機電一體化的應(yīng)用論文精選(九篇)
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第1篇：機電一體化的應(yīng)用論文范文
論文關(guān)鍵詞：機電一體化,電力行業(yè),應(yīng)用
機電一體化主要是指將機構(gòu)的主要功能以及動力、信息處理、控制等功能與電子科技相結(jié)合，實現(xiàn)機械裝置與電子化控制軟件、設(shè)計有機結(jié)合，形成全新的系統(tǒng)。它具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗等特定功能價值，涵蓋了“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面，是一個功能強大的系統(tǒng)。
當(dāng)前，機電一體化已經(jīng)發(fā)展成為了一門具有專門系統(tǒng)的學(xué)科領(lǐng)域，當(dāng)今科學(xué)發(fā)展日新月異，機電一體化也將逐漸被賦予新的內(nèi)容。
2 機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，“機電一體化”這個名詞越發(fā)流行，它最初只被認作為機械與電子的簡單結(jié)合，但隨著微機性能不斷提高，以及信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、光學(xué)，尤其是通信技術(shù)逐漸進入機電一體化，機器可以通過遙控和網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)機電一體化，生產(chǎn)范圍也日益普及。
機電一體化目前多應(yīng)用于汽車制造、裝備制造、機械加工等行業(yè)，其優(yōu)越的性能在電力行業(yè)的應(yīng)用還處于初級階段。電力行業(yè)發(fā)展需要集成化、智能化，也需要人性化、綠色化，這些都是機電一體化技術(shù)能夠做到的，因此，機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用還遠遠不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求，還有待進一步地研究并投入應(yīng)用。
2.2 機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
當(dāng)今數(shù)字化、綜合化、網(wǎng)絡(luò)化以及個性化的技術(shù)革命是以微電子、軟件、計算機和通信技術(shù)為核心引發(fā)的，對全球經(jīng)濟、社會、科技和軍事等方面發(fā)展影響深刻，也影響了機電一體化學(xué)科的發(fā)展趨勢。據(jù)有關(guān)預(yù)測表明，機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向如下所述。
（1）朝著光電一體化發(fā)展：一般由傳感、動力、信息處理、機械結(jié)構(gòu)等部件即可組成機電一體化系統(tǒng)，加入光學(xué)技術(shù)，并利用其特點，能有效完善機電一體化系統(tǒng)中的傳感、動力和信息處理部件。（2）朝著柔韌化發(fā)展：今后的機電一體化系列產(chǎn)品，會有足夠的冗余度來運轉(zhuǎn)執(zhí)行和控制系統(tǒng)，對突發(fā)事件應(yīng)對能力加強，柔韌化改善。該系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間相互獨立，均服務(wù)于總系統(tǒng)，而本身也具有“自律性”，能就不同環(huán)境而做出差異反應(yīng)，同時，單個子系統(tǒng)的故障不會影響總系統(tǒng)性能發(fā)揮，使得總系統(tǒng)柔韌性加強。（3）朝著智能化發(fā)展：未來的機電一體化系列產(chǎn)品的“全息”特點將會更突出，表現(xiàn)為極強的智能化，這是由于信息技術(shù)、模糊技術(shù)都在快速發(fā)展，識別能力增強。
3 機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用探究
3.1 交流電機的正反轉(zhuǎn)控制設(shè)計
在生產(chǎn)實踐過程中，常要求用一臺電動機的正反轉(zhuǎn)控制方向相反的兩個運動，如小車的左行、右行，機械手的上升和下降等。
交流電機的正反轉(zhuǎn)控制電氣設(shè)計如圖1所示。
要實現(xiàn)三項鼠籠型異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制，只要把三相線當(dāng)中的任意兩相調(diào)換位置即可。如圖1，加入接觸器KM1閉合時電動機正轉(zhuǎn)，當(dāng)接觸器KM1斷開，論文接觸器KM2閉合時，電動機就會反轉(zhuǎn)。
3.2 機電一體化技術(shù)在水電站廠設(shè)備中的應(yīng)用
隨著光電式互感器、智能化開關(guān)等機電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，水電廠的自動化技術(shù)逐漸進入到數(shù)字化階段。
（1）水電廠設(shè)備機電一體化結(jié)構(gòu)分析。
水電廠設(shè)備機電一體化結(jié)構(gòu)主要分3層。其中過程層，隨著信息技術(shù)發(fā)展，采用了新一代光電電壓互感器、光電電流互感器，能夠直接采集數(shù)字量，提高了抗干擾和抗飽和性能，開關(guān)裝置也實現(xiàn)了緊湊化和小型化。
（2）水電廠自動化的發(fā)展趨勢。
目前，水電廠機電一體化不斷更新技術(shù)，其發(fā)展趨勢主要有智能化、人性化及用戶二次開發(fā)等。
智能化指系統(tǒng)可根據(jù)人為存儲的命令對事件進行推理、判斷及歸納。在一定條件下能代替人工操縱，經(jīng)過歸納和判斷，自動操作、提示信息，使機組安全地運行。智能化越高，對人員要求越低，對自身及控制設(shè)備的狀態(tài)能給出準(zhǔn)確判斷、統(tǒng)計及報警提示。
3.3 機電一體化技術(shù)在電站輔機產(chǎn)品研制中的應(yīng)用
（1）微機勵磁調(diào)節(jié)器：該裝置典型的有UNITROP系列，響應(yīng)快、精度高、穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、抗干擾、運行和維護方便、可靠性高，在市場上應(yīng)用非常廣泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自動調(diào)節(jié)器分別適用于≤50 MW等級的無刷勵磁汽輪發(fā)電機、≤600 MW和≥135 MW等級的汽輪發(fā)電機組的自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器。（2）勵磁繞組絕緣電阻監(jiān)測裝置：該裝置典型的有GFDS-9001E型，采用80C196單片機技術(shù)。用來測量勵磁繞組與地之間的絕緣電阻，一般采用在線檢測的方式，監(jiān)測發(fā)電機與勵磁機勵磁繞組之間絕緣情況。（3）發(fā)電機氣體純度監(jiān)測裝置：該裝置典型的有GHS-1型，由純度風(fēng)機、純度儀和變送器等部件構(gòu)成。優(yōu)點為：性能穩(wěn)、無污染、不漂移、維護便捷，獨有的微處理器結(jié)構(gòu)容易使壓力、環(huán)境和溫度相互補償，精度高。（4）勵磁電流電壓測算儀：該裝置典型的有GES-9001型，用于測量勵磁電流和電壓，并可顯示發(fā)電機的電流、電壓、功率因數(shù)、頻率、有功和無功功率以及轉(zhuǎn)子氫溫、繞組溫度等。適用范圍較廣，可供3～600 MW的發(fā)電機組使用，性能好，質(zhì)量可靠。
4 結(jié)語
機電一體化技術(shù)伴隨著當(dāng)前科技的進步快速發(fā)展，所發(fā)揮的作用日益明顯，但是其在電力行業(yè)的應(yīng)用遠不能滿足當(dāng)前的需求，還需要進一步地研究并應(yīng)用。
參考文獻
[1] 章浩，張西良，周士沖.機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].農(nóng)機化研究，2006（7）：46-47.
