机械电子工程特点十篇

发布时间:2024-04-25 22:29:25

机械电子工程特点篇1

[关键词]机械电子工程;技术要点;技术应用

中图分类号:tH122文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)25-0163-01

机械电子工程是一种代表性的高新技术,是现代科技高速发展的重要产物。当前世界各国都在大力研究机械电子工程,并投入了大量的资金。机械电子工程在我国也是一项重要的现代化产业,在提升我国综合国力和国际竞争力上发挥着重要的作用。因此,我们有必要对机械电子工程的设计问题进行分析。

1、机械电子工程中的技术要点

在机械电子工程设计中,eDa技术是一种新技术,是机械电子工程设计中非常重要的技术。在实际应用过程中,eDa技术的主要载体是能进行大规模编程的逻辑器件,在进行编程的时候,使用硬件描述语言的表达方式。在eDa技术应用的过程中,需要利用计算机和可编程逻辑器件等,作为开发软件或试验软件,对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射,最终形成电子新系统或专用集成芯片。eDa技术的发展是在电子电路CaD技术上形成的计算机软件系统。eDa技术的组成部件是编译器、综合器、下载器和适配器,对于综合器,是用来将设计师的设计文件进行转换,成为该系统的门级描述,综合器的作用其实就是能将硬件和软件进行相互连接[1]。对于适配器,是能生成最终下载文件,并能将其安排到指定对的器件中。

目前,在机械电子工程设计方面,主要的核心技术就是eDa技术,其主要是因为在eDa技术中应用的是HDL高级语言,HDL高级语言可以实现公开利用、描述范围广,在进行机械电子设计中,能起到非常多的辅助作用,在进行后期交流、修改和保存的过中也十分方便,且该语言能对现有的已经完成的设计方案进行自动在线升级。另外,eDa技术有着非常高的自动化程度,对一些常规的仿真、纠错等工作能够快速完成。

2、eDa技术在机械电子工程设计中的主要应用

2.1仿真分析

在确定机械电子工程的设计方案后,就要通过科学的系统仿真或者结构模拟,对设计方案的科学性、合理性以及可行性进行分析和研究。通过分析和研究,才能保证在后续实践中,设计方案的顺利应用。而在电子设计中应用eDa技术进行仿真分析能够为伪真分析提供良好的技术支持,eDa技术进行的仿真分析,是通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来实现的,经过构建和仿真系统,能准确验证一些理论和构思的合理性,能够很好的对设计方案进行推广和使用。另外,eDa技术在完成仿真分析后,能够对各个电路的实际结构、电路结构的正确性以及性能指标进行分析。这种采用eDa技术进行的仿真能够使我国的机械电子工程设计水平得到很大的提高。

2.2电路特性优化设计

对设计方案进行优化,主要目的是保证电子元件在实际应用过程中的稳定性和可靠性,而要想实现这一目标就要能够保证其有最佳的容差和工作环境温度。在实际工作中,要对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面勘测和分析,而传统的电子工程设计方法是很难实现这一点的,并且还会导致所得到的设计方案存在某些漏洞和误差,从而不能有效保障电子元件的实际容差和工作环境温度。通过eDa技术对电路特性进行优化设计能够有效解决这一问题,其主要原因是eDa技术能够对温度进行统计分析,进而根据统计分析结果确定最佳电子元件参数和电路结构图,并获得相应的环境温度[2]。由此看来,eDa技术对电路特性的优化设计,不仅能能对机械电子工程设计方案进行优化、完善,还能够保证电子元件在实际工作环境中的稳定性。

2.3eDa技术对电路特性进行有效分析

对电路特性进行有效分析,是eDa技术中非常重要的部分,其中主要原因是因为在机械电子工程方案设计过程中,基本上所有的理论分析都是在数据测试和特性分析的基础上来进行的,所以在数据测试和特性分析方面所获得的数据必须保证其准确性和及时性。而传统的电子工程设计方法,由于受到多方影响,使得其在数据测试和特性分析等方面存在问题,不能保证电路测试的实际精度,甚至对产品后期使用的稳定性有所影响。而eDa技术对电路特性进行分析,能够对整个系统进行全面的、精确的测试,避免设计方案出现结构性的差异,保证了机械电子工程设计方案的合理性和科学性。

2.4在机械结构中要防止静电发生

近年来,电子产品的发展主要是以轻薄为发展趋势,而愈加缩小的线路和密集的电子元件排列,对静电的防治有着更高的要求,静电电流会对电子元件造成致命的毁坏。静电电场对周边电荷的吸引力,会导致集成电路的烧毁,所以,在实际工作中,工作人员要做好静电防护工作,降低静电发生的概率。

3、电子工程设计过程中存在的问题

3.1缺乏特定的人才教育

我国从事机械电子工程行业的设计人员较多,但是机械电子工程行业需要设计人员应有广泛的视野,对于先进的知识清晰了解。我国高校中机械电子工程专业的学生也较多,造成这些学生无法接受系统型管理,呈现出分散式特点。

3.2缺乏系统性的未来发展规划

我国机械电子工程企业在实际建设中都较为独立,企业间的沟通交流较少,造成整个机械电子工程行业并无法将有效信息资源共享,我国机械电子工程企已经长时间保持着这种发展模式,造成我国机械电子工程设计理念无法更新。

3.3缺乏对于设计成果的保护

目前,我国机械电子市场存在大量的虚假产品,甚至出现了仿冒他人产品的问题,造成我国机械电子市场出现这种情况的较多,但是主要是我国对于电子设计成果的保护法律较为缺乏,机械电子工程设计人员设计出的成果没有受到保护,在而就是我国从事机械电子工程设计的人员缺乏成果保护意义,因此经常出现假冒产品的设计。

结语

机械电子工程的发展极大的推动了我国科技的发展和进步,当前我国的机械电子工程人员一直在不断增加,但工程人员的综合能力和素质还有待提高,并且机械电子技术在应用过程中也存在很多问题。本文通过对机械电子工程的技术要点和应用进行研究,希望可以给机械电子工程的发展带来帮助。

参考文献

机械电子工程特点篇2

关键词:机械电子;工程设计;技术要点

众所周知,电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科,是推动我国经济增长的主要力量。近些年来,电子工程快速发展,在教育和科研等多方面取得很大的成功,其水平达到了一个新的高度,但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题,并且其设计人员应该储备一定的知识,在设计方案中能发现问题,并采取解决措施,在此基础上优化设计方法。

1eDa技术的发展介绍

eDa技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用,其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等,每个部件发挥着特定的功能,eDa技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件,硬件描述语言是eDa技术在编辑中的表达方式。eDa技术拥有公开优势和描述范围广的优点,其自动化程度高,同时,在设计方案中有很高的辅助作用,减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力,能够快速解决在设计工程中出现的错误,方便操作者的调试。也正是因为eDa技术拥有很多的优势,因此逐渐被人们关注,但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点,人们质疑eDa技术认识不够,同时又由于eDa技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域,因此电子工程将面临诸多的挑战。

