范文一:什么是城乡一体化
什么是城乡一体化
城乡一体化的思想早在上个世纪就已经产生了。我国在改革 开放后,特别是在 80年代末期,由于历史上形成城乡之间的隔离 发展,各种经济社会矛盾出现,城乡一体化的概念和内涵进行了 研究,但由于城乡一体化涉及社会经济、生态环境、文化生活、 空间景观等多方面,人们对城乡一体化的理解有所不同。
社会学和人类学界从城乡关系的角度出发,认为城乡一体化 是指相对发达的城市和相对落后的村庄,打破相互分割的壁垒, 逐步实现生产要素的合理流动和优化组合,促使后产力在城市和 乡村之间合理分布,城乡经济和社会生活紧密结合与协调发展, 逐步缩小直于消灭城乡之间的基本差别,从而使城市和乡村融为 一体。经济学界则从经济发展规律和生产力合力布局角度出发, 认为城乡一体化是现代经济中农业和经济联系日益增强的客观要 求,是指统一布局城城乡经济,加强城乡之间的经济交流与协作, 使城乡生产力优化分工,合理布局、协调发展,以取得最佳的经 济效益。有的学者仅讨论城乡工业的协调发展,可称为“城乡工 业的一体化” 。 规划学者是从空间的角度对城乡结合部做出统一安 全,即对具休有一定内在联系的城乡物质和精神要素进行统一安 排。生态、环境学者是从生态是从生态环境的角度,认为城乡一 体化是对城乡生态环境的有机结合。 保证自然生态过程畅通有序, 促进城乡健康、协调发展。
我们认为,城乡一体化是城市发展的一个新阶段,是随着生
产力发展而促进城乡居民的生产方式、生活方式和居住方式改变 的过程,是城乡人口、技术、资本、资源等要素相互融合,互为 资源,互为市场,互相服务,逐步达到城乡在经济、社会、文化、 生态上协调发展的过程。城乡一体化就是要把工业与农业、城市 与乡村、城镇居民与农村居民作为一个整体,统筹谋划、综合研 究,通过体制改革和政策调整,促进城乡在规划建设、产业发展、 市场今信息、政策措施、环境保护、社会事业发展一体化,改变 长期形成的城乡二元经济结构,实现城乡在政策上的平等地、产 业发展上的互补、国民待遇上的一致,让农民享受到和城镇居民 同样的文明和实惠,使整个城乡经济社会全面、协调、可持续的 发展。
城乡一体化,是一项重大而深刻的社会变革。不仅是思想观 念的更新,也是政策措施的变化;不仅是发展思路和增长方式的 转变,也是产业布局和利益关系的调整;不仅是体制和机制的创 新,也是领导方式和工作方法的改进。
范文二:什么是机电一体化
什么是机电一体化?
关键词:机电一体化 机电一体化技术
一、“ 机电一体化”?它的来源是什么?
