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机电一体化专业毕业论文

时间:2022-07-18 11:45:15 毕业论文范文 我要投稿

机电一体化专业毕业论文(精选12篇)

  充实的大学生活即将结束,大家都知道毕业生要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种比较重要的检验学生学习成果的形式,毕业论文应该怎么写呢?以下是小编为大家收集的机电一体化专业毕业论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

机电一体化专业毕业论文(精选12篇)

  机电一体化专业毕业论文 篇1

  摘要:

  机械电子的发展是极为重要的组成部分,需要各个方面的共同努力和长久的学习。本文在进行深入研究后,就相关过程做出详细论述,尤其是对机电类专业的现状和对机电类专业的管理上做出了讨论,希望能够通过不断的深入研究,推动高职机电一体化专业项目驱动课程体系的建设。

  关键词:

  机电;高职;一体化

  1机电类专业的现状

  1.1创新专业建设

  近年来,全球一体化的进程不断发展,推动了人类社会的进步,社会对于机电人才的需求量也不断加大,很多机电类专业都已成为我国机电发展过程中的中流砥柱。与此同时,人才永远是促进发展最为重要的力量。当然,在进一步的研究后,我们发现,只有机电类专业学生拥有足够扎实的专业基础知识,能在不断发展过程中有创新、思考和突破,这些也是专业发展过程和机电行业能够实现良好发展的重要组成部分。而这些有创新、思考和突破的人才考察方式也是对学生和学校考察的重要组成部分。所以在后续发展过程中,一定要在人才培养、师资力量及师资队伍的发展上不断提升。尤其是在教学理念的改变上,要将教学的目标和眼光放长远才能在教师教学水平足够提升的同时,实现不断创新,从而最大程度地提升学生对课程学习的热情和兴趣,对机电一体化专业的长远发展也具有重要意义。

  1.2明确专业方向

  明确专业方向对专业的发展有着极为重要的作用,尤其是在高职机电一体化的发展过程中,因为这个专业项目还是一个较为突出、特殊的专业,其自身的发展历史也不够充分,这就要求我们在师资力量的建设上,一定要打造一支具有过硬专业知识与技能的师资队伍,这样才能在进行建设的时候,对专业方向有更加清晰的认识和判断。其实我们对于教学的原则是有很多要求的,尤其是一定要按照社会要求的标准来培养人才,首先是要按照一定的培养规格和层次去培养人才。其次就是要做到人才教学和实践的特点相结合,这样才能在最大程度上实现对学生的分层次教学,按照不同的层次和阶段实现教学过程的良好发展。另外要做到深入浅出,所有的部分都要按照规律进行教学,这对于整体的教学过程来说也是极为重要的[1]。

  1.3高水平的师资队伍

  师资队伍的发展是整体教学过程中最为重要的部分,师资队伍在整体的教学过程中有着非常关键的作用。作为教学的基础,教师一定要有专业扎实的知识才能在实际的课堂教学中,将理论和实践相结合,让学生能够最大程度、最大范围的做到对知识的掌握和学习,避免因为老师的问题导致教学出现意外情况。另外教师的年龄结构要做到合理、完善,很多老教师往往有足够的经验,但是在教学过程中他们缺少创新精神,或者对学生不够耐心,但很多的年轻老师不仅具有创新精神,也更加重视学生的心理,和学生的交流也会更多。所以在实际的教学过程中,应当二者相结合,让资历深的老师带资历浅的教师,这样才能实现更好的发展。更为重要的就是教师要不断调整自身状态,提升自身的学习,让整体的师资水平更上一层楼,这样才能不断的让学生接受更好的教学,实现更充分的发展。

  1.4把专业课程建设和学生的就业相结合

  学校在开设课程的时候,要有针对性的对学生进行培养,将学生的就业问题加以考虑,这样才能使人才满足社会的需求。我们在长期的研究中发现,在教学过程中过于重视知识的系统学习,但对后续进入社会之后的发展存在考虑不足的情况,往往会导致教学过程不加以重视,还会在学生进入社会后,对社会的要求和发展不够适应,影响学生在进入社会后的长久发展。所以在实际的过程中,一定要让学生多进行动手操作,多安排学生进入企业实习,多给学生寻找实践的'机会,这样才能让学生在后续的发展过程中找到更好的工作,为以后的发展打下坚实的基础[2]。

  2对机电类专业学生的生产实习进行教学和管理的措施

  2.1充分发挥已有生产实习条件的潜力

  机电类学生属于实习机会较多的专业,往往有多种多样的实习模式,虽然我们有较为充分的发展,但是实际过程中学生的实习条件是有限制的。其实学生的实习不一定要局限在学校内的,高职的学生动手能力较强,完全可以由学校联系各种工厂给学生用来实习。当然,在实际过程中,很多学校没有这么好的条件,所以就要求学校能够给学生提供一些实训的机会,比如我们在很多学校都有电气实习、仿真实习及机电机床实习等多种实习方式,这样不仅能够让相关课程的相关学习得到实践,更为重要的是可以为日后的就业和长远发展打下坚实的基础。其实就我们目前来说,机电的发展是极为迅速、良好的,所以很多的实习项目都是和社会的发展息息相关的,各个学校也不断让学生的实训条件实现进步和完善,不断做到设备的更新和进步,保持自身的先进性,这对于整体社会的发展都是极为重要的[3]。

  2.2在传统生产实习的基础上进行仿真生产实习

  由于一些方面的原因,很多学校都难以实现真正地建设其自身的工厂和实习工厂。在这种状态下,学校就可以通过购买一些仿真软件来让学生进行使用和实习。更为重要的就是可以通过虚拟车间和虚拟实验室等相关的工作过程,来提高学生的动手能力,实现学生的不断进步。当然我们在后续的发展过程中,采用虚拟的设备虽然存在一定程度的不足,但是往往可以提升教师的综合水平,也能在极大程度上弥补学校在生产问题上的缺陷。在实际的生产过程中,学生往往能够看到各种的电气设备,但是不能对他们做到一一使用。我们如果对这些过程加以改变,能够通过机电仿真模拟软件,就可以对各种机械的使用方式做到全面了解,还能对所有的设备进行逐个使用,不仅能使学生的相关知识能力有足够的锻炼,更重要的还是能有效补充学生在学习上的不足,使得在后续的发展过程中最大程度上节约实习和生产成本[4]。

  3结束语

  毋庸置疑,高职机电一体化专业的学习和培养在高职教育中十分重要。经过长期研究,我们发现,随着社会的不断发展,机电一体化已经成为社会发展的必然趋势,为了满足社会的需要,为社会输送更多更好的机电人才,高职机电一体化专业的教学就一定要进行改革,进而满足社会的巨大需求,从而助推我国的现代化建设事业。

  参考文献:

  [1]方振龙,陈国才,于福权.高职机电一体化专业实践教学体系及实训基地建设探究[J].教育与职业,2014(8):157-158.

  [2]王胜,杨宏才.高职机电一体化专业“以做带学”创新探索[J].价值工程,2017,36(25):187-188.

  [3]孙晓男,赵琛,万乐平.高职机电一体化专业人才培养改革模式探讨[J].辽宁高职学报,2017,19(8):14-15+61.

  [4]赵云伟,彭丽英,路荣亮,等.中高职机电一体化技术专业职业能力分级标准模块库的构建与应用[J].教育教学论坛,2018(34):244-245.

  机电一体化专业毕业论文 篇2

  摘要

  以南宁职业技术学院为例,阐述机电一体化特色专业建设目标和思路,以及机电一体化特色专业建设实践及其成效,提出特色专业建设中存在的问题。

  关键词

  特色专业、机电一体化建设

  特色专业建设是进一步优化高校专业设置,提升专业建设的整体水平,提高人才培养的质量、效益和人才竞争力的重要手段。南宁职业技术学院以进一步提高机电一体化技术专业的教学质量和办学水平为抓手,以点带面,促进相关专业的特色形成,完善人才培养方案,对培养目标、培养规格给予准确定位,同时开展课程建设,强化实践教学基地建设,优化师资队伍建设,促进了教学管理和社会服务水平的不断提高。2011年7月,该校这一专业获广西区特色专业及课程一体化立项,对提高机电人才培养质量产生了积极作用和重要影响。据此,本文拟对南宁职业技术学院特色专业建设实践进行探讨,以为同类高职机电专业建设和改革起到有益的参考作用。

  一、机电一体化特色专业建设目标和思路

  南宁职业技术学院机电一体化技术特色专业的建设目标和思路是:坚持以服务广西区域经济建设为宗旨,面向中国―东盟自由贸易区、广西北部湾经济区,依托富士康科技集团、桂林福达集团等龙头企业,校企合作,全面推行“校企互融”的工学结合人才培养模式;按职业岗位要求,合作开发适合工学结合特色的核心课程体系;打造一支基础理论扎实、实践能力强的专兼结合高水平的“双师型”专业教师团队;构建融“教学、培训、科研和学生创新活动”为一体的实习实训基地;提升专业的技术服务能力,将机电一体化技术专业建设成具有区域特色乃至在全国有较大影响的示范专业,培养一批高素质、具有较强实践能力和创新精神的应用型机电一体化技术人才。

