新一代EM系列机电一体化教学设备2010年版适合专业：运动控制，数控技术，机电一体化，机电控制，自动控制，电机控制等一、概述1998年8月，元茂兴为清华大学精仪系开发了第一台机电一体化教学设备，并生产30台作为清华大学编写的《机电一体化》教材配套教学实验设备，承接课题的开发平台。随后，我们开发了EM-300，EM-350，EM-400机电一体化教学设备，在高教部世行两次招标中，受到各名校大量选用，有上海交通大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、天津大学、浙江工程学院，重庆工学院等。今天，随着运动控制技术的快速发展，北京元茂兴在总结过去十年机电一体化教学设备的开发、生产和应用经验，并结合美国元茂兴对美国高校机电一体化教学、教材和教具的了解，确定了新一代机电一体化教学设备的方案，并编制了新的《机电一体化教学实验指导书》，《运动控制技术及应用》，《多轴运动控制器快速入门》，《伺服驱动简易操作手册》，开发了新的《机电控制教学软件》。新一代机电一体化教学设备分两个层面：对老型号的改造和开发新型号。老型号为2轴控制系统，按配的电机品种不同分为步进EM-300，直流有刷伺服EM-350，无刷伺服EM-400，改进后的型号为在原有型号后加A1，意思是随着控制技术的发展和教学易学性的要求，对原型号采用的技术进行了第一次升级，分别变为：EM-300A1，EM-350A1，EM-400A1新型号EM-800经典机电一体化教学设备，EM-900先进机电一体化教学设备，都为3轴控制系统。而且EM-800上可实现步进，直流伺服，交流伺服的互换，即将老型号三合一，同时控制轴数增多，可进行实际零件加工。二、什么样的机电一体化教学设备才是机电一体化相关专业最理想的教学设备？多年来，元茂兴招聘了各高校毕业的机电一体化相关专业毕业的的大学本科及硕士毕业生已超过150人以上；通过办运动控制培训班，已为各企业培训高级技术人才1000多名。通过对这些人才的培训和培养发现，对基本概念，原理和方法的培训非常重要，众多大学没有机会让学生深刻理解和掌握这些基本概念，原理和方法，有的大学现有的教学设备由于数量有限、设备封闭专用性（不开放）、有的只是一个功能性或结构性的教学，很难进行延伸性和综合性的训练培训，只停留在演示和观摩（花架子），不能让学生全面系统的掌握机电一体化相关专业基本概念，原理和方法。这样的学生走向社会很难很快进入工作状态。根据各高校机电一体化相关专业的教科书，其共同之处是机电一体化系统构成相似，即由机械本体，人机界面（操控平台）,控制部分,驱动部分,传动部分,机械执行器,检测和反馈，安全保护部分，干扰和噪声处理部分，通讯部分组成。所以，对每一部分的基本概念，原理和方法的培训及整个系统的分析，控制软件编制，各种电机控制模式和各种控制电机特点特性的实际训练，系统的PID调整，加速度前馈和速度前馈的应用，系统误差分析和补偿，系统故障诊断和分析，各种运动的实现和特点，针对数控机床、机器人、三坐标测量机，切割和焊接，PCB钻孔，半导体划片，电脑绣花机等不同应用来开展模拟实际训练非常重要。机械本体：不同用途的设备，其机械本体的结构不同，复杂程度不同。人机界面：人机界面是实现人与机器进行沟通的操控平台。控制器主要控制三个方面的内容:运动控制(电机轴的控制),PLC控制(I/O控制),测量控制(A/D采集及控制,视觉反馈及控制).驱动部分：分电机驱动，液压驱动，气动。最为典型的控制电机驱动有步进电机，无刷伺服电机（交流伺服），直流有刷伺服电机。传动：象丝杠，同步齿形带，减速机，连轴器等，都属于传动部分。机械执行器：精密定位平台，转台，电动缸等都属于机械执行器。检测和反馈：象常用的光电编码器，光栅尺，旋转变压器等。安全保护：任何设备，安全保护非常重要，像安全报警，安全控制等。干扰和噪声处理部分：设备的干扰和噪声消除是实际工程项目中比较麻烦的事情。通讯部分：无线通讯，Ethnet，USB2.0，RS-232，CANopen等三、系统构成及配置EM-300A1步进电机驱动的机电一体化教学设备EM-350A1直流有刷伺服驱动的机电一体化教学设备EM-400A1交流无刷伺服驱动的机电一体化教学设备系统构成：◆X-Y...