“机电一体化”在国外被称为Mechatronics 是日本人在20世纪70年代初提出来的,它是用英文Mechanics 的前半部分和Electron-ics 的后半部分结合在一起构成的一个新词,意思是机械技术和电子技术的有机结合。
这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认,我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术又称为机械电子技术,是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。
二、机电一体化技术基本概念
机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展,向机械工业领域迅猛渗透,机械电子技术深度结合的现代工业的基础上,综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术,从系统理论出发,根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础,对各组成要素及其间的信息处理,接口耦合,运动传递,物质运动,能量变换进行研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质的和能量的有规则运动,在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
三、机电一体化技术五大组成要素与四大原则:
1、五大组成要素:
一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。(请参考机电之家机电一体化频道) 机械本体(结构组成要素)
是系统的所有功能要素的机械支持结构,一般包括有机身、框架、支撑、联接等。 动力驱动部分(动力组成要素)
依据系统控制要求,为系统提供能量和动力以使系统正常运行。
测试传感部分(感知组成要素)
对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测,并变成可识别的信号,传输给信息处理单元,经过分析、处理后产生相应的控制信息。
控制及信息处理部分(职能组成要素)
将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后,按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的的运行。 执行机构(运动组成要素)
根据控制及信息处理部分发出的指令,完成规定的动作和功能。
2、机电一体化四大原则:
艾驰商城认为,构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。
接口耦合:
两个需要进行信息交换和传递的环节之间,由于信息模式不同(数字量与模拟量,串行码与并行码,连续脉冲与序列脉冲等)无法直接传递和交换,必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间,也必须通过接口耦合后,才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递,必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行,因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能,使信息按规定的模式进行交换与传递。
能量转换:
两个需要进行传输和交换的环节之间,由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流,必须进行能量的转换,能量的转换包括执行器,驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。
信息控制:
在系统中,所谓智能组成要素的系统控制单元,在软、硬件的保证下,完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策,以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。
运动传递:
运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间,不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。
三、自动化技术:
所谓自动化技术,是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断