2机械电子设计要点

2.1仿真技术

机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟,对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术,其作用在于对设计方案在实际应用的模拟,通过建立数学模型及进行处理,发现设计方案的是否合理和科学,验证设计方案,避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题,保证方案在实际中的应用,同时,eDa技术还具有对电路结构和性能,各个电路的实际结构等进行检测和分析。

2.2对电路特性进行有效分析

对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低,是eDa技术中不可或缺的部分,它决定设计方案能否在实际中得以应用,机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过eDa技术对电路特性进行有效分析,从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性,因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中,其技术相对落后,从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度,可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是,eDa技术能够精密准确的测试,确保该测量的准确度在一个较高的水平,在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点,因此能够避免设计方案出现结构性的错误,确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。

2.3优化设计

eDa技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据,能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果,优化设计就是利用eDa技术,保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差,提高方案的有效性,保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化,完善设计方案,但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求,不能保证其准确性及完整性,无法发现设计方案中存在的问题,难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势,提高其效率,可见,优化设计必须的使用eDa技术。

2.4机械结构要注意防止静电

机械结构是以一定的理论为依据,根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案,应用于实物,最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展,电子产品以轻、薄占极大的发展优势,因此,就必须对集成电路元件加以严格的管理,提高技术要求,基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作,减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑,设计者根据构思画出机械结构图,该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流,该破坏因素会影响到周围绝体元器件,致使元器件敏感度减低,从而产生许多安全隐患,因此,机械结构图一定的检查是否产生静电,及时修改机构设计图。

3eDa技术在机械电子工程设计中的应用

随着社会的进步,机械电子工程的应用渗透到多个领域,同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比,eDa技术能满足广泛的生产需求,而传统的机械工程适用领域比较狭窄,仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势,其无法引领世界电子工程技术的发展,俗话说,适者生存,传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃,新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展,恰好eDa技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺,因此,eDa技术在机械电子工程有很大的发展前景。

4结语

总之,eDa技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳,其应用范围广,可行性高,适合社会的发展需求,因此我们应该推广eDa技术的使用与开发。为了满足社会的进步,与时俱进,设计人员必须要严格的按照设计流程进行,对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计,对电路进行分析,检查是否会产生静电;再者,必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员,号召更多学者参与电子工程的研究发,尽可能弥补现有技术的不足,推动电子工程技术的改革与发展。

参考文献:

[1]杜景明.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用,2014(07:)90.

[2]潘雍,傅明星,于晨.机械电子工程综述[J].机电工程,2014(05):553-558.

机械电子工程特点篇3

关键词:工程机械电气系统;检测;诊断

1工程机械电气系统的特点

工程机械电气系统大致可分成电子系统和电气设备两部分,各部分都有着各自的特点。工程机械电子系统是由多个子系统构成,主要分为电子控制自动变速器系统、电子负荷传感系统、电子智能控制系统、电子控制燃油系统、电子检测和监控系统等;工业机械电气设备主要是电气系统中使用的设备,如,发电机、蓄电池、调节器以及充电系统中的用电设备等[1]。

2工程机械电气系统检测与诊断的方法

2.1试灯检测法

该种检测方法在工程机械电气系统检测中比较常用而且还方便不浪费资源,主要对电气系统线路的断路情况进行检测,检测需要一个试灯,将试灯的一段连至要检测的线路,另一端连至电源上,如果试灯呈现亮的状态,说明该线路并没有发生断路故障;相反,如果试灯没有任何反应,说明电源至该线路之间出现断路的情况[2]。

2.2刮火检测法

该种检测法与试灯检测法的原理相似,只不过把试灯拿掉而已,同样是对断路问题的一种常规简单的检测方法。具体检测是将检测线路接电利用导线与搭线处进行刮碰,如果有火花产生,说明该线路并未发生断路的问题,连接良好;相反,如果没有任何反应,说明该线路出现断路故障[3]。

2.3感觉诊断法

顾名思义是工程机械电气系统所表现出的状态和感觉,主要通过人体的听觉器官耳朵、嗅觉器官鼻子、视觉器官眼睛来对其进行观察,因为工程机械电气系统出现故障时,大多都会在电气设备上表现出来,其主要表现形式为产生火花、线路或设备过热、冒烟等。感觉诊断法不需要使用任何仪器就能有效的诊断出电气系统的故障,当然,该方法多用于经验较高的专业人士,新手或经验较少的电气维修人员很难抓住其诊断重点。

2.4仪表检测法

该方法需要借助相应的测量仪器来测量线路后设备上的电压、电流等数值来判断是否存在故障。工程机械电气系统在正常运行的过程中,任何线路、设备等都有着安全运行电压、电流等参数,如果局部出现故障的话,势必会影响该线路或设备的电压、电流等参数异常,尤其一些线路或设备的故障没有任何外在的表现形式,利用以上的的诊断方法很难确定其原因和故障点[4]。这时采用专用的测量仪器来对电路或设备上的电压、电流等数据进行直接的测试,通过测量仪器上的数值波动显示能准确的判断出是否是该线路或设备出现故障。

2.5置换法对电气系统故障的诊断

置换法是工程机械电气系统故障诊断中较为常用的一种诊断方式,诊断原理非常简单。首先需要专业人员根据故障的情况进行估测,估测到哪个或哪几个电气元件、线路以及设备等引起的故障,在利用同种型号、同样性能的相同的质量合格的部件进行更换,将疑似故障的元件替换下来,在观察电气系统的运转情况,如果工程机械电气系统正常运转,说明是替换下来的部件出现了故障,再对其进行维修或更换。但是,在使用置换法对电气系统故障诊断的过程中也存在一定的弊端,因为工程机械电气系统的组成较为复杂,其中包括诸多的元部件,如果电气系统中的故障点并非一处的话,也就是说存在两个或两个以上的元部件出现故障的话,那么利用置换法就会存在一定的困难,因此,经验丰富的维修人员能准确的估测出故障点,能起到事半功倍的效果,而对于新人或经验较少的维修人员来说,要根据具体的情况而选择[5]。

2.6跟踪诊断法

该方法实质上就是根据电气系统的运行顺序进行逐一的查找,每一个电气系统都有着一个固定的运行顺序,工程机械电气系统也是如此,电气系统属于一个串联的结构,从电源接通将电能逐一的传送到每一个元部件,而这也为电气系统故障诊断进行良好的铺垫。相关人员通过对电气系统的一步一步跟踪,一个一个元部件的排除,来查找故障部位。跟踪诊断法可以正序跟踪是从电源作为出发点开始检测至电气系统的元部件,也可以倒序跟踪是从电气系统的元部件开始检测至电源点[6]。