  二、机电一体化特色专业建设实践及其成效

  (一)深化“校企互融”工学结合人才培养模式

  机电一体化技术专业是在现代制造业高度发展背景下产生的。它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等在系统工程基础上的有机融合。机械技术是机电一体化技术的基础,而微电子技术、信息技术和控制技术则使机械结构简单化,从而使机械功能更强大,性能更优越。南宁职业技术学院机电一体化技术专业在人才培养方案的确定过程中,区别于传统的机械和自动控制的人才培养方案。在教学计划的制订上,强调机与电接口作用,在打好必需的机械、自动控制基础的前提下,力求使学生掌握企业现代化机电设备的操作,调试和技术应用,能够胜任企业机电产品的设计与开发。根据专业岗位能力要求,加强与桂林福达集团、富士康科技集团、柳工机械等10家大中型企业的联系,深化“校企互融”的工学结合人才培养模式,将企业的技术人员和设备优势更多融入各个教学环节中,并引进企业人才评价标准。完善了“机电技术+人文素质、实践为主+学做一体”的课程体系,制定的人才培养方案获2011年度全国机械高等职业教育教学成果奖。同时,完善了机械CAD、自动生产线调试与维护两门区级精品课程的教学资源网站,完成了PLC工程技术及应用、机床夹具应用技术两门校级精品课程的开发建设并通过学校验收,开发了自动线调试与维护、PLC工程技术应用、维修电工技术等5门课程与行业标准对接的课程标准,与企业共编《SMT实训实训指导书》等校本教材7本。与紧密合作企业南宁智控电气科技公司、广西桂网电力试验有限公司联合申报2013年广西科技厅科技攻关项目“参数智能监控湿法烟气脱硫设备研发”(课题申报编号2013BC28047),“配电智能设备e网系统”(课题申报编号2013BA-09007)。本次科技项目的合作,使教师主持的课题更贴近实际,更有针对性,有利于教师工程实践能力的提高,有利于职业教育培训质量的提高,有利于深化教育教学改革,为走产学研相互结合的发展道路打下良好基础。

  (二)打造理论和技能过硬的“双师型”区级教学团队和区级名师

  目前,南宁职业技术学院机电一体化技术专业机电团队共有专任教师10人,固定企业兼职教师8人。在“双师型”教师培养过程中,该校不只是满足于取得技能等级资格证书,而关键是着力对“双师型”教师进行专业能力结构性调整和优化,为教师参与生产实践,提高解决实际问题的专业能力创造条件。2011年4月,派出3名骨干教师到富士康科技集团参加SMT专业技术讲师培训班学习,参与企业设备的安装、调试与检验,教师的工程实践能力有很大提高,并获得富士康科技集团颁发的SMT专业培训讲师聘书。为了解本专业最新的知识结构和行业新技术,先后选派专业带头人诸小丽教授等参加中国液压气动密封件工业协会举办的电液伺服与电液比例控制技术中高级培训班和全国职业院校信息技术应用能力师资培训班学习,聆听行业顶级专家、博士生导师们对行业最新技术的介绍,开阔了眼界。同时选派2名骨干教师到通用电气公司学习企业课程,掌握自动化的前沿技术,有效提升教师的综合技能水平。经过近2年的建设,团队多名教师获“技能大赛优秀指导教师”称号,诸小丽教授荣获“广西第五届教学名师”称号。

  (三)形成校外实践基地+校内实训中心的实践基地体系

  一方面,为了达到学生职业技能训练的要求,南宁职业技术学院积极拓展渠道,发挥自身优势,以服务求支持,在建立互惠互利、双参双赢的校企合作机制上,大力吸收社会力量共建校外实训基地。2011~2012年,该校机电一体化技术专业分别与广西桂网电力试验公司、南宁智能电控科技有限公司等企业签订了共建校外实训基地校企合作协议,在校外实训基地的实践教学中,合作企业承担人才培养任务,为学生的操作技能提高、实践动手能力和专业技术应用能力的培养提供顶岗实习场所,使学生感受企业氛围,了解企业生产组织,参与企业的生产活动,接受企业文化的熏陶,树立实践观念,增强职业意识,提高专业能力,养成良好的职业素质。

  另一方面,为强化学生实践技能训练,打造品牌特色专业,2011年,南宁职业技术学院与通用电气GE智能平台合作建成了自动化系统集成实训中心,可将PLC技术、总线技术、嵌入式系统技术、组态技术、步进伺服技术等融合为一体,真实展现工厂自动化现场实际加工过程,具有现场化、网络化、开放性、综合性等特点,不仅能满足机电一体化、电气自动化、机械设备及其自动化等专业学生进行专项技能实训的需要,而且能满足师生进行科研、创新等活动的需要。

  (四)以课程建设为载体,深化教学改革

  一方面,将“教、学、做”无缝结合,校企合作建构特色教学。以自动生产线调试与维护、CAD特色课程建设带动机电专业课程体系改革,按照以学生为主体的教学模式,注重学生在做中学,在学中做,“教学合一”,学练并重。将课堂搬到实训室,教师边讲课,边演示,边指导;学生边学习,边动手,边提问,实现课堂理论教学与实践技能培养融合。结合本专业的特点,利用学校实训中心,合作企业进行现场教学,学生的技术应用能力和职业综合能力有了较大提高,2011~2012年,南宁职业技术学院机电一体化技术专业学生参加全国自动线大赛、全国机器人大赛、“西门子杯”全国工业自动化挑战赛都获得了优异的成绩,参加广西创新设计大赛、电子大赛均获一等奖。

  另一方面,实现课证融合,即操作技能与职业标准相融合。将CAD绘图员考证、维修电工、PLC设计师等职业资格标准与专业教学大纲相衔接,及时调整教学内容和课程体系,改革教学方法和实训手段,融教、学、做为一体,使校内生产性实训接近50%,毕业生的双证率在95%以上,使学生知识能力与职业技能要求“零距离”,增强学生的就业竞争力。目前南宁职业技术学院机电一体化技术专业在校生约800人,每年学生的就业率均超过95%。

  (五)初步建成机电特色专业网站

  建立以机电一体化技术为核心的教学资源库。包括核心课程如自动生产线的'调试与维护、CAD应用技术、PLC工程及技术应用、机床与夹具的电子教案、习题库、教学视频、课程标准等教学资源。

  三、机电一体化特色专业建设中存在的问题

  特色专业建设是促进我国高等教育规模、结构、质量和效益全面协调可持续发展的重大举措,需要学校、学院、教研室各级管理部门的统一协调和全力配合,需要领导、教师、学生的全力投入。但由于目前的高校教学任务、科研任务繁重,再加上评价体系的不完善、教学工作质量的认定标准不规范等一系列的原因,不少项目参与人员袖手旁观,导致负责人任务负担沉重,使得特色专业建设效果不理想。同时,特色专业建设不仅涉及教学场地、实训基地、图书资料等硬件基础,还包括师资队伍、培养计划、实践教学、科研活动、教学方法和手段、技术进步、社会需求、区域经济发展等多方面软件建设,它是一个长期积累的过程,需要不断研究和实践,并不断修正和完善,才能产生较好的建设效果。

  综上所述,特色专业体现了一所高校的办学特色和社会服务能力,是关系到一所高校是否受到社会认可和欢迎的重要因素,因此特色专业建设是高校质量工程建设的重要内涵。对照特色专业建设目标,机电一体化特色专业建设中还有很多工作要做,在今后,应继续加强高技能“双师型”教师队伍建设,实行在职专业教师轮训制度,实行到企业和行业选聘兼职专业教师制度,鼓励教师多参加科研实践活动,以丰富自己的实践性知识;以此提高教师的创新意识和创新能力,等等。只有经过深入的改革实践,才能取得丰硕成果,为同类高职机电专业建设和改革起到有益参考作用。

  参考文献

  [1]宋毅.加强特色专业建设培养适应社会需求人才[J].中国高等教育,2008(13)

  [2]赵婉莹.高校“质量工程”建设的问题与对策[J].教育发展研究,2009(17)

  [3]于仲安,梁建伟.地方高等学校特色专业建设研究[J].中国电力教育,2010(22)

  机电一体化专业毕业论文 篇3

  摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。

  关键词:煤矿机电一体化应用

  一、概述

  煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。

  二、煤矿机电一体化技术产品的应用

  2.1矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。

  在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而PLC可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。

  2.2综合机械化采煤1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。

  2.3矿井安全生产监控系统从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于计算机网络软硬件技术发展很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。

  三、对我国煤矿机电一体化技术的思考

  在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的`发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。:

  应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。

  四、结束语

  煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。

  参考文献:

  [1]李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社.2004.

  [2]高钟毓.机电控制工程[M].北京:清华大学出版社.2002.

  [3]顾京.现代机床设备[M].北京:化学工业出版社.2001.

  机电一体化专业毕业论文 篇4

  摘要:随着信息技术的发展,机电一体化技术发展迅速,“机电一体化”就是将机械、电子与信息技术进行有机结合,以实现工业产品和生产过程整体最优化的一种高新技术。机电一体化是指在设备机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本特点,分析了机电一体化技术的发展趋势。

  关键词:机电一体化 核心技术 应用领域 发展趋势

  现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

  1、机电一体化的产生与应用

  20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头角,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。

  2、 核心技术

  机电一体化的核心技术主要在于硬件和软件。

  2.1机械技术

  机电一体化是以机械技术为基础,机械技术侧重点是怎样与机电一体化相适应,机电一体化是取其精华去其糟粕,利用各科学发展的高、新技术来更新自身概念。机械本体应该从改善自身性能、减轻质量和提高工作精度等几个重要方面方面考虑,以此减少工作时能量消耗,提高工作效率。为了提高机械系统的传动精度和工作稳定性,机电一体化要具有高精度、快速响应性、良好的稳定性。

  2.2信息处理技术

  由于微电子学的迅速发展、信息处理技术的普及极大的促进了机电一体化的发展。信息处理技术包括信息交换、信息存取、信息运算和最终决策等,实现信息处理的工具是现在已经普及的计算机,所以计算机技术的发展与信息处理技术紧密相联。要更好的发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性从而提高信息处理的速度同时解决信息处理的抗干扰问题。

  2.3检测技术

  检测与传感技术指与传感器及其信号检测装置相关的技术。由检测技术自身的功能,传感器的主要功能应提高工作可靠性、工作的灵敏度和精确度等,并且要经受各种严酷环境的考验,因此必须提高其抗干扰能力。由此可见,发展检测、传感器技术是机电一体化发展的必然趋势。

