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自动化技术在机械设计及制造中的应用
Application of Automation Technology in Mechanical Design and Manufacturing

的进给运动，以及工业机器人手臂的升降、回转和伸缩运动等所用驱动执行部件。
简称为执行器件。
执行器件是自动化技术中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置，
也是工业自动化控制系统的最终动作的执行装置，该器件是处于自动化系统的机

械运行机构与微电子控制装置的连接部位的能量转换器件。它能在微电子装置的
控制下，将输入的各种形式的能量转换为机械能，如电机、电磁铁、继电器、液
动机、油／气缸、内燃机等分别把输入的电能、液压能、气压能和化学能转换为
机械能。由于大多数执行器件已作为系列化商品生产，故在设计自动化系统时，

可作为标准件选用。
1. 执行器件的作用
自动化执行类器件的作用就是按照控制器要求的参考指令输入或控制输入进
行调节。在各种生产过程和生产设备中，由控制装置自动完成对生产机械或设备

进行及时的控制和调整，以抵消外界的扰动和影响，使其中某些物理量（如温度、
压力、流量，位移、位置，速度等）保持恒定，或者按照一定的规律进行变化。
例如，液压伺服系统中压力如果波动的话，通过调整溢流阀的开口，使压力保持
恒定；机械平台的速度如果有波动的话，通过伺服电机的旋转磁场的转速调整，

使机械平台速度保持恒定。
2. 执行器件的分类
根据使用能量的不同，可以将执行器件分为电动式，液压式和气压式等几种
类型。电动式是将电能变成电磁力，并用该电磁力驱动运行机构进行运动。液压

式是先将电能变换为液压能并用电磁阀改变压力油的流向，从而使液压执行器件
驱动运行机构进行运动。气压式与液压式的原理相同，只是将介质由油改为气体
而已。
（1）电动式执行器件

电动式执行器件包括控制用电机（步进电机、DC 伺服电机和 AC 伺服电机）、
磁致伸缩器件、压电元件、超声波电机及电磁铁等。其中，利用电磁力的电机和
电磁铁，因其实用、易得而成为常用的执行器件。电机调速技术是集微型计算机
控制技术、电力电子技术和电气传动技术为一体的高新技术。控制用电机是电气

伺服控制系统的动力部件，是将电能转换为机械能的一种能量转换装置。由于其
可在很宽的速度和负载范围内进行连续、精确的控制，因此在各种自动化系统中

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