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机电一体化让从纯机械生产迈向智能化生产

日期:2013年12月25日 09:33

把“愚笨”的机械系统转变成智能的机电一体化系统,其关键之处,在于用闭环伺服系统代替传统的开环校准系统。这种智能的机电一体化伺服系统,实现了利用电子反馈提供控制信号。其支持者声称,靠连续的自我校准,新系统不仅比精密的机械部件更为精确,而且实现成本更低。

同过去的机械系统相比,使用计算机控制的系统只需要更少、更便宜的元件,就能达到比机械校准元件更为严格的性能指标。

机电一体化有个开创性的范例,那便是硬盘驱动器。在硬盘驱动器诞生之前,计算机的大容量存储是由计算机处理过的磁带驱动器实现的,这种驱动器只是实现了手工磁带驱动开环功能的自动化,所以并没有构成机电一体化的系统。

通过把闭环控制用于一种新型的机械设备上,硬盘驱动器提供的功能远远超过了其器件总和。而这种新型的机械设备必须加入电子线路才能实现,这正符合机电一体化定义。磁盘驱动器使用旋转的磁盘而不是磁带卷,通过随机访问盘上的任何扇区,从机械存储介质上获得了新的性能等级。

驱动器的机电一体化也对其它机械设备的自动化产生了长远影响。依靠电子、机械、材料等各学科工程师的共同努力,硬盘的尺寸从毂盖那么大,发展到了迷你小型,以至微小型。通过设计出速度更快的电子系统、尺寸更小的磁头定位装置,以及更密集的存储材料,我们现在可以买到数码相机所用的CF卡。而且,这种卡比纯粹的电子卡还要便宜。

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