  2.4自动控制技术

  在无人直接参与下,自动控制技术能通过控制装置让被控对象或过程的被控量能按照人们事先预定的规律变化的技术。自动控制技术应用非常广泛,主要由自动控制理论、机械控制系统的设计、仿生学中的系统仿真、工作时现场的调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。制动控制技术的难点在于自动控制理论的工程化与实用化,这是因为被控对象与理论的控制量 存在较大的差距,从而需要反复调试和修改,才能达到最佳效果。现在微型机的应用非常广泛,自动控制系统已经成为机电一体化中十分重要的一部分。

  2.5驱动技术

  驱动技术的主要研究对象是执行元件及驱动装置。驱动技术是执行操作的技术,对机电一体化产品的动态特性、稳态精度、控制质量等都有决定性的作用。电机作为驱动机构已被广泛应用但其快速响应和效率等方面还有一部分问题,驱动技术极大地促进了机电一体化技术的发展。

  2.6软件技术

  机电一体化的`发展过程中仅仅发展硬件是不够的,必须在发展硬件的同时发展软件,但是软件的更新速度太快,这样就导致研制成本提高了,为了降低成本,应该推行软件标准化等措施。

  3、机电一体化的应用领域

  3.1数控机床

  经过多年的发展数控机床已经得到了广泛的应用,数控机床又称数字控制机床,它是一种装有程序控制系统,通过数字化信息对机床的运动及加工过程进行控制的机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床主要由动力源、操作机构、传感器、电子控制单元、执行器等组成。数控机床具有很高的柔性,能实现编程自动化,具有更高的可靠性以及强大的通信功能,还可以实现多种控制的功能。数控机床的发展给机械领域的提高起到了促进作用。

  3.2机器人

  机器人是众所周知的一种高新技术产品,是典型的机电一体化产品。其最早是人们幻想出来可以听从人们的命令,任劳任怨的从事各种劳动。经过几十年的发展,机器人技术已经形成了综合性的科学。机器人主要由:机器手、操作机构、传感器、移动机构、控制装置、驱动器等部分组成,通过各部分之间相互协调,相互配合,机器人已经能灵活的代替人类很多活动,在焊接、装配、军事、空间、水下、农业、建筑、服务、娱乐等领域都有应用。机器人应经成为人类良好的助手和亲密的伙伴。

  3.3现代温室设施

  现代温室设施是实现作物优质、高效生产的重要设施,也是机电一体化设备应用较密集的地方。主要由:温室框架结构、覆盖材料、通风系统、灌溉施肥系统、二氧化碳施肥系统、室内喷雾/屋顶喷淋降温系统、遮阳/保温系统、加热系统、防虫系统、计算机控制系统及一些必要的生产工具等。可以通过这些设施和计算机系统有效的提供一个适宜的环境条件,为作为优产提供保障。

  4、机电一体化的发展趋势

  与其他科学一样,机电一体化技术也经历一个漫长的过程。现在机电一体化已经渗透到各个学科、领域。成为一门新兴的科学,为了适应各领域的需求机电一体化的主要发展趋势体现在智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人性化。机电一体化对机械工业也影响很大包括提高性能、扩展功能、简化结构、提高可靠性、节约能源、操作简单,可以说机电一体化的发展前景在未来的几十年里一片光芒。

  5、结论

  综上所述,机电一体化并不是独立的,而是各个学科相互渗透,相互融合的产物,也是科技发展的必然产物。随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

  机电一体化专业毕业论文 篇5

  1机电一体化技术发展

  机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

  1.1数字化

  微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

  1.2智能化

  即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

  1.3模块化

  由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

  1.4网络化

  由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

  1.5人性化

  机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

  1.6微型化

  微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(MicroElectronicMechanicalSystems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。

  1.7集成化

  集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。

  1.8带源化

  是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

  1.9绿色化

  科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的'后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。

  2机电一体化技术在钢铁企业中应用

  在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:

  2.1智能化控制技术(IC)

  由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。

  2.2分布式控制系统(DCS)

  分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

  2.3开放式控制系统(OCS)

  开放控制系统(OpenControlSystem)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。

  2.4计算机集成制造系统(CIMS)

  钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。

  2.5现场总线技术(FBT)

  现场总线技术(FiedBusTechnology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(ProgrammableLogicController)和现场就地控制站等的发展。

  2.6交流传动技术

  传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。

  参考文献

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  7芮延年.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社,2004.

  机电一体化专业毕业论文 篇6

  摘要:近几十年来,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是在乡镇企业及家用电器中,更需要有大量的中、小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用,它的使用、保养和维护工作也越来越重要。

  电动机机应用广泛,种类繁多、性能各异,分类方法也很多。

  本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理和电动机的运行维护。

  关键词:技术现状工作原理运行维护

  引言:电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。常见的电动机可分为交流电动机和直流电动机。

  电动机是随着生产力的发展而发展的,反过来,电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电动机的基本结构变化不大,但是电动机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机,控制电动机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点,已成为电动机学科的一个独立分支。

  第一章电动机分类、发展现状及未来

  1.1电动机分类

  电动机机应用广泛,种类繁多、性能各异,分类方法也很多。

  1.根据电动机工作电源的不同,可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。

  2.电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。

  3.电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容运转式电动机、电容起动运转式电动机和分相式电动机。

  按用途分类。电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具用电动机、家电用电动机及其它通用小型机械设备用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。

  4.电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。

  5.电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。

  1.2电动机技术发展现状

  电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。它是随着生产力的发展而发展的,反过来,电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电动机的基本结构变化不大,但是电动机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机,控制电动机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点,已成为电动机学科的一个独立分支。

  电动机的功能是将电能转换成机械能,它可以作为拖动各种生产机械的动力,是国民经济各部门应用最多的动力机械。

  在现代化工业生产过程中,为了实现各种生产工艺过程,需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转,可以采用气动,液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济,能实现远距离控制和自动控制等一系列优点,因此大多数生产机械都采用电力拖动。

  按照电动机的种类不同,电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。

  纵观电力拖动的发展过程,交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前,直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式,19世纪末期,由于研制出了经济实用的交流电动机,致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用,但随着生产技术的发展,特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步,对电力拖动在起动,制动,正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的,更高的要求。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求,所以20世纪以来,在可逆,可调速与高精度的拖动技术领域中,相当时期内几乎都是采用直流电力拖动,而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

  虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点,但是由于它具有电刷与换向器(又称整流子),使得他的故障率较高,电动机的使用环境也受到了限制(如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用),其电压等级,额定转速,单机容量的发展也受到了限制。所以,在20世纪60年代以后,随着电力电子技术的发展,半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速,各种类型的变频调速,无换向器电动机调速等,使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽,稳态精度高,动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外,由于交流电力拖动具有调速性能优良,维修费用低等优点,将广泛应用于各个工业电气自动化领域中,并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。

  1.3电动机的未来

  经历了100多年的技术发展,电动机自身的理论基本成熟。随着电工技术的发展,对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。电磁材料的性能不断提高,电工电子技术的广泛应用,为电动机的发展注入了新的活力。

  未来电动机将会沿着体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。

  第二章电动机的工作原理

  2.1三相异步电动机的结构及工作原理

  目前较常用的主要是交流电动机,它可分为三相异步电动机和单相交流电动机两种。第一种多用在工业上,而第二种多用在民用电器上。下面以三相异步电动机为例介绍电动机的工作原理。

  2.1.1三相异步电动机的结构

  三相异步电动机的结构主要由两个部分组成,一是固定不动的部分(简称定子),二是可以自由旋转的部分(简称转子)。定子与转子之间有一个很小的气隙。此外,还有机座、端盖轴承、接线盒、风扇等其他部分。

  异步电动机根据转子的绕组的结构不同,可分为鼠笼式和绕线式两种。鼠笼式异步电动机的转子绕组本身自成闭合回路,整个转子形成一个坚实的整体,其结构简单牢固、运行可靠、价格便宜,应用最为广泛,小型异步电动机绝大部分属于这类。绕线式异步电动机的结构比鼠笼式复杂,但启动性能较好,需要时还可以调节电动机的转速。图2—1所示是三相鼠笼式异步电动机的结构。

  1.定子

  定子是用来产生旋转磁场的,主要由定子铁心、定子绕组和机座等部分组成。鼠笼式和绕线式异步电动机的定子结构是完全一样的。

  2.转子

  转子是异步电动机的转动部分,它在定子绕组旋转磁场的作用下获得一定的转矩而旋转,通过联轴器或皮带轮带动其他机械设备做功。转子由转子铁心、转子绕组和转轴等部分组成。

  3.机座

  机座是电动机的外壳和支架,它的作用是固定和保护定子铁心、定子绕组并支撑端盖,所以要求机座具有足够的机械强度和刚度,能承受运输和运行过程中的各种作用力。

  中、小型异步电动机通常采用铸铁机座,定子铁心紧贴在机座的内壁,电动机运行时铁心和绕组产生的热量主要通过机座表面散发到空气中去,因此,为了增加散热面积,在机座表面装有散热片。

  对大型异步电动机,一般采用钢板焊接机座,此时为了满足通风散热的要求,机座内表面与铁心隔开适当距离,以形成空腔,作为冷却空气的通道。

  2.1.2三相异步电动机的工作原理

  图2—2所示为用图解法分析旋转磁场的电机绕组结构图。图中交流电机的定子上嵌放着对称的'三相绕组U1—U2、V1—V2、W1—W2,电流的流入端用符号表示,流出端用⊙表示。

  三相对称电流波形如图2—3所示。假定电流从绕组首端流入为正,末端流出为负。

  对称三相交流电流通入对称三相绕组时,便产生一个旋转磁场。下面选取各相电流出现最大值的几个瞬间进行分析。

  在图2—2中,当=0°时,U相电流达到正最大值,电流从首端U1流入,用表示,从末端U2流出,用⊙表示;V相和W相电流均为负,因此电流均从绕组的末端流入,首端流出,故末端V2和W2应填上,首端V1和W1应填上⊙,如图2—2(a)所示。从图可见,合成磁场的轴线正好位于U相绕组的轴线上。