[2] 袁中凡.機電一體化技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.
第2篇：機電一體化的應(yīng)用論文范文
關(guān)鍵字：機電一體化；實踐教學(xué)；教學(xué)改革；
中圖分類號：G4 文獻標(biāo)識：A 文章編號：1674-3520（2014）-04-00137-01
一、我國當(dāng)前機電一體化類課程教學(xué)現(xiàn)狀及其原因分析
結(jié)合我國目前職業(yè)教育的現(xiàn)狀，造成當(dāng)前機電一體化類課程理論講不透、實驗做不好、技術(shù)學(xué)得不扎實的原因主要有以下幾個方面：
（一）師生思想上都不夠重視
從目前的職業(yè)學(xué)校的教學(xué)現(xiàn)狀來看，重視理論教學(xué)輕視實踐教學(xué)一直是我國課程教學(xué)的傳統(tǒng)方法，在這樣的教學(xué)模式下，不利于師生在課堂中對于知識的學(xué)習(xí)和掌握。機電一體化這樣的課程，理論課本來就比較晦澀難懂，如實踐訓(xùn)練課程不足的話，學(xué)生學(xué)到最后完全沒有系統(tǒng)的概念和知識體系，對于機電一體化的理解只是停留在表面層次，因此必須要逐步加強實踐實訓(xùn)。從體制上來說，師生本身對于課程的重視程度不夠也是導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)問題的原因。教師認為對于機電一體化課程教學(xué)任務(wù)重，往往在授課過程中疲于應(yīng)對；而學(xué)生對于機電一體化課程知識的理解比較吃力，往往缺少興趣，加之實踐實驗時間較少，課程最后流于形式。因此，師生在思想上不夠重視是目前機電一體化課程教學(xué)的一個基本現(xiàn)狀。
（二）機電專業(yè)實踐教學(xué)課程的設(shè)計不合理
機電類專業(yè)實踐教學(xué)的課程內(nèi)容包括很多技術(shù)內(nèi)容，目前，絕大多數(shù)職業(yè)院校的機電專業(yè)課程體系受傳統(tǒng)教育思想的影響，課程的內(nèi)容過多、過于深奧，理論課時數(shù)太大，實踐技能教學(xué)課時不足，而且內(nèi)容陳舊。還有些學(xué)校脫離實際情況過高地制定了課程標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致教學(xué)與實踐相背離?，F(xiàn)在學(xué)校里學(xué)習(xí)的知識和社會上用到的知識相差很遠，很多學(xué)生學(xué)習(xí)了很多知識，可到了社會上卻無從下手。相關(guān)機電行業(yè)和企業(yè)很少參與機電類專業(yè)實踐課程的制定，這也是導(dǎo)致職業(yè)學(xué)校機電專業(yè)的實踐課程體系設(shè)置不合理的原因。
二、機電一體化類課程的教學(xué)改革策略探討
（一）充實機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學(xué)內(nèi)容和完善教學(xué)手段
課程體系建設(shè)要根據(jù)學(xué)校的專業(yè)學(xué)生的定位和專業(yè)建設(shè)目標(biāo)，合理確定基礎(chǔ)課和專業(yè)課，理論教學(xué)和實踐教學(xué)的比例分配，結(jié)構(gòu)合理，形成具有鮮明特色的課程體系。打亂原有的按知識學(xué)習(xí)組織授課的章節(jié)順序，邊學(xué)邊做，邊做邊學(xué)，將所學(xué)理論與實踐完全融合起來?，F(xiàn)有的大部分教材無法實現(xiàn)教學(xué)要求，學(xué)校要組織專業(yè)課教師編寫與此教學(xué)過程相適應(yīng)的校本教材，對教學(xué)目標(biāo)進行分解，以專業(yè)技能為主線，將多個項目的學(xué)習(xí)知識的重點和目標(biāo)有效的串聯(lián)起來。這種為用而學(xué)、學(xué)以致用的教學(xué)方式讓教與學(xué)有了更強的針對性，讓學(xué)生在操作過程中學(xué)會如何用專業(yè)知識去分析問題、解決問題。教師將學(xué)生實踐中出現(xiàn)的問題或困惑，用專業(yè)理論知識來加以解釋，使學(xué)生“知其所以然”，從而實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合，調(diào)動學(xué)生的各種感官參與學(xué)習(xí)過程
（二）重視機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核
任何課程都需設(shè)置考核環(huán)節(jié)，同樣的，機電一體化課程實踐教學(xué)也需要考核，考核環(huán)節(jié)也是學(xué)生最為敏感的環(huán)節(jié)之一。結(jié)合機電一體化課程實踐教學(xué)的特點，對于機電一體化實踐課程的考核不應(yīng)該有一個統(tǒng)一的模式和標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該是動態(tài)的，是隨著科技的發(fā)展而不斷充實和進步的，應(yīng)該結(jié)合實踐教學(xué)的方式和手段靈活的設(shè)定考核方式，采取定量結(jié)合定性的方法進行實踐教學(xué)考核。簡單的演示性或者驗證性實驗，應(yīng)當(dāng)減小考核的比重，而對于綜合實驗及動手考查較為全面的實驗，考核比重就應(yīng)當(dāng)加大；另一方面，還可以靈活的采取口試筆試、現(xiàn)場提問、課程設(shè)計、綜合課程實驗等多種形式進行考核，重點不是考查學(xué)生的知識理解程度，而是應(yīng)當(dāng)重點考核學(xué)生對于實踐技能的掌握和應(yīng)用能力。
（三）加強師資隊伍建設(shè)
優(yōu)秀的教師團隊是保障一體化教學(xué)順利進行的重要因素。我們要圍繞專業(yè)建設(shè)需要，優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)，建設(shè)一支教學(xué)、科研、實踐水平高，具有較強責(zé)任感和團結(jié)協(xié)作精神的，具有較高學(xué)術(shù)造詣、豐富的教學(xué)經(jīng)驗、鮮明的教學(xué)特色的教師團隊。學(xué)校要積極推動校企合作，聯(lián)合培養(yǎng)教師，聘請企業(yè)專家、技能操作能手對學(xué)校教師進行實踐與實訓(xùn)方面的指導(dǎo)和培養(yǎng)，提高學(xué)校雙師型教師的數(shù)量和質(zhì)量。
三、結(jié)語
"一體化教學(xué)"作為一種教學(xué)模式，對教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效果的提高起到了很大的作用。本論文所探討的機電一體化類課程實驗教學(xué)方法及其教學(xué)改革策略的應(yīng)用研究，是結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)中等職業(yè)學(xué)校機電一體化類課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置及其實驗實踐教學(xué)現(xiàn)狀而提出來的，能夠有效地提高機電一體化類課程的教學(xué)效果，對于這一類的理論知識多且深、動手實踐能力要求高的課程而言，必須要不斷加強實驗實踐教學(xué)的份量，對于進一步提高機電一體化類課程的實驗實踐教學(xué)效果，無論是在理論方面還是在實踐方面都具有較好的借鑒和指導(dǎo)意義。
參考文獻
【1】趙松年，李恩光，裴仁清.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.
