机电一体化是集光、机、电于一体的现代机械系统。它由传感、驱动、控制和执行四部分组成。从光、机、电有机结合的角度出发，较为全面地、系统地阐述了光机电一体化系统的设计原理和方法。 介绍光机电一体化系统的主要思想、传感部件的原理和选择、执行元件的原理和驱动、控制器的选择、光机电一本化和控制技术、伺服系统设计以及光机电一体化实例。最大特点是在介绍具体部件的原理性知识的同时通过讲解伺服系统的完整设计过程。

机电一体化技术是以大规模集成电路和微电子技术高度发展并向传统机械工业领域迅速渗透，机械、电子技术高度结合的现代工业为基础，将机械技术、电力电子技术、微电子技术、信息技术、传感测试技术、接口技术等有机地结合并综合应用的技术。 机电一体化技术的分类：随着科学技术的发展，机电一体化产品的概念不再局限在某一具体产品的范围，已扩大到控制系统和被控制系统相结合的产品制造和过程控制的大系统。目前，世界上普遍认为机电一体化有两大分支，即生产过程的机电一体化和机电产品的机电一体化。生产过程的机电一体化意味着整个工业体系的机电一体化，如机械制造过程的机电一体化、冶金生产的机电一体化、化工生产的机电一体化、纺织工业的机电一体化等。生产过程的机电一体化根据生产过程的特点(如生产设备和生产工艺是否连续)又可划分为离散制造过程的机电一体化和连续生产过程的机电一体化。前者以机械制造业为代表，后者以化工生产流程为代表。生产过程的机电一体化包含产品设计、加工、装配、检验的自动化，生产过程自动化，经营管理自动化等，其中包含多个自动化生产线，其高级形式是计算机集成制造系统(ComputerInte—gratedManufacturingSystem，CIMS)。其具体包括计算机辅助设计(ComputerAidedDesign，CAD)、计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing，CAM)、计算机辅助工艺过程设计(Com．puterAidedProcessPlanning，CAPP)、CAD／CAM集成系统、柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem，FMS)及计算机集成制造系统。 机电产品的机电一体化是机电一体化的核心，是生产过程机电一体化的物质基础。典型的机电一体化产品体现了机电的深度有机结合。近年来新开发的机电一体化产品大多都采用了全新的工作原理，集中了各种高新技术，并把多种功能集成在一起，在市场上具有极强的竞争能力。由于在机电一体化产品中往往要引入仪器仪表技术，所以也有人称为机、电、仪一体化产品。由于液压传动具有功率大、结构紧凑、能大范围无级调速、快速性好、便于自动控制等优点，并且获得了广泛的应用，因此又有机、电、液一体化产品之说。由于用光传递信息无污染，抗干扰能力强，在很多新型机电产品中特别是仪器仪表中的应用越来越广泛，这类产品又称为机、电、光一体化产品。

“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：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。
机电一体化是集光、机、电于一体的现代机械系统。它由传感、驱动、控制和执行机构四部分组成。从光、机、电有机结合的角度出发，较为全面地、系统地阐述了光机电一体化系统的设计原理和方法。 介绍光机电一体化系统的主要思想、传感部件的原理和选择、执行元件的原理和驱动、控制器的选择、光机电一本化软件和控制技术、伺服系统设计以及光机电一体化实例。最大特点是在介绍具体部件的原理性知识的同时通过讲解伺服系统的完整设计过程。
■ 概括的的说，机电一体化系统的“设计”就是综合，根据一个对象、一个工程的具体控制要求和要达到的目标，用机电一体化与控制理论等专业知识与经验，结合行业和国家有关法律法规 进行“综合”，这个过程称做机电一体化系统设计。
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。
机电一体化系统设计是从“系统”的观点出发,利用机械技术、微机控制技术和信息技术,通过“一体化”即机电有机结合的方法,构造最佳的系统

机电一体化传动系统的。 各有的作用，分析

具有伺服系统的机电一体化产品太多了，那就那我们常用的来说，比如我们所用的塑料产品生产设备，注塑机就有用到伺服驱动器，还有我们加工金属工件所需要的数控机床也用到伺服系统，注塑机伺服一般采用的是异步伺服驱动器，也就是常说的普通电机加编码器反馈，直接反馈到控制系统，而数控机床需要用的伺服是同步伺服，同步伺服电机后端连接编码器，信号反馈到驱动器，通过伺服驱动器处理再反馈给控制系统，异步伺服功率较大，需要的控制精度不高，属于半闭环控制，而同步伺服功率普遍较小，属于全闭环控制，
机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。 2. 机电一体化系统(产品)是机械和微电子技术的有机结合。3. 工业三大要素是物质、能量、信息；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、省资源、智能化。4. 机电一体化研究的核心技术是接口问题。5. 机电一体化系统(产品)构成的五大部分(或子系统)是：机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。7. 机电一体化系统(产品)按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。8. 机电一体化系统(产品)按机电融合程度分为：机电互补法、机电结合(融合)法、机电组合法。9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征(转换作用方式):以能源转换为主和以信息转换为主。 11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式。