  当=120°时,V相电流为正的最大值,因此V相电流从首端V1流入,用表示,从末端V2流出,用⊙表示。U相和W相电流均为负,则U1和W1端为流出电流,用⊙表示,而U2和W2为流入电流,用表示,如图2—2(b)所示。由图可见,此时合成磁场的轴线正好位于V相绕组的轴线上,磁场方向已从=0°时的位置沿逆时针方向旋转了120°。

  当=240°和=360°时,合成磁场的位置分别如图2—2(c)、(d)所示。当=360°时,合成磁场的轴线正好位于U相绕组的轴线上,磁场方向从起始位置逆时针方向旋转了360°,即电流变化一个周期,合成磁场旋转一周。

  由此可见,对称三相交流电流通入对称三相绕组所形成的磁场是一个旋转磁场。旋转的方向从U→V→W,正好和电流出现正的最大值顺序相同,即由电流超前相转向电流滞后相。

  如果三相绕组通入负序电流,则电流出现正的最大值的顺序是U→W→V。通过图解法分析可知,旋转磁场的旋转方向也为U→W→V。

  综上分析可知,三相异步电动机转动的基本工作原则是:

  (1)三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场,其转速为异步转速( 1)且1=式中:为电源频率,单位为Hz;为电机极对数。

  (2)转子导体切割旋转磁场产生感应电动势和电流。

  (3)转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用,从而形成电磁转矩,驱使电动机转子转动,其转速( )小于同步转速( 1)。异步电动机的转速不可能达到定子旋转磁场的转速,即同步转速,因为如果到达同步转速,则转子导体与旋转磁场之间没有相对运动,随之在转子导体中不能感应出电势和电流,也就不能产生推动转子的电磁力。因此,异步电动机的转速总是低于同步转速,即两种转速之间总是存在差异,异步电动机因此而得名。又因为异步电动机转子电流是通过电磁感应作用产生的,所以又称为感应电动机。

  (4)异步电动机的旋转方向始终与旋转磁场的旋转方向一致,而旋转磁场的方向又取决于异步电动机的三相电流相序,因此,三相异步电动机的转向与电流的相序一致。要改变转向,只要改变电流的相序即可,即任意对调电动机的两根电源线,便可使电动机反转。

  第三章电动机的运行维护

  3.1电动机启动前的准备

  为了保证电动机正常安全地启动,一般启动前应作好下述准备:

  (1)检查电源是否有电,电压是否正常,若电源电压过高或过低,都不宜启动。

  (2)启动器是否正常,如零部件有无损坏,使用是否灵活,触头接触是否良好,接线是否正确、牢固等。

  (3)熔丝规格大小是否合适,安装是否牢固,有无熔断或损伤。

  (4)电动机接线板上接头有无松动或氧化。

  (5)检查传动装置,如皮带轻紧是否合适,连接是否牢固,联轴器的螺丝、销子是否紧固等。

  (6)传动电动机转子和负载机械的转轴,看其转动是否灵活。

  (7)检查电动机及启动电器外壳是否接地,接地线有无断路,接地螺丝是否松动、脱落等。

  (8)搬开电动机周围的杂物并清除机座表面灰尘、油垢等。

  (9)检查负载机械是否妥善地作好了启动准备。

  (10)对正常运行中的绕线式电动机,应经常观察电动机滑环有无偏心摆动现象;观察滑环的火花是否发生异常现象。滑环上碳刷是否要更换。

  3.2启动时应注意的问题

  (1)接通电源后,如果电动机不转,应立即切断电源,绝不能迟疑等待,更不能带电检查电动机发故障,否则将会烧毁电动机和发生危险。

  (2)启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况,以及线路上的电流表和电压表的指示,若有异常现象,应立即断电检查,待故障排除后,载行启动。

  (3)利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时,特别要注意操作顺序。一定要先将手柄推到启动位置,待电动机转速稳定后再拉到运转位置,防止误操作造成设备和人身事故。

  (4)同一线路上的电动机不应同时启动,一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动,线路上电流太大。电压降低过多,造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸。

  (5)启动时,若电动机的旋转方向反了,应立即切断电源,将三相电源线中的任意两相互换一下位置,即可改变电动机转向。

  3.3电动机运行中的监视

  电动机在运行时,值班工作人员可以通过仪表和感觉器官监视其运行情况,以便及早发现问题,减少或避免故障的发生。

  3.3.1监视电动机的温度

  电动机正常运行时会发热,使电动机温度升高,但不应超出允许的限度。如果电动机负载过大,使用环境温度过高,通风不畅或运行中发生故障,就会使其温度超出允许限度,导致绕组过热烧毁,因此电动机温度的高低是反映电动机运行的主要标志,在运行中经常检查。判断电动机是否过热,可以用以下方法:

  (1)凭手的感觉:如果以手接触外壳,没有烫手的感觉,说明电动机温度正常;如果手放上去烫得马上缩回来,说明电动机已经过热。

  (2)在电动机外壳上滴2-3滴水,如果只冒热气没有声音,则说明电动机没有过热,如果水滴急剧汽化同时伴有"咝咝"声,说明电动机已经过热。

  (3)判别电动机是否过热的准确方法还是用温度计测量。

  发现电动机过热应该立即停车检查,等查明原因,排除故障后再行使用。

  3.3.2监视电动机的电流

  一般容量较大的电动机应装设电流表,随时对其电流进行监视。若电流大小或三相电流不平衡超过了允许值。应立即停车检查。容量较小的电动机一般不装电流表,但也经常用钳形表测量。

  3.3.3监视电动机的电压

  电动机的电源上最好装设一只电压表和转换开关,以便对其三相电源、压进行监视。电动机的电源电压过高、过低或三相电压不平衡,特别是三相电源缺相,都会带来不良后果。如发现这种情况应立即停车,待查明原因,排除故障后再使用。

  3.3.4注意电动机的振动、响声和气味

  电动机正常运行时,应平稳、轻快、无异常气味和响声。若发生剧烈振动,噪音和焦臭气味,应停车进行检查修理。

  3.3.5注意传动装置的检查

  电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动,传动皮带是否有过紧、过松的现象等,如果有,应停车上紧或进行调整。

  3.3.6注意轴承的工作情况

  电动机运行中应注意轴承声响和发热情况。若轴承声音不正常或过热,应检查润滑情况是否良好和有无磨损。

  3.3.7注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花

  电动机运行中,电刷与换向器或滑环之间难免出现火花。如果所发生的火花大于某一规定限度,尤其是出现放电性的红色电弧火花时,将产生破坏作用,必须及时加以纠正。

  3.4电动机的定期检查和保养

  为了保证电动机正常工作,除了按操作规程正确使用,运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。主要检查和保养项目如下[9][10]:

  (1)及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥,如使用环境灰尘较多,最好每天清扫一次。

  (2)经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。

  (3)定期测量电动机的绝缘电阻,若使用环境比较潮湿更应经常测量。

  (4)定期用煤油清洗轴承并更换新油(一般半年更换一次),换油时不应上满,一般占油腔的1/2~1/3,否则,容易发热或甩出,油要从一面加人,可以把没有清洗干净的杂质,从另一面挤出来。

  (5)定期检查启动设备,看触头和接线有无烧伤,氧化,接触是否良好等。

  (6)绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异,所以保持电动机绕组的干燥是非常重要的。电动机工作环境潮湿、工作间有腐蚀性气体等因素的存在,都会破坏电动机的绝缘。最常见的是绕组接地故障即绝缘损坏,使带电部分与机壳等不应带电的金属部分相碰,发生这种故障,不仅影响电动机正常工作。还会危及人身安全。所以电动机在使用中,应经常检查绝缘电阻,还要注意查看电动机机壳接地是否可靠。

  (7)除了按上述几项内容对电动机定期维护外,运行一年后要大修一次。大修的目的在于,对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护,增补电动机缺少、磨损的元件,彻底清除电动机内外的灰尘、污物,检查绝缘情况,清洗轴承并检查其磨损情况。

  结论

  电动机从发展至今,一代代的产品的问世,都是围绕着基本的工作原理而开发的,如何去运行和维护电动机是我们目前主要工作的重中之重。

  电动机在我国的经济建设中担当着重要的角色,随着我国加入WTO后,我国电动机行业所面临的国际社会的巨大竞争压力和挑战日益加剧。从节约能源,保护环境出发,高效率电动机是目前国际发展的趋势。这样看来,推广中国的高效率电动机是非常有必要的。

  致谢

  本论文在各位老师的悉心指导和严格要求下已完成。在学习和生活期间,也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀,我受益匪浅。在此向各位老师表示深深的感谢和崇高的敬意。不积跬步何以至千里,本论文能够顺利的完成,也归功于各位任课老师的认真负责,使我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现。同时我在网上也搜集了不少资料,才使我的毕业论文顺利完成。在此向学院工程系的全体老师表示由衷的谢意。

  参考文献:

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  机电一体化专业毕业论文 篇7

  摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的概念与由来,综述了机电一体化技术的发展现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。

  关键词:机电一体化;概念;现状;发展趋势

  一、机电一体化的概念与由来

  人类进入了一个新的世纪——21世纪。回顾过去的20世纪,人类的经济和科学技术发展成果超过了过去所有世纪的总和。传统的学科正在脱胎换骨,新的学科不断问世,技术的融合程度比任何一次技术革命都高。机电一体化技术产生于这一背景之下,自然符合科技发展的规律,也是机械学科发展的必然结果。“机电一体化”这一技术术语最初来源于日本学术界,他们根据英文的Mechanics(机械学)和Electronics(电子学)两词,组合出Mechantronics一词,日文谐音记作“夕力卜口二少又”,其表意汉字为“机电一体化”,Mechantronics一词从学科角度可以翻译为“机械电子学”,我国科技界也经常直接使用“机电一体化”作为汉语的表达词汇。