2.7分段诊断法

工程机械电气系统的结构较为复杂,而在发生故障之后不能准确的对其进行定位或模糊定位,在这种情况下可以采用分段查找法。主要诊断原理是将整个电气系统分成几个小段,在对各个小段进行诊断,从而确定故障点存在哪个小段内,再对其阶段进行详细的诊断,以此来准确的判断故障点,如果电气系统过于复杂的话可以在确定故障段之后,再对该段进行再次分段,逐渐将缩小故障诊断范围,大大的提高的故障诊断的效率,是较为复杂的工程机械电气系统故障检测中经常应用的一种诊断方法。

2.8特性诊断法

工程机械电气系统运行的过程中,每个元部件都有着独特的运行特性,这也可以作为故障诊断的一种方式。例如,工程机械电气设备中存在的电磁线圈,如果在正常运行下,电磁线圈会伴有磁特性,如果出现断路的话电磁线圈也不会产生这种特性,如果对这类设备拆开诊断的话,不仅麻烦,而且电磁线圈较为脆弱,极易造成损坏,而通过特性诊断法,可以省去了设备的拆卸,将电源连接后,利用身边的金属物品,如,螺丝锥、刀片等,将其放在支撑电磁线圈的设备周围,观察刀片是否被吸,如果被吸说明该设备没有出现故障,相反,如果没有吸力的话,说明该设备存在故障,而且,如果是经验十分丰富的技术人员在利用特性诊断法时,还可根据吸力的大小来判断电磁线圈是否发生损坏,以及损坏的程度。

2.9短路诊断法

所谓短路诊断法,就是利用短路的方式来对电气系统进行诊断。主要诊断原理是利用一个良好的导线将电气系统中的设备与电源之间进行短接,从而取代原来的导线进行测试,通过短接后的设备如果能正常工作的话说明该线路出现问题,可以对该线路上的一些元器件进行检测,如,熔断器、开关、继电器等,如果设备仍未正常运行,说明故障并未出现该线路上,再对其他部位进行检查。

3结束语

文章主要针对于工程机械电气系统检测和诊断进行了具体的分析,通过文章的研究,我们了解到,在进行工程机械电气系统检测和诊断的过程中,需要根据工程机械电气系统的实际特点,结合具体的工作经验,采取科学有效的方法进行检测和诊断,必要的时候,可以运用多种检测方法进行联合诊断,进而有助于提高诊断的效果。

参考文献

[1]焦宏伟.工程机械的电气系统诊断与维修[J].科技创新导报,2009(23).

[2]吕俊霞.电气设备故障的查找方法和技巧[J].机械制造与自动化,2007(01).

[3]周兆喜,刘锡浦.工程机械电气设备故障的应急处理[J].黑龙江交通科技,2007(06).

[4]贾宗植.工程机械电气工程维护与管理[J].企业导报,2010(11).

机械电子工程特点篇4

关键词:控制工程;机械电子工程;应用

21世纪是信息化的社会,计算机控制工程技术在机械电子工程中得到了有效运用。随着机械电子工程中机电一体化技术的不断发展,控制工程系统逐渐起着越来越重要的作用。它的精髓在于将控制工程的手段与计算机机械电子工程技术相结合,有效地推动了机械电子工程的智能化,也日益引发人们的高度关注。今天,我们要不断地挖掘其研究价值,通过开展相关的研究,进一步提高它的应用性。

1关于控制工程与机械电子工程的要点

控制理论是在18世纪的英国工业革命当中应运而生的。控制工程是基于工程理论及计算机技术理论两方面的平台而诞生的核心概念。在21世纪的今天得到了广泛的普及。它的作用在于对各种自动化技术环节里出现的工程技术问题进行相关处理,被广泛地应用于多种机械电子工程技术的实践当中。它的主要探究方向在于多输入、多输出、对参数进行改变及非线性等多个方面。可以说,它在机械制造业当中的应用价值是值得重视的。此外,机械电子工程也是一门包含了多学科知识体系的工程科学。它在模块操作方面是通过系统化的手段来实现的。它的核心包括机械技术、电子技术、自动控制技术、检测传感技术、信息处理技术、系统总体技术等多重技术。其最大的特性在于构造较简单,使整个机械电子工程系统的体积得到了压缩,让其综合性能得到了提升。现在,科技的发展使得机械电子系统的结构比以前更加复杂,所以机械工程与计算机技术的有机结合,可以让机械电子工程的技术水平得到进一步的优化。因此,有效推进控制工程在机械电子工程中的广泛应用,其意义是不言而喻的。

2控制工程在机械电子工程中的具体运用措施

在机械电子工程中,控制工程已经成为了前沿的发展,而自动控制技术已经在机械电子工程制造以及应用方面取得了非常好的效益。其运用范围也在不断地得到扩展。总的来说,控制工程在机械电子工程中的具体应用于以下几个方面:2.1智能控制系统在机械电子工程中的运用智能控制系统是指在计算机技术当中采用人工智能的手段,它最大的优势在于能够对机械电子工程中的某一个步骤实施人工智能化的控制。这种工作平台酷似人类的大脑思维模式,可以对于操作中所需的信息进行自动收集。使机械操作的自动化程度大大得到提高,不仅有效地提高了机械电子工程的工作效率,而且还有效提高了生产流程中的可靠性,并显著节省了人力及物力方面的成本,使机械生产的收益得到了有效提高。

2.2鲁棒性在机械电子工程中的运用

鲁棒性是我们在控制系统中不可忽视的一个重要特性。具体来说,它是指基于一定的来自外部环境的干扰下,控制系统当中的某一方面性能仍然能保持恒定。这种特性对于机械生产来说是具有很重要的意义的。所以我们在机械电子工程中,必须要重视鲁棒性的价值。在机械电子工程中,我们常常会用到多变量型鲁棒控制系统。对于柔性臂轨迹制造来说,我们常常运用到滑膜变的结构控制手段,以此来控制并研制出慢变控制器。并基于Hx的控制理论,开发出鲁棒控制器,并对于系统控制器进行相应的结构优化。正因为如此,我们在进行对操作轨迹的模拟研究的环节,在进行补偿控制计算时应当采用补偿控制算法,这样才能确保滑膜结构能同Hx控制理论进行组合组合性控制,并有效确保控制系统在对于目标轨迹运行过程中进行控制环节的精度。

