机电一体化论文论文篇1
一、论文提纲.........................................1
二、内容摘要及关键词..................................2
三、正文............................................3-9
四、参考文献..........................................10
论文提纲
1、机电产品的优越性
2、机电一体化技术的应用
3、机电一体化技术的发展趋势
4、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台
5、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善
内容摘要、关键词
摘要：随着科技日益直向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的飞速发展，机电一体化技术应用越来越广泛，机电一体化逐渐成为国民经济增长的重要推助力。现如今，我国的机电一体化已取得初步成效，其应用领域不断拓展，有效解决了人工劳动强度大、工作效率低、不可控质量影响因素多等问题。本文将对机电一体化技术的应用进行简要概述，并展望其未来发展趋势。
关键词：机电一体化技术;应用;发展趋势
探究机电一体化的发展及应用
一、机电产品的优越性
与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性：
（一）使用安全性和可靠性提高
一般机电一体化产品都具有自动监视、提醒、报警等自动保护功能，可以减少和避免人身和设备事故，设备的使用安全性能明显提高。
（二）生产能力和工作质量提高
一体化的机电产品具有自动控制和自动处理信息的功能，其灵敏度、精确度等都有很大提高，可以确保机械按照设计要求完动工作，减少人为者主观因素的影响。
（三）人机交流和复合功能进一步得到提升
一体化机电普遍采用电子屏数字显示和程控技术，减少了许多外延性的操作，更加方便、简单，人机互动更容易。自动补偿、自动校验、自动调节保护等便多的智能化功能，能在不同工作场合领域适应更多的工作要求。
二、机电一体化技术的应用
（一）数控机床
数控机床又称数字控制机床，是配置程序控制系统的一种自动化机床。经大量试验数据表明，机电一体化技术是数控机床发展的可靠支撑，不仅提了升数控机床的加工精度、加工质量以及加工效率，同时还有助于加工性能多样化，以满足多元化的工业生产要求。数控机床的实际生产制造过程中，机电一体化技术为总线系统和CpU之间的多重连接提供便利，这对提高管理效率，丰富数控机床种类极为重要。首先，可以削弱多台数控机床的排斥效应，为机床使用周期的延长、生产效率的提高奠定了良好基础;其次，用户可以按照实际生产需求，对操作管理进行自定义设计，大幅度提高了数控机床的智能化水平。
（二）分布式控制系统
机电一体化技术应用于分布式控制系统，可以针对性解决集中控制系统的不足。首先，便于分布式控制系统进行控制流程简化，提高操作稳定性，进而实现对多台主机的有效管控。其次，可以强化系统运行的安全管理。具体来讲，分布式系统与机电一体化技术的结合，有助于控制级别多样化，以便针对不同生产情况，主机可以进行不同的操作管理。同时，还可以化繁为简，优化在线生产以及生产计划等功能，大幅度减少因控制系统故障导致的一系列后续问题。
（三）全自动照相机
全自动照相机是机电一体化技术应用的另一代表性产品。该类型照相机可以利用微电子技术，根据光线条件、拍摄距离等，自动对光圈、曝光速度以及焦距进行最优化选择。全自动照相机主要分为机械与电子两大组成部分，它们互相协作，是一个不可分割的整体。全自动照相机不仅包含精密机械以及复杂电路，同时还涉及光电检测、液晶显示等多种先进技术。
（四）工业机器人
在工业生产过程中，危险生产环节以及作业环境恶劣等情况在所难免，这导致人工操作存在诸多安全隐患。基于此，人们结合机电一体化技术，利用机器人代替人工进行高危操作，以降低工人劳动强度以及作业危险性，有效避免安全事故频发问题。纵观工业机器人发展史，有3个重要转折点：第一代机器人只能机械性重复简单工作，其自动化水平以及对于外界环境变化的敏感度偏低;第二代机器人可以部分感知外界工况，并可对部分信息进行判断与分析;第三代机器人的智能化水平较高，基本可以模拟人脑思维模式。这也是当下机电一体化技术的研发核心课题。
三、机电一体化技术的发展趋势
（一）人工智能
人工智能技术的迅猛发展，为机电一体化技术的智能化建设提供了可靠技术支撑。人工智能，就是指机械设备拥有人脑思维能力，可以自主思考问题，并及时对传感器收集信息进行有效分析与处理。与前两代机器人相比，第三代机器人的人工智能水平得到大跨步发展。与此同时，学习能力也是人工智能技术的重中之重，可以有效提升机电设备控制管理系统的精确性、高效性。
（二）网络化
当今社会是信息化时代，网络化是机电一体化技术发展的重要发展趋势。网络信息通讯技术的合理应用，可以强化机电一体化的远程管控质量，工作人员不需要对生产车间进行实时监控，就可以在任何时间、地点反馈生产信息，对生产规划进行动态管理，并根据实际情况，及时采取应对措施。
（三）模块化
实现模块化是机电一体化发展的迫切需求。然而，由于市场上的机电一体化产品五花八门，且不同配件往往产于不同的制造厂商，导致同一类型的机械设备多少会存在一定差异。同时，模块化对产品标准提出了更严格的要求，真正实现产品模块化，并不容易。因此，相关人员应加大研发力度，充分调动一切可利用资源，不断拓展资金渠道，为部件接口统一化奠定坚实基础。
四、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台
为应对技术壁垒和反倾销，应由政府和行业协会、出口企业建立全面系统的专业信息平台。我国缺和一个综合性的信息平台，使政府的调控和监督作用难以有效发挥，行业协会的作用也很难到位，企业对国际标准或进口国标准等信息滞后，技术发展遇到壁垒。
五、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善
我国有许多产品没有建立统一的技术标准，存在有标准不统一或低于标准的现象。这对于向其它国家作为主机出口发展方向的企业是一个无缺失。执法的不严不及明也使企业没有严格的质量标准意识，使我国机电产品在国际市场存在很大的质量疑问。
要使我国的机电产品在国际上有一足之地，要完善技术标准和相关法规的建设。
六、结束语
综上所述，机电一体化包含计算机技术、机械加工技术、电子信息技术等多方面内容，对社会生产力以及工业产业的发展具有直接性影响。只有机电一体化理念与时俱进，才能保障我国工业生产力在国际市场占有一席之地。因此，相关政府主管部门应健全制度体系，完善生产标准建设，积极拓展资金渠道，鼓励企业创新技术，促进机电一体化在人工智能、网络以及模块化、绿色化等方面实现大跨步的飞跃，为社会发展以及GDp增长提供可靠推助力。
参考文献
1、谢明扬，杜明鉴.机电一体化技术在汽车领域中的应用及发展研究[J].南方农机，2018，49(09):144+148.