  一般认为,机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。这里面包含了三重含义:首先,机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科。其次,机电一体化是一个发展中的概念,早期的机电一体化就像其字面所表述的那样,主要强调机械与电子的结合,即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。随着机电一体化技术的发展,以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术“渗透”到机械技术中,丰富了机电一体化的含义,现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合,还包括光(光学)机电一体化、机电气(气压)一体化、机电液(液压)一体化、机电仪(仪器仪表)一体化等;最后,机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想,强调各种技术在机电产品中的相互协调,以达到系统总体最优。换句话说,机电一体化是多种技术学科有机结合的产物,而不是它们的简单叠加。

  二、机电一体化的发展现状

  与其它科学技术一样,机电一体化技术的发展也经历了一个较长期的过程。有学者将这一过程划分为萌芽阶段、快速发展阶段和智能化阶段三个阶段,这种划分方法真实客观地反映了机电一体化技术的发展历程。

  “萌芽阶段”指20世纪60年代以前的时期。在这一时期,人们在机械产品的设计与制造过程中总是自觉或不自觉地应用电子技术的初步成果来改善机械产品的性能,特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,出现了许多性能优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军用技术在战后转为民用,对战后经济的恢复和技术的进步起到了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

  20世纪70年代到80年代为第二阶段,称之为“快速发展阶段”。在这一时期,人们自觉地、主动地利用3C技术的成果创造新的机电一体化产品,3C技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的'迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:①mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;②机电一体化技术和产品得到了极大发展;③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。

  从20世纪90年代开始的第三阶段,称之为“智能化阶段”。在这一阶段,机电一体化技术向智能化方向迈进,其主要标志是光学、通信技术等领域进入机电一体化,同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

  我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,并取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

  三、机电一体化的发展趋势

  随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前正向光机电一体化技术(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向发展,应用范围愈来愈广。

  机电一体化技术具体包括以下内容:

  (1)机械技术机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。

  (2)计算机与信息技术

  其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

  (3)系统技术

  系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。

  (4)自动控制技术

  其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

  (5)传感检测技术

  传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。

  (6)伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

  四、结语

  综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

  参考文献:

  [1]李建勇.机电一体化技术.北京:科学出版社,2004.

  [2]潘忠堂.浅析传感器技术是机电一体化的一项关键技术.机械电子工程,1998(1):13-17,39

  [3]冯正进.机电一体化技术进展.工业工程,2000(1):1-4

  [4]郑堤,唐可洪主编.机电一体化设计基础.北京:机械工业出版社,1997

  [5]王信义主编;《机电一体化技术手册》编委会编.机电一体化技术手册

  机电一体化专业毕业论文 篇8

  摘 要:本文主要通过分析机电一体化,探讨 PLC 在机电一体化生产设备中的应用,旨在为我国生产制造业提供参考。

  关键词:PLC 机电一体化 生产系统

  计算机和微电子技术的发展直接促进了机电一体化生产时代的到来,在机械制造中应用 PLC 技术可以最大程度地减少劳动成本,提高机械制造和机电一体化生产效率,最终促进机械工业产品结构、技术结构和生产方式的升级。对机电一体化进行分析,针对 PLC 在机电一体化系统的应用展开讨论具有重要的现实意义。

  1、机电一体化的发展方向

  机电一体化最早在日本的《机械设计》杂志上被提出,随着计算机应用技术的不断发展,机械一体化技术逐渐成熟,得到机械制造行业普遍的认可。机电一体化是将计算机应用技术引入机构动力、信息处理和控制等。使机械生产过程中的各个环节能够有机结合,推动机电一体化呈现多种方式的发展。机器人及数控机床智能化有力地证明,当下机电一体化正朝着智能化的方向发展。在模块化的基础上,产品的研发速度会得到很大幅度的提升,还能在一定程度上扩大机电生产的规模,机械制造企业应根据机电一体化的实际需求,制定相关的标准,保证机电一体化逐渐走向模块化。绿色节能已成为时代的主题,所以机电一体化产品也必须符合绿色环保的理念,保证机电一体化产品在使用的过程中,不会对环境造成不良影响,最终还要保证机电一体化产品在使用寿命终结时,能够有效地回收利用。此外机电一体化产品的体积越来越小成为趋势,不但可以最大程度降低能源的消耗量,还能有效提高产品使用的灵活性,机电一体化产品正朝着微型机器和微观领域发展。

  2、PLC 在机电一体化生产中的应用分析

  2.1、PLC 在机电一体化生产中的运动控制

  PLC 系统的组成主要包括硬件结构、软件结构、现场拓展结构,PLC 机电一体化生产系统中的应用主要依靠各个部分的组合作用,使控制性能充分发挥。PLC 进行输出和输入模块设计时,为方便进行模块的替换,要配置相似的模块。

  PLC 对设备连接主要是利用远程的 I/O 柜,并且系统的备用容量要达到一定标准。开关量 I/O 模块实现对执行机构和位置传感器的连接,选择专用的控制模块对直线运动或圆周运动进行有效控制。从目前的生产状况来看,PLC 的生产厂家对 PLC 的运动控制功能格外的重视,在具体机械制造过程中,机器人、电梯和装配机械等十分重视对 PLC 运动控制的应用。

  以电梯为例,设置4层电梯自动控制演示板。

  在上行的过程中,电梯上行的要求是当电梯停于 1 楼(1F)、2F 或 3F 时,4 楼呼叫,则上行到 4F 行程开关后停止;电梯停于 1F 或 2F,3F 呼叫时,则上行到 3F 行程开关控制停止;电梯停于 1F,2F 呼叫,则上行到 2F 行程开关控制停止;电梯停于 1F,2F、3F 同时呼叫,电梯上行到 2F,停 5s,继续上行到 3F 停止;电梯停于 1F,3F、4F 同时呼叫,电梯上行到 3F,停 5s,继续上行到 4F 停止;电梯停于 1F,2F、4F同时呼叫,电梯上行到 2F,停 5s,继续上行到 4F 停止;电梯停于 1F,2F、3F、4F 同时呼叫,电梯上行到 2F,停 5s,继续上行到 3F,停 5s,继续上行到 4F 停止。这里的呼叫、行程开关的控制都是通过 PLC 来实现的。

  2.2、PLC 在机电一体化生产中开关量逻辑控制

  PLC 的硬件结构可变,软件程序可编辑,应用于控制时十分灵活。必要时,可编写多套或多组程序,依需要调用。PLC 适应于工业现场多工况、多状态变换的需要,所控制的逻辑问题可以是多种多样的,组合的或时序的、即时的或延时的、不需计数的或需要计数的、固定顺序的.或随机工作的等均可进行。随着 PLC 在机械制造生产中的广泛应用,PLC控制系统逐渐取代了继电器控制系统,对机械制造生产过程中的运输带、机床、冲床等机械设备实现了逻辑性控制。随着 PLC 控制技术的不断发展,化工领域中电磁阀控制、冶金工业高炉上料系统都得到了科学有效的控制。在机械制造的CNC 机床数控系统中引入 PLC 可提高数据处理的性能,能利用可编辑控制器提高逻辑处理任务的有效性。可编程控制器可以连接数据系统微处理器和机床强电控制,保证机电一体化产品生产的可靠性和稳定性,为机械制造产业中的经济型数控机床和普通型机床数控改造提供发展的空间。例如,针吸式穴盘自动播种机引入 PLC 控制系统可实现对电气系统的有效控制,最大程度降低了针吸式穴盘播种机结构的复杂性,保证系统运行稳定和高效,当设备出现故障时可及时发现故障的所在位置,并进行维修管理。

  2.3、PLC 数据处理技术

  随着计算机应用技术的发展,可编程逻辑控制器的功能实现多样化,可实现包括矩阵运算、函数运算和逻辑运算在内的一系列数学运算。引入PLC 控制系统还能进行有效的数据转换和传输,在计算机信息技术的基础上实现对数据的存储。当机械设备出现故障造成数据丢失或损坏时,备份数据能及时解决数据问题。在PLC 系统的功能中,控制功能可根据已经获得的数据,进行数据的调节和数据的反馈,使得调节后的数据能够实现预期功能对数据参数信息的要求。设备根据设定的时间顺序运行或停止工作,实现时间顺序的控制首先要对 PLC 程序进行设置,然后对连锁顺序采取一定的保护措施,保证设备可安全可靠的运行。

  例如,近来发生多起电梯安全运行事故,其中门系统事故占80%左右,冲顶或蹲底事故占15%左右,其他事故占5%左右。门系统事故占电梯事故的比重最大,发生也最为频繁。门系统事故发生率最高是由电梯系统的结构特点造成的,电梯的每一次运行过程中开门动作两次,关门动作两次,使门锁工作频繁,老化速度快,久而久之,造成门锁机械保护装置动作不可靠。门系统可以利用 PLC 的计数功能在达到使用寿命时实现从技术上提醒更换、复位,否则系统会停止运行,即可减少多起事故。

  2.4、过程控制和通信网络

  过程控制需要以模拟量作为一个重要的指标,机械制造产业中,设备的通电电压、电流等物理量就是模拟量。模拟量的输出可保证控制系统有效地展开相关作业。机电一体化生产中,可编程逻辑控制器通信是一个重要的组成部分,可编程逻辑控制器通信又可分为可编程逻辑控制相互间的通信和可编程逻辑控制器和其他智能设备间的通信。在计算机控制技术发展的基础上,可编程逻辑控制器通信已在机电一体化系统中出现专属的网络系统,对 PLC 在机电一体化生产设备统中的应用发挥着积极作用。

  3、结语

  PLC 技术能够提高机械制造和机电一体化生产的效率,促进机械工业产品结构、技术结构、和生产方式的升级。所以机械制造产业应抓住 PLC 的发展方向,在控制设备中积极引入 PLC 技术,加快机电一体化的进程,为我国生产制造业水平提供有效的技术支撑。

  参考文献

  [1] 唐兵西 . 讨论 PLC 在机电一体化生产系统中的应用 [J]. 城市建设理论研究,2014,(8).

