机电一体化技术体系与教学探讨
摘要： 介绍机电一体化系统的六大技术体系，并探讨在高职院校机电专业《机电一体化系统》课程教学问题。
关键词： 机电一体化系统；机械技术；电子与信息处理技术；传感检测技术；伺服驱动技术；系统技术；自动控制技术
中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：1671－7597（2010）1220145－01
0 引言
机电一体化系统是一门新兴交叉学科。是机电一体化专业学生的核心专业技术课程。由于机电一体化系统涉及到多个学科技术领域，在职业技术学院机电一体化专业，教学内容需进行精心的取舍安排。机电一体化系统涉及的学科技术领域，不同的专家、学者对此提出不同的看法。笔者根据多年教学及工程实践，将其归纳为六大技术体系：机械技术、电子与信息处理技术、传感检测技术、伺服驱动技术、自动控制技术、系统技术。按照六大技术体系组织教学，使学生比较容易掌握复杂的机电一体化系统理论，取得了较好的教学效果。
1 机电一体化系统中的机械技术
机电一体化系统中的机械技术，对传统的机械技术提出了一系列新要求。如：高刚度、高精度、高可靠性、小型化轻量化、系列化、标准化、通用化等。机电一体化系统中的机械技术包括传动技术、支承技术、轴及轴系、机架等内容。为满足机电一体化系统的需要，常采取各种措施，例如，在传动技术中采取滚珠丝杆螺母机构，并采间隙调整措施，以减小传动误差，提高精度，适应机电一体化系统高精度需要。教学内容上，主要介绍传动技术、支承技术、轴及轴系、机架，突出强调机电一体化技术对机械技术新要求。
2 机电一体化系统中的电子与信息处理技术
机电一体化系统中的电子与信息处理技术是机电一体化主要技术之一。电子技术进行各种电信号的运算，处理、放大、显示、控制等功能。在传感检测、伺服驱动、信息处理、接口技术等方面，都大量应用电子技术。信息处理技术是机电一体化系统的控制中心，它对各个组成部分进行控制，如信息输入、输出、运算、存储、伺服驱动指令、接收传感检测系统的检测数据等等。它使用了微处理器，PLC技术。PLC技术主要对各种开关量进行控制。教学内容上，主要介绍电子技术在传感检测、伺服驱动、信息处理、接口技术的应用实例。
3 机电一体化系统中的传感检测技术
机电一体化系统中的传感检测技术俗称机电一体化系统“电五官”，它对系统内部自身参数和外部各种环境参数进行检测，并将检测结果转换为电信号，输送到控制中心。传感检测技术在工业机器人、数控机床等机电一体化产品中应用广泛。教学过程中主要介绍传感原理、机电一体化产品中应用实例。
4 机电一体化系统的伺服驱动技术
机电一体化系统的伺服驱动技术完成对执行机构的动作驱动，控制执行机构的位移大小、方向、速度等运动状态。常用有五大伺服驱动系统：步进电机伺服驱动，直流电机伺服驱动，交流电机伺服驱动、液压伺服驱动、气压伺服驱动。
5 机电一体化系统中的系统技术
机电一体化系统中的系统技术是一种从整体目标出发，用系统的观点和方法，将总体分成干功能单元，找出能完成各个功能的技术方案，再把功能与方案组合成方案组进行分析、评价和优选的综合应用技术。系统技术包括的内容很多，如接口技术、软件技术等。
6 机电一体化系统中的自动控制技术
机电一体化系统中的自动控制技术包括高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、再现、检索等技术。高职院校自动控制技术仅作简要介绍。
7 结束语
机电一体化技术包含众多技术，内容繁多，实践性强，教学难度大，学生学习难度也大。本人按照六大技术体系：机械技术、电子与信息处理技术、传感检测技术、伺服驱动技术、自动控制技术、系统技术，组织教学，学生容易接受教学内容。当然，机电一体化技术体系的划分方法很多，不同学者有不同的表述。本文仅是对机电一体化技术教学探讨。
参考文献：
[1]张建民等，机电一体化系统设计，北京理工大学出版社，2007.
[2]黄筱调、赵松年，机电一体化技术基础及应用，机械工业出版社，2007.
[3]赵先仲，机电一体化系统，高等教育出版社，2004.