手册[M].北京:国防工业出版社,1997.[5]梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯,2007(9).[6]李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.[7]章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006(7).[8]王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).[9]赵松年.机电一体化系统设计[M]. 北京:机械工业出版社,2004[10]邓星钟.机电传动控制[M](第三版). 武汉:华中科技大学出版社,2001.3[11]张建民.机电一体化系统设计[M]. 北京:高等教育出版社,2001[12]张立勋,机电一体化系统设计基础。北京:中央广播电视大学出版社。2003.7[13]李桂和.电器及其控制[M]. 重庆:重庆大学出版社,1993[14]Blaschke, F.;Das Verfahren der Feldorientierung zur Regelung der Drehfeldmaschine. Diss. Tcehn.Univ. Braunsehweig (1974)[15] W. Hardman, A. Hess, and C. Neubert,“SH-60 Helicopter Integrated Diagnostic System (HIDS) Program Experience and Results of Seeded Fault Testing” (Paper presented at the American Helicopter Society 54th Annual Forum, Washington, D.C., 20–22 May 1998).

    Tags: 综述 冲压 实训

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