  [2] 黄珍玲 . 探讨 PLC 在机电设备一体化生产系统中的应用 [J]. 城市建设理论研究,2014,(12).

  [3] 易正辉 .PLC 在机电一体化生产系统中的应用分析 [J]. 科技创新与应用,2014,(31):98.

  机电一体化专业毕业论文 篇9

  摘 要:机电工程是一个十分庞大的课题,其专业包含的子系统相当广泛。而现时代机电一体化日益成为潮流,机电设备安装管理过程中也存在着一些难题。本文将针对机电工程施工管理在新形势下的一些重难点问题进行粗略的研讨分析。

  关键词:机电工程;施工管理;新形势

  引言:

  机电工程涉及到工程制图,工程力学,机械设计,电工与电子系统等内容;因而讨论机电工程施工离不开谈到建筑工程的相关内容,而在当前形势下,建筑市场的施工日益规范化,这无疑给机电工程的施工带来了福音。而对我们的机电工程施工的相关企业来说,优化机电工程施工的管理措施,是我们相关企业降低成本的重要举措。

  1 有关机电工程施工管理的必要性

  A.机电工程包含着工程制图,工程力学,机械设计基础,机械设计,制造及其自动化等。其范围之广,内容之大。我们很难从一个单方面的角度来清楚的阐述有关的问题。针对现实中各个企业加大对实务管理的研发力度的现象,我们机电工程也需要加强对施工管理制度的研究,从而为我们在施工中提高工作效率,降低工作成本,减少人力与物力的投入。

  B.现在,机电一体化成为时代潮流,熟练地掌握了机电一体化的科技对增强机电工程企业的竞争力无疑意义重大。而且,现在我国的建筑市场施工日益规范化,相关制度也日益健全,这些也给机电工程的施工带来了莫大益处。为更好的顺应这两大新形势,我们的机电工程施工管理的科学合理化显得尤为重要。

  2 机电工程施工管理分析

  1.无规矩不成方圆,科学的管理与制度规范无疑对提高工作效率有极大作用。因而我们有必要对机电工程的施工管理进行细致分析。一个管理必然有其一定的工作布置。因而在机电工程施工管理过程中,首先要对施工的目标,内容,预算等进行合理规划,在运行过程中也要不断进行控制与协调。

  2.计划管理对机电工程的施工进度极为重要。因而在管理规划中要对机电工程的施工计划进行实时监督,并要根据实际情况及时调整相关计划,对机电工程施工中的工作进度要做好记录,对施工中的延期,材料使用情况等都要及时做好记录,这对以后的各项工作的开展都极为重要。

  3.机电工程施工管理的另一个重要问题就是对施工过程中的质量把关。质量是我们对业主最好的承诺。我们务必要根据合同要求,制定相关的质量目标,在机电工程施工中要紧紧围绕目标行事;在开始施工后,要编制质量计划并逐步实施,而且需要不定期对施工质量进行检验。在机电工程施工后期,要对其进行质量验收,评估。机电工程施工的质量直接关系到工程的实际使用价值。我们在机电工程施工管理中务必对此予以关注。

  4.安全是我们开展任何一项活动的基本追求,对机电工程施工这一门多工种交叉作业的工作来说,确保其施工过程的'安全是机电工程施工管理必须考虑到的问题。那么如何保证施工安全呢?我想这少不了要制定相关安全要求与施工规范。首先,我们要认识到安全的重要性,加强施工人员安全意识教育,将安全规则写入管理规章当中,要给施工人员配备相关安全设备,比如安全帽等,再一个是要制定机电工程施工的安全目标,有目标就会有约束;同时,我们的施工人员要签订保证计划书,让施工者意识到自己对自己的安全责任。但是我们都知道,很多安全问题的发生都与不规范施工有关,因而确保施工安全的更重要的一项措施是加强施工人员的专业技术的培训。不逾矩则安全漏洞减少一大半。

  5.机电工程施工是一项复杂的工程,它不仅需要优良的施工技术和较强的专业性,它更是一项花费较高的工程。因此在我们的机电工程施工管理中一定要提到成本控制。机电工程施工管理成本一般涉及到这样几个部分:预算成本,成本计划,成本实施,结算成本等。预算成本包括对主材设备,安装费用,措施费用,利润等的提前分析;成本计划则是根据市场实时动态来调整成本预算;而成本实施则是对所需材料的采购花销的记录;结算成本即最终结果与预算成本的一个比较,我们要根据其对比的偏差范围来进行有关计划的评估。成本控制对我们的机电工程施工管理极为重要,我们在管理过程中要完善责任分配制度,要对相关人员进行仔细考核,要求整个过程按程序办事,确立相关的奖惩制度。高效率,高效益的工程往往是有管理,有计划,有规范,有制度的工程,我们想有高效的机电工程施工管理就必得对各项细枝末叶的工作进行详细规划。

  3 结束语

  伴随着我国经济的发展,我国机电工程技术也获得较大提升,机电工程在建筑市场也占据着较突出地位。而且现时代机电一体化也日益成为发展的大方向,追求高效率,高质量,高效益是机电工程企业共同的目标。为实现我们的目标,加大对机电工程施工管理是我们必做的事情。认清了当前的发展形势,我们就得对症下药。对施工中的成本预算,工期计划,施工目标,安全保障,质量把关等是我们在管理过程中首要考虑的问题。对这些部分予以科学合理的规划是机电工程施工成功的一大保障,只有提前的管理与未雨绸缪,我们才能打造业主满意的工程,才能达到我们预期的目标,才能提升我们机电工程企业的市场竞争力。新形势下的市场给我们以足够的自由发展空间,我们在感谢这一现象的同时也要看到挑战。21世纪总是机遇与挑战并存,如何将机遇的可能性最大化是我们一直追求的目标。而在我们的机电工程行业,由于其特征具有较大的实务性,所以对机电工程施工管理进行合理规划显得尤为重要。我们不怕挑战,我们只怕面对挑战时的举手无措,因而提前做好管理规划是我们战胜挑战的一个法宝。不管机电工程施工有多么复杂,不管它的要求有多高,我们相信只要做好机电工程施工管理的本职工作,其最后的结果一定不负众望。

  机电一体化专业毕业论文 篇10

  摘要:随着我国科技的不断进步,我国机电领域逐渐向着自动化、一体化、智能化、集成化方向发展。机电一体化系统融合了机械、电子、信息等技术。机电一体化系统的应用显著的提升了机电设备的自动化控制,随着人们对机电运行要求的日益提升,机电一体化系统中智能控制的作用日益显著,因此,文章将从机电一体化系统中智能控制的基本概念以及机电一体化系统的特点入手,浅析机电一体化系统中智能控制在多个领域中的应用。

  关键词:机电一体化系统;智能控制;机械制造;数控领域;交流伺服物器

  当前我国工业正处于生产转型的重要时期,随着我国科学技术水平的不断提升,智能化技术的应用越来越广泛,智能化技术的应用使得机电一体化系统的智能控制水平得到了显著的提升。机电一体化系统中智能控制的应用极大的提升了我国工业生产的效率,降低了工业生产运营的过程中其运行和生产的成本。提升了企业的经济收益。本文将从机电一体化系统中智能控制的基本概念入手,浅析机电一体化系统中智能控制的实际应用。

  1机电一体化系统中智能控制概述

  1.1机电一体化系统。所谓的机电一体化系统,是指新兴的微电子技术,机电一体化系统将机械、信息、电工、微电子、传感器等技术进行有机的融合,以机械设备、电子元件、计算机设备为硬件构成,以电子技术、通信技术、微机技术为软件构成,对设备和系统进行控制和管理[1]。机电一体化系统主要应用于机电一体化产品以及一体化执行系统,机电一体化系统的主要构成,可以分成信息处理构件、控制构件、电力供应构件、执行构件、机械构件等五大部分组成。机电一体化系统隶属于综合性功能化技术,机电一体化系统的应用能够极大的降低能源消耗,提升生产精度。

  1.2智能控制。智能控制,主要是指通过依赖计算机技术、通信技术等在非线性控制方面开展的智能化、自动化、无人化控制,智能控制是机电一体化系统的重要组成部分之一,由于智能控制性能的优异性使得智能控制越来越受到人们的青睐。机电一体化系统中智能化控制的应用日益广泛。机电一体化系统中智能化控制的应用极大的降低了企业的.运营生产成本,提升了生产、管理、控制过程中的经济收益。

  2机电一体化系统的特点概述

  从大体上而言,机电一体化系统的特点可以概括性的分成以下三点:一是,综合性特点,机电一体化系统是以信息理论、控制理论、系统理论为核心的复合型技术,机电一体化系统包含了控制、管理、机械、检测等功能,具体来说机电一体化系统是微处理技术和机械技术的融合利用。二是,智能性特点,机电一体化系统的应用转变了机械处理的表象,通过微处理技术的应用转变了传统的控制方式,提升了控制的精度[2]。机电一体化系统中的机械结构主要由仪表、传感器构成,通过对机电一体化系统中系统参数的调整和设置能够让机电一体化系统发挥出不同的性能,使得机电一体化系统的应用更为广泛,通过机电一体化系统中的传感器以及信号发射装置,能够将自身收集的数据以及参数反馈给中央处理器进行智能化处理。三是,完整性特点,机电一体化系统中主要包含有微处理器、传感器、动力及、传动系统、执行构件等等,机电一体化系统属于完善的机械化系统,机电一体化系统通过对传统的机械设备的结构改进,以传统的机械设备为基础融入了微处理技术、智能测量技术、通信技术等等高端技术,使得机电一体化系统能够为设计行业、机械制造行业、控制领域等提供更有优质的服务。