【2】韓培慶.高職教育實踐教學(xué)模式改革的思考[J].職教論壇，2006（6）
【3】芮延年.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004
【4】連香姣.“機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與綜合實驗”的改革與實踐[J].機電工程技術(shù)，2006（9）
第3篇：機電一體化的應(yīng)用論文范文
論文摘要：機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。此簡述機電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景，綜述國內(nèi)外機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1機電一體化概述
機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù)，而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
2 機電一體化的發(fā)展?fàn)顩r
機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段：（1）20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起到了積極的作用。那時，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。（2）20世紀(jì)70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn)，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認；機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。（3）20世紀(jì)90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀(jì)80年代初才開始進行這方面的研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列入“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當(dāng)差距。
3 機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面：
3．1 智能化
智能化是21世紀(jì)機電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然，使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。 轉(zhuǎn)貼于
3．2 模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。為了達到以上目的，還需要制定各項標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配。
3．3 網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3．4 微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)。微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3．5 環(huán)?；?/p>
工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。
3．6 系統(tǒng)化
未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產(chǎn)品。事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。
綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻
第4篇：機電一體化的應(yīng)用論文范文
【論文摘要】：機電一體化是一種復(fù)合技術(shù)，是機械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域，并指出其發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機電一體化的核心技術(shù)
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手：
（一） 機械本體技術(shù)
機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進，還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，進而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。
（二） 傳感技術(shù)
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
（三） 信息處理技術(shù)
機電一體化與微電子學(xué)的顯著進步、信息處理設(shè)備（特別是微型計算機）的普及應(yīng)用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。
（四） 驅(qū)動技術(shù)
電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅(qū)動單元。
（五） 接口技術(shù)
為了與計算機進行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設(shè)計。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。
（六） 軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
（一） 數(shù)控機床
數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：
1、 總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。
2、 開放性設(shè)計，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、 WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
4、 大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計，不僅豐富了數(shù)控功能，同時也加強了CNC系統(tǒng)的控制功能。
5、 能實現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。
6、 系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
7、 以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
（二） 計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）
CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
（三） 柔性制造系統(tǒng)（FMS）
柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng)，主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
（四） 工業(yè)機器人
第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人，它們只能根據(jù)示教進行重復(fù)運動，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現(xiàn)出低級智能，已開始走向?qū)嵱没坏?代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨立行動，與第5代計算機關(guān)系密切。
三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展：
（一） 智能化
智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機電一體化的發(fā)展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
（二） 系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現(xiàn)遠程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
（三） 微型化
微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微機械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
（四） 模塊化
模塊化也是機電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而重要的事，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時也可以不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。
（五） 網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。
（六
） 綠色化
工業(yè)的發(fā)達使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
綜上所述，機電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的要求，而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。
參考文獻
1、 李運華.機電控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2003.
2、 芮延年.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京機械工業(yè)出版社，2004.
3、 王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制綜述[J].基礎(chǔ)自動化，2006(6).
第5篇：機電一體化的應(yīng)用論文范文
畢業(yè)論文
一、機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機電一體化"技術(shù)之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機電一體化"的發(fā)展歷程
1.數(shù)控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術(shù)為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機電一體化"提供了堅強基礎(chǔ);
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發(fā)展趨勢
1.光機電一體化.一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進光學(xué)技術(shù),實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢.
2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割?？磥?，機電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長的道路要走。
5.微型機電化——微型化。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時，就沒有必要區(qū)分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器、cpu等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學(xué)是機電一體化的重要發(fā)展方向。
三、典型的機電一體化產(chǎn)品
機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、cad／cam系統(tǒng)等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構(gòu)等。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