2.3模糊控制工程在机械电子工程中的运用

对于机械工程来说,它的操作工作是一个非常复杂的过程,充满着诸多细节和要点。因此基于传统的控制方法,我们很难对于模型进行有效的构建。因此长期以来,关于如何有效提高自动化系统的效果,成了困扰我们的一大难题。这个问题可以通过模糊控制工程的推广运用而迎刃而解。它可以有效地化难为简,使复杂的工艺流程变得直观化。由于模糊控制具有算法简单灵活的特性,可以有效地简化程序的编制工作,因此它在对于机械制造工程进行模糊化控制的环节,我们可以无需对其开展精确化的数据研究,只需确保输入量不超出正常的偏差底线就可以了。因此它在机械电子工程当中具有良好的运用价值。

2.4神经网络控制在机械电子工程中的运用

神经网络控制是一种基于仿生学理论的控制手段。它将不同的简单网络神经元连接为一个网络。虽然不同的神经元各自都结构较为简单,然而一旦将它们互相进行连接,就会形成系统性的神经网络控制系统。它的功能十分可靠,尤其是在进行数据的大规模处理环节更是具备独特的优势。通过对它的分析与运用,我们不难发现它具备了与人的大脑较为接近的适应学习能力。现在,人工智能化正成为神经网络系统的全新发展趋势,被广泛地运用于只能机械电子工程控制系统当中。具体在数控机床的控制环节,通过神经网络系统,我们可以有效地解决数控机床切割环节里不确定的难题,使数控机床的切割效果得到有效提升。可以说,机械电子工程同神经网络控制工程的“联姻”,极大地优化了数控机床的生产效率,同时也让数控机床在生产环节中的安全性、稳定性、可靠性得到了有效提升,带来的效应是显著的。

3结语

现代化的机械电子工程以机电一体化为标志,它同控制工程系统形成了高度的结合。控制工程在机械电子工程中的应用,堪称现代工业的又一次“革命”,有效的提高了生产效率,提升了生产过程中的安全性、可靠性等多方面的指标。

参考文献:

[1]王拓.控制工程在机械电子工程中的应用[J].通讯世界,2016,1(12):95-97.

[2]李艳萍.控制工程在机械电子工程中的应用[J].机械管理开发,2016,4(30):102-103.

机械电子工程特点篇5

【关键词】工程机械;机电一体化技术;自动化

机电一体化技术是对多种技术的融合,包括机械技术、计算机信息技术等,其能够简化机械操作过程,提升工程机械的运行效率。因此,机电一体化技术能够被广泛应用于工程机械领域,并具有良好的发展前景,使机械制造产品的质量得到改善。

1机电一体化技术应用中具备的特点

1.1能够自动检测

工程机械中的机电一体化技术,能够自动检测系统中的各个子系统,将工程机械在实际运行中的各种情况客观的反映出来。如果在检测的过程中发现有异常情况,则会以报警的形式通知相关部门。同时,还能自动检测出异常位置和原因,从而帮助相关部门采取相应的措施排除故障。机电一体化的自动检测功能,能大幅度提升机械的运行效率,并降低企业在检测方面的人力、物力成本。与此同时,由于在检测到异常情况时能对异常原因作出准确的判断,所以停机维修的时间能被缩短,从而确保工程机械能够正常运行。

1.2具有高精度性

将机电一体化技术应用于工程机械中,可以大幅度的提高机械在工作中的精度,使工程机械的工作效率得到提升。在混凝土搅拌设备中安装电子称量系统,不仅可以自动称出混凝土的重量,还可以对混凝土摊铺技术进行优化,从而改善摊铺效果,使得机械工程的施工质量得到提升。此外,机电一体化技术在提高工程机械工作精度的同时,还能提高其运行效率,从而降低工程机械的运行成本。

1.3自动化

将机电一体化技术应用于工程机械中,能够实现工程机械的自动化和半自动化运行,从而减少人工操作环节,降低企业的人工成本。并且,如果在工程机械运转过程中有过多的人工操作,就可能因为操作不当、操作人员不专业等原因,造成机械故障,影响机械的正常运转。因此,机电一体化技术的自动化特点,能够有效的避免人工因素造成的机械故障,从而提升机械的运行效率。

2工程机械中机电一体化技术的应用

2.1机电一体化技术在改造数控机床上的应用

在数控机床的运行中,不仅对工作台的要求比较高,还对刀具的运行轨迹有严格的要求,偏差值必须控制在误差范围内,否则就会降低产品的精度。因此,可将机电一体化技术应用于数控机床工程中,对机床进行改造,以提升其运行效率。比如,开环伺服系统的结构相对简单,操作难度不大,在出现故障时,能比较容易确定出发生故障的具置。而滚珠丝杠副具的传动率比较高,摩擦过程中的损耗比较小,空间死区也很好消除,只需要将滚珠的方向做适当的调整,就能减小数控机床运行中的偏差。在信息技术的帮助下,我国目前使用的数控机床基本都通过微机技术来控制,可以对数据和信息进行自动化处理。同时,还可按照产品的具体需求,对相关的技术和功能进行自动选择。如果对数控机床的改动比较大,则需要将原有的操作系统保留下来,尽可能的降低调整幅度,避免增加企业的资金投入,降低企业的经济收益。

2.2机电一体化技术在包装机械中的应用

包装机械的结构相对是比较复杂的,如其中的控制连杆、凸轮构造等多方面,都是比较复杂的部位。在使用传统方法连接部件时,主要是通过对电路进行控制来实现的,这会加大设备后期维修的难度,也不便于操作。因此,在包装机械中采用机电一体化技术,能有效的改善这一现象,即将微机控制设备利用起来,能够实现整个系统的模块化管理。因此,在合理运用机电一体化技术的情况下,包装机械的体积会变小,加工出的零件精密度更高,且操作难度有所降低,由此便能降低企业在设备上的资金投入。

2.3机电一体化在产品开发中的应用

随着人们生活质量的提高,对产品的需求也变得多样化,为满足市场需要,产品开发需要实现智能化。将机电一体化技术应用于产品开发中,不仅能使产品的功能更加齐全,还能丰富产品的种类。并且,通过机电一体化技术中的微电子技术,还能根据市场的特殊要求,实现产品的特定功能。在机电一体化技术的作用下,新开发产品的科技含量会提高,从而充实产品的价值,为企业增添竞争的筹码。

3机电一体化技术的发展前景

3.1实现绿色化发展

机电一体化技术要想获得更好的发展,就需要符合可持续发展的要求,在促进工程机械领域发展的同时,尽可能的减轻对环境造成的污染,从而保维持生态平衡。此外,在机电一体化技术的发展过程中,要尽可能提高回收利用率,使资源的价值被充分的发挥出来,以实现企业的绿色发展,提升企业的经济效益。

