機電接口技術(shù)是研究機電一體化系統(tǒng)中的接口問題，使系統(tǒng)中信息和能量的傳遞和轉(zhuǎn)換更加順暢，下面是學習啦小編整理的機電接口技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!

　　機電接口技術(shù)論文篇一

　　機電一體化系統(tǒng)的接口技術(shù)初探

　　摘 要：機電接口技術(shù)是研究機電一體化系統(tǒng)中的接口問題，使系統(tǒng)中信息和能量的傳遞和轉(zhuǎn)換更加順暢，使系統(tǒng)各部分有機的結(jié)合在一起，形成完整的系統(tǒng)。文章分析了機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計及內(nèi)涵，并探討機電接口技術(shù)對機電一體化發(fā)展的影響。

　　關(guān)鍵詞：機電一體化 接口技術(shù) 動力接口 智能接口

　　1前言

　　機電一體化產(chǎn)品的性能在很大程度上取決于接口的性能，即各要素和各子系統(tǒng)之間的接口性能是綜合系統(tǒng)性能優(yōu)劣的決定性因素。因此，機電接口技術(shù)是解決如何把機電及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)有機地融為一體，從而設(shè)計出最優(yōu)的機電一體化產(chǎn)品的研究領(lǐng)域。

　　2機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計

　　機電一體化是建立在機械、電子、計算機、自動控制、傳感與測試等現(xiàn)代高新群體基礎(chǔ)上的一種先進技術(shù)。機電一體化產(chǎn)品由機械分系統(tǒng)和微電子分系統(tǒng)兩大部分組成，二者又分別由若干要素構(gòu)成。要構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，就必須在系統(tǒng)各要素、各子系統(tǒng)之間順利地進行物質(zhì)、能量和信息的傳遞與交換。即各要素和子系統(tǒng)的相接處必須具備一定的聯(lián)系條件，這個聯(lián)系條件即機電一體化系統(tǒng)接口。

　　在早期的機電一體化系統(tǒng)中，機械部分的設(shè)計是系統(tǒng)設(shè)計的中心。電能僅用于驅(qū)動，為系統(tǒng)提供動力。利用直流電動機的變速功能，雖然可以簡化機械系統(tǒng)的傳動結(jié)構(gòu)，但因為無法控制運動部件的行程，因而程序自動化仍然是系統(tǒng)控制設(shè)計的主要目標。伺服電動機的運動、速度和方向可控，運動部件位置和軌跡的單獨/聯(lián)動控制使得柔性自動化成為可能。驅(qū)動電動機不再是機械運動鏈的起點，而成為聯(lián)結(jié)機械運動和動力以及控制的接口。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計已從“純”機械的設(shè)計延伸到控制領(lǐng)域。計算機、數(shù)字電路、傳感器以及自動控制理論已成為系統(tǒng)設(shè)計師不可或缺的知識基礎(chǔ)。信息技術(shù)和軟件設(shè)計已經(jīng)成為表達系統(tǒng)設(shè)計思想和協(xié)調(diào)自動化工作的重要工具。

　　機電一體化技術(shù)是一個不斷發(fā)展和完善的過程。產(chǎn)品精度和生產(chǎn)效率對機電一體化系統(tǒng)提出了不斷改進伺服驅(qū)動性能和發(fā)展控制算法的要求，而性能優(yōu)良的伺服驅(qū)動既拓展了機械系統(tǒng)的功能、簡化了傳統(tǒng)的機構(gòu)，又要求機械系統(tǒng)具有合理的慣量和更好的系統(tǒng)動態(tài)性能。傳感器的在線監(jiān)測確保了系統(tǒng)安全可靠的運行，反饋的信息通過閉環(huán)確保了先進控制理論的實現(xiàn)和產(chǎn)品的質(zhì)量要求。機、電、信息的密切交叉已經(jīng)使機電一體化系統(tǒng)中各部分的互相聯(lián)結(jié)和影響成為設(shè)計必須綜合考慮的重要內(nèi)容。早期的機電一體化設(shè)計主要集中于系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，隨著設(shè)計實踐的豐富和設(shè)計理論的成熟，機電接口技術(shù)作為機電一體化設(shè)計的核心已經(jīng)受到專家和學者越來越多的關(guān)注。

　　3機電接口技術(shù)的內(nèi)涵

　　機電一體化系統(tǒng)是機械、電子和信息等功能各異的技術(shù)融為一體的綜合系統(tǒng)，其子系統(tǒng)之間的接口極為重要，從某種意義上說，機電一體化系統(tǒng)設(shè)計就是接口的設(shè)計。但現(xiàn)在對于機電接口技術(shù)的研究較少，通過對機電一體化系統(tǒng)進行總結(jié)和歸納，我們提出了機電接口技術(shù)的概念，形成了如下幾點認識。

　　3.1機電接口技術(shù)的內(nèi)涵

　　機電接口技術(shù)是一門新興的技術(shù)，它研究機電一體化系統(tǒng)中各組成部分(子系統(tǒng))和各組成技術(shù)之間的接口問題。研究這門技術(shù)是為了更有效地進行系統(tǒng)中信息能量的交互，融合各種技術(shù)，實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)最優(yōu)化設(shè)計。