四、北京發(fā)展“機電一體化”而臨的形勢和任務(wù)
機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其目的是節(jié)能、節(jié)材，提高工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進步提高一步；二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產(chǎn)品，促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。
(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢
1.北京用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣，有難度
(1)在700余家北京市屬工業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)中，有60%以上的企業(yè)用微電子技術(shù)改造機床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風(fēng)機電泵、生產(chǎn)過程的任務(wù)還未完成需要量的一半。
(2)北京工業(yè)系統(tǒng)還有2000余臺機床設(shè)備亟需用微電子技術(shù)進行改造；在已改造的近6500臺機床設(shè)備中，大約有15%需進一步改造。
(3)北京工業(yè)系統(tǒng)尚有近250座工業(yè)爐窯亟需用電子信息技術(shù)進行改造；且610座已改造過的工業(yè)爐窯也很有進一步應(yīng)用模糊技術(shù)進行二次改造的必要。
(4)北京工業(yè)系統(tǒng)cad應(yīng)用還有較大差距。目前，北京工業(yè)品設(shè)計，cad應(yīng)用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內(nèi)先進地區(qū)也超過了30%)；cad的覆蓋率才達到11%(而全國cad應(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)小組指出，“八五”期間大中型企業(yè)要達到35%，中小型骨干企業(yè)要達到15%—20%；到“九五”時，按國務(wù)委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。
(5)北京工業(yè)系統(tǒng)共有改造價值的各種風(fēng)機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調(diào)速技術(shù)進行改造的任務(wù)，占總?cè)蝿?wù)量的99.5%左右。
(6)工業(yè)是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業(yè)系統(tǒng)占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴(yán)重缺乏的城市，1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬元產(chǎn)值能耗折合標(biāo)煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業(yè)化國家高近9倍。因此，北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)非常重，而電力電子技術(shù)是節(jié)能降耗的王牌。
2.北京用機電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬種，每年約開發(fā)試制新產(chǎn)品3000種，更新周期很長。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。
1993年，北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機電一體化產(chǎn)品約837種，在當(dāng)年生產(chǎn)的產(chǎn)品品種總數(shù)中僅占7.8%左右。其中：機械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種，機電一體化產(chǎn)品不到150種機電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種，機電一體化產(chǎn)品210種，機電一體化產(chǎn)品所占比例為60%；輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種，機電一體化、智能化產(chǎn)品15種，機電一體化、智能化產(chǎn)品所占比例約2.3%；汽車工業(yè)總公司系統(tǒng)平均每輛汽車的總成本為3.5萬元，每輛汽車平均裝用電子產(chǎn)品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進水平相差甚遠；與國內(nèi)先進水平相差一半左右。
3.北京用機電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重，且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題，但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設(shè)備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時，可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發(fā)機電一體化產(chǎn)品的歷史不長，差距較大，許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發(fā)展。
(二)北京“機電一體化”工作的任務(wù)
北京在機電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產(chǎn)品，促進機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M機電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻。
1.北京應(yīng)用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工作重點
(1)大力采用模糊技術(shù)，工業(yè)爐窯改造應(yīng)上新臺階
國內(nèi)外成功的范例表明，應(yīng)用模糊技術(shù)改造工業(yè)爐窯比單純用計算機和pid技術(shù)好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù)，到2000年，對應(yīng)該進行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊技術(shù)等先進電子信息技術(shù)改造完畢，其中采用模糊技術(shù)改造要在80%。
(2)積極采用數(shù)控技術(shù)，機床高備改造要達新水平
對機床設(shè)備的改造重點應(yīng)放在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用上。根據(jù)需要和可能，到1995年，北京應(yīng)該改造的機床設(shè)備(8420臺)的改造率要達80%以上，到本世紀(jì)末要改造完畢。
(3)努力推廣變頻調(diào)速技術(shù)，風(fēng)機電泵改造要攀新高度
風(fēng)機、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后幾乎，北京要把交流變頻調(diào)速技術(shù)的推廣應(yīng)用作為重點來抓。到1995年，應(yīng)該采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的風(fēng)機、電泵要改造完60%；到本世紀(jì)末，北京的風(fēng)機、電泵和其它調(diào)速電機要普遍；采用先進的變頻調(diào)速技術(shù)。
(4)優(yōu)先應(yīng)用cad／cam技術(shù)，工業(yè)設(shè)計水平提高要有新目標(biāo)
北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢，設(shè)計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業(yè)系統(tǒng)cad的應(yīng)用率為17%，cad的覆蓋率為11%，到1995年應(yīng)分別達到20%和15%，本世紀(jì)末，要力爭分別達到55%和45%。
2.北京機電一體化產(chǎn)品開發(fā)的奮斗目標(biāo)
(1)總體目標(biāo)：到1995年全市的機電一體化產(chǎn)品數(shù)應(yīng)不少于800種，2000年，應(yīng)不少于2000種，機電產(chǎn)品的機電一體化率分別達到25%和60%。
(2)單項目標(biāo)：
·機床數(shù)控化率：1995年，產(chǎn)量數(shù)控化率達5%，產(chǎn)值數(shù)控化率達16%；2000年，分別達12%和40%。
·汽車電子化程度：1995年，平均每輛汽車上裝用和電子產(chǎn)品的費用不少于1000元，在整車成本中所占比例不低于3%；到2000年分別不少于3000元，不低于8%。
·plc的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間，開發(fā)能力要穩(wěn)居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的plc生產(chǎn)基地之一。
·“電力電子”開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術(shù)和第三代電力電子器件的開發(fā)技術(shù)?！熬盼濉逼陂g第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟批量。在電力電子產(chǎn)品應(yīng)用方面，“八五”期間，開關(guān)電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品；交流變頻調(diào)速裝置要達到批量生產(chǎn)程度；高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)匯；“九五”，北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
·模糊控制器的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術(shù)控制器的開發(fā)生產(chǎn)基地，開發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術(shù)控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來；交逐步將模糊技術(shù)應(yīng)用于家用電器中。1995年，空調(diào)器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風(fēng)扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀(jì)末，北京家用電器模糊技術(shù)普及率要達到50%以上。
·其它機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)能力：微機控制多色印刷機要穩(wěn)居全國第一；電子醫(yī)療儀器的開發(fā)、生產(chǎn)爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產(chǎn)量上全國領(lǐng)先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發(fā)電機組為代表的發(fā)電設(shè)備要形成綜合配套能力，打出規(guī)模效益來；數(shù)字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、上批量……
總之，機電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發(fā)展兩方面的目標(biāo)，那么，到本世紀(jì)末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產(chǎn)業(yè)。其中，數(shù)控機床、機電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設(shè)備和數(shù)字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元；“電力電子”的銷售額可超過20億元；plc模糊控制器等銷售額可超過15億元；汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產(chǎn)品銷售額可超過25億元。機電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主力軍，也是機電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。
