機電一體化系統總體設計就是應用系統總體技術，從系統整體目標出發，綜合分析產品的性能要求以及各機電組成單元的特性，選擇最合理的單元組合方案，實現機電一體化產品整體****化設計的過程。
隨著大規模集成電路的出現，機電一體化產品得到了迅速普及和迅猛發展，從家用電器到生產設備，從辦公自動化設備到軍事裝置，從交通運輸裝備到航空航天飛行器，機電緊密結合的程度都在迅速增加，形成了一個縱深而廣闊的市場。市場競爭規律要求產品不僅具有高性能，而且要有低價格，這就給產品設計人員提出了越來越高的要求。另一方面，種類繁多、性能各異的集成電路、傳感器和新材料等，給機電一體化產品設計人員提供了眾多的可選方案，使設計工作具有更大的靈活性。如何充分利用這些條件，應用機電一體化技術，開發出滿足市場需求的機電一體化新產品，是機電一體化總體設計的重要任務。一般來講，機電一體化總體設計應包括下述一些主要內容。
1．技術資料準備
1)廣泛搜集國內外有關技術資料，包括現有同類產品資料、相關的理論研究成果和新發展的先進創新技術資料等。通過對這些技術資料的分析比較，了解現有技術發展的水平、趨勢和創新點。這是確定產品技術構成的主要依據。
2)了解所設計產品的使用要求，包括功能、性能等方面的要求。此外，還應了解產品的極限工作環境、操作者的技術素質、用戶的維修能力等方面的情況。使用要求是確定產品技術指標的主要依據。
3)了解生產單位的設備條件、工藝手段、生產基礎等，作為研究具體結構方案的重要依據，以保證縮短設計和制造周期、降低生產成本、提高產品質量。
2．性能指標確定
性能指標是滿足使用要求的技術保證，主要應依據使用要求的具體項目來相應地確定，當然也受到制造水平和能力的約束。性能指標主要包括以下幾項：
(1)功能性指標包括運動參數、動力參數、尺寸參數、品質指標等實現產品功能所必需的技術指標。
(2)經濟性指標包括成本指標、工藝性指標、標準化指標、美學指標等關系到產品能否進入市場并成為商品的技術指標。
(3)安全性指標包括操作指標、自身保護指標和人員安全指標等保證產品在使用過程中不致因誤操作或偶然故障而引起產品損壞或人身事故方面的技術指標。對于自動化程度
越高的機電一體化產品，安全性指標越為重要。
3．總體方案擬定
總體方案擬定是機電一體化總體設計的實質性內容，要求充分發揮機電一體化設計的靈活性，根據產品的市場需求以及所掌握的先進技術和資料，擬定出綜合性能****的總體方案。總體方案擬定主要包括下述內容：
(1)性能指標分析依據所掌握的先進技術資料以及過去的設計經驗，分析各項性能指標的重要性及實現的難易程度，從而找出設計難點及特征指標，即影響總體方案的主要因素。每項特征指標都是由一系列的環節來實現和保證的，如果實現某項特征指標的系列環節中存在著機械、電子等不同設計類型的環節，就需要采用機電一體化方法統籌選擇各環節的結構；否則只需采用常規方法確定各環節結構即可。
(2)預選各環節結構在性能指標分析的基礎上，初步選出多種實現各環節功能和性能要求的可行的結構方案，并根據有關資料或與同類結構類比，定量地給出各結構方案對特征指標的影響程度或范圍，必要時也可通過適當的實驗來測定。將各環節結構方案進行適當組合，構造出多個可行的總體結構方案，并使得各環節對特征指標影響的總和不超過規定值。
(3)整體評價選定一個或幾個評價指標，對上述選出的多個可行方案進行單項校核或計算，求出各方案的評價指標值并進行比較和評價，從中篩選出****者作為擬定的總體方案。
機電一體化總體設計的目的就是設計出綜合性能****或較優的總體方案，作為進一步詳細設計的綱領和依據。應當指出，總體方案的確定并非是一成不變的，在詳細設計結束后，應再對整體性能指標進行復查，如發現問題，應及時修改總體方案，甚至在樣機試制出來之后或在產品使用過程中，如發現總體方案存在問題，也應及時加以改進。
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