  3机电一体化系统中智能控制的应用概述

  3.1机电一体化系统中智能控制在数控领域中的应用。机电一体化系统中智能控制在数控领域中的运用,能够弥补数控领域中的技术不足。在数控领域其追求的即是高效率、高精度、高安全性以及高可靠性,并且在数控领域还要求数控设备具有较高的智能化处理能力,如扩展性、延伸性、模拟智能等行为和特性。数控领域中的数控机床,会要求数控技机床以其编写的代码进行加工操作,要求数控机床对加工的构建进行规划、调整、预测加工方式,并且数控机床系统不能对加工程序进行不良干扰[3]。机电一体化系统中智能控制在数控机床中的应用,对数控机床的性能进行了进一步的提升,使其具备了智能化监控能力以及智能化编程能力,使得数控机床真正的实现了自动调整、自动适应、自动识别、自动规划等功能。对于数控领域需求来说,数控机床的控制需求主要是依赖于传统的经典控制来建立部分模型,但是传统的经典控制离乱并不能通过模糊信息进行建模,对信息的精准性要求归于严格,机电一体化系统中智能控制的应用可以构建模糊推理规则,实行模糊控制,降低了数据的精确度,进一步的优化了加工程序,使得数控机床对周边运行环境的要求进一步降低,基于机电一体化系统中智能控制的模糊理论,能够对数控机床中数控系统的参数进行微量调节,提升了数控机床的适应性。插补计算是数控加工的核心算法之一,在实际的计算过程中,需要对加工信息进行取点,常见的加工信息为起点、终点、线型等,老式的加工系统的位置软件增益调节控制功能的实用性较差,机电一体化系统中智能控制技术的应用,能够通过人工神经网络进行控制,可以实现逼近任意复杂程度的非线性函数。并且与此同时,机电一体化系统中智能控制技术中的专家系统,还能够对数控加工过程中不明确的推理问题进行简易推理,机电一体化系统中智能控制中的遗传进化系统,还能够提前预测、动态反馈以及优化加工路径。

  3.2机电一体化系统中智能控制在机器人领域中的应用。机电一体化系统中,智能控制在机器人领域中的应用十分广泛,机器人技术的研究时间较晚,机器人研究领域是当前高端技术研究之一。动力学控制的实现,是控制机器人行为的核心,并且动力学理论大多是实时变化的、非线性的、高内聚的。以双足行走的机器人为例,双足行走的机器人可以看成动态二级倒立摆,动态二级倒立摆具有非线性特征。并且机器人研究领域中涉及到的传感器信息数据十分繁杂,机器人控制系统自身的复杂性较高,其控制系统隶属于多变量系统,要想保障机器人行动的平衡性就需要多个命令并行执行,例如,机器人自动躲避障碍命令、动作规划命令、平衡调整命令、视觉处理命令等。传统的控制算法,由于其自身的限制能难实现全方位的控制,因此,通过机电一体化系统中智能控制的应用,可以直接弥补传统控制系统的不足。以机电一体化系统中智能控制技术中的神经网络为例,神经网络是典型的放生智能控制技术,神经网络具有较强的非线性映射嫩里和较高的实效性,神经网络是当前机器人研究的主要方向之一,神经网络主要应用于机器人机械手臂的现场控制。机电一体化系统中,智能控制技术在机器人中的技术应用,还含有模糊控制技术等,多种不同智能化控制技术的综合性应用,也是机器人研究的一大发展方向,上文中所述的神经网络模拟控制技术,就弥补了控制思维神经元结构的相对任意性。

  3.3机电一体化系统中智能控制在交流伺服物器中的应用。机电一体化系统中,智能控制在交流伺服系统中发挥着至关重要的作用,并且机电一体化系统中智能控制的过程中,也会涉及到交流伺服驱动装置的运用,交流伺服驱动装置主要是价格电子信号转变为机械动作信号,促使机械设备接受到电子信号之后,能够通过交流伺服驱动装置来转变为可读的机械信号,进而进行机械设备运作,交流伺服驱动装置的运行状态会直接影响到整体机械运行的动态性,交流伺服驱动装置的性能与机电一体化系统之间属于相互依存相互影响的关系,两者之间互为影响。矢量控制技术的应用,使得交流伺服驱动装置实现了系统内部之间数据的共享,交流伺服系统其自身的复杂性较高,其不仅仅会涉及到负载扰动还会涉及到参数的实时变化,因此,控制参数也属于非线性的、实时变化的参数,传统的通用的PID控制方式已经满足交流伺服系统的实际需求,因此,我国当前在使用交流伺服物器的过程中,主要采用机电一体化系统中智能控制,机电一体化系统中智能控制可以将非线性的控制方式直接运用到交流伺服物器之中,通过机电一体化系统中智能控制的应用,能够实现参数的实时调账,提升了交流伺服物器的实用性。

  3.4机电一体化系统中智能控制在机械制造领域中的应用。机电一体化系统中智能控制在机械制造领域中的应用,提升了机械制造行业的智能性,机电一体化系统中智能控制的运用,主要是为了通过计算机技术来模拟人脑,进而带代替部分人脑工作,降低机械制造过程中相关工作人员的工作压力,使得其能够将工作精力放到其他工作环节中去。与此同时,通过电脑来代替人脑的工作方式还能够降低人工误差,提升机械生产的精度。在机械制造领域中运用机电一体化系统中智能控制技术中的神经网络系统,能够对机械制造的生产状况进行实时的监督和动态方针,通过加工生产过程中的传感器来收集相关信息数据,在经由信号传输装置将信息数据传输至中央处理器,对控制模式中的数据和参数进行实时的调整和修改,进而实现了机械制造和生产的智能化控制和实时控制。概括来说,机电一体化系统中智能控制在机械制造领域中的硬装,主要是机械制造系统的智能检测和监测、故障的实时监测。

  4结语

  随着我国工业化建设进程的不断推进,原有的传统的控制方法、控制理念已经不能满足人们的需求,引入和推行先进的技术理论成为必然。机电一体化系统中智能控制技术是在原有的非智能控制基础的基础上逐步的发展而言,机电一体化系统中智能控制相比传统的非智能控制基础而言,其融入了计算机技术、通信技术等,机电一体化系统中智能控制技术,弥补了传统控制技术的不足之处,机电一体化系统中智能控制的应用,直接有效地解决了高级线性和非线性问题。

  参考文献:

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  [4]郑川.谈机电一体化系统中智能控制的应用[J].黑龙江科技信息,2016,(13):108.

  机电一体化专业毕业论文 篇11

  摘要:机电一体技术是一种创新性以及综合性质的技术,融合了机械技术、微电子、传感器技术、信息技术以及接口技术,一体化技术不但是机械系的学生需要高度重视以及加强学习的内容,与此同时,机电一体化技术也是机械生产的重要核心。机械生产需要大量的人力以及物力,因此,促使电子技术以及机械技术相互融合,对于节约生产成本以及提升生产效率都有着十分重要的意义,通过电脑控制促使管理更加科学合理,有助于控制机械生产,以及有效降低机械事故。

  关键词:机电一体化;技术;智能制造;运用

  由于目前我国的综合国力正在日益增强,与此同时,我国的科技水平得到较大的提升,在智能制造当中需要加强机电一体化技术的研究。在工业生产当中,加强对机电一体化技术的应用,对于提升工业水平具有十分重要的意义。机电一体技术属于一种创新性的技术,也是将多种技术相互融合之后产生的一种结果。在我国的工业生产方面,机电一体化技术处于核心以及主导的地位,机电一体化技术在自动化机械以及计算机集成,与此同时,机电一体化技术在生产线和建筑上也得到了极其广泛的应用,机电一体化技术促使电子、机械等相互融合。对于智能制造行业而言,机电一体化技术的作用比较强大,机电一体化技术不但能够有效提升产品质量,而且可以有效提升生产的效率。所以,机电一体技术逐渐向着智能化、人性化和微型化的方向发展,对于企业以及社会都有着十分重要的作用。

  1机电一体化技术基本含义

  机电一体化技术不仅包括机械制造技术以及信息处理技术,同时也包括传感控制技术以及自动控制技术等传输技术,是一项拥有多项专利知识的智能科学技术,在技术的研发过程中需要将各类高新技术联系在一起,结合相应的技术应用目标对技术实施过程进行控制和优化,提高整个技术系统资源的配置效率,提高系统运行的整体效率,并在高质量运行的同时降低系统的能耗。机电一体化技术在机构组成上主要包括机身、框架以及各类连接设施,在连接过程中,运用自身传感设备对系统的运行参数和运行状态进行设定,通过对信号的控制将相关数据以及信息转化为可用于传输的信号,再对接收到的信号进行信息技术处理,将信号转化为可以识别的信息;机电一体化技术系统主要的驱动力量就是对相关信息的控制和操作,在操控过程中掌握各种信息的主要功能;机电一体化技术系统在执行过程中,要根据各种信息要求对相关动作进行控制和命令,确定相应的系统目标并建立起对应的指令从而确保系统运行的稳定性;机电一体化控制系统执行部分主要是由机械、电测和电液等几部分组成;机电一体化控制系统在信息传输过程中要根据既定的信息目标要求进行信息的加工、处理和传输,在传输过程中要严格按照相关程序进行操作,确保传输过程的安全性和稳定性;自动控制技术包括计算机、可编辑控制器以及逻辑电路等,机电一体化信息技术系统主要是将上述部分整合起来,明确各个部分之间的分工合作关系,通过合理的分工与合作有效提高整个系统的运行效率,符合相关工作的实际需求。