和控制工作,以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成,以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能,最后实现自动运行目标。
范文三:什么是机电一体化
思 考 题
1.1 什么是机电一体化,
1.2 机电一体化的发展经历了哪几个阶段,各个阶段有何特点, 1.3 机电一体化系统主要由那几部分组成,各部分的功能是什么, 1.4 举例分析机电一体化系统的组成及功能特点。 1.5 机电一体化的共性关键技术有哪些,
1.6 试分析机电一体化系统设计的一般流程。
2.1 传感器的静态和动态特性区别何在,用哪些指标来衡量, 2.2 试述光栅传感器的工作原理及特点。
2.3 试述感应同步器的工作原理及特点。
2.4 感应同步器的测量方式有哪些类型,写出励磁方式和输出检测信号的表达式。
2.5 试述磁栅的工作原理及特点。
2.6 磁栅通常采用哪些测量方式,写出不同测量方式的表达式。 2.7 感应同步器和磁栅对安装有什么要求,
2.8 试述旋转变压器的工作原理及特点。
2.9 什么是增量编码器,什么是绝对编码器,二者有何不同, 2.10 有哪些因素会影响直流测速发电机的测量结果, 2.11 试述固态图像传感器的工作原理及特点。怎样实现电荷的产生、存储、转移和传输。
2.12 激光具有哪些特性,试述应用激光传感器测流速的基本原理。 2.13 试述超声波检测的基本原理。
2.14 试述传感器的正确选择和使用。
2.15 模拟式和数字式传感器信号检测系统是怎样组成的, 2.16 多路模拟开关和采集/保持电路的作用是什么, 2.17 与模拟滤波器相比,数字滤波器有哪些优点,常采用的数字滤波的方法有哪些,
2.18 试举一方法说明如何对传感器的非线性特性进行数字线性化, 2.19 零位误差和增量误差产生的原因是什么,如何用软件方法对其进行补偿,
3.1 接口的定义及作用是什么。
3.2 按接口所联系的子系统不同,以信息处理系统( 微电子系统)为出发点,可将接口分类哪几类,各自特点是什么。
3.3 输入接口可以有哪些方法,各自适用什么场合。 3.4 ADC0809的结构及工作原理是什么。
1
3.5 控制量输出接口的作用是什么,有哪些种具体形式,各自适用什么情况。
4.1 请从不同的角度对自动控制系统分类,分别有哪些类型, 4.2 请举几个开环与闭环自动控制系统的例子,画出它们的方块图,并说明它们的工作原理。
4.3 要使一个自动控制系统能正常工作,必须使系统满足哪些基本的要求,
4.4 如何理解闭环控制系统的实质是反馈,比较开环与闭环系统的优缺点。
4.5 描述系统特性的参数有哪些,各体现什么物理意义,他们对自动控制系统有何影响,
4.6 在如图4-14所示的RC电路中,假若R=5,C=2,请计算出t=T、t=2T、t=3T时的e值,o
并画出e突然由0V阶跃变化到5V时的e变化曲线。 io
4.7 请简述计算机控制系统的组成及其特点。
4.8 计算机控制系统的采样、采样频率和量化各指的是什么, 4.9 计算机控制系统的接地设计与一般电气设备强电的接地设计有何不同,
4.10 数字控制器与模拟控制器相比有何优点,数字控制器一般采用哪两种设计方法,目前
常用的是哪一种,其基本思路是什么,
5.1 根据机械特性曲线,试分析当负载转矩恒定不变时,直流伺服电动机的调压过程。
5.2 步距角小,最大静转矩大的步进电动机,为什么启动频率和运行频率高,
5.3 负载转矩和转动惯量对步进电动机的启动频率和运行频率有何影响,
5.4 对伺服系统有哪些基本的要求,它们之间有何关系, 5.5 试举出几个具有伺服系统的机电一体化产品实例,说明其伺服系统的结构组成及属于何种类型的伺服系统。
5.6 试通过分析人对手、脚等进行伺服控制的过程,进而探讨具有视觉和触觉的步行机或智能机器人的伺服控制原理。
,5.7 一台5相反应式步进电动机,采用5相10拍运行方式时,步距角为1.5,若脉冲电源的频率为3000Hz,请问转速是多少r/min,
6.1 机电一体化系统对机械传动系统的要求是什么, 6.2 机电一体化机械系统由哪几部分机构组成,
6.3 常用的传动机构有哪些,
2
6.4 同步带传动的优缺点是什么,
6.5 同步带传动的失效形式有哪些,并简述设计计算步骤。 6.6 齿轮传动最佳传动比分配原则是什么,输出轴转角误差最小原则的含义是什么,
6.7 齿轮传动的齿侧间隙调整方法有哪些,
6.8 简述谐波齿轮传动的优缺点,
6.9 设有一谐波齿轮减速器,其减速比为100,柔轮齿数为100。试计算刚轮固定时该谐波