2、 关磊.基于pLC/单片机控制的光机电一体化系统的研究[J].现代职业教育，2018(07):190.
机电一体化论文论文篇2
2.先进教学手段的应用。（1）运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多，利用authorware、powerpiont制作成多媒体课件，集文字、图片、动画和声音于一体，不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间，而且学生兴趣倍加，容易理解，提高了教学效率，增大了课堂教学的信息量。（2）联系生活，启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际，运用生活中的实例，既有助于学生对理论知识的掌握，又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时，结合变频空调原理和特点，来分析变频空调与普通空调之间的区别，从而阐述变频调速的优点，学生增加了生活知识和学习的趣味性。（3）与时俱进，激发学生的求知欲。教师应该与时俱进，了解课程最新的技术动态，并把它传授给学生，只有这样才能激发学生的求知欲，真正的把课教好。如在介绍直流电机中，运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解，从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。
3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节，也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力，改革传统的实践教学模式，将实践教学分为三个阶段进行：（1）实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验，使学生掌握基本实验仪器的使用，基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。（2）单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等，学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能，参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。（3）综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等，学在实训中，采用边教、边学、边做的教学方法，通过典型零件数控加工案例引导教学设计，针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案，并在加工现场实施，形成不同零件加工效果的直观比较和认识，以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体，将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务，在不同的岗位上完成实践任务，毕业后实现“零距离上岗”。
（四）建设特色课程
在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查，以工作过程为导向，以工作任务或产品为载体，根据学生就业岗位群的任职要求，参照相关的职业资格标准，通过与企业有关人员共同论证，进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关，在与企业的深度耦合中，通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查，通过对在职业岗位上工作的学生的描述，经过分析、归纳、整理、综合，确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务，将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容，通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析，确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。
（五）总结
机电专业教学中必须坚持“面向现代，面向世界，面向未来”的发展方针，从实际出发，确定教学改革思路、培养目标，深入改革课程体系、教学方法和教学内容，使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到：1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力，学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量，培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发，抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节，不仅充分发挥了学生的开拓创新精神，而且充分调动教师教学和教改的积极性，在教与学两个积极性的推动下，教学质量得以大幅度提高，使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。
【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色
【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状，提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法，提出在实践环节深化改革，在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性，淡化了原专业课和专业基础课的界限，对课程实践教学进行了改革，体现了机电教学的特色。
【参考文献】
[1]张超,刘爱云,王娜,叶婷.高职机电一体化专业教学计划改革初探[J].中国科技信息,2007(22):202-204.
[2]李巧萍.生本教育理念来源于实践服务于实践[J].现代教育论丛,2002(5):6-20.
[3]魏增菊.机电一体化教学改革[J].平原大学学报,2007,24(5):93-95.