　　3.2機電一體化系統(tǒng)接口(簡稱機電接口)的功能

　　機電接口傳遞和轉(zhuǎn)換信息和能量，并將機電一體化各組成技術(shù)的特性融為一體。機電接口包括硬件和軟件，硬件主要在子系統(tǒng)之間或人與機電一體化系統(tǒng)之間建立連接，為信息和能量的輸入/輸出、傳遞和轉(zhuǎn)換提供物理通道。軟件主要是提供系統(tǒng)信息交互、轉(zhuǎn)換、調(diào)整的方法和過程，協(xié)調(diào)和綜合機電一體化組成技術(shù)，使各子系統(tǒng)集成并融合為一個整體，實現(xiàn)新的功能。

　　3.3機電接口的分類

　　機電接口包括人―機接口、動力接口、智能接口和機―電接口4類。

　　3.3.1人―機接口

　　人與機電一體化系統(tǒng)之間的接口，通過此接口，可以監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀態(tài)，控制其運行過程，即通過人―機接口能夠使系統(tǒng)按照人的意志進行工作。人―機接口是雙向的，硬件包括輸入/輸出設(shè)備，主要有顯示屏、鍵盤、按鈕等。

　　3.3.2動力接口

　　動力源連接到驅(qū)動系統(tǒng)的接口，為驅(qū)動系統(tǒng)提供相應的動力。根據(jù)系統(tǒng)所需的動力類型不同如直流電、交流電、氣動、液壓等，動力接口的形式也有很大的不同。但動力接口有一個共同的特點，能夠通過較大的功率。

　　3.3.3智能接口

　　智能接口主要存在于三處，控制系統(tǒng)到驅(qū)動系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)到傳感器、傳感器到控制系統(tǒng)。智能接口的應用情況相對比較復雜，但可以得出它的一些共性：智能接口傳遞和轉(zhuǎn)換各種信息，按照不同技術(shù)的要求改變信息形式，使不同的子系統(tǒng)、不同的技術(shù)能夠集成在一起，形成完整的系統(tǒng)。通常，智能接口是軟件表現(xiàn)出的功能連接。

　　3.3.4機―電接口

　　執(zhí)行機構(gòu)與驅(qū)動系統(tǒng)和傳感器之間的接口。將驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機構(gòu)所需的信號，或?qū)?zhí)行機構(gòu)的機械信號轉(zhuǎn)換成傳感器所需的信號。

　　4機電接口技術(shù)對機電一體化發(fā)展的影響

　　社會需求推動機電一體化技術(shù)的發(fā)展。當傳統(tǒng)的機械技術(shù)無法滿足日益增加的社會需求時，機械技術(shù)與電子技術(shù)、信息技術(shù)等結(jié)合形成的機電一體化技術(shù)就成了機械技術(shù)發(fā)展的必然。機電一體化技術(shù)產(chǎn)生之初，僅是機械技術(shù)與電子技術(shù)的簡單結(jié)合，它們結(jié)合的方式―接口也比較簡單，而隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展，機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展成為集多種技術(shù)于一體的復雜系統(tǒng)，相應的系統(tǒng)內(nèi)部的接口也就變得越來越復雜。

　　機電一體化技術(shù)的各組成技術(shù)的研究已經(jīng)進行得非常深入且日趨成熟，同時，人們也意識到單純發(fā)展和研究各組成技術(shù)并不能保證機電一體化系統(tǒng)的最優(yōu)化。我們認為無論是系統(tǒng)設(shè)計理論還是系統(tǒng)集成和融合理論的研究都是必要的，但是，由于機電一體化系統(tǒng)的復雜性，這兩種理論都很難對機電一體化系統(tǒng)進行具體的研究，只能停留在理論的層面上。而機電接口技術(shù)正為它們提供了一種有效的方法來進行系統(tǒng)研究，并將系統(tǒng)設(shè)計、集成和融合理論應用到實際的設(shè)計當中。

　　現(xiàn)在，機電一體化正在向著智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展，智能化必然要求系統(tǒng)各部分的結(jié)合要更加緊密，信息傳遞和反饋更加迅速準確。模塊化必然要對接口提出更高的要求，接口在保持一致性的情況下還要能保證系統(tǒng)信息和能量的傳遞、技術(shù)融合。網(wǎng)絡(luò)化要求系統(tǒng)的接口具有網(wǎng)絡(luò)功能，包括現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)功能。從機電一體化發(fā)展方向?qū)C電接口技術(shù)的要求來看，機電接口技術(shù)的研究與發(fā)展已經(jīng)成為必然，同時，機電接口技術(shù)的研究與發(fā)展也必然對機電一體化技術(shù)的發(fā)展起促進作用。

　　5結(jié)論

　　機電一體化系統(tǒng)是機械系統(tǒng)不斷融合各種新技術(shù)、新知識發(fā)展起來的。因此，從機械技術(shù)發(fā)展起來的機電一體化技術(shù)的復雜性和多學科性就決定了此技術(shù)的研究重點是各種技術(shù)在機械技術(shù)上的融合與創(chuàng)新。機電接口技術(shù)是研究機電一體化系統(tǒng)中的接口問題，使系統(tǒng)中信息和能量的傳遞和轉(zhuǎn)換更加順暢，使系統(tǒng)各部分有機的結(jié)合在一起，形成完整的系統(tǒng)。機電接口技術(shù)是在機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展而變得越來越重要。同時機電接口技術(shù)的研究也必然促進機電一體化的發(fā)展，促進機電一體化系統(tǒng)理論的發(fā)展。

　　參考文獻

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