减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向(相对于输入轴比较)。 6.10 滚珠螺旋传动与滑动螺旋传动或其它直线传动相比有哪些特点, 6.11 滚珠丝杠副轴向间隙的调整预紧方法有哪些, 6.12 简述双螺母预紧时提高轴向刚度的原理, 6.13 试述滚珠丝杠副主要尺寸参数及其涵义, 6.14 试述滚珠丝杠副的精度等级及标注方法, 6.15 试述滚珠丝杠副安装时的支承方式及其特点, 6.16 试述滚珠丝杠副设计计算的一般步骤,
6.17 试述轴系设计时的基本要求有哪些,
6.18 选择轴系轴承时应考虑哪些因素,
6.19 试述导轨的种类及对导轨的基本要求,
6.20 常用的导轨副材料有哪些,
6.21 试述滚动导轨副的特点有哪些,
6.22 试述支承件设计的基本要求有哪些,
8.1 请简要叙述数控机床的基本工作。
8.2 数控机床有哪些基本组成部分,
8.3 请简要叙述数控机床的加工特点和发展趋势。 8.4 数控机床的主传动形式有哪几种,各有什么特点, 8.5 电主轴结构有什么特点,它由哪些部分组成, 8.6 何谓“零传动”进给驱动,请简要说明由直线电机构成的直线进给系统和由力矩电机构成的回转进给系统的特点。
8.7 为了保证数控机床的加工质量与可靠性,伺服系统应满足哪些基本条件,
8.8 什么是开放式数控系统,它具有什么特点, 9.1 为什么说三坐标测量机是万能测量设备, 9.2 三坐标测量机的机械结构有哪些形式,各有何优缺点, 9.3 在三坐标测量机上使用的导轨有哪些种类,各有何特点, 9.4 三坐标测量机的标尺系统的种类有哪些,最常用的是哪种,它有什么优点,
3
9.5 静态测头和动态测头各有什么特点,分别应用于什么场合, 9.6 三坐标测量机有哪些测量软件,
10.1 简述ABS的功能。
10.2 简述ABS的工作原理。
10.3 试分析制动力系数与滑移率之间的关系。 10.4 什么是最佳滑移率范围,
10.5 ABS主要由哪几部分组成,各部分的功能是什么, 10.6 什么是逻辑门限值控制,
4
范文四:什么是一体化物流
什么是一体化物流
描述:
一体化物流( Integrated logistics )是指不同职能部门之间或不同企业之间通过物流活动的合作,达到提高物流效率、降低物流成本的效果。它包括三种形式:垂直一体化物流、水平一体化物流、网络一体化物流。
物流一体化管理的内涵
物流一体化管理是各大公司普遍看好的管理模式。在我国,已有少数先进的大型企业实施或开始筹划企业物流管理的战略,设立物流总部或物流公司对企业的物流进行统一规划控制,如海尔的“一流三网”同步模式。但总体来看,我国大部分企业对物流的作用认识非常有限,物流管理观念落后,要构筑一体化物流和供应链体系,首先必须解决一些基础问题。
20世纪50年代以前,企业中的采购、运输、仓储等活动分散在各个部门,由各个部门对这些功能要素进行个别管理,各个功能活动之间相互独立,物流合理化的范围局限于各部门内部,企业没有综合的物流管理职能部门,物流成本无法正确把握和控制。企业降低成本也不是以降低物流总成本为目标,而仅仅停留在降低运输成本和保管成本等环节上。20世纪六、七十年代后,随着企业对物流作用认识的加深,出现了部分物流功能的集成管理,物流活动被集成到物料管理和分销管理两大物流管理职能当中,这两大职能管理分别对企业的流入物流和流出物流进行管理。这种职能式的管理使物流成本在两大职能中变得清晰而易于独立核算,为企业有效控制物流成本奠定了基矗由分割式管理到部分功能集成管理的转变,无疑是一大进步,但是这种集成还不够,企业的全部物流活动并未被统一起来,物流与生产部门和销售部门缺乏沟通和联系。
20世纪80年代初,物流管理面临一系列的变革。市场国际化把采购物流和销售物流延伸到了一个更长距离和更大范围的活动;市场竞争要素由成本逐渐变为时间、质量和成本;信息技术的发展使得企业几乎可以实时获取库存和销售数据,信息成为物流管理的关键要素,并促进了企业物流活动的进一步集成;顾客服务变得更加重要,企业对顾客服务的认识也逐渐变为以最低的成本实现供应链增值,这种增值由包括顾客在内的所有供应链成员共同分享。这时人们试图将分销管理与物料管理集成起来,从原材料采购到产成品的交付,对企业物流的全过程进行统一管理,即站在企业全局的角度而非部门的角度上,运用系统化的方法,寻找物流的合理化状态。这种物流管理模式被称为物流一体化管理。一个企业所有物流环节的集成消除了物料在各环节之间的流动障碍,普遍加快了货物周转速度,缩短了储存期,减少了库存量,使企业的整体物流成本降到最低。同时,从战略高度促成物流部门与生产部门、销售部门的协调,提高了企业的整体管理水平,增强了企业的竞争能力和盈利能力。
20世纪90年代后,物流一体化突破企业界限扩展到了供应链上,供应链成员企业之间建立合作伙伴关系,树立共赢的思想,共享物流信息,在物流运作上密切合作,共同努力提高物流效率,降低物流成本,为顾客提供全方位、高水平的优质服务,达到提高整个供应链的竞争力和增加共同利益的目的。这就是物流一体化管理发展的新阶段一一外部一体化即供应链物流。