五、北京發(fā)展“機電一體化”的對策
(一)加強統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計劃
目前，北京地區(qū)從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計是。同時，市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計劃與規(guī)劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門的有關(guān)計劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議市政府責(zé)成有關(guān)機構(gòu)在進行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出北京統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃，避免開發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上撞車!
(二)強化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用
目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，北京有必要明確一個“機電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機構(gòu)，根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟體制改革的精神，以及機電一體化行業(yè)特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協(xié)會的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。
“協(xié)會”要進一步擴大領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)——理事會的代表層面和復(fù)蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設(shè)；要通過其精明干練的辦事機構(gòu)、經(jīng)濟實體，組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導(dǎo)行業(yè)布點布局的調(diào)整，進行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關(guān)項目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作……
(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈；盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。
增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對未采用機電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，對有關(guān)機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持，對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進行表彰獎勵等。
在經(jīng)濟政策上，要多給機電一體化科研攻關(guān)課題、開發(fā)應(yīng)用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機電一體化技術(shù)改進、生產(chǎn)合資和機電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；ㄔO(shè)項目上傾斜；成立“機電一體化”發(fā)展基金，支持機電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。
(四)突出發(fā)展重點，兼顧“兩個層次”
機電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，在傳統(tǒng)的機電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計之初，就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。
我們認為，北京“機電一體化”發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急，重中之重是：
抓緊開發(fā)生產(chǎn)gto、gtr、vdmos等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機、高頻電子鎮(zhèn)流器等，用電力電子技術(shù)進行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造；
抓緊推廣應(yīng)用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，改造機床設(shè)備；開發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng)；
第6篇：機電一體化的應(yīng)用論文范文
關(guān)鍵詞：機電一體化系統(tǒng)；設(shè)計；方法論
引言
機電設(shè)備往往是多工程應(yīng)用領(lǐng)域綜合產(chǎn)品，需要研發(fā)人員及從業(yè)使用人員具備多學(xué)科的背景知識。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論從系統(tǒng)全局的角度出發(fā)，全面闡述機電一體化的設(shè)備設(shè)計過程，對于研發(fā)機電設(shè)備具有極其重要的指導(dǎo)意義。在當(dāng)今工業(yè)4.0背景下，機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論被賦予了更多時代使命，需要解決更多實際問題。國內(nèi)外學(xué)者的相關(guān)理論研究成果早已層出不窮，本文將研究分析國內(nèi)外關(guān)于機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論的發(fā)展現(xiàn)狀。
1機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論的發(fā)展階段
機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論與機電一體化的發(fā)展密切相關(guān)，而機電一體化的發(fā)展歷史目前可以分為四個階段。1950—1970年代，在第三次工業(yè)革命的大背景下，伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，機電一體化已處于萌芽階段，但相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)沒有獲得成功與認可。1970—1990年代，得益于集成電路和微型計算機技術(shù)的發(fā)展，控制和通訊等技術(shù)得到突破性進展，同時自動化水平大大提高，機電一體化已形成獨立學(xué)科，處于初步發(fā)展階段。1990—2010年代，由于計算機、自動化等技術(shù)進一步極速發(fā)展，光學(xué)、智能算法等更多領(lǐng)域知識融入機電一體化學(xué)科，機電一體化處于高速發(fā)展階段。2010年至今，在工業(yè)4.0的大背景下，由于計算機數(shù)字仿真、網(wǎng)絡(luò)信息等技術(shù)的迅速發(fā)展，機電一體化技術(shù)處于繁榮發(fā)展階段，將對社會生產(chǎn)力作出更大貢獻。相應(yīng)地，機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論也隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)。從1970年代開始，最初的理論研究集中在如何定義機電一體化系統(tǒng)，主要觀點來自歐美和日本。從1980年代末期學(xué)者開始對機電一體化進行系統(tǒng)設(shè)計方法論研究，主要是從系統(tǒng)的組成劃分角度出發(fā)，更加注重各部分的功能描述、物理特性及其相互間的邏輯關(guān)系，使人們更加深入了解機電一體化系統(tǒng)。1990年代開始，由于計算機技術(shù)的極速發(fā)展與大規(guī)模普及，機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論開始有了新的發(fā)展方向，主要是從基于系統(tǒng)建模技術(shù)的仿真平臺出發(fā)，能夠模擬機電一體化系統(tǒng)，大幅節(jié)省機電產(chǎn)品研發(fā)周期與成本。
2機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論的主要觀點
表1～3列出了機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論發(fā)展各個階段對應(yīng)的主要觀點。不難看出，表1是各國研究組織對機電一體化的定義，其從最初的機械與電子簡單相疊加，發(fā)展到包含機械、電子、電氣、通訊、控制、網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科交叉融合，并且直到現(xiàn)在仍在不斷更新，一直在反映著工業(yè)科技和理論研究的最新方向，但缺點是未能對機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論進行深入的研究。相比于表1對應(yīng)的僅僅定義機電一體化階段，表2對機電一體化系統(tǒng)進行了深入的設(shè)計方法論研究，都各自提出了自己的設(shè)計理論，更加全面地闡述了機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)涵。例如德國達姆施塔特大學(xué)的RolfIsermann在自己的研究論文里提出機電系統(tǒng)設(shè)計五塊論，把機電一體化系統(tǒng)比作人，由五個部分組成，包括控制、動力、傳感、操作和結(jié)構(gòu)，分別對應(yīng)大腦、心臟、五官、四肢及軀體，不過缺點是對各部分的特點和融合設(shè)計考慮較少。表2中的方法論缺點在于太偏重于理論方面研究，雖然嘗試著引入數(shù)學(xué)物理模型，但不能較好地描述實際系統(tǒng)，面對日益復(fù)雜的機電系統(tǒng)越來越吃力。如表3所示，由于計算機仿真技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中起到了越來越大的作用，而仿真軟件平臺的核心技術(shù)理論在于建模，研究者紛紛提出基于各自建模理論的機電仿真設(shè)計平臺或系統(tǒng)設(shè)計方法論，部分軟件在機電設(shè)計領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用和商業(yè)化，例如20-Sim、AMESim和Dymola等。
3機電一體化設(shè)計方法論發(fā)展趨勢預(yù)測
從機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論的發(fā)展來看，未來方向會越來越圍繞計算機仿真為核心來建設(shè)，主要發(fā)展趨勢如下：
3.1多個軟件聯(lián)合仿真成為方法論關(guān)鍵技術(shù)
在計算機技術(shù)日益進步的今天，很多商業(yè)機電仿真軟件建模模型庫更加接近物理實際，算法更加豐富，界面更利于互動，操作更加容易，兼容性和穩(wěn)定性更好，功能越來越強大，但是在多學(xué)科仿真方面還不夠完善。而機電產(chǎn)品往往涉及到機械、電氣、電子、氣動、液壓、熱力學(xué)、磁場、光學(xué)等多學(xué)科，目前單一的仿真軟件無法擅長上述所有學(xué)科建模，因此將各機電軟件自身最擅長的學(xué)科聯(lián)合起來，取長補短，對機電系統(tǒng)進行聯(lián)合仿真，提出相應(yīng)方法論，可以達到最佳效果。
3.2方法論更加注重機電系統(tǒng)各組成部分邏輯
由于仿真軟件模型越來越能反映實際物理模型，機電系統(tǒng)模型更加真實，方法論對于基于純數(shù)學(xué)工具建立機電模型的能力要求在逐步削弱，而基于機電仿真的設(shè)計方法論會更加注重機電系統(tǒng)各組成部分的邏輯建設(shè)，使各軟件或各理論模型更加融會貫通地結(jié)合。
