机电一体化系统设计研究

周飞跃

摘要：随着我国的经济快速发展，尤其是在计算机领域我国更是确定了巨大的突破，计算机技术的崛起有利于推动各行各业的发展，计算机技术得到了广泛的应用。在就近几年计算机技术更是与机械技术相融合在一起，这样的结合实现了机电一体化，关于机电一体化我们需要进一步的研究，两者的融合实现了生活的现代化，提高了机械的操作性，促进了科技的发展。让计算机技术设计系统来精确的操控机械的行为，让它具备更为精确的设置条件。本文将就机电一体化系统设计进行相关的研究，为后来的研究人员提供一定的基础。

关键词：机电；一体化；系统设计

机械系统与高端计算机技术的融合为我国人民提供了更为便利的生活，也为我国人民提供了一定的安全保障，人们可以依靠机电一体化系统设计而避免人为的去操作一些危险的工作。机电一体化实现了社会现代化的建设，很大程度上推动着我国的经济发展，机电一体化在我们的生活中起到不可或缺的重要，基于机电一体化对于人们生活的影响，让机电一体化系统设计研究成为尤其重要的设计步骤，我们需要进一步的研究机电一体化系统的研究，目标是提高机械的精确性、可操作性、节能性等来最大程度上满足人们的生活需求，社会的科技需求。

一、机电一体化系统的概念

机电一体化系统是将电子计算机技术充分与机械设备操作系统融合，作用计算机强大的信息处理信息搜集功能设计出一套控制性系统，以此来驱动现代化设备使得其具有智能化和自动化。根据机电一体化系统的组成研究分析，其中主要包括以下五个系统：机械系统、动力系统、计算机处理系统、执行系统和传感器的检测系统。机电一体化系统设计的主要目的就是将人类研发的高端计算机技术融合于冰冷的设备之中，而在在高端的计算机技术当中结合了很多专业人士的想法和独特的思维模式，相当于机械设备间接的融入了人类的想法，使得其具有可操作性，人类可以根据社会需求来控制机械设备的运行状态操作模式。正如机电一体化系统的工作所证明的那样，该系统旨在满足人们对不同产品的需求，系统可以自动分析输入物质和信息，并给出适当的答案，然后提供所需的人员可以看出，机电一体化系统具有处理，转换和传输信息的功能，但系统必须具有与功能系统相对应的功能，而各个功能又相互影响相互促进。这五个功能非常重要，要求必须能够存储，转换和传输输入信息。电源作为设备运行的基本条件，它的目的就是为机械设备以及控制设备等提供电力，使得系统与机械设备能够高效的运行。检测功能是作为设备以及系统的检测手段，为了避免系统出现紊乱或者出现错误的指示而导致机械设备损坏以及失灵等，检测功能通过一系列编码有自己独立的一套操作口令，可以在设备以及系统出现故障的时候进行及时的检测，这很大程度上方便了系统与设备的结合，方便了操作人员的修理和记录。设计功能则是将每个部分的操作系统联系起来，使得各部分能归属一个大的系统，便于系统的联系和运行，很大程度上起到了保护系统的作用，促进系统能够高效的运行高效的操作。

二、机电一体化系统设计研究

1、设计过程

目的是将机械与高端的计算机技术相融合，实现现代化高科技操作设备。机电一体化系统将动力驱动中的传统电动机改变为可控制的电动机，便于计算机技术的引进，通过计算机的高端技术与电动机的结合，可以有效的提升机械的可靠性、稳定性、精确性等，这样的结合可以减少人员逐步检查其中的工作内容工作运行状态等的任务，这一系列的任务被机电一体化系统所替代，这很大程度上推动着我国机械行业走向高科技话，实现社会科技化，满足科技需求，推动我国经济的发展。它包含有四方面的学科内容主要涵盖四个部分，即：电气、机械、信息技术以及计算机。

2、机电一体化系统的设计要点

近几年来，机电一体化技术在计算机技术快速发展和普及的背景下，引入了新的发展机遇，取得了很好的发展。机电一体化技术的应用将“灵魂”带入了机器。现代机器不再是以前的冷冰机，专业技术人员通过运用物理的电子原理和力学的有效结合成功的开启了机械设备与计算机技术融合的大门，推动了高科技的发展，很大程度上满足了社会对于科技的需求促进了社会的经济发展，最大程度上扩大了我国的经济利益化。机电一体化系统的设计离不开机械设备本身的物理属性，离不开机械组成研究分析如车身，支架，框架和连接。这些是机械系统可以控制的内容，机电一体化系统需要该系统，我们应该考虑安装结构本身以确保机电和机械系统设备能够实现其预期效果。机电一体化系统中机械装置的主要特点:较高的定位精度、响应要快、稳定性要好。机械系统部件的设计要求:低摩擦,无间隙,高刚度,低惯量,高谐振频率,适当的阻尼比。常采用的措施是:低摩擦,短传动链,最佳传动比,反向死区误差小,高刚性。

3、系统动态设计的目的

设计校准装置并有效地将其连接到固定设计阶段设计的系统。使得补偿系统成为一个稳定的系统，满足各种动态指标的要求。动态设计包括：选择系统的控制模式和校正或补偿的形式。动态设计的步骤：首先，使用对数频率法确定控制模式，然后根据控制方法设计校正或补偿装置。机电伺服系统中通常使用的校准方法：比例设置（P）（调整的大小主要取决于从该K值越大，越强定型效果的增益K（相称）的强度，但是有一个调节误差，而且K太大会引起系统不稳定。积分设置（I）（可以减少错误或者消除误差，但由于积分适应性反应是缓慢的，其单独使用），比例积分（PI）适应（克服油控制误差的不足的简单的比例连接）此外，避免了整体连接比例积分微分的缓慢响应的薄弱点，从而可以提高系统的稳定性和它的动态性能。（PID）近似（不仅可以提高系统的稳定性，而且还改善系统的动态可以更稳定，动态系统优于PI设置，但不适用于噪音高或响应快的系统）。

4、设计方法

在机电一体化设计中存在许多机电设计方法，其中的替换方法在整个设计和组合方法的运用是特别常见的。第一种是替换方法，这种方法在机电一体化系统设计中得到了普遍的使用也是最为基本的方法，就是将传统机械设备中的驱动构件等更改为电控构件，通过计算机技术的操作指令而高效的完成一系列的操作，但是它的缺点也很明显，它的创新力度远远满足不了现代化社会的需求。第二种是一般设计方法，该方法旨在开发新产品，从整个系统的角度考虑问题，虽然它的建设成本高，但可靠性非常高。最后一个是组合方法，该设计方法是一种结合了多功能模块的设计方法，虽然它解决了上述两个问题，但它的应用仍然很紧张并受到一定的限制。

总结

综上所述机电一体化系统是社会发展必不可少的核心力量，它作为推动社会发展的动力能够最大程度上满足社会的需求。所以目前为止机电一体化系统设计这一课题仍然具有很高的研究价值，值得人们进一步探究，有效的提高机电一体化系统的相关技术。

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