3.2实现与微电子的有机融合

将机电一体化技术与微电子有机的融合起来,可利用纳米材料来减小产品的尺寸和体积,从而使产品变得更加轻便。在微电子的作用下,能够提高产品的科技含量,减轻产品的重量,因此机电一体化技术与微电子进行融合后,能被应用到更宽广的领域中。两者的融合需要通过微机机械技术来实现,因此需要对此项技术进行优化。在目前阶段,比较常用的微机机械技术主要有两种,一种是光刻技术,一种是蚀刻技术。

3.3实现与传感器的有机融合

随着工程机械行业的不断发展,传感器已经被广泛应用于其中。比如,可将机油压力传感器安装在发电机中,对发动机的工作状态进行适时的调控;通过在沥青摊铺设备中安装传感器,能够实现摊铺设备的自动找平,并将其前进的速度调整为匀速,从而提升摊铺的平整度。随着传感器技术的不断发展,将其与机电一体化技术有机的融合起来,应用于工程机械中,不仅能够提升机械运行的精准度,还能提升其可靠性。同时,还能够采集到更加丰富的信息,使其朝着集约化的方向发展。因此,在机电一体化技术的未来发展中,很有可能实现其与传感器的有机融合,从而应用到工程机械领域,提升工程机械的运行效率。

4结语

综上所述,在我国机械行业快速发展的大环境下,机电一体化技术在工程机械中的应用,能够缩小产品的体积,减轻其重量,使机械的性能更加完善,从而提升机械的运行效率。因此,随着经济全球化发展,机电一体化技术能够在工程机械领域得到广泛的应用,且其在未来的发展中,还可能与微电子、传感器等结合起来,使其朝着集约化的方向发展。

参考文献:

[1]邢红岩.试论煤矿工程机械控制中机电一体化的有效应用[J].机械管理开发,2016(8):90~91,98.

[2]陈伟洪.机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析[J].装备制造技术,2014(1):77~78,89.

[3]翟志健.机电一体化技术在现代工程机械中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(35):264.

机械电子工程特点篇6

【关键词】微电子机械应用价值机械加工技术

知识经济时代里人们所制造的物体微型化趋势愈加明显,尤其是在军事、医疗、环境、通信、航空等领域,机械装置微型化的要求逐渐增加。上个世纪80年代微电子机械系统开始实现了飞速的发展与创新,其又被成为微机械与微系统。微电子机械系统是一种集成化的机电装置,微小的尺寸和智能化、集成化是微电子机械系统的独特优势和特征。其最小尺寸已经达到1nm-1um的纳米的机械。微电子机械系统技术从出现到应用的时间里获得了国际的广泛关注,目前其应用领域与实际价值已经不言而喻。

1微电子机械系统的概述

1.1微电子机械系统的概念

微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置,其在电路信息的指示下可以进行机械操作,并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息,将其进行转化处理放大,进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化,其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制,达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术,其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。

1.2微电子机械系统技术的特点

1.2.1尺寸微型化

传统机械加工技术的最小单位一般是cm,而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点,其携带方便,应用领域更加广阔。

1.2.2集成化

微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势,其能够随意组合排列,组成更加复杂的系统。

1.2.3硅基材料

微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅,经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近,密度与铝相近,热传导率与钨相近。

1.2.4综合学科英语

微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科,电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件,创造了一个全新的技术领域。

2微电子机械系统的技术类别

2.1体微机械加工技术

体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺,其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件,最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局,制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。

2.2表面微机械加工技术

表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的iC工艺,能够灵活掌握机械器件的尺寸,因此表面为微机械加工技术与iC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。

2.3复合微机械加工技术

复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合,其结合了两者的优点,但又同时避免了相应缺点。

3微电子机械技术的应用

3.1环境科学领域

微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分,其独特优势在于尺寸微小,便于携带。

3.2军事领域

纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高,携带方便,信息输出和处理快捷,在军事领域其能够用来制作各种微型设备,例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。

3.3医疗领域

在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越,能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高,体积巨大,准确性难以保证,尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。

4结束语

微电子机械系统技术将机电系统的实用性、智能化和多样化发展到了一个全新的高度。当今微电子机械系统技术已经对农业、环境、医疗、军事等领域产生了重大的影响,也影响着人们的生产和生活方式,相信在不久的以后微电子机械系统技术将会成为我国社会经济发展不可或缺的重要部分,为我国经济发展起到巨大的推动作用。

参考文献

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[6]朱昊枢,胡进,朱新生.用于微电子机械系统的干膜光刻工艺研究[J].苏州大学学报(自然科学版),2011(04):53-56.

作者简介

王志宏(1977-),男,吉林省长春市人。现为中国科学院长春精密机械与物理研究所工程师。

机械电子工程特点篇7

关键词:控制理论;控制工程;机械电子工程

1前言

控制理论最早是在18世纪英国技术革命时期被提出的,在瓦特改良了蒸汽机后,尝试着把离心式非锤调速器的基本控制原理在蒸汽机转速控制中使用,从而为人类社会生产力的发展贡献了新动力,也就是蒸汽机运用。在后来漫长的发展过程中,随着诸多电气工程师的不断努力,终于研发出更加科学与系统化的控制分析系统。随着信息时代的到来,控制技术作为it行业的技术性支撑,逐渐在各行业中得到广泛的运用。在我国社会经济的良好发展背景下,各领域的科学技术都有了极大地提升,尤其是计算机控制工程技术的发展,对于社会生产力的提高有着重要作用,同时,推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。所以,如何恰当地在机械电子工程中运用控制工程就成了诸多技术人员所面临的新的难题。只有根据控制工程技术与计算机机械电子工程技术的实际特点与发展情况,将二者有机结合一起在社会生产中使用,这样对于机械工程行业的发展有着重要影响。

2控制工程与机械电子工程相关概念

控制工程,是一种工程理论和计算机技术理论相结合的概念,该技术主要是面对自动化技术中所产生的各种问题,对其进行有效处理的一项技术,其主要应用于不同的机械电子工程技术实践工作中,同时随着控制工程水平低提升,其应用范围也不断扩大,得到越来越多的科研人员与技术生产人员的重视。机械电子工程并不属于独特工程学科,它一般是借助于模块化的方式来实现最系统的控制,而机械电子工程系统具备构造简单的特色,这样就显著减小了机械电子工程系统的总体积,加强了其整体功能。随着机械电子工程系统的发展,其水平在不断提高的同时,技术发展也趋向更加复杂,这就给工作人员的操作带来了极大的挑战和压力,这就要求将机械工程与计算机技术二者有效结合起来,从而便利于工作人员通过控制工程来实现对机械电子工程系统的操控,提高生产效率。

