Sự phân chia các chức năng giữa phần cơ khí và điện tử

Sự tương tác để thực hiện các chức năng trong các thành phần cơ khí và điện tử mang tính quyết định cho thiết kế sản phẩm. So với những sản phẩm cơ khí truyền thống, sự bổ sung các thành phần khuếch đại, kích truyền động, các nguồn năng lượng điện làm cho thiết bị đơn giản đáng kể. Việc đưa các máy vi tính (microcomputer) vào thiết bị trong mối kết giao với các hệ truyền dẫn điện  phần làm cho thiết bị gọn và linh hoạt hơn nhiều so với các thế hệ của nó trước đó, Thiết kế các kết cấu nhẹ làm cho sản phẩm mang tính đàn hồi, có thể giảm chấn qua vật liệu. Sự chống rung điện tử bởi các sensor vị trí, tốc độ, sensor nhạy dao động và các phản hồi điện tử được thực hiện với lợi thế hỗ trợ chống rung khả điều chỉnh nhờ các thuật toán.

Tiếp theo, sự bổ sung điều khiển vòng đóng (closed loop control) cho vị trí, tốc độ và lực không những tạo được sự "lần theo" chính xác các biến tham chiếu, mà còn làm cho hệ thống hoạt động tương đối tuyến tính, cho dù hệ thống cơ khí hoạt động không tuyến tính. Việc bỏ qua, không ép buộc phải tuyến tính dối với phần cơ khí làm giảm đáng kể công sức cho thiết kế và chế tạo. Việc hiện diện thế hệ biến tham chiếu khả lập trình tự do đã cải thiện được tính thích nghi của các hệ thống cơ không tuyến tính với người vận hành. Ngoài ra, việc tăng lượng sensors, thành phần kích truyền động, các hệ điều khiển, cáp và các nối ghép điện trong điều kiện tăng độ tin cậy, giảm giá cả và trọng lượng mà không tăng khoảng không gian đã đưa đến sự phát triển các hệ thống buýt phù hợp, các hệ thống cắm (plug system) và các hệ thống điện tử có khả năng tái cấu hình (configuration electronics systems)

Cải thiện khả năng hoạt động

Bằng việc áp dụng các điều khiển phản hồi tích cực, sự chính xác có được không chỉ nhờ tính chính xác cơ khí cao của các thành phần cơ khí được điều khiển thụ động một chiều mà còn nhờ sự so sánh của biến tham chiếu được lập trình và biến điều khiển đo được. Vì vậy sự chính xác cơ khí trong thiết kế và chế tạo có thể giảm, có thể sử dụng các kết cấu đường trượt, gối đỡ đơn giản hơn. Một khía cạnh quan trọng nữa là các hệ thống cơ điện tử có khả năng hù ma sát lớn, ma sát thay đổi nhờ giải pháp bù ma sát thích nghi (adaptive friction compensation). Vì thế xu hướng thiết kế kết cấu với ma sát lớn được ưa chuộng hơn là kết cấu có rơ.

Bên cạnh đó, điều khiển thích nghi và điều khiển trên cơ sở mô hình (model -based and adaptive control) cho phép phạm vi hoạt động của thiết bị rộng hơn so với điều khiển cố định (có nguy cơ không ổn định và hoạt động chậm chạp). Sự kết hợp điều khiển thích nghi và ổn định cho phép điều khiển trong phạm vi hoạt động rộng cho dòng, lực, tốc độ và quá trình. Sự thực hiện điều khiển tốt hơn cho phép các biến chuẩn tiến đến gần các ràng buộc với sự cải thiện năng lực đáng kể.

Bổ sung những chức năng mới

Các hệ thống cơ điện tử cho phép thực hiện các hoạt động mà chỉ có với điện tử số (digital electronics) mới có thể thực hiện được. Ngoài ra có một số chức năng mà chỉ sản phẩm cơ điện tử mới có như:

• Chẩn đoán lỗi và giám sát: cùng với sự gia tăng thành phần điện tử, tính năng thực hiện tự động, độ phức tạp của hệ thống và yêu cầu cao hơn về độ tin cậy - an toàn, chức năng chẩn đoán lỗi và giám sát được bổ sung và trở nên ngày càng quan trọng.
• Dịch vụ từ xa (teleservice) cũng là một chức năng mới của sản phẩm cơ điện tử đo nhu cầu tái cấu hình hệ thống và bảo dưỡng theo yêu cầu.

Có thể tóm tắt đặc trưng của sản phẩm cơ điện tử so với sản phẩm cơ khí truyền thống như sau:

Cơ điện tử, các thành phần cơ bản,TS.Trương Hữu Trí, TS.Võ Thị Ry