机电一体化论文论文篇3
1.专业人才培养目标。本专业培养掌握机电一体化技术的基本知识与技能，能适应自动机械及成套生产线设备的制造、安装、调试、运行维护与管理、技术改造等一线岗位需要的工作能力，具备良好的职业道德，具有可持续发展能力的高技能型人才。（1）掌握一定的基本理论知识。在培养过程中，要求学生必须具备以下知识：计算机应用基础和处理文字、图形的方法；机械制图、电气控制的技术标准及零件几何精度、检验检测标准；机电设备维修工艺的基本理论与知识；机电设备气液控制回路的原理、安装、调试与维护；电气工程基本知识及传感器、仪表的应用、元件安装、调试与维护；失效机械零部件测绘设计的基本知识和方法，以及零部件修复常见工艺和修理方法；自动机的结构组成、自动生产线的布局与选型知识。（2）培养一定的专业技能。要求学生必须掌握以下专业技能：使用计算机处理文字、图形，利用互联网获取信息和知识的能力；能操作一般的加工机床加工机械零部件，能利用手动工具加工、修复易损机械零部件；能解决电气工程基本问题，会分析、安装、调试常用生产设备的电气控制系统；能读懂常见的气压、液压回路图，并会绘制、分析回路，能按照回路图进行元件的安装和调试，会分析故障；能根据自动生产线设备的结构图进行装配、调试机器，并能对其他同类设备进行分析和使用；获得对自动机与生产线生产、装配车间的管理能力。同时，培养学生具有良好的思想政治素质、身体素质和文化基础。毕业生就业岗位主要是自动机械及成套生产线制造岗位，如机电设备零部件设计、整机设计、制造检验、安装与调试、外协与销售。自动机械及成套生产线使用岗位，如在液态饮料、调味品、奶制品、日化品、及食品等生产企业，从事设备安装、调试、维修、运行与管理。其他机电一体化产品及成套制造企业，如地铁安装调试、汽车装配，游乐设备装配及使用，烟草包装设备安装与维护，塑料加工设备安装调试，印刷包装设备安装调试，工业机器人安装调试及应用等。
2.专业人才培养方案的实施。专业核心课程实施项目化教学，采取学习任务与工作任务一致、课堂与实习地点一体、仿真与生产结合、专职与兼职教师合作的工学结合教学模式。[2]对自动生产设备安装与维修、典型自动机控制技术、工业机器人操作维护与编程等课程，采取分阶段教学，第一阶段由专任教师进行多媒体分析讲授，设备工作原理、结构等理论知识，及对工艺原理、结构的仿真分析，第二阶段集中实践教学，专任教师与兼职教师合作完成，将学生分组，围绕设备观察、分析，答疑，按照行动导向教学法，进行设备零部件拆装、维修等项目实训，并根据项目情况，定期轮换。
3.实施人才共育的形式、途径与方法。积极学习和借鉴新加坡、德国的职业教育先进理念，探索并实施教学做一体化、边做边学的教学方法，采用现代化教学手段，给学生传授更多的信息量，注重培养学生的自主学习能力、专业动手能力和职业综合能力。每届学生在第五学期进行有专业特色的《生产线安装与调试》实习，这是专业工学结合教学中一个重要的实践性环节。采取的形式是：实习前由专业教师和企业，就学生的实习岗位、实习项目、管理和安全等方面进行协商，签订校、企和实习生三方实习协议，明确各方的责权利。学生深入企业生产现场，成为企业准员工，按照企业的规章制度做事，在校内外指导教师的指导下，参加专业相关自动机械设备的制造、安装、调试、运行、维护，达到理论联系实际、训练专业基本技能和职业素养，同时学会如何正确认识和融入社会。另外，还将“挑战杯”等项目与毕业设计结合起来，以赛促学，提升学生综合运用所学知识解决问题的能力，提高毕业设计的质量。
二、专业教学改革特色与创新
1.创新工学结合的人才培养模式。按照校企协同育人的理念，与行业企业共同研讨，对机电专业人才培养模式进行创新，学生在“厂中校、校中厂”的教学情境中，进行课堂仿真学习、实训室里实践学习、实习基地车间生产训练，即车间做课堂，上班即上课；同时还有在企业里的课堂分析与思考。这样，学生在做中学、学中做，教师在做学中施教，学生的知识、技能、素质得到综合训练。
2.构建专业基础宽厚、特色鲜明的课程体系。基于机电专业岗位职业能力，构建了“以自动生产线工作过程为导向，以培养设备制造、安装、调试、运行等岗位技术能力为主线”的课程体系，设置了专业根基宽厚的专业技术课程，培养学生掌握机械工程、电气电子工程、信息控制技术的基本知识与技能，具备自主学习能力，获得可持续发展和再就业适应能力。[3]设置特色鲜明的核心课程，培养专业核心与综合能力，能适应工作岗位、快速与社会接轨。专业课程教学内容更丰富，由原来的灌装生产线设备扩展到诸如包装印刷机械、加工成型机械、工业机器人与机械手等自动生产线领域，涉及范围更宽广。
3.做学一体，教学手段与方法灵活多样。积极开展课堂与现场一体化教学，实施项目驱动“分步”实践教学法，车间做课堂，工作中上课，不同内容、不同手段，灵活运用，教学做一体化。对机电设备的原理性、陈述性知识，采取多媒体课室、车间现场集中教学，以动作模拟，原理仿真、视频教材等进行分析；对于测绘、拆卸、安装、调试、检测类技能培养，采取在实训室、企业车间现场，教师或师傅示范指导、培训录像观看、学生动手实践的手段与方法，力求实现最佳教学效果。
4.实践教学条件有很大改善。按照企业模式和专业教学要求规划实训室，校内生产性实训条件不断改善，满足课程改革和专业发展需要，建设自动生产线技术实训基地，改建、扩建、新建专业实训室，现有150个工位，满足实训需要。通过多种方式巩固和新建校外实习基地，近年来新建了30家校外实习基地，满足学生校外教学实习和顶岗实习的需要。
三、专业建设的进一步提升
1.重点培养，均衡发展，提升教师水平与能力。用两三年时间，培养具有广泛影响力和国际视野的双师型、教授级专业带头人。重点培养中青年骨干教师，分批次送往国内外一流院校进修、知名企业培训，着重培养其机电设备的制造、装配调试专业技能，提高专业执教水平。采取企业推荐与学校考核相结合，聘请既有理论水平又有丰富机电产品设计制造、安装、调试实践经验的企业技术人员作为兼职教师。建设兼职教师资源库，由兼职教师担任专业性、技术性强的实践类课程教学。涉及食品、轻化工自动生产线设备的制造及应用、地铁安装调试、汽车装配、游乐设备装配及使用、烟草机械使用维护、工业机器人安装调试等领域。
2.拓宽视野，加强专业内涵建设。围绕广东轻工行业技能型人才的需求，利用本专业的校企合作基础，创新校企合作平台，加深校企合作的力度和深度，并以专业内涵建设为核心，加强专业的国际合作。课程按照分级开发、全面提升的思路，设置“机电一体化认知课—机电技术基础课—机电职业能力综合课—可持续发展的拓展类”。依托实习基地，以新材料、新工艺、新方法、新标准为原则，编撰与科技发展相适应、适合机电专业人才培养的专业教材。
3.创造条件，提高实践育人效果。结合学校的“重点平台建设跃升”计划，以“广东省自动生产线装备研发技术平台”项目为依托，完善现有校内实践教学条件，购置一批机电产品单元装置，包括机电传动单元、工业机器人、机械手单元、游乐设备单元、地铁控制单元、烟草机械单元、塑料机械单元等，满足分组教学，现场进行结构分解、维修装配、仿真分析，着重培养学生的动手能力、分析决策和创新思维能力。维护好原有轻工包装生产线设备制造与使用企业实习基地，加强与大型企业的合作，开拓新校外基地，涉及烟草设备、地铁设备、汽车装配、游乐设备、塑料加工设备等机电产品制造与使用诸多领域，拓宽本专业就业面。