3控制工程在机械电子工程中的使用

3.1智能控制系统在机械电子工程中的运用

智能控制系统指的是人工智能和计算机技术相结合,对机械电子工程中中的特定的操作流程实施人工化的智能模拟与控制,从而让智能机器人模拟人工操作方式来完成工作。其原理在于让智能控制系统模拟人类大脑的思维模式,从而实现自主收集所需信息等工作。所以,信息时代背景下,社会生产智能化是各行业发展的主要趋势,将智能控制系统结合人工智能的特性有效地运用于社会生产中,和过去相比生产效率得到了极大的提升,不仅减少了人工操作,避免了工作人员操作不当所带来的失误,还能通过智能控制系统严格控制生产操作各环节,有效地减少成本。

3.2鲁棒控制的使用

所谓鲁棒控制,从应用的角度讲,就是设计一个控制器,满足一些性能指标。而几乎所有的控制问题都可以转化为图1表示。控制系统中的鲁棒性说的是,在确定已有外界因素干扰的前提下,控制系统某方面的性能可以始终维持不变的一种特点。所以,多变量型鲁棒控制系统以其独特的作用在机械制造生产中逐渐推广开来。在柔性臂轨迹制造过程中,一般选择滑模变的结构控制方法来实现对慢变控制器的控制,选择H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器从而调整系统控制器的结构,因此,在操作轨迹的模拟研究中,通过补偿控制算法展开计算工作,由此来确保滑膜变结构和H∞。通过对控制理论的科学组合使用,有效地利用控制系统来精准地控制目标轨迹的运行过程,实现电子机械工程地良好运转。

3.3模糊控制工程在机械电子工程中的使用

机械工程的加工流程由于步骤多、工作繁琐,因此显得不够简单,因此想要利用传统的控制方法来建立模型对于工作人员来说难度较大,直接提高了工作人员的工作压力,因此,选择传统的控制方法建立模型所实现的自动化控制效果往往较差。面对该问题,科研人员选择利用模糊控制来进行处理。模糊控制的作用在于将上述复杂的问题简化。模糊化控制与传统机械电子工程中使用的控制方法最大区别在于前者不需要对机械制造工程展开精确化的数据研究,只需要确保输入量在工程要求的合理偏差范围内就行了;而后者则要求建立清晰、准确地模型,这不仅对工作人员来说是一个较大的挑战,其建立模型的效果也较差,直接影响了自动化控制效果。因此,模糊控制系统开始取代传统控制办法,在机械电子工程中推广开来。

3.4神经网络控制的使用

神经网络控制是以生物学基础为前提所开展的控制研究,主要是将许多的简单网络神经元连接成一个网络整体,单个神经元无论是构成货值使用效果都较为简单,不过当多个神经元连接起来后就能组成复杂、多功能的神经网络控制系统,该系统的作用在于可以大规模处理复杂数据,并且神经网络控制系统得以逐渐地向人工智能化的方向发展,逐渐地在智能机械电子工程控制系统中推广开来。过去工作人员在操作数控机床生产过程中,切割产品时由于技术限制不能确保其精准率,就会出现操作误差,影响生产效率与产品制成率。所以,利用神经网络控制系统在机械电子工程中的使用,能够避免数控机床切割工作中的不精准的缺点,从而有效加强数控机床的加工效率,确保机械电子工程的生产安全性,直接提高了该行业的效益收入。

4结语

随着我国社会经济的快速发展,各行业的科学技术水平都有了极大的提升,尤其是计算机控制工程技术水平的提升,对于社会生产力的发展有着重要意义,这样就能满足普罗大众日益增长的不同需求,同时推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。应当说,智能化是我国目前各生产行业现阶段乃至未来的主要发展趋势。机械电子工程的智能化发展主要是通过控制工程技术的使用,所以该技术目前得到了科研人员的广泛关注与青睐。为了推动机械电子工程行业,就需要将现代化的科学技术控制理念恰当地融合到该行业的发展中,实现机械工程技术与计算机技术的有机结合,从而推动机械电子工程行业长期良好地发展,最终达到机械电子工程生产效率提高的目的,也有利于该行业效益收入的增加。

参考文献

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机械电子工程特点篇8

文章以临沂大学为例,分析了机械类专业电子技术教学中存在的难题,论述了对电子技术进行教学改革的必要性,给出了解决机械类专业电子技术教学中存在难题的对策。该研究对于其他开设机械类专业的同类高校来说也具有重要的参考价值。

关键词:

机械类专业;电子技术;教学改革

引言

电子技术是临沂大学机械工程学院机械类本科专业的一门必修课,学生不仅可以从中学习到模拟电路和数字电路的理论知识,而且对于其实践动手能力的提高起着关键性的作用,所以机械类专业的各位师生普遍重视这门课程。由于机械类专业本身就开设大量机械类的课程,与非机械类专业特别是电类专业相比,电子技术课程明显具有课程内容较多,而学时安排偏少的特点。因此在学时减少的情况下如何合理地选择电子技术的教学内容,使其满足机械类专业的需求,是我们所有从事电子技术教学的高校教师共同关注的问题。

一、当前在机械类专业电子技术教学中存在的难题

(一)学生基础之间的差异

导致学生基础之间存在差异的原因比较多,其中因招生生源不同而引起的差异是最为主要的。临沂大学机械工程学院机械类专业现有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程三个本科专业,其中机械设计制造及其自动化专业有几个班级招收的是参加春季高考的学生(称之为高职本),由于他们在进入大学之前已经学习过与电工电子类专业有关的课程,因此在学习电子技术时感觉相对容易一些。而通过参加夏季高考考入的学生则是第一次接触该类课程,学习电子技术这门课程时则感觉相对吃力,导致出现了不少同学对这门课程的厌学现象。特别是随着机械类专业春季高考招生名额的逐年减少,这种现象已变得越来越严重。

(二)课程内容较多,学时安排偏少

在授课中我们选用的电子技术教材是秦曾煌主编的《电工学•电子技术》(第七版)(下册),其内容一共有十章:半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器、电子电路中的反馈、直流稳压电源、电力电子技术、门电路和组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、存储器和可编程逻辑器件、模拟量和数字量的转换[1]。在机械类专业(机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程)人才培养方案中规定电子技术课时数为64学时,其中理论课48学时,实验课16学时。因此,要想在48学时内完成理论教学,16学时内完成实验教学,其难度可想而知。

(三)理论教学与实验教学缺乏有机结合

电子技术与机械类专业课程之间的联系也比较少,而机械类专业学生关注的重点在于机械类专业的课程,所以学生对电子技术没有足够的重视程度。电子技术课程的考核现在还是以理论课成绩为主,所以学生普遍认为只要把理论课学好了就可以,导致出现了对实验课不重视的一些错误看法。从师资方面来说,机械类专业没有科班出身的专门从事电子技术教学的教师,不得不由非机械类专业出身的教师来讲授。由于师资力量匮乏,任课教师既要讲授理论知识,又要担任实验教师,没有足够的时间和精力去开发适应机械类专业特点的实验,从而导致了理论教学与实验教学二者之间缺乏有机地结合。