物流一体化可分为三个层次:
物流自身一体化、微观物流一体化和宏观物流一体化。物流自身一体化是指物流系统的观念逐渐确立,运输、仓储和其他物流要素趋向完备,子系统协调运作,系统化发展;微观物流一体化是指市场主体企业将物流提高到企业战略的地位,并且出现了以物流战略作为纽带的企业联盟;宏观物流一体化是指物流业发
展到这样的水平,即物流业占到国家国民生产总值的一定比例,处于社会经济生活的主导地位。它使企业从内部职能专业化和国际分工程度的提高中获得规模经济效益。
物流一体化战略属于微观物流一体化层次,制定这一战略的目的就是消除阻碍物流最有效运作的因素,通过相互协调和统一,创造出最适宜的物流运行结构。
物流一体化战略的形式
物流一体化是通过竞争来实现的,它体现了竞争的活力,可以达到资源的优化组合,以提高整个社会的经济效益。因此,在企业还有增长潜力空间时,实行物流一体化战略是十分必要的。其主要形式有:
1.纵向一体化。20世纪90年代以来,随着全球制造、敏捷制造、虚拟制造等先进制造模式的出现和市场竞争环境的快速变化,以及以动态联盟为特征的新的企业组织形式的出现,使原有的企业生产组织和资源配置方式发生了质的变化,企业的生存必须更多地利用外部资源。供应链一体化已从企业内部的采购获娶制造支持和实物配送,向后延伸到顾客,向前延伸到供应商。也就是采购物流、生产物流和销售物流的一体化,即实现整个供应链一体化。
纵向一体化一般是指,上游供应商与下游客户之间在所有权上纵向合并。以前人们认为这是一种理想的组织模式,但现在企业则是更注重发挥其核心业务功能,即他们所擅长的、具有明显优势的业务,其他属于“资源外购”,即从企业外部采购。这时,作为被弱化的环节,相应的企业可以从其他同行企业退出本市场而获得较大的生存空间,以及利用规模经济等方式来解决;也可同时将本企业定义在不同供应链上,使企业同时利用不同的供应链带来多个局部利益。这样也就产生了物流的横向一体化。
2.横向一体化。横向一体化物流也称作水平一体化物流,是指通过同一行业中多个企业在物流方面的合作而获得规模经济效益和物流效率。例如,不同的企业可以用同样的装运方式进行不同类型商品的共同运输。当物流范围相近,而某个时间内物流量较少时,几个企业同时分别进行物流操作显然不经济。于是就出现了一个企业在装运本企业商品的同时,也装运其他企业商品的物流现象。从企业经济效益上看,它降低了企业物流成本;从社会效益来看,它减少了社会物流过程的重复劳动。显然,不同商品的物流过程不仅在空间上是矛盾的,而且在时间上也是有差异的。这些矛盾和差异的解决,就要依靠掌握大量物流需求和物流供应信息的信息中心。此外,实现横向一体化的另一个重要条件,就是要有大量的企业参与,并且有大量的商品存在,这时企业间的合作才能提高物流效益。当然,产品配送方式的集成化和标准化等问题也是不能忽视的。
3.物流网络。物流网络是纵向一体化物流与横向一体化物流的综合体。当一体化物流每个环节同时又是其他一体化物流系统的组成部分时,以物流为联系的企业关系就会形成一个网络关系,即物流网络。这是一个开放的系统,企业可自由加入或退出,尤其在业务最忙的季节,最有可能利用到这个系统。因为,在业务繁忙的季节,生产企业原有供应链的物流体系仍然存在,同时还必须增强业务外包,这样以物流企业为结点的物流网络就显得尤为重要。物流网络能发挥规模经济作用的条件就是一体化、标准化、模块化。实现物流网络首先要有一批优势物流企业率先与生产企业结成共享市场的同盟,把过去那种直接分享利润的联合发展成优势联盟,共享市场,进而分享更大份额的利润。同时,优势物流企业要与中小型物流企业结成市场开拓的同盟,利用相对稳定和完整的营销体系,帮助生产企业开拓销售市常这样,竞争对手成了同盟军,物流网络就成为一个生产企业和物流企业多方位、纵横交叉、互相渗透的协作有机体。而且,由于先进信息技术的应用,当加人物流网络的企业增多时,物流网络的规模效益就会显现出来,这也促使了社会分工的深化,“第三方物流”的发展也就有了动因,整个社会的物流成本会由此大幅度的下降。
物流一体化是物流产业化的发展形式,它必须以第三方物流充分发育和完善为基矗物流一体化的实质是一个物流管理的问题,即专业化物流管理人员和技术人员,充分利用专业化物流设备、设施,发挥专业化物流运作的管理经验,以求取得整体最优的效果。同时,物流一体化的趋势为第三方物流的发展提供了良好环境和巨大的市场需求。
物流一体化战略的实施
把影响物流能力的各要素作为整体来研究,通过对物流过程系统地、广泛地分析,确定企业物流战略,利用适当的技术手段设计物流计划,整合企业的物流供应链流程(纵向一体化)和各物流环节本身内在的依存关系(横向一体化),以及由此形成的物流网络,实现物流成本的最小化。总体说来,物流一体化还必须经过纵向一体化向供应链一体化转变。