3.3方法論更加注重機電系統(tǒng)最優(yōu)化設(shè)計
方法論應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計的各個階段提出評價方法，利于優(yōu)化設(shè)計評估。由于機電仿真軟件功能的強大，進行機電設(shè)計時可以利用軟件自帶的優(yōu)化算法，在關(guān)鍵設(shè)計階段不斷進行優(yōu)化?；蛘咧苯犹岢鱿鄳?yīng)的系統(tǒng)優(yōu)化方法，在設(shè)計流程中，把仿真和試驗作為其中的工具或步驟，來達到高效優(yōu)化的目的。
3.4方法論更加注重機電系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計
借助于計算機仿真，機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論能夠更加快速地融合各學(xué)科知識，機電系統(tǒng)設(shè)計的周期必然變短，方案種類變多，創(chuàng)新元素也必然更容易產(chǎn)生、表達和實現(xiàn)，從而能更加高效地實現(xiàn)整個機電系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計。
3.5工業(yè)4.0將會在方法論中得到體現(xiàn)
工業(yè)4.0的重要特征是大數(shù)據(jù)化，本質(zhì)上是廣義工業(yè)智能物聯(lián)網(wǎng)信息共享交互，這也將在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法論的發(fā)展中成為必然趨勢。例如方法論可以在設(shè)計、驗證、優(yōu)化過程中每一個步驟都被數(shù)據(jù)化記錄，和機電產(chǎn)品在生產(chǎn)、運維和退役過程中表現(xiàn)出來的性能優(yōu)缺點數(shù)據(jù)進行雙向物聯(lián)，可以在實際生產(chǎn)應(yīng)用中預(yù)測問題、解決問題以及優(yōu)化設(shè)計。
4結(jié)語
第7篇：機電一體化的應(yīng)用論文范文
【關(guān)鍵詞】智能控制;機電一體化;應(yīng)用
機電一體化技術(shù)是指將機械技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)融合在一塊的并且用于實際的綜合技術(shù)。隨著機電一體化的發(fā)展，機電一體化系統(tǒng)對控制的技術(shù)水平要求越來越高，原來的控制技術(shù)已經(jīng)不能滿足機電一體化系統(tǒng)的要求，因此，人們開始將目光投向發(fā)展比較迅速的智能控制，期望通過智能控制，達到機電一體化系統(tǒng)的控制目的。因此，本文將分析智能控制的特點和主要方法，探討智能控制如何在機電一體化系統(tǒng)中得到應(yīng)用，從而更好地實現(xiàn)對機電一體化系統(tǒng)的控制。
1.智能控制
1.1 簡單介紹
智能控制（intelligent controls）在無人干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)控制目標(biāo)的自動控制技術(shù)。控制理論發(fā)展至今已有100多年的歷史，經(jīng)歷了“經(jīng)典控制理論”和“現(xiàn)代控制理論”的發(fā)展階段，已進入“大系統(tǒng)理論”和“智能控制理論”階段。智能控制理論的研究和應(yīng)用是現(xiàn)代控制理論在深度和廣度上的拓展。20世紀(jì)80年代以來，信息技術(shù)、計算技術(shù)的快速發(fā)展及其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和相互滲透，也推動了控制科學(xué)與工程研究的不斷深入，控制系統(tǒng)向智能控制系統(tǒng)的發(fā)展已成為一種趨勢。智能控制綜合了多門學(xué)科，比如自動控制、人工智能、信息論和運籌學(xué)等，它克服了傳統(tǒng)控制理論的許多缺點，能夠用來控制各種復(fù)雜的系統(tǒng)。
1.2 智能控制與傳統(tǒng)控制的比較
首先，智能控制包括傳統(tǒng)控制，智能控制是傳統(tǒng)控制的高級階段。與傳統(tǒng)控制相比，智能控制處理信息的綜合能力更強，而且能夠從全局優(yōu)化系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上來看，智能控制的分布式、分級式和開放式結(jié)構(gòu)也比傳統(tǒng)控制更加先進。
其次，智能控制是多門學(xué)科進行交叉的結(jié)果，因此它比傳統(tǒng)控制在理論體系上更加完善。智能控制系統(tǒng)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對象及環(huán)境的有關(guān)知識以及運用這些知識的能力。智能控制系統(tǒng)能以知識表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)表示的混合控制過程，采用開閉環(huán)控制和定性及定量控制結(jié)合的多模態(tài)控制方式。
再次，智能控制系統(tǒng)具有變結(jié)構(gòu)特點，能總體自尋優(yōu)，具有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)能力。智能控制適用的對象和任務(wù)可以更加復(fù)雜、高度非線性、模型可以具有不確定性。同時智能控制系統(tǒng)有補償及自修復(fù)能力和判斷決策能力。
最后，智能控制系統(tǒng)還可以用數(shù)學(xué)表示混合控制過程，用知識描述非數(shù)學(xué)的廣義模型，采用多模態(tài)控制方式，這種方式是定性決策、定量控制和開閉環(huán)控制相互結(jié)合的體現(xiàn)。
1.3 主要方法
目前，智能控制運用的主要方法為遺傳算法控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊系統(tǒng)控制、專家系統(tǒng)控制、分級遞階控制、組合智能控制、混沌控制、集成智能控制、小波理論等等。
2.智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1 智能控制在機械制造過程中的應(yīng)用
智能加工技術(shù)是利用智能束與物質(zhì)相互作用的特性對材料（包括金屬與非金屬）進行切割、焊接、表面處理、打孔及微加工等的一門技術(shù)，而智能如工藝研究之所以光器是智能加工技術(shù)應(yīng)用的前提條件。機械制造是機電一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，當(dāng)前最先進的機械制造技術(shù)就是將智能控制技術(shù)與計算機輔助技術(shù)有機結(jié)合，向智能機械制造技術(shù)的方向發(fā)展。其最終目標(biāo)是利用先進的計算機技術(shù)取代一部分腦力勞動，從機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程論文而模擬人類制造機械的活動。同時，智能控制技術(shù)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及模糊系統(tǒng)計算的方法對機械制造的現(xiàn)狀進行動態(tài)地模擬，通過傳感器融合技術(shù)將采集的信息進行預(yù)處理，從而修改控制模式中的參數(shù)數(shù)據(jù)。在此過程中利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的并行處理與學(xué)習(xí)功能將一些殘缺不全的信息進行有效處理，利用模糊系統(tǒng)所特有的模糊關(guān)系與模糊集合等特征，可以將一些模糊的信息集合到閉環(huán)控制中的外環(huán)決策機構(gòu)來選取相應(yīng)的控制動作。智能控制在機械制造中的應(yīng)用領(lǐng)域包括：機械故障智能診斷、機械制造系統(tǒng)的智能監(jiān)控與檢測、智能傳感器及智能學(xué)習(xí)等 。
2.2 智能控制在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用
通常情況下，動力學(xué)中的機器人表現(xiàn)出的是非線性的、強耦合，而且變化具有不穩(wěn)定的特征，由于信息量繁多而龐大，并且控制參數(shù)較多，需要通過智能控制來實現(xiàn)機器人在處理信息和參數(shù)的靈敏和快捷化。當(dāng)前，智能控制技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于機器人領(lǐng)域中的各個方面，在動力學(xué)方面，機器人是非線性、時變和強耦合的;在控制參數(shù)方面，是多變量的;在傳感器信息上，是多信息的;在控制任務(wù)的要求方面，是多任務(wù)的，因此，從這些方面的分析可以得出智能控制非常適合運用于機器人領(lǐng)域。而且，目前在機器人領(lǐng)域也廣泛地使用到了智能控制技術(shù)，比如機器人地行走路徑規(guī)劃、機器人的定位和軌跡跟蹤、機器人的自主避障、機器人姿態(tài)控制等。在機器人領(lǐng)域，人們可以通過采用智能控制中的模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)技術(shù)進行環(huán)境建模和檢測、機器人定位、汽車柔性制造等。為了提高機器人系統(tǒng)的適應(yīng)能力，人們可以綜合運用幾種智能控制技術(shù)，例如機器人行走時可以主動的避讓障礙物，還可按照規(guī)定的路徑行走，其中機器人手臂可按指令完成相應(yīng)預(yù)期動作。以上這些內(nèi)容，都是采用了計算機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制技術(shù)實現(xiàn)的，由此可見智能控制在機器人領(lǐng)域中的應(yīng)用也趨于成熟 。
2.3 智能控制在交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用
伺服驅(qū)動裝置是一種轉(zhuǎn)換部件和裝置，它能夠使電信號轉(zhuǎn)換為機械動作，并且決定著控制的功能和質(zhì)量以及系統(tǒng)的動態(tài)性能，它是機電一體化的重要的組成部分。智能控制中電力電子技術(shù)的發(fā)展能夠提高交流調(diào)速系統(tǒng)性能，實現(xiàn)直流的伺服系統(tǒng)向交流的伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。將智能控制引入交流伺服系統(tǒng)，能夠幫助交流伺服系統(tǒng)應(yīng)對比如負載擾動、參數(shù)時變、被控對象和交流電動機嚴(yán)重的非線性特性以及較強的耦合性這樣一些不確定的因素，幫助交流伺服系統(tǒng)通過不確定的模型獲得較滿意的PID參數(shù)，滿足系統(tǒng)的高性能指標(biāo)要求。
常規(guī)的PID控制和智能控制技術(shù)相結(jié)合，能夠形成智能PID，方法就是通過非線性的控制方式將人工智能引入到控制器，使系統(tǒng)的控制性能更好，并且能夠不依賴控制器參數(shù)和精確的數(shù)學(xué)模型進行自動地調(diào)整，使得系統(tǒng)的適應(yīng)性增強。
2.4 智能控制在數(shù)控領(lǐng)域的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的機電一體化技術(shù)的發(fā)展對數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求，不僅需要完成很多的智能功能，還需要擴展、模擬、延伸等新的智能功能，從而使得數(shù)控技術(shù)可以實現(xiàn)智能編程、智能監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫等目標(biāo)，運用智能控制技術(shù)可以實現(xiàn)這些目標(biāo)。比如說，利用專家系統(tǒng)可以數(shù)控領(lǐng)域中難以確定算法與結(jié)構(gòu)不明確的一些問題進行綜合處理，再運用推理規(guī)則將數(shù)控現(xiàn)場的一些數(shù)控故障信息進行推理，從而獲得維修數(shù)控機械的一些指導(dǎo)性建議;利用模糊系統(tǒng)技術(shù)可以將數(shù)控機械的加工過程進行優(yōu)化，對一些模糊的參數(shù)進行調(diào)節(jié)，從而更加清晰地發(fā)現(xiàn)數(shù)控機械出現(xiàn)的故障，并找出相應(yīng)的解決措施。在數(shù)控領(lǐng)域，還可以利用遺傳進化算法，找到數(shù)控系統(tǒng)的最佳加工路徑;還可以運用智能控制中的預(yù)測和預(yù)算功能，在高速加工時加強對綜合運動的控制。
參考文獻
[1]王成勤，李威，孟寶星.智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機床與液壓，2008（8）.
