机电一体化产品的概念

    现代科学技术的重要特征之一是多学科互相渗透，产生出一系列的边缘学科和综合技术，机电一体化就是这样的综合技术。机电一体化产品把精密机械、微电子技术、信息技术、计算机技术、电力电子技术、传感技术等相关学科和技术有机地融合在一起。通常把规模大而复杂的机电一体化产品称为机电一体化系统，如柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)等；把规模小并相对独立的如数控机床、工业机器人等称为机电一体化产品。典型的机电一体化产品由五个部分组成，即传感器、信息处理器、驱动器、能源及机构，如图9-1所示。20世纪70年代以来，原来由机电装置处理信息，改变为全部由计算机来处理，大大地提高了机器的精度和柔性。

    图9-1    机电一体化产品的组成

    机电一体化产晶中的驱动器中最常用的是电气伺服驱动装置，它的性能好坏对机电一体化产品有重大影响。电气伺服驱动装置的主要任务是按控制命令的要求，对功率进行放火、变换与调节等处理，所以，不但需要微电子技术，而且必须采用电力电子器件和伺服电动机。它使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制变得非常灵活方便，增加了机械加工的自由度。由此可见，伺服驱动（或伺服系统）是机电一体化产品的共性技术之一。忠实地跟随控制命令而动作是对伺服系统的最基本要求，对数控机床的性能有重要影响。因此，研究伺服系统是发展机电一体化产品的重要课题。

    电气伺服驱动装置本身就是一台特殊设计的变频器，根据不同的要求，它可以向三相异步电动机、永磁式同步电动机或直流无刷电动机提供变频电源。这种专用变频器与通用变频器的不同之处仅是对动态与静态的要求更高。

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