4.对接产业，增强社会服务能力。作为面向轻工业服务的轻工机械行业产品门类众多、标准化程度不高、企业规模不大，中小型民营轻工机械企业占相当比例。在目前生产一线用工紧张的形势下，很多中小型企业希望学校能灵活实施专业人才培养方案，尽快解决设备工程现场安装调试、技术服务方面用人难的问题。我们提出“就地培养”措施，教师紧密联系企业，主动面向本行业企业开展企业员工和从业人员的培训和学历提升，积极开展对口支援与交流。第四学期后期，企业来校进行宣传介绍，鼓励学生报名，初步预订学生为准员工，第五学期以实习组形式整个学期到企业实习，教师送课到企业现场教学、就地培养，解决企业问题。同时，充分利用现代信息技术，改造传统教学模式，开发应用仿真流程、虚拟生产等数字化教学资源，搭建校企数字传输课程，实现校企联合教学，做到共享优质教学资源。
机电一体化论文论文篇4
[论文摘要]机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。
一、机电一体化的基本概念
机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。
（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。
（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。
（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。
（四）具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。
（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。
机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。
①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。
②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。
③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、Ct扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。
⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。
二、机电一体化产品的构成及特点
机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。
（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。
（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。
（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。
机电一体化论文论文篇5
关键词：机电一体化仿真容错纠错
一、引言
现代机电产品正朝着集成化、自动化、智能化的方向发展，有的机电产品对人的依赖性越来越小，发生故障根本不可能由人去维修，有的机电产品形成大系统，一旦发生故障可能导致重大事故，并造成巨大经济损失。例如：美国发射的“勇气”号火星车和“机遇”号火星车，在太空飞行半年之久，一旦有了故障靠人去诊断和维修是根本不可能的;2008年8月巴西一枚VLS-3型卫星运载火箭，在接受最后检测时突然爆炸，导致现场21人被炸死，另有20多人身受重伤。
这些集成化、自动化、智能化的机电系统发生故障的随机性很强，往往难以预料，但工程实践表明除了少数突发故障以外，大多数故障是一个渐进的过程。如果早期发现，及时采取恰当的措施是完全可以防止的，机电产品容错纠错设计与仿真技术研究以及容错技术的应用正是顺应了这种需求。
容错技术为提高系统的可靠性开辟了一条新的途径。虽然人们无法保证所设计的系统各个构成环节的绝对可靠，但若把容错的概念引入到机电产品，可以使各个故障因素对产品性能的影响被显著削弱，这就意味着间接地提高了产品的可靠性。研究和应用容错技术，对于保障机电系统运行的连续性和安全性，减少安全事故，提高现代机电产品的经济效益和社会效益，具有非常重要的意义。
二、仿生硬件容错研究现状
随着电路系统功能的复杂化，传统的硬件容错技术越来越不能满足日益庞大的电路系统要求。为了提高系统可靠性，人们提出了动态地对故障进行自检测、自修复的要求，并努力寻找新的容错设计方法。早在20世纪50年代末，计算机之父冯•诺依曼就提出了研制具有自繁殖与自修复能力通用机器的伟大构想。
研究人员从自然界得到灵感，将自然计算(如进化计算，胚胎理论等)引入到硬件设计中从而形成仿生硬件(Bio-inspiredHardware，BHw)。仿生硬件的概念最初是由瑞士联邦工学院于1992年提出的，虽然历史不长，但其发展非常迅速，现在已经成为国际上的研究热点之一。仿生硬件早期也称为进化硬件(evolvableHardware，eHw)。a.thompson等人较早提出了eHw应用于容错方面的想法。仿生硬件是一种能根据外部环境的变化而自主地、动态地改变自身的结构和行为以适应其生存环境的硬件电路，它可以像生物一样具有硬件自适应、自组织、自修复特性。采用仿生硬件实现的容错，不需要显式冗余，而是利用进化本身固有容错的特性，这种特性带来的优势是传统方法通过静态冗余实现容错所不能比拟的。
三、仿生硬件的容错技术新思路
基于仿生硬件的容错研究，对建立借鉴生物进化机制的硬件容错新理论、新模型和新方法，提高硬件系统的可靠性，具有至关重要的意义。
(一)胚胎型仿生硬件的容错体系结构和容错原理
仿生硬件可以分为进化型和胚胎型，其中胚胎型仿生硬件也称为胚胎电子系统，是模仿生物的多细胞容错机制实现的硬件。
胚胎型仿生硬件的容错体系结构，主要由胚胎细胞、开关阵和线轨组成。开关阵根据可编程连线的控制信号完成开关闭合，控制线轨内各线段的使用。胚胎细胞包含存储器、坐标发生器、i/o换向块、功能单元、直接连线、可编程连线、控制模块等。存储器用于保存配置数据位串，并根据细胞状态和坐标发生器计算出的结果，从配置位串中提取一段经译码后对胚胎电子细胞的换向块和功能单元进行配置。坐标发生器根据每个细胞最近两侧(左侧和下侧)邻居细胞的坐标为其分配坐标。i/o换向块为细胞功能单元间的可编程连线提供控制信号。功能单元用于实现一个n输入的布尔函数，用于实现所需的细胞功能。直接连线负责功能单元之间的相互通信。可编程连线传递控制信号控制开关阵。控制模块完成细胞的工作状态检测、故障诊断、控制细胞冗余切换。
(二)胚胎型仿生硬件实现容错的策略
为了实现对故障细胞的容错，常用的容错策略有两种：行(列)取消和细胞取消策略，通过记录有错的单元位置，重新布线，用其他备用的单元来代替。
但是对于连线资源故障，这些策略并未给出相应的对策。在深入研究胚胎仿生硬件容错体系结构的基础上，本文提出一种针对线轨故障的容错策略。