  2机电一体化技术的发展现状分析

  机电一体化技术主要是电子技术与机械技术的有效融合。机电一体化技术始于20世纪60年代,该项技术的出现主要是为了迎合当时工业信息化生产发展的需要,在起步阶段主要是依靠电子手段进行机械设备的控制活动,从而实现企业生产效率的提高。起初机电一体化技术相对简单,技术含量比较低,更多地应用于一些简单的小型设备。经过不断的改进和完善机电一体化技术与计算机信息技术等高科技技术有效结合在一起,21世纪以来,机电一体化技术与信息技术和电子技术的结合程度愈加密切,逐步实现机电智能化的发展模式,促进企业生产效率的提高。目前在很多大型企业机电一体化技术的应用已经逐渐普及,包括机械、电子、控制、声学以及光学等多项技术。机电一体化技术的发展离不开相关科学技术的发展,在相关技术的配合拓展下机电一体化技术的发展更加适应经济社会建设发展的需要,逐步朝着智能化、模块化以及网络化的方向发展。现阶段,机电一体化技术能够实现对人类大脑的模拟。对生产过程进行判断分析,结合实际情况给出相应的操作指令并对生产活动进行操作控制,推进生成过程的人性化发展,这样能够有效节约大量的人力成本,降低工人的劳动负担。随着经济全球化的不断扩展,机电一体化技术已经扩散至全球诸多经济领域,随之而来的是机电一体化技术的新含义和新模式,在不断实践应用的过程中远程控制技术和远程监视技术已经被广泛应用到机电一体化操作中,并针对经济发展的实际情况在不断改进完善,不断突破企业生产的模式限制,为企业的经济活动创造出更高的经济价值。

  3智能制造技术及技术的发展研究

  随着经济社会的不断建设和发展,现代科学信息技术也在不断进步,机械制造技术必须要与时俱进,不能够仅仅局限于传统的技术发展模式,通过对自身技术手段的改革和创新来不断提高技术的实用性。目前,随着机械化生产规模的逐步扩大,经济发展对于机械的使用提出了多样化的需求,为了满足多种需求,设计者必须要对生产技术进行改造,提高生产技术的生产效率。现阶段,机械制造技术发展的主流方向就是智能制造技术,该技术主要是利用机械设备本身的驱动装置对设备进行控制和操作,并结合实际情况进行程序设定,以此来提高机械的智能化性能,这也是当前机械技术发展的主要方向。智能制造技术可以存储更多的信息数据,并对生产过程的信息进行实时监控,及时发现生产过程中可能存在的问题并制定相应的解决方案,方案的制定过程往往具有特定的程序从而保证方案的科学性和完整性。智能制造技术有效规避了传统制造技术中的很多缺点,能够有效提高产品的生产质量,确保产品生产具有较高的合格率,并且产品本身具有较高的科技含量。现阶段,智能制造技术与三维动态演示以及模拟技术的结合程度在不断加强,并且在使用过程中提高了对计算机信息技术的应用频率,多种技术的有效结合和应用大大提高了对产品的设计和控制效率,确保生产过程严格按照设计图纸进行。随着智能制造技术的不断发展,人机互动成为了可能,智能制造技术对产品的各个生产环节进行控制和监督,降低了人工劳动的负担,同时降低了错误发生的机率,对于劳动力成本不断上升的今天,该项技术的发展无异于从根本上降低了企业的生产成本,提高了企业的经济效益。除此之外,针对一些污染相对较重的特殊类型企业,智能制造技术的使用能够最大程度上降低安全隐患,从而实现企业生产活动的安全进行。很多特殊类型的企业必须要依靠职能制造技术来完成很多人工无法完善的操作,与此同时智能制造技术还具有极高的准确性,能够保障生产过程的准确性和安全性。

  4机电一体化技术与智能制造技术的相互结合

  随着经济社会的不但发展,生产活动对技术的要求也在不断提高,目前智能制造技术已经广泛应用到各个生产企业中。其中,机电一体化技术与智能制造技术的结合最为紧密,信息技术的不断发展更为二者提供了更加广阔的发展空间。二者在结合过程中必然会涉及到核心技术的应用,作为智能控制技术的核心技术之一,传感技术如果能够得到充分的发挥和利用无疑会大大提高系统的灵敏性和准确性,同时还能够有效避免传感器被其他不相干信号干扰。另外,简单的传感器设备还存在很多漏洞,必须要结合实际情况建立传输感应系统,从根本上提高目标信息的收集效率,保证信息传输的安全性和稳定性。结合当前生产制造的实际情况来看,大多数企业都采用非接触性的检测技术和光纤电缆传感技术,在技术上大多是采用统一的接口,这样的设计行为将安装难度大大降低,因此主要适用于低成本的串行接口。经济建设的综合指标中机械制造占据着重要的位置,对国家三大产业的'发展具有重要的作用,在我国机电一体化技术最早应用于数控领域时就对智能控制技术提出了相关的要求,这其中还涉及到模拟、信息处理等多项技术。生产期间,智能控制技术可以对系统多个生产环节建立起相应的信息处理程序,并对整个生产过程进行优化和控制。现阶段大部分的数控机床都采用的是CPU以及总主线的结构模式,通过对相关线路的诊断以及相应的模糊测试技术并集合相应的大型存储设备来实现系统整体的提高数控能力,并利用先进的信息技术建立多维仿真画面,提高对整个系统控制的灵活性。

  5数控生产领域中智能制造技术的应用

  现阶段随着经济社会的不断建设和发展,科学技术也有了突飞猛进的变化,其更新的速度也在不断提高,在这样的大背景下国内的机电自动化技术也有了跨越式的发展,相应的针对数控技术的新要求也在不断增加,要求的标准也越来越高,其中最关键的就是要求数控技术要具备足够的延展性,结合数控技术充分的延展性构建起信息系统数据库,利用智能信息数据库中的数据进行程序编制,例如,结合相应的智能信息系统完成数控领域中的繁杂计算以及结构计算,实现对相关数据的准确分析和把握,同时根据相应的原理知识进行合理推理,完成对生产作业实际情况的准确判断,及时找出系统中的故障信息并针对实际情况给出相应的检修意见,确保整个机床运行的稳定性。

  6结语

  综上所述,在智能制造当中需要加强对机电一体化技术的研究,促使机电一体技术和智能技术相互结合,对于促进工业的发展具有十分重要的意义。与此同时,数控生产当中也可以加强对智能制造技术的研究。这样对于促进生产质量以及效率的提升都有重要的作用。

  参考文献

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  [2]吕忠毅.机电一体化系统中传感器技术的运用[J].农机使用与维修,2018,(02):37.

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  [4]孙永林.试论机电一体化技术的应用及发展趋势[J].南方农机,2018,49(01):106+111.

  [5]胡志耀.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].机械管理开发,2017,32(12):104-105.

  [6]张阳.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].内燃机与配件,2017,(24):151-152.

  [7]徐群杰,邢敏,李娜娜,李莎.浅谈机电一体化技术在汽车设计中的应用[J].科技风,2017,(26):116.

  [8]李凯.机电一体化的应用领域和发展趋势[J].中国建材科技,2017,26(06):108-109.

  机电一体化专业毕业论文 篇12

  摘要:机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件融合起来所构成的系统的总称。近年来,机电一体化技术得到迅猛发展,在各个行业都得到广泛地应用。微电子信息技术的引入,使古老的机械工业焕发了青春,使传统的机械电器产品在功能上、性能上以及制造技术上都提高到一个崭新水平,所带来的经济效益和社会效益是十分巨大的。

  关键词:机电一体化;自动控制技术;发展趋势

  机电一体化的外文名词是Mechantronics,起源于日本,是取英语Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的,表示机械学与电子学两种学科的综合。目前,国内外对机电一体化的涵义有各种各样的认识,其各自的出发点和着眼点不尽相同,再加上机电一体化本身的涵义还在随着生产和科学技术的发展不断被赋予新的内容。机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体,是现代科学技术发展的必然结果。随着现代科学技术日新月异的发展,不断地推动不同学科的交叉和渗透,从而导致整个工程领域的技术革命。

  1.机电一体化概要

  机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。机电一体化涵盖技术和产品两个方面,只是机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其他新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械。机电一体化系统由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能。

  2.我国机电一体化的现状

  世界范围内机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。第一阶段也称为初级阶段。20世纪60年代以前由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。第二阶段可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。第三阶段,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。

  计算机数控机床(CNC)是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。它综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等方面的最新成就,是典型的机电一体化产品,是机床发展的必然趋势。

  汽车的机电一体化中心内容是以微机为中心通过自动控制来改善汽车的性能,增加汽车的功能,实现汽车降低油耗,减少排气污染,提高汽车行驶的安全性、可靠性、操作方便和舒适性。近几十年,国际各大汽车公司都加大了对汽车机电一体化的研究,使其发展有了质的飞跃。

  工业机器人(IR)一般应由机械系统、驱动系统、控制系统、检测传感系统和人工智能系统等组成,是一种能模拟人的手、臂的部分动作,按照预定程序、轨迹及其要求,实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置,是具有发展前途的机电一体化典型产品。

  3.机电一体化的发展趋势

  3.1自律分配系统化

  未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的.前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

  3.2系统化

  系统化的表现特征之一是系统体系结构进一步采用开放和模块化的结构。系统可以灵活组套,进行任意裁减和组合,同时要求实现多坐标系列控制功能的NC系统。表现特征之二是通话功能的大大加强,即网络化趋势。

  3.3人工智能化

  这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

  3.4全息系统化

  机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。其系统的层次结构,也由简单的“从上到下”的形势而变为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

  3.5绿色化

  环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主题。

  3.6微型机电化

  微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

  3.7面向21世纪的制造模式

  一次制造成功,采用成组技术和分组作业方式,按质、按量、按时完成,做到零废品、零库存、零设备故障、零环境污染,从以“技术”为中心向以“人”为中心转变,从“金字塔式多层次管理”向“网络式管理”、由顺序工作方式向并行工作方式、由固定组织

  加工向敏捷制造加工转变。

  4.结语

  机电一体化的出现并不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,传统的机械设计方法和设计概念正在发生着革命性的变化。21世纪,机电一体化技术将扮演机械工业的主角,与机电一体化相关的技术还有很多。随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显。我国可以利用后发的成本优势和广阔的市场潜力,用全新的方式和更短的时间研发更多具有知识产权的机电一体化产品。随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

  参考文献:

  [1]李建勇.机电控制工程[M].北京:化学工业出版社,2002

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