供应链一体化战略认为,简单地通过协调供应链中独立企业的物流作业,就能得到和纵向一体化一样的利益,这种合作与协调被哈佛的哈蒙德教授称作渠道的“虚拟”一体化。一个真正一体化的供应链不仅仅是降低成本,也为公司及其供应链伙伴与股东创造价值。要想使物流一体化战略达到供应链一体化水平,就必须做到以下两点:
1.信息集成。信息集成是更为广泛的供应链一体化的基础,涉及供应链成员之间的信息和知识的共享。他们共享需求信息、交货情况、生产能力计划、生产进度、促销计划、需求预测和装运进度等,同时成员间还协调预测和补充供货等。公司若要协调他们的物料、信息、资金的流动,必须随时掌握那些反映其真实的供应链情况的信息。
2.协调和组织。随着信息和知识的共享,供应链成员朝着进一步的一体化方向发展。协调涉及决策权、工作和资源向处于最适宜地位的供应链成员转移。在协调决策权转移时,应当注意成员不仅需要以信息集成为基础,也需要高度的信任和配合,一个供应链成员有时可能在决策制定上比另一成员处于更好的位置,那么这个决策就应当委托有利位置的成员,这种协调对提高整个供应链的效率非常重要。
在物流战略一体化的进程中,网上购物方式将扮演重要的角色,制造商将逐渐承担订货的角色,这就要求必须协调好工作重组。
供应链成员还可以共同协调和分享整个供应链的资源,如实现仓库共享、库存集中等。资源能够重新配置、合并或分享,以使供应链中的众多成员获益,来实现协同的利益。
供应链作为一个价值链,是不可割裂和歪曲的。通过公司自己的信息集成和协调是无法确保整个物流一体化战略的实现的,必须在组织上重构各成员企业的关系。没有成员企业之间的紧密关系,一体化将无法完成。供应链伙伴需要确定并维系他们的沟通渠道,不管它是采取EDI、Incemet,还是网络小组或书面材料的方式。
范文五:什么是机电一体化
什么是机电一体化
机电一体化又称机械电子学,英语称为Mechatronics,它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上,随着机电一体化技术的快速发展,机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,他的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。机电一体化技术机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。中国机电设计迈入PLM全新阶段,正挑战着了前所未有的,不可预测的难题,一个个久战沙场经久不衰精兵良将正褪去了昨日英雄的光环,唯有CAMELVIEW能够胜任军统三国,光复旧业的重任,此时数系科技与德国iXtronicsGmbH公司携手共同开拓机电设计领域的新篇章,CAMELVIEW作为机电一体化设计系统,从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的,流程化的、规范化的,在满足用户设计的前提下,数值实验的仿真与结果的验证无不精确化,支持复杂环境下,多工况,多耦合场设计.机电一体化技术具体包括以下内容:(1)机械技术机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。(2)计算机与信息技术其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络
技术均属于计算机信息处理技术。(3)系统技术系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。(4)自动控制技术其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。(5)传感检测技术传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。(6)伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。模型阶段模型阶段,所有的系统组件都能够被最优化;在仿真计算的帮助下,可以测试和分析这些组件的适用性;监测响应频率;对模型进行分析。此外,还能够生成一个物理/拓扑系统模型,包括机械、液压和控制导向组件。有必要有一个模型工具,这个工具支持机电一体化系统的物理模型,即当有实物和节点时,这些模型能够以1:1来测试,并且原型设计研究阶段可以在严酷的实时条件下进行。测试阶段在系统运行完模型阶段之后,所产生的具体的性能数据可以通过试验台验证。这样就可以测试和检验该系统有关参数波动的鲁棒性,功率储备及连续运行的特征。这样做的话,用户可以进行测试或者使用CAMeL-ViewTestRig进行硬件在回路(的测试)。要进行硬件在回路测试,相关装置的物理特性需要详细确认,这些装置必须是建立在测试平台的基础之上。识别经过测试平台上测试过的组件,容许这些组件在模型中被识别,并确保整个以系统为基础的仿真分析布局。原型阶段成功的测试之后,就会建立一个原型。这里要特别关注的是模型特性,这些特性特指通过特别费力的仿真所决定的特性,比如组件损耗(性能)。这些数据结果,为模型基础性分析提供服务,同时为进一步研发提供知识基础。