1.行(列)取消策略。在行(列)取消中，若一个细胞出错，则它所在行(列)的所有细胞都将被取消，而该行(列)细胞的功能将被其上一行(右一列)的细胞所代替，即当一个细胞出错时，细胞所在行(列)上移(右移)到一个备用行(备用列)来代替它当前的工作。
2.细胞取消策略。在细胞取消中，用备用细胞代替故障细胞分两个阶段。当某一行的出错细胞数超过备用细胞数时，整行被取消，行细胞上移，用备用行取代出错行的功能。
(三)胚胎型仿生硬件实现容错的流程
胚胎型仿生硬件容错的流程为：
(1)根据设计需求选择器件，确定硬件设计方案；
(2)以电路结构及有关参数等作为染色体进行编码，按照进化算法的进化模式对系统进行进化操作；
(3)一般以电路的功能与预期结果的符合程度作为个体的适应度。根据给定的输入条件或测试集，通过基于电路模型的仿真测试或实测计算群体中的每个个体的适应度；
(四)胚胎型仿生硬件内部错误检测机制
错误检测是胚胎型仿生硬件实现容错的前提，本文在此着重研究针对细胞故障的错误检测机制。
基于细胞功能单元的三模冗余与多数表决器电路实现是硬件容错常用的冗余容错策略。
多数表决器判断输出多数细胞模块的信号，但并不能判断出具体哪个细胞出现了错误，也就没法启动对出错细胞的重启动或重构来修复该细胞。为了能检测出错细胞的具置，从而修复该细胞，进一步提高三模冗余的可靠性，需要设计相应的差错检测器。
参考文献：
[1]高金吉，装备系统故障自愈原理研究.中国工程科学，2009(5).
机电一体化论文论文篇6
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已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。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、微电子技术及其它新技术的简单组合、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，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。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，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。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。（2）20世纪70—80年代为第二阶段，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。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，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：mechatronics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；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予很大的关注和支持。（3）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。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，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，使机电一体化进一步建立了坚实的基础，并且逐渐形成完整的学科体系。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“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，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。
3机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：
3．1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。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，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。
3．2模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。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、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突，近期很难制定出国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业，还是对生产机电一体化产品的企业，模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3．3网络化
20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到、质量可靠，很快就会畅销全球。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的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computerintegratedappliancesystem，CiaS)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3．4微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（memS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。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、信息等方面具有无可比拟的优势。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。
3．5环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
3．6系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除RS232外，还有RS485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
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和产物。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［m］．北京：科学出版社，2004.
［2］李运华．机电控制［m］．北京：北京航空航天大学出版社，2003.