(四)考核方式过于简单,考核结果以偏概全

电子技术理论课的考核通常是以卷面笔试成绩和平时作业考勤作为最终结果,但到底这二者分别占据多少比例才最为科学也是很难把握的,也无法去全面地考查学生是否灵活掌握运用所学知识。由于电子技术实验设备是一定的,而每年大约有300多名的学生,任课教师只有2到3名,所以任课教师必须花费大量的时间和精力来对学生进行实验课的考核,再加上学期结束时每个任课教师还要承担大约20场左右的考试监考任务,所以对实验课的考核大多是以实验报告和考勤情况作为最终考核结果。

二、关于解决机械类专业电子技术教学难题的对策

(一)尽量减少合堂授课,优先采用小班教学

目前电子技术教学主要采取合堂授课,由行器制造工程专业只有一个班,通常是与机械设计制造及其自动化专业的两个班合并在一起上课,因此任课教师只能采取一套完全相同的授课方式对这两个不同的专业进行讲授,无法做到与具体的专业特点结合起来,长此以往必须会导致教与学这两个环节之间的严重脱节。因此有必要对机械类专业进行具体细化,找准每个专业与电子技术的结合点,尽量减少合堂授课,优先采用小班教学的模式。从2014年秋季开始学院已在电工学课程的授课中采用小班教学,并取得了不错的教学效果。特别是今年学校已明确提出推进“大班授课,小班研讨”的教学运行机制,扩大小班授课班级的比例,因此我们也有必要将小班教学推进到电子技术课程的教学中去。

(二)合理选取教学内容,科学安排教学学时

为使电子技术与具体的机械类专业紧密结合起来,有必要根据机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程三个专业的具体需求,有针对性对电子技术课程的教学内容进行合理选取,使其更好地为专业需求服务。例如在机械电子工程专业中已把电子技术细化为模拟电路和数字电路两部分,分别在两个不同的学期开设,以突出显示电子技术在机械电子工程专业中的重要地位,同时也对理论讲授和实验操作的学时进行了科学地安排。同时学院领导也非常重视各种创新大赛,为学有余力的同学们开放了航模实验室,电子设计实验室等等,这些都极大地鼓舞了同学们学习电子技术知识的热情。

(三)转变教学思路,改革教学方式,采取理实一体化的教学方法

围绕当前国家建设创新创业大学的总体目标要求,我们需要充分认识到教师和学生在教学过程中扮演的分别是主导和主体的角色,必须转变电子技术的教学思路,由以教师的教为中心转变为以学生的学为中心,以兴趣驱动学生成为学习的主体。改革目前的教学方式,采取理实一体化的教学方法,由理论授课教师和实习指导教师(同时)、在大学课堂和企业车间(同地)、将专业理论知识和工程实践操作(同步)融为一个整体,由任课教师根据教学计划,引导学生完成根据机械类专业特点选取的教学内容的学习,从而实现理论与实践二者完美结合的教学目标。在2015年学院选拔了30名优秀学生组建了卓越工程师班,这部分学生在春季开学时先由电子技术教师带队到青岛某企业完成不少于两个月的车间实习任务,然后再回学校开始两个月的电子技术课程的理论学习任务,这种理实一体化的教学方法极大的提高了同学们学习电子技术的积极性。

(四)考核评价方法的改革

针对电子技术理论课单纯以学期结束时的笔试成绩和平时作业考勤成绩作为最终考核结果的问题,我们可以通过增加期中考试环节,或者对每个章节的内容都单独进行考试,也可以采取撰写课程相关研究论文的措施。在考试试题选取方面,可以采取教考分离的方法由外校专家出题,或者通过采购电子技术题库由电脑出题。对实验课的考核,我们可以考虑将平时考勤、实验报告、理论测试和实验操作四者结合起来作为最终考核结果[2]。对学生实验操作能力的考核可以通过随机分组的方式,同时也考查了同学们的团队协作精神。另外我们也在考虑如何把同学们参加各类电子设计大赛的获奖成绩融入到对他们电子技术课程的考核中去。

三、结束语

在文章中我们以临沂大学为例,针对机械类专业电子技术的教学现状,详细地分析了电子技术课程教学中存在的各类难题,并给出了解决相应难题的行之有效的对策。该研究对于我校机械类专业电子技术的教学具有重要的意义,对于其它存在类似情况的同类高校也有一定的参考价值。对机械类专业电子技术教学的研究是一项长期任务,为了早日实现国家要求的建设创新创业型大学的总体目标,更需要我们广大师生的共同努力来完成。

作者:卢兆信单位:临沂大学机械工程学院

参考文献

机械电子工程特点篇9

一、微电子机械技术发展的概况

微电子机械技术具有体积小、可靠性强、重量轻以及工作速度快等特点。微电子机械技术是根据集成电路为核心的半导体器件发展起来的一项新型技术。微电子机械技术的发展推动了电子信息时代的进步以及社会工业化的革新。微电子机械技术是微电子技术和微加工技术的结合体。在认识微电子机械技术的过程中还应当要对微加工技术和微电子技术有相应的了解。在微电子机械技术发展之前就已经有科学家从事了相应的电子元器件制造、设备维护、质量控制和半导体芯片等工作。这些工作的进行对探索集成电路为核心的电子技术发展中具有促进作用。微型机械系统可以完成其他电子技术所不能完成的任务。微型技术与微型机械相互结合使得种类繁多的微型器件相继问世。这些器件的批量生产广泛的运用于生活的各个方面。微电子机械技术的产生为各行各业发展带来了巨大的前景。微电子机械技术在电子技术发展的领域中具有极强的灵活性。其发展不仅带动了科学技术的进步,还在一定程度上促进了国民经济的增长。微电子机械技术为技术和工艺提供了一个全新的发展空间。