机电一体化技术五大组成要素与四大原则1.五大组成要素一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。机械本体(结构组成要素)是系统的所有功能要素的机械支持结构,一般包括有机身、框架、支撑、联接等。动力驱动部分(动力组成要素)依据系统控制要求,为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分(感知组成要素)对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测,并变成可识别的信号,传输给信息处理单元,经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分(职能组成要素)将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后,按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的的运行。执行机构(运动组成要素)BR根据控制及信息处理部分发出的指令,完成规定的动作和功能。2.四大原则构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。接口耦合:两个需要进行信息交换和传递的环节之间,由于信息模式不同(数字量与模拟量,串行码与并行码,连续脉冲与序列脉冲等)无法直接传递和交换,必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间,也必须通过接口耦合后,才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递,必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行,因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能,使信息按规定的模式进行交换与传递。能量转换:两个需要进行传输和交换的环节之间,由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流,必须进行能量的转换,能量的转换包括执行器,驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。信息控制:在系统中,所谓智能组成要素的系统控制单元,在软、硬件的保证下,完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策,以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。运动传递:运动传递使构成机
电一体化系统各组成要素之间,不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。三、自动化技术:所谓自动化技术,是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作,以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成,以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能,最后实现自动运行目标。第1章绪论1.1什么是机电一体化1.2机电一体化集成设计问题1.3机电一体化关键要素1.3.1信息系统1.3.2机械系统1.3.3电气系统1.3.4计算机系统1.3.5传感器和执行器1.3.6实时接口1.4机电一体化设计过程1.5机电一体化中的高级方法1.6小结参考文献习题第2章物理系统的建模和仿真2.1概述2.2仿真和框图2.2.1框图2.2.2仿真2.3模拟和阻抗框图2.3.1位势变量PV和流体变量FV2.3.2阻抗图2.3.3修正模拟法2.4电气系统2.4.1电阻、电容和电感2.4.2电压源、电流源和变压器2.5机械平动系统2.5.1摩擦力2.5.2弹簧2.6机械转动系统2.7机电耦合2.7.1洛伦兹定律2.7.2法拉第定律2.7.3作用公式2.8流体系统2.8.1密度与重度2.8.2力、压力与压头间的关系2.8.3体积模量2.8.4质量守恒2.8.5能量守恒2.8.6节流口2.8.7容器2.8.8流体类比小结2.9小结参考文献习题第3章传感器和变换器3.1传感器和变换器概述3.1.1传感器的分类3.1.2传感器和变换器的参数测量3.1.3仪表系统的品质参数3.1.4机电一体化建模参数中的误差和不确定度3.1.5应用示例3.2运动和位置测量传感器3.2.1电阻式变换器3.2.2电感式变换器