机电一体化论文论文篇7
当今时代是一个“百家争鸣”的科学技术时代，各种科技的相互渗透，使得机电一体化技术在各个领域里都发挥出了不可替代的作用。
1.1在建筑材料生产中的应用目前，我国在施工建设方面的要求越来越高，相应的，对于建筑材料的生产更是提出了较高的要求。这样一来，机电一体化技术就成了有关单位的首要选择。毕竟机电一体化是一种综合技术，其高质量、高性能、多功能、低能耗的特性对于建筑材料的生产有着至关重要的作用。此外，材料的级配控制对于现代建筑和公共设施相当重要。一旦有级配误差现象的出现，必定会减短建筑和公共设施的寿命，安全问题就得不到保障。然而，在建筑材料中应用机电一体化技术就可以实现微机控制，使级配的误差降到最小。
1.2在现代制造业方面的应用现代制造业强调有效利用一切资源，逐渐以机器代替人力来获得生产盈利，绿色的现代化制造具有虚拟化、网络化、智能化等特点。下面通过对Li/mno2扣式电池生产过程的介绍来向读者说明机电一体化技术在制造业方面的应用。Li/mno2扣式电池的生产有以下几道程序：先上负极片，然后加隔热板并把电解液注入其中，最后上正极片、渗透。这种自动组装生产的控制系统通过采用pLC技术进行控制，通过触摸系统中的传感器来监测生产过程中的状态，一旦有系统故障出现，机械装置就会自动报警。如果生产过程中出现不合格的产品，该系统还会将其自动剔除。漫反射光电开关、对射光电开关、磁性开关、行程开关、接近开关、压力传感器等原件在pCL控制系统中担任着检测作用，气缸、冲床、电视、振动料斗、状态显示灯以及声光报警器等部件在该系统中担任着执行作用。
1.3在钢铁企业中的应用
1.3.1分布式控制系统（DCS）一台中央电脑、若干台现场测控电脑和智能控制单元，这就是分布式控制系统的组成部件。通过中央电脑对现场测控电脑和智能控制单元的指挥来监视、管理、操作和分散控制生产过程。相比集中型控制系统，分布式控制系统具有安全性高、功能强的特点。很显然，分布式控制系统已成为引领机电一体化系统的潮流。
1.3.2开放式控制系统“开放”意味着解除封锁、限制。开放式控制系统可以使不同厂家的产品得到互换和兼容，实现资源共享，技术交流，促进企业共同进步。工业通信网络是开放式控制系统中重要组成部分，其可以实现管理计算机和控制设备的互联，从而集控制与决策、管理、经营于一体。
1.3.3计算机集成制造系统（CimS）计算机集成制造系统是集人、技术、经营三者而成的一种产物。在钢铁企业中应用CimS不仅可以提高劳动生产力，还可以提高员工的技术水平，可以对企业的发展做出极大的贡献。国家产业结构的优化离不开CimS技术，CimS技术的应用与推广，还可以提高企业在国际市场上的竞争力。
1.4在煤矿企业中的应用众所周知，煤矿的地下开采作业是非常危险的，恶劣的环境和无法预知的自然灾害时时刻刻都对工人的人身安全造成威胁。所以，世界各国都在力求寻找一种能够用机器替代人力的先进技术。而机电一体化技术正符合这一技术要求，可以使井下作业变得自动化、机械化。井下机器人的智能化操作对煤矿企业的发展有着史无前例的重要贡献。
2机电一体化的发展方向
2.1绿色化当今时代，人类的生活因工业科技的发展而发生着巨大变化。我们在享受着美好生活的同时，更应该注意到生态环境的污染，地球资源的减少。因此，工业绿色化已成为人们奋斗的目标。绿色的机电一体化产品在这个工业时代里必将发挥出重大作用。
2.2光机电一体化组成机电一体化系统的部件有能源系统、传感系统、机械结构和信息处理系统等。在机电一体化系统中引进光学技术，可以把光学技术优点用于其能源系统、传感系统和信息处理系统中，实现由机电一体化向光机电一体化的改进转变。
2.3智能化21世纪是一个智能化的时代，人工智能也逐渐运用于机电一体化技术中。机电一体化的智能化除了一些控制理论外，还吸收了多方面的新方法、新思维。例如，人工智能、计算机科学、生理学、心理学、模糊数学等等。尽管机电一体化产品是不可能和人类拥有相同智能的，但是，其高性能的微处理器却完全有可能使产品具有低级智能。
2.4网络化20世纪90年代，网络技术得到了突飞猛进的发展，在工业生产、科学技术、军事、教学等方面都有所应用。随着网络化的广泛普及，在网络的基础上应运而生的高科技技术也在改变着时代。属于机电一体化产品的远程控制终端设备在各种领域中都发挥出了其应有的价值。由于计算机的推广应用，使人们在家里就能享受到机电一体化带来的便利。所以，机电一体化的发展毫无疑问会向着网络化发展。
3结语
机电一体化论文论文篇8
随着人工智能技术的发展和在机电一体化技术中的应用，高智能已经成为了机电一体化发展的主要方向，相关的技术和研究人员也在不断的研究，现如今高智能的机器人和数控设备已经可以代替人类完成一些危险性较高、精密度要求高、工序比较复杂的工作，节省了劳动力，也更加方便的得到了所需要的产品和服务，目前很多的研究人员逐步的将运筹学、模糊数学、心理学等多种智能化的学科逐渐引进到机电一体化技术中，这样能够有效的促进机电一体化系统判断推理能力和自主决策能力，这样能够方便人们对机电一体化设备进行控制。
2区域模块化