[2]李景濤，韓英.機電一體化技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].機械管理開發(fā)，2010（01）.
第8篇：機電一體化的應(yīng)用論文范文
論文摘要：根據(jù)國家整體規(guī)劃，膠東半島藍色經(jīng)濟圈已經(jīng)進入快速建設(shè)期，機電一體化專業(yè)人才需求在本地區(qū)也將迎來一個高峰期。本文對其專業(yè)人才需求背景進行了詳細的分析，并根據(jù)本校及本專業(yè)現(xiàn)有的師資力量，提出了建設(shè)“高職機電一體化專業(yè)技術(shù)人才”方案。在本文中，確定了三個專業(yè)培養(yǎng)方向，總結(jié)了“1.5+0.5+1”的人才培養(yǎng)新模式，“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式，以及“雙證融通”式課程教學(xué)模式。
機電一體化技術(shù)是集機械、微電子和計算機技術(shù)于一體的綜合應(yīng)用技術(shù)，也是現(xiàn)代制造業(yè)的核心技術(shù)。隨著山東省大力推進半島制造業(yè)基地暨北部沿海經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)，機械制造、電子信息、食品加工和黃金工業(yè)四大支柱產(chǎn)業(yè)以及汽車、手機、電腦三大產(chǎn)業(yè)集群均進入了快速膨脹期。制造業(yè)的現(xiàn)代化水平得到了提升，最顯著的標(biāo)志是采用大量的自動化生產(chǎn)制造系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的、自動化程度較低的生產(chǎn)方式。
現(xiàn)代機電一體化技術(shù)是機械、電子、信息和管理等學(xué)科有機結(jié)合的高新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于機械、電子、汽車、食品、醫(yī)藥等行業(yè)?？梢哉f，任何產(chǎn)品只要投入工業(yè)生產(chǎn)，就必須采用自動化生產(chǎn)制造技術(shù)以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，否則將沒有市場競爭力，而自動化生產(chǎn)制造的核心技術(shù)就是機電一體化技術(shù)。因此加速培養(yǎng)機電一體化技術(shù)高素質(zhì)技能型人才已經(jīng)成為高職高專院校的當(dāng)務(wù)之急。在此背景下，山東省大部分高職院校都開設(shè)了機電一體化技術(shù)專業(yè)以滿足社會對該專業(yè)人才的需求。wWW.133229.CoM但一方面，企業(yè)難于招聘到合格人才，另一方面相應(yīng)畢業(yè)生感嘆就業(yè)困難，工作難找。分析原因是供非所需，高職院校內(nèi)部在該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與定位、專業(yè)建設(shè)與課程設(shè)置，實習(xí)實訓(xùn)內(nèi)容及條件等方面存在問題。因此，應(yīng)依據(jù)社會需求確定人才培養(yǎng)目標(biāo)，以就業(yè)為導(dǎo)向構(gòu)建人才培養(yǎng)新模式，增強人才培養(yǎng)的針對性，適用性，實現(xiàn)人才培養(yǎng)與社會職業(yè)崗位的接軌，服務(wù)地方經(jīng)濟，并促進畢業(yè)生充分就業(yè)。
1 根據(jù)半島區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要，確定高職機電一體化技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)
在對山東省機電設(shè)備制造企業(yè)和膠東半島大中型機電企業(yè)調(diào)研、畢業(yè)生跟蹤調(diào)查和專業(yè)建設(shè)委員會論證的基礎(chǔ)上，歸納出半島經(jīng)濟發(fā)展急需的三種職業(yè)特色鮮明的機電類就業(yè)崗位群，分別是食品灌裝生產(chǎn)線的運行與維護，新能源裝備制造的生產(chǎn)與維護，電子組裝工藝操作。
山東省是我國重要的糧食及食品生產(chǎn)加工基地，隨著人民生活水平的提高，人們對食品的質(zhì)量、包裝和精細化程度要求越來越高，這就帶動了食品灌裝、包裝設(shè)備的飛速發(fā)展。自從我省做出重點發(fā)展食品產(chǎn)業(yè)群的重大決策以來。產(chǎn)業(yè)集群蓬勃發(fā)展對灌裝生產(chǎn)線人才的大量需求早已初見端倪。
根據(jù)國家中長期發(fā)展規(guī)劃，我國的核電和風(fēng)電已經(jīng)進入高速發(fā)展期。山東在半島沿海地區(qū)規(guī)劃了海陽、榮成、乳山三座核電站，并計劃在“十二五”末全部投產(chǎn)發(fā)電。同時山東地處東部沿海，具有豐富的風(fēng)能資源，各大發(fā)電集團競相在山東沿海地區(qū)修建風(fēng)力發(fā)電廠。這使得山東省核電、風(fēng)電等新能源裝備制造業(yè)快速發(fā)展，可以預(yù)見隨著山東核電、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推進將需要大量掌握核電、風(fēng)電相關(guān)知識的裝備制造業(yè)專業(yè)技術(shù)人才。
隨著現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，電子應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的不斷需求，電子組裝技術(shù)在真?zhèn)€電子整機裝配加工中所占的地位越來越重要。膠東半島在發(fā)展電子信息與家電產(chǎn)業(yè)集群的同時，電子組裝技術(shù)備受關(guān)注，據(jù)調(diào)查分析，電子組裝技術(shù)產(chǎn)業(yè)的人才存在著巨大的缺口，在未來需要眾多電子組裝技術(shù)人才滿足企業(yè)生產(chǎn)需求。
我們通過以上市場調(diào)研，制定了適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的機電一體化技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，確定了在機電一體化技術(shù)公共知識平臺的基礎(chǔ)上分三個專業(yè)培養(yǎng)方向：食品灌裝生產(chǎn)線的運行與維護、新能源裝備制造的生產(chǎn)與維護、電子組裝工藝操作。
2 構(gòu)建科學(xué)合理的新型人才培養(yǎng)模式，為膠東半島培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才
2.1 構(gòu)建“1.5+0.5+1”的人才培養(yǎng)新模式
機電一體化技術(shù)專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)模式是實施“2.5+0.5”人才培養(yǎng)模式，即三年中兩年半在學(xué)校完成教學(xué)計劃規(guī)定的所有課程，最后半年赴企業(yè)進行頂崗實習(xí)。這種傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式難以培養(yǎng)出我們所需要的為地方企業(yè)量身打造而熟練掌握專業(yè)知識和技能的專門化人才。因而進行人才培養(yǎng)模式改革，構(gòu)建科學(xué)合理的人才培養(yǎng)新模式勢在必行。“1.5+0.5+1”正是貫徹分方向教學(xué)并實施產(chǎn)學(xué)研合作辦學(xué)的一種教學(xué)新模式。1.5是指在新生入學(xué)后在第一到第三學(xué)期，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)類模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊、專業(yè)核心模塊和技能核心模塊，在這樣一個公共知識平臺的基礎(chǔ)上主要培養(yǎng)學(xué)生從事機電類崗位的基本能力。0.5是指在第四學(xué)期進行專業(yè)拓展能力模塊的學(xué)習(xí)，即學(xué)生根據(jù)自己的興趣和就業(yè)意向自行選擇三個就業(yè)方向的一個，進行該方向一系列知識和技能領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。1是指在最后一年，學(xué)生根據(jù)各自選擇的專業(yè)方向到對口的企業(yè)進行更有針對性地進行技能培訓(xùn)，并順利完成頂崗實習(xí)。
2.2 推行“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式
在分方向教學(xué)的課程學(xué)習(xí)中，部分課程專業(yè)性強，如沒有合適的實訓(xùn)載體，學(xué)生難以實際掌握該專業(yè)技能，因而在合作企業(yè)的幫助下建設(shè)了兩個校企合作共建實驗室，在這里實現(xiàn)了部分課程理論教學(xué)和實踐教學(xué)一體化的教學(xué)模式，通過以具體的工作任務(wù)為中心，實際操作為載體。使學(xué)生在實際訓(xùn)練中得到了知識和技能的培養(yǎng)，提升了學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)。并有企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任課程的部分授課任務(wù)，使學(xué)生所學(xué)知識與企業(yè)的實際需要實現(xiàn)了“零距離”接軌。
2.3 實行“雙證融通”式課程教學(xué)
高職教育的特點是突出學(xué)生職業(yè)技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)實踐能力。而國家在長期對各行業(yè)生產(chǎn)一線和生產(chǎn)過程職業(yè)技能的總結(jié)過程中，形成了一套完備的各行業(yè)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)。所以參照行業(yè)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，進行課程體系的改革和課程內(nèi)容的重組，有助于提升學(xué)生的核心競爭力。這種以“雙證書”為目標(biāo)，構(gòu)建以職業(yè)能力為主線的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，將“雙證書”教育融入教學(xué)全過程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)課程后可直接參加職業(yè)資格證書考試，我校機電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生在學(xué)校期間可考取維修電工（中級）證書和機電一體化技能認證。
3 結(jié)語
以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的發(fā)展道路，是國家對高職院校辦學(xué)方向的科學(xué)定位。通過對膠東半島人才市場需求的深入調(diào)查研究，培養(yǎng)特色鮮明的機電一體化技術(shù)專業(yè)人才適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的人才需求，不僅契合高職院校的服務(wù)定位，而且提高了畢業(yè)生就業(yè)對口率，真正實現(xiàn)了學(xué)校與企業(yè)的“零距離”接軌。