3.2.5涡流式变换器3.2.3电容式变换器3.2.4压电式变换器
3.2.6霍尔效应3.2.7运动测量用的数字传感器3.2.8气动式变换器3.3力、转矩和触觉式传感器3.3.1应变计3.3.2触觉式传感器3.4流量传感器3.4.1固体流量3.4.2液体流量3.4.3差压式传感器3.4.4流量测量的超声波流量传感器3.4.5靶式流量计3.4.6涡轮流量计3.4.7转子力矩质量流量计3.4.8利用激光多普勒效应的流量测量3.4.9热线风速计3.4.10电磁流量计3.5温度传感器3.5.1基于电阻变化的温
度传感器13.5.2基于不同金属间接触电压的温度传感器3.5.3辐射式温度传感器3.5.4光纤式温度传感器3.5.5干涉式温度传感器3.6超声波传感器3.6.1超声波距离测量3.6.2超声波应力测量3.6.3超声波流量测量3.7测距传感器3.7.1测距传感器原理3.7.2点投影测量法3.7.3光条纹测量法3.7.4移动拍照测量法3.7.5飞行时间测量法3.7.6双目镜测量法3.7.7应用位置敏感检测器的光学测量法3.7.8其他测距技术3.8基于磁致伸缩式传感器的有源振动控制3.8.1实时振动控制的执行器3.8.2磁致伸缩式变换器3.9机电一体化系统中的光纤器件3.10小结参考文献习题第4章执行装置4.1直流电动机4.1.1直流电动机的数学模型4.1.2无刷直流电动机4.1.3交流电动机4.2永磁步进电动机4.2.1建模方法4.2.2驱动方程和框图模型4.2.3电动机方程和框图模型4.3流体动力执行器4.3.1流体动力中的控制系统4.3.2流体动力执行器4.4流体动力设计要素4.4.1流体动力能量输入装置4.4.2能量调制装置4.4.3能量输出装置4.4.4流体动力回路的控制模式4.4.5流体动力回路的其他电气元件4.5压电执行器4.6小结参考文献习题第5章机电一体化系统的硬件组成5.1机电一体化数字系统5.2二进制逻辑5.2.1几种逻辑表达的证明与简化5.2.2真值表5.3卡诺图化简5.3.1二变量卡诺图5.3.2三变量卡诺图5.3.3四变量卡诺图5.4变换器信号调节及数据转换装置5.4.1运算及检测放大器5.4.2数据转换装置5.5可编程控制器5.5.1PLC系统概述5.5.2可编程控制器特点5.5.3PLC编程基础5.6小结参考文献习题第6章信号、系统与控制6.1信号、系统和控制概述6.2系统描述6.2.1传递函数形式6.2.2框图形式6.3非线性系统的线性化6.4延时6.5系统性能指标6.5.1稳定性6.5.2准确度6.5.3瞬态响应6.5.4灵敏度6.6根轨迹6.6.1基本原理6.6.2绘制规则6.6.3绘制实例6.6.4控制6.7伯德图6.8小结参考文献习题第7章实时接口7.1概述7.2数据采集与控制系统的基本要素7.3I/O过程的概述7.4I/O卡与软件的安装7.5应用软件的安装7.5.1使用VisSim进行基础建模和仿真7.5.2为实时运行设置
VisSim7.6实例7.6.1悬臂梁力的测量7.6.2控制步进电动机7.6.3数据采集和控制系统7.7帧溢出7.7.1识别上限7.7.2限制视图7.7.3延长时间步长7.7.4使用更简单的积分算法7.7.5关闭隐含的公式运算器7.8小结参考文献第8章机电一体化系统的高级应用8.1状态监测传感器8.2自动化制造中的机电一体化控制8.2.1制造过程监测8.2.2在线质量监测8.2.3基于模型的系统8.2.4硬件在环路仿真8.2.5制造检验中的监督控制8.2.6异构系统的集成8.3机电一体化中的人工智能8.3.1机电一体化中的人工神经网络8.3.2知识库系统8.4机电一体化中的模糊逻辑应用8.4.1模糊逻辑系统8.4.2何谓模糊控制8.4.3模糊专家系统的使用8.5机电一体化中的微型传感器8.5.1微型传感器制造技术8.5.2微型压力传感器8.5.3微型加速计传感器8.5.4微型热传感器8.5.5微型流量传感器8.5.6微型湿度传感器8.5.7微型位移传感器8.5.8微型光学传感器8.6小结参考文献第9章案例分析9.1数据采集案例分析9.1.1运输桥梁表面材料测试9.1.2应用在汽车中的传感器标定系统9.1.3应变计称重系统9.1.4螺线管电磁力-位移标定系统9.1.5光学旋转编码器9.2数据采集和控制案例分析9.2.1陶瓷板的热循环疲劳9.2.2pH值控制系统9.2.3除冰温度控制系统9.2.4CD播放器的跳读控制9.3小结9.4关于其他案例分析的建议附录国内外电气图形符号对照索引