区域模块化也是机电一体化发展的重要趋势之一，针对使机电一体化产品的各个单元实现区域模块化管理是一项比较复杂、涉及面广的工程，例如，在进行智能减速、智能变速等相关功能研制的过程中，要充分的实现集图形、图像识别、视觉效果等其他附属的功能的控制单元等模块化，这样可以更加标准、准确的衡量相应的控制单元以及动力单元，进一步的提高各个单元的性能，也可以使机电一体化产品相应的功能之间的联系更加紧密，使一个区域模块更加有效的运行，只有这样才能方便人们对机电一体化产品的应用，提高机电一体化产品的利用程度、可装配性、可维修性等，经过研究和推理，可以得出机电一体化模块是未来机电一体化产品的主要方向，随着未来技术发展的不断深入，机电一体化产品实现模块化的步伐也在不断的加深。
3环保绿色化
机电一体化技术的发展给人们的生产和生活中带来了巨大的变化，丰富了人们的的物质生活，同时也给人们的生活环境带来了负面影响，资源的过度开发利用，加重了生态环境的负担，近些年来，越来越多的国家和组织逐渐重视到环境保护的重要性，人们环保意识的增强，要求机电一体化产品在设计、制造、使用和销毁的过程中要减少对环境的污染，因此机电产品的环保绿色化是未来发展的一大亮点，人们环境保护意识的提高，造成了一些对环境有危害且危害较大的产品失去市场价值，设计和生产绿色环保的机电一体化产品具有很广阔的发展前景，也成为未来竞争的关键所在。
4网络化
计算机网络技术近些年来的发展势头更加迅猛，这也促进了机电一体化系统的进一步的发展，计算机网络技术的兴起及发展，给人们的生产、生活带来了巨大的变革，机电一体化技术的发展也受到了计算机技术的影响，机电一体化设备通过对计算机网络技术的应用可以有效的实现远程自动化控制。计算机网络技术的应用和改革开放的不断深入，使国际上先进的机电一体化产品不断涌入我国，这也为我国进行深入的研究提供了便利条件，促进了国内机电一体化技术的发展，机电技术发展和计算机技术的发展相辅相成，因此计算机技术的不断进步也有利于存进计算机网络技术的发展，目前，利用计算机网络技术可以实促进了机电一体化技术产品更加快捷的推向市场，和生产商之间的技术交流，计算机网络技术势必会推动机电一体化技术的发展，也会继续为人们提供更多、更优质的服务。
5微型精密化
机电一体化技术向微型精密化的方向发展的主要是纳米技术的不断深入发展，机电一体化的微型精密化产品体积小、携带方便、耗能低等，这些优点使得机电一体化产品的微型精密化技术不断进步，应用范围也逐渐扩大，因此，机电一体化微型精密化技术具有比较广阔的发展前景和强大动力，但是想要实现机电一体化微型精密化需要精密的加工工艺以及先进的设备作为强大的后盾，因此需要相关的研究人员不断努力，不断提高我国先进的技术发展。
6总结
机电一体化论文论文篇9
1）提高性能。机电一体化产品在使用过程中通过控制技术和数字显示在控制平面，再通过按钮完成相应操作，在操作过程中适当的简化了操作的复杂度，使操作变得更加便捷。在机电一体化的现实过程中通过电子实现智能化指挥。2）方便对机械调式和养护。利用机电一体化技术科以对机械工程实现合理控制，在不对配件进行修改的前提下，只要输入相应的程序，就可以依据工程特点做出合理的调整和变化。针对原有的储备功能提前安装多种体系，满足机械产品在生产过程中的需求，从而实现自动化操作，提高机械生产效率。同时在对机电一体化技术的应用上可以对自动报警系统进行合理应用，自动监测出工程机械中出现的故障，并利用科学的措施对故障进行合理的处理，保证了机电一体化设备在运行过程中变得更加合理[3]。3）提高设备安全性。机电一体化产品集修复、监控、报警等功能与一体，与传统机械设备相比，机电一体化设备获得了明显提升，这使得机电一体化设备如果在应用过程中出现故障，可以自己对自身中存在的故障进行修复，这在一定程度上提高了设备安全性。4）增加了使用范围。传统机械产品过于单一，而机电一体化产品则改变了这一现况。机械一体化产品使成长技术变得更加多样，从而增加了工程机械设备的使用范围，机械设备使用范围的增加对我国机械工程的发展有着不可估量的作用。
2机电一体化在机械制造业中的应用措施
1）监控系统。在工程机械中对机械一体化技术进行应用，可以安装自动报警系统和故障诊治系统，从而对工程机械中的液压系统、传统系统等装置实施实时监控。工程机械在工作过程中如果监控系统出现了异常状况，系统将会自动寻找发生故障的设备，并对故障地点进行确认，同时会在第一时间内发出警报，使工作人员意识到故障的发生。可见，在机械制造中对机电一体化技术进行利用不但可以提高工作效率，而且也使工作人员的工作环境得到了改善，有效的降低工程机械设备出现损坏的可能，有效的缩短了维修时间，延长了机械寿命，从而提高了机械在生产过程中的经济效益。2）控制柴机。通过机电一体化设备可以控制油门系统，将升温控制系统和电子调速器安装在柴油机上，可以有效提高在柴油机控制上的便捷性，从而提高工程机械的经济效益、安全性。3）降低能耗，提高生产率。传统的工程机械不仅耗能高，而且生产率低。在对机电一体化技术进行应用后，耗能高，生产率低等现象得到了巨大改观。例如，例如在传统工程机械中液压机在能量上的利用率不足30%，而且生产率很低，而将机电一体化技术应用的机械制造行业中后，在液压挖掘机中安装电子监控系统。系统安装后，通过测试可以发现，设备在能源消耗上变得更少，同时生产率也获得了有效的提高，也可将电子调速器安装在柴油机上，柴油机则可通过自己工作的实际情况对工作模式进行适当的调整，从而对柴油机在能源上的消耗进行合理控制，提高采油机的工作效率。4）机电一体化应用中的基础技术。机电一体化应用中涉及到许多基础技术，这里面对以下三点基础技术进行重点介绍：①计算机集成制造，CimS合理的将人、生产管理以及控制构成一个统一的整体，实现在原料、设计、生产、出货整个过程的全局控制。