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简议机电一体化技术的分类及组成 第一篇：简议机电一体化技术的分类及组成 简议机电一体化技术的分类及组成 摘要 机电一体化技术是从系统工程出发，应用机械电子信息等有 关技术，对它们进行有机地组织与综合，以实现整体最佳化。 关键词 机电一体化机械电子 系统软件应用软件 在科学技术迅速发展的今天，任何一项新技术的产生都是各种技 术互相渗透的结果。机电一体化是一种复合化技术，它是机械技术、 微电子技术与信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。 信息技术的引入使古老的机械工业焕发青春，使传统的机械电器产品 在功能上、性能上及制造技术上都提高到一个崭新的水平，它所带来 的经济效益和社会效益是十分巨大的。 一、机电一体化的概念 机电一体化的英文名字是 Mechantronics ，起源于日本 ，是日本 人创造的名词，它取英语 Mechanics 的前半部分和 Electronics 的后 半部分拼合而成，表示机械学与电子学两种学科的综合，我国通常译 为机电一体化或机械电子学。 机电一体化这门科学至少应当包括机电一体化技术与机电一体化 产品这两个组成部分。 由于计算机技术与通信技术的蓬勃发展，它还 应该包括信息化的 内容。因为 ，在机电一体化产品中往往会引入仪器 仪表技术，所以，有时称为“机、电 ．仪一体化”。机电一体化这种 复合技术，其定义可概述为：是从系统工程出发，应用机械电子信息 等有关技术，对它们进行有机地组织与综合，以实现整体最佳化。机 电一体化不是机械与电子的简单叠加 ，而是在信息论、控制论和系统 论的基础上建立起来的应用技术。机电一体化的实体部分是机械技术 和电子技术，再通过信息技术把两者有机结合在一起 ，从而构成功能 更为先进的技术产品。按照系统分析的观点 ，机电一体化就是把机械 部分和电子部分各作为一个环节 ，统一在一个系统之中 ，为了使该系 统的运行达到最优化，应该对构成系统的所有硬件采取最佳组合方式。 为了强化机电一体化产品的功能，从系统化观点出发，应把机械部分 和电子部分融合在一起进行整体考虑。因此，从某种意义上说，机电 一体化技术是系统工程学在机械电子领域中的应用，而机电一体化产 品则显示出它的应用效果。 二、机电一体化的分类 随着微电子技术的蓬勃发展，机电一体化不断涌现出来，大致可 归纳为两种类型： 1 ．第一类属于机械电子产品。这类产品是机电一 体化应用的初级形式，即原有的机械产品采用了微电子技术之后，其 性能和功能有了提高，甚至在结构上也发生了变化。这类产品为数不 少，它们又可划分为：(1)机械本身的主要功能被电子取代，如采用微 机与激光连续加工代替了传统方式的电加工的线切割机床 ，电子照相 机的电子快门自动曝光、 自动对焦代替传统的机械式照相机等。(2)机 械组成的信息处理机构被电子元件代替 ，如电子钟表、电子计算器、 电子交换机、电子秤等。(3)机械式控制机构被电子式代替 ，如缝纫机 的凸轮被微机控制系统代替 ，在燃料喷射装置中，加热炉采用微机程 序控制等。(4)采用微电子技术后增加了控制功能等 ，如数控机床、汽 车防滑制动装置、微机控制的电机调速装置、微机控制的播种机、微 机控制的联合收割机、微机控制的孵化器等。 2 ．第二类属于机械与电子融合的产品。这类产品属于机电一体化 的高级形式，如工业机器人、传真复印机、声音合成装置、中子式自 动信贷机、计算机断层摄影装置、液晶式打字机、彩色复印机、 自动 探伤仪、形状识别装置、字词处理机、磁式无胶片照相机、分时计价 电度表等。这些产品单靠机械或电子都是无法实现的，而必须利用机 械与电子进行有机地结合才能实现。 三、机电一体化的组成 机电一体化是 门新兴的学科 ，支撑这 门学科的有机械学、控制论、 电子学、计算机科学。这四大基础学科中又可细分为九大组成部分。 其中，机械设计、动态系统分析、电机、电器及电力电子学是传统机 械学和电工学的学科范围 ，其他则是适应机电一体化的需要而开拓的 部分。在控制论学科中，从经典的反馈控制 ，经过数字控制 ，发展为 以状态量为基础的多变量，自适应控制、模式识别、系统仿真、人工 智能等新技术所形成的现代控制。在电子学学科中，包括了传统的强 电与弱电两个领域，也包括了电子学学科中的新发展，如微处理机等。 在计算机学科中，软件工程包括系统软件与应用软件两个方面。系统 软件是计算机本身的操作系统、编译系统等的总