二、微电子机械技术发展面临的问题

1965年Gordone.moore作为intel公司创始人之一,他根据1C芯片发展的规律曾预言了摩尔定律。该定律的预言使得半导体技术发展成为一种可能。当前,集成电路的主要技术为8英寸的0.25um,同时12英寸的0.18um技术发展也已经渐渐成熟,随着科学技术的发展0.15um、0.13um产品己开始投产,正在向0.10pm前进,按照微电子技术这种发展速度,微电子技术发展的速度比预期的还要快。随着微电子技术的发展,使得微加工技术发展的进程加快。微型加工技术是微电机械技术发展的一个关键性技术。LiGa加工、准LiGa加工和硅加工在随着微电子技术的发展朝着更复杂和更高深度的方向发展。微加工技术的发展使得加工技术对材料的要求进一步提髙。我国微型加工技术分别在航空、环境、生物学等领域中广泛运用。如今,微电子机械技术的发展能力在进步的过程中实现了产品非常小的愿望。采用微电子机械技术生产的产品较其他方式产生的产品具有一定的优越性。但是,在我国微电子机械技术不断发展的过程中,微电子机械技术在发展的过程中同样存在一定的问题。其呈现的问题主要有以下几点:首先,由于微电子机械技术并不是传统的机械,其无论是在概念上还是在尺度上远远超出了传统机械运用。导致其在设计和制造方面存在一定的问题。其次;微型机械技术生产的产品具有微小化的特征,使得在生产中存在较大的难度,导致微电子机械技术的产品需要经过专业化的处理才能够被理解和运用。最后,微电子机械技术的发展是在微型电子的发展基础上发展起来的。因此,微电子机械技术的发展始终以微电子技术的发展为前提。

三、微电子机械技术在我国发展的现状和对策

我国在微电子技术发展方面较其他国家落后。但是,在我国微电子机械技术不断发展的过程中,太细的微电子机械并不影响我国电子机械的发展。当前,我国半导体工艺加工水平已经完全满足微电子机械技术发展的要求。同时,根据原有硅基压力传感器和相应的石英加速器,使得我国在微电子机械技术发展的过程中,把握微电子技术发展的方向,结合国外发展的经验,将我国微电子机械技术发展的更为先进。当前,我国科学技术与国外相比存在一定的差距。差距的产生不仅仅是科学技术水平的原因,还存在一定的原因就是国家应当加大相应的资金投入,鼓励我国微电子机械技术的发展。微电机械技术的发展对我国科学技术的发展具有重要的促进作用。为能够保证其他科学技术能够获得更好的发展,微电子机械技术的发展必不可少。唯有加大资金的投入,培养更多更优秀的人才,促进微电机械技术的发展,才能够更好的促进我国各方面的发展。

四、结束语

微电机械技术的发展给我们的生活带来了翻天覆地变化。无论是从科研成果方面还是科技创造方面都已经取得了较为满意的成绩。

机械电子工程特点篇10

【关键词】机电一体化;工程机械;应用分析

随着我国经济的高速发展,我国工程机械正处于机电一体化发展阶段。在工程机械行业引入机电一体化不仅可以提高工程机械的各项性能还可以提高工程机械的经济效益。

1.机电一体化技术应用的优势

1.1提高产品使用性能

机电一体化产品主要使用数字显示和控制技术在产品控制平面上利用按钮进行操作,同时减少操作数量,这使得工程操作具有简洁方便的特点。在实现机电一体化的过程中利用电子系统实现工程机械指挥的智能化。

1.2工程机械调试和养护更为方便

借助机电一体化技术对工程机械进行控制,在不改变任何配件情况下,只要输入机电一体化操作程序,根据工程机械的特点进行相应的调整和变化。对于原先具备储备功能的机械可以预先安装不同的体系,满足工程机械产品不同的需要,实现工程机械的自动化操作,根据生产的需要更换操作,从而提高工作效率。同时借助自动报警系统可以对工程机械出现故障进行自动检测和采取修复措施,确保机电一体化设备的正常运行。

1.3有利于提高设备的安全性

因为机电一体化产品具有自动报警、监控和修复功能,这相对于传统的机械设备在安全方面得到了巨大的进步。机电一体化设备一旦出现故障可以利用自身装有的设备,设备可以采取相应的防护措施,从而确保设备的安全性。

1.4使用范围较广

机电一体化产品可以改变传统机械产品单一的情况,实现工程机械生产技术的多样化,从而使得工程机械设备使用的范围不断增加。这对我国工程机械实业的发展具有重要意义。

2.机电一体化在工程机械中的应用措施

2.1机电一体化技术在机床的应用

我国数控机床一般使用Z80-CpU软件实现机电一体化,这是因为Z80-CpU系统开发较为简单,且配套的芯片具有普遍性和廉价性,因此在机电一体化技术上具有额可靠性和通用性。由于我国的数控机床是按照坐标轴进行工作台运动的,因此一般需要采用插补功能实现连续控制的目的。其中滚珠丝杠具有摩擦损失小、传动效率高的优势可以有效消除低速爬行的现象,因此在数控机床的执行机构传动方式可以使用该种传动方式。

2.2监控系统的应用

机电一体化技术在工程机械加装电子监控和故障诊治以及自动报警系统可以对工程机械的各种装置如传动系统、液压系统、发动机以及制动系统等进行综合的全方位的监控。监控系统在工程机械运行过程中如果发现异常,能够自动找出机械出现故障的部位,并发出警报,提醒工作人员注意。因此机电一体化技术的应用不仅提高了工程机械的工作效率,而且改善了操作人员的工作环境,降低了工程机械故障维修的费用,缩减了停机维修的时间,对延长机械使用寿命和提高机械经济效益具有重要的作用。

2.3对柴机的控制

借助机电一体化技术的电子油门控制系统,对柴油机安装电子调速器和升温控制自动系统可以提高对柴油机控制的便捷性。

2.4降低工程机械功耗,促进生产效率的提高

没有使用机电一体化的工程机械存在功耗较高、生产率较低的现象,如液压挖掘机其能量利用率只有20%左右,且生产率较低,应用机电一体化技术后,给液压挖掘机安装电子控制系统,如卡特电子系统。安装科特电子系统的液压挖掘机其功耗明显降低,且生产率在不断提高。或者如给柴油机安装电子调速器,可以根据不同的工况选用的不同的柴油机工作模式,降低柴油机的功耗,这有利于提高柴油机的工作效率。

2.5提高产品质量

机电一体化技术应用于工程机械中,借助电子系统的精密控制系统,可以提高工程机械工作的精密程度,提高产品质量,促进良品率的提高。一般的机床在加工产品时是操作人员依据自身的操作经验和技术进行操作的,这造成的机床生产的良品较低。实现机电一体化的机床在进行产品加工时依赖于电子系统的控制,因此精确度较高,同时监控系统可以及时对机床操作进行调整,确保良品率的提高。我国较为先进的数控金切机床已经可以进行精度为0.001毫米的作业加工,这是单纯的依靠人工操作的机床难以做到的。

3.结语

随着我国经济与科学技术的发展,在工程机械中应用机电一体化技术成为我国工程机械发展的必然趋势,大量事实证明在工程机械中应用机电一体化技术可以有效提高工程机械的工作效率,降低对能源与资源的消耗,提高企业生产效率,这对实现我国经济增长方式的转变具有重要的意义。因此相关人员应该加大对机电一体化技术在工程机械中应用的研究,提高机电一体化技术的应用程度,促进我国经济的建设。[科]

【参考文献】

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