从目前情况来看机械制造已经初步实现了全过程自动化，但“自动化孤岛”管理很难适应现在企业在实际生产中的需求，因此在日后的发展中，要逐渐实现资源共享，对生产过程要进行统一管理，从而满足生产需求。②现场总线，现场总线的主要作用就是对控制室内中的设备、仪表之间的数字式之间的通信。传统的信号传输技术已经无法满足现代生产需要，因此应当利用现场总线技术对其进行合理取代，能够实现对现场的仪表实现同更高级的控制系统之间进行双向传送。③交流传动，在机械制造中传动技术有着不可替代的作用，微电子技术以及电力电子技术的发展为交流调速技术发展提供了有力的支持，因为交流传动技术与直流传动相比有着许多优点，因此随着技术的日益成熟、时间的推移，直流传统将会被交流传统所取代。数字技术的发展为矢量控制技术的实现提供了有力的支持。与此同时，直流调速水平也正逐渐的被交流调速超越。
3机电一体化技术未来发展趋势
1）数字化。机械制造业微控制器的发展为机电产品向数字化发展打下坚实的基础，而计算机网络技术的快速发展则为机电一体化向数字化发展铺平了道路，机电一体化软件产品在实现数字化必须要具有可靠性、易操作、自我诊断等多方面的优秀能力。数字化操作将会机电设备显示远程操作及诊断和修复。2）网络化。局域网技术和现场总线技术使家用电器网络化变成为了可能，在家庭中可以利用网将所有的用电器都集中在一起，从而体验高技术带来的好处。由此可见，机电一体化产品应该朝着网络化方向发展。3）智能化。实际生产中使用的机电产品要想在使用中发挥出本身的优势就必须要具有思考能力，能够对出现的问题进行推理判断，并且可以依据推理从而做出准确决策。例如，在CnC数控机床上加入人机对话等。同时随着神经网络、小波理论技术的发展也为机电一体化技术发展提供了一片新的天地。
4结束语
机电一体化论文论文篇10
传感器是一种检测装置，其测量对象是被检测系统的信息，然后将其以不同的形式进行传输、处理和管理等工作，从而能够实现对被检测系统信息数据的自动测量和控制。简单来说，传感器的作用就是类似于人的感觉器官，帮助机电一体化系统探索和发现系统当中存在的问题。因此，将传感器技术应用于检测机电一体化系统的操作对象以及运行环境状态，能够精确、快速的获取机电一体化系统的运作信息，有效地提高了机电一体化系统的运行水平。目前，传感器技术已经被广泛用于人们的生活和生产当中，引起了人们的高度重视。但是与此同时，由于传感器技术在我国的起步较晚，在发展过程中仍然存在着一些局限性，因此为了提高传感器技术的精确度，还需要对其进行进一步的改进与完善。
2传感器技术在机电一体化中的应用价值
机电一体化技术包含机械制造技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术以及人工智能技术等多方面内容，在发展过程中直接导致了自动化技术的产生。而从某种程度上说，传感器技术是机电一体化发展过程中不可缺少的关键技术，影响着机电一体化系统的自动化程度，具有非常重要的应用价值。
2.1传感器技术在机械加工过程中的应用
众所周知，在机械加工的过程中，需要检测的地方有很多，下面将从两个个方面进行简要介绍：第一，将传感器技术应用于机械的切削过程和机床运行过程。现阶段，在切削方面，传感器技术主要是对切削过程中的机械设备切削力的变化状态进行控制，通过分析这个过程当中的相关数据，从而实现对设备运行状态的了解，保证切削过程的顺利进行，提高切削过程的生产效率，以及降低材料的消耗量。将传感器技术应用到机床的运行当中，主要是为了对机床的驱动系统、温度进行检测，从而保证机床运行的安全性，通过分析得到的相应参数，从而不断提高机床的运行效率和精度。第二，将传感器技术应用到工件的生产过程。与切削和机床的运行过程相比，工件的生产过程监视是非常重要，而且研究和应用也是最早、最多的。首先，在加工之前需要对所用的加工设备和坯件进行自动检查，从而保证加工过程的正常进行，比如说自动判断和调整坯件的夹持方位等；其次，在加工过程中，也有严格的要求，对切削的剫、力度、扭矩等参数都需要进行自动检测，以保证加工条件处于最佳状态，除此之外，对于在这个过程中加入传感技术的其他目的还在于提高切削过程的生产效率；最后，在加工完成之后还需要对工件的合格与否进行测量，例如工件的尺寸、粗糙程度、形状等，由于检查的过程比较繁琐和复杂，所以这些检测需要能够自动的进行，并且可以将检测结果直接输入到下一道程序，从而选用合格的产品。
2.2传感器技术在汽车行业中的应用
近年来，随着传感器技术在汽车行业中的广泛应用，现代汽车不断朝着智能化、小型化和电子化发展，进入了全新时期。目前，在汽车的制造过程中，为了实现汽车的机电一体化，需要用自动控制系统来代替传统的机械式控制装置，将先进的监测和控制技术扩大到汽车的全身，从而全面改善汽车的功能，不断增加汽车的人性化服务、减少排气污染和汽油损耗、提高汽车的安全驾驶和舒适性。比如说，在实现汽车的一体化过程中，凡是和电子控制有关的系统或是装置都离不开传感器的应用，尤其是在安全报警装置、信息装置和自动变速器等装置当中，所以这也要求传感器能够适应恶劣的环境，无论是尘土弥漫还是风雨交加的时候，都能够保证具有很好的密封性，与此同时还应该具备一定的抗干扰能力，尤其是安装在汽车发动机内的传感器，需要能够承受得住发动机在工作时的高温和高压环境。
3我国传感器技术在机电一体化中的发展现状和未来方向