机械电子工程的应用和发展

1/6机械电子工程的应用和发展机械电子工程的应用和发展由于科学技术水平的提高，机械设备被广泛地运用于工程项目的施工过程中，机械设备的运用，高效地完成了施工任务，同时也提高了项目的质量水平，然而，就我国目前的机械设备管理状况来说，还存在着一些问题，因此，机械设备的发展是具有十分重要的意义的，机械设备故障的诊断方法也变得尤为重要。1机械设备管理的重要性机械设备管理的到位与否，直接影响到了整个项目的实施，项目的效益以及最后使用的效果。在施工的过程中，如果可以较好地发挥机械的优越性，那么整个项目的规模将可以大大拓展，以及施工的质量水平也会在一定程度上有所提高。同时，尤为重要的是，机械设备的使用可以大大提高整个项目的进行速度，是项目得以高效率完成的保证，提高企业的竞争力，保证企业的高收益。因此，机械设备的管理在项目工程的施工过程中，也就显得尤为重要。2施工过程中机械设备管理的主要范围3我国机械设备管理的现况4提高机械设备管理水平的措施机械设备管理水平的高低对工程的效率水平有着很大的影响，从一定程度上2/6影响着施工企业的利润空间以及社会效益。这种情况下，注重机械设备的管理，建立健全机械设备管理制度，全面提高管理人员的素质水平等本文提到的相关措施，对于实现工程专业化、高水平、高效率的目标，有着很大的裨益，同时有利于达到施工企业利益与社会利益高度结合的最终期望。机械电子工程技术是在机械工程技术和电子工程技术的基础上发展起来的，是由机械技术吸收微电子技术、信息技术、传感技术等而形成一种新的学科。为培养学生成为机电一体化应用型人才、除了课堂讲授有关机械设计与制造、电子电路、机电一体化产品的开发研究和对传本文由论文联盟HTTP/收集整理统的机械设备应用现代电子检测与控制技术及计算机技术进行改革的理论外，还要注意实践，注重培养学生的应用和创造能力。因此，机电工程实验室的建设显得尤为重要。机电一体化技术牵涉课程包括精密机械设计、数控技术、传感器、测试与控制、自动化、微机原理与接口等内容，实际上是一门综合课程。因此，在实验方案中，决定采用运动控制卡作为实验系统的底层控制核心，实验内容以机电一体化系统为主，着重涉及模拟式位移传感器和数字式位移传感器的应用、机械机构的响应特性、PID控制和改进PID控制、直流电机的驱动、多轴协同控制技术、G代码编程、插补原理等。5机电一体化综合实验台设计方案及实现考虑到系3/6统的先进性、与计算机的接口、实验实施的方便等因数，本综合实验台采用多轴运动控制器为控制核心，系统的总体结构，在系统中，采用的运动控制卡为美国DELTATAU公司的PMAC一MINIPCL困，这是一款两轴运动控制卡，它与主控计算机采用PCI总线的方式通讯，内部NASH内存，双口RAM。是一款比较合适的两轴运动控制装置。执行机构在本综合实验台中采用精密XY平台，该平台采用精密导轨和滚珠丝杆传动，可以满足实验的精度要求，又具有一定的代表性。DEHATAU的PMAC运动控制卡的基本工作原理是这样的运动控制卡本身带有DSP控制器，底层的实时控制任务由DSP完成，所有的伺服控制任务、系统设置、参数设置都固化在控制卡内部的ROM中，用户只要根据需要，向I51发送相关的命令字，就可以完成系统的设置和运动控制。由于控命令字为数众多并且难以记忆，的D出ATATL公司提供一个非常强大的C应用程序库以及三类不同的变量I变量、M变量和P变量，其中I变量主要是内部参数忽然控制参数的设置变量，比如通过对某些指定I变量的设置，就可以改变运动控制器的伺服周期，改变1月L歹控制的参数，改变电子齿轮的传动速比等等。M变量则是直接对内部存储单元进行操作的变量，队列等结构经常需要直接应用M变量，而P变量则是提供给用户变成的变量。3实现的实验种类4/6到目前为止，本综合实验台可以完成以下实验6编码器原理及数字式位移传感器光电编码器、光栅和磁栅是近年来在机电一体化产品中应用比较广泛的数字式传感器，在机电一体化课程中一般也都介绍这几种传感器，特别是它们的辨向问题。及前馈控制在机电设备控制领域，PID控制是一种应用最普遍的控制方式。学生在自种控制课程中已经从理论上学习过该方法。但是对实际应用上如何整定PID参数，学生没有一点经验，事实上他们也没有在实际的机构上进行过PID控制的实验，本实验就是要向他们提供这样的实验机会。在本实验中，首先系统会自动整定一个合适的PID控制参数，学生可以观察XY平台的运动，系统的理论响应曲线和实际响应曲线显示在计算机屏幕上，然后学生可以通过计算机调整系统的PID参数，此时X详平台将出现停车不稳、抖动、甚至噪音等异常情况，同时系统的理论响应曲线和实际响应曲线也显示在计算机屏幕上。通过实验学生可以从感性上认识PID调节及系统稳定的概念。代码编程和插补原理G代码和插补是数控加工技术中的最基本编程原理，由于条件的限制，许多学校不可能向学生提供完整的数控机床实验设备，学生也不能对自己的G代码程序进行检验，要想在数控机床上实现插补更是5/6不可能。在本实验装置上，学生就有机会利用G代码，编制他自己的插补程序，并且控制XY平台运动，安装在固定支架上的铅笔将会记录平台的运动轨迹，学生可以自己检验自己编制的插补程序的结果。PMAC内部提供多种插补方式，学生也可以调用内部插补程序，以比较不同插补方式的差异。9系统定位精度和误差补偿在机电一体化系统中，机械本体的运动是控制系统控制的目标，控制的目的是为了获得能够满足期望精度、稳定性好、且能快速响应目标值的。因此，运动系统的精度是机电一体化系统的一个重要指标。运动系统的精度包括多个指标，其中定位精度是是一个非常重要的指标。定位精度是指运动部件实际位置和目标位置的接近程度。定位精度受到所有电气控制系统和机械装置的综合影响，不同的伺服控制方法对系统的精度影响不同。提高系统定位精度可以从两个方面来做，第一就是从机械结构设计、制造、及安装上采取措施，第二是采用电气补偿或