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先进而适用的教学实验设备是培育高素质的机电一体化技能人才的需要。随着机电一体化技术的不断发展和广泛应用，社会对高素质机电一体化技术人才的需求越来越大，客观上要求我们加强此类人才的培养。本文探析了我国当前机电类专业的教学状况及其对机电一体化教学实验设备的要求，同时针对现在很多学校的一体化教学设备注重理论实验缺少实战性的问题，提出了一种面向实验教学并能够很好的应用于实际，接近实际机电产品的组装调试过程的机电一体化MHD系统的设计方案，并加以研制。首先，本文根据当前我国中等职业学校机电一体化专业的教学现状，提出了具有实用性、开放型特点的MJD机电一体化实验教学系统的设计思路，并对该实验系统的结构和布局进行了总体设计。其次，本文对该实验系统的加工中心（MC）机械本体和开放式电气控制系统进行了研究。文中详细分析了机电一体化四轴工作台、加工中心主轴、转盘式刀库和液压换刀机械手的工作原理，按照模块化方法逐一对它们进行了结构设计。接着，本文对系统中信息处理单元—FX2N-80MT可编程控制器（PLC）的性能进行探讨，对其控制功能的实现方法进行了研究，在此基础上设计了PLC基本输入输出控制电路；值得指出的是此系统在设计中配备了一个附加的两轴连动控制，在研究了两轴联动控制的原理后，利用两轴联动位置控制模块及其它有关设备，自主设计了步进电机两轴联动控制电路，这使得多面加工可以执行；然后，在对步进电机的分频控制原理作进一步的研究，设计了带频率细分功能的步进电机控制电路，提高了该系统的控制精度；此外，作者还在课题中分析了交流伺服电机的控制方法以及变频调速原理，设计了伺服控制电路和变频调速控制电路。再次，在课题里对PLC与PC通信技术的原理和实现方法进行了研究，在实验系统加工中心选刀和换刀动作控制的实例基础上，具体提出了PLC通信技术在两级控制系统中的应用以及两级系统的控制原理和方法。最后，作者在文章中列举了数个典型的机电一体化教学实验来演示该实验系统的功能，并对MJD机电一体化四轴工作台的运动仿真进行了初步研究。