參考文獻：
[1] 李宏.構(gòu)建機電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系的探索[j].機械工程與自動化.2004,12.
第9篇：機電一體化的應(yīng)用論文范文
論文摘 要： 概括說明機械電子控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況，重點介紹計算機技術(shù)在機械電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)制造和人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用。
0 引言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了機械工業(yè)領(lǐng)域的變革，同時給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響，提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展，以計算機電子技術(shù)、機械技術(shù)為核心的機電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來更多的實際應(yīng)用。
1 計算機技術(shù)與機電控制技術(shù)的發(fā)展概況
1.1 計算機控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展
忽略數(shù)字信號的量化效應(yīng)，可以將計算機控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化，則整個系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計算機控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中，使計算機控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時變的非線性系統(tǒng)，控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測控制等多種新型理論，逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)的一個新方向。
自世界第一臺電子計算機問世后，計算機首先被用來自動檢測化工生產(chǎn)過程的過程參量并進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，同時也研究了計算機的開環(huán)控制。到二十世紀(jì)六十年代，出現(xiàn)了用于過程控制的計算機，實現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計算機控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制，通過計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術(shù)的發(fā)展，計算機控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革，最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對其產(chǎn)生巨大影響。
1.2 機械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀
在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里，有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進行控制。在二十世紀(jì)三十年代之前，工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi)，初步有了對工業(yè)生產(chǎn)的機械控制實踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，直接實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過程的數(shù)字控制。計算機的微型化使控制技術(shù)更加智能化，同時將機械、電子、計算機技術(shù)和控制技術(shù)有機結(jié)合的機電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，且越來越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機電控制技術(shù)主要有pid控制，pid是經(jīng)典控制理論的代表，它吸收了智能控制思想并利用計算機的優(yōu)勢，形成了自適應(yīng)pid和非線性pid等更利于控制的變種pid控制器。另外還有模糊控制（flc）、變結(jié)構(gòu)控制等，均隨著計算機領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。
2 機電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用
2.1 機電一體化的簡介和生產(chǎn)應(yīng)用
機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及計算機軟件系統(tǒng)集合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)等對各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機床，通過相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)，在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多cpu和多主線的體系結(jié)構(gòu)，豐富了數(shù)控功能，也提高了生產(chǎn)效率。
柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計算機技術(shù)和制造系統(tǒng)在機電控制工業(yè)的應(yīng)用，是計算機化的制造系統(tǒng)。它主要由計算機、數(shù)控機床、自動化倉庫等組成。在工業(yè)上，它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，更適用于多品種，小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。
交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用，尤其是在鋼鐵工業(yè)中，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn)，無論是大容量電機還是小容量電機現(xiàn)均可使同步電機或者異步電機實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
可編程控制器（plc）是集計算機技術(shù)和自動控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)控制的問題，逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著plc技術(shù)的進步，其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴大，可采集存儲數(shù)據(jù)，還可對控制系統(tǒng)進行監(jiān)控。plc能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外，隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(fā)展，plc可實現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能，更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今，plc技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。
2.2 計算機在機械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實例
計算機技術(shù)和機械電子控制技術(shù)一體化的有機結(jié)合，不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去，這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn)，更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕?。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術(shù)和機電控制相結(jié)合的實際應(yīng)用。
plc實現(xiàn)了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，人類活動的范圍不斷擴大，機器人的應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域擴展，并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域，各種各樣的機器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域，許多單一、重復(fù)的機械工作由機器人（也稱機械手）來完成。工業(yè)機器人是一種能進行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機，廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。
農(nóng)業(yè)方面，機械作業(yè)過程中駕駛室內(nèi)的儀表盤正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過渡，以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端（virtual display terminal），它代表了當(dāng)代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息，在屏幕上按操作者的需求，調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息，顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。另外，還可以將數(shù)據(jù)信息動態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲卡，將農(nóng)業(yè)作業(yè)過程的數(shù)據(jù)信息通過智能卡帶回辦公室，由計算機應(yīng)用高級軟件進行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端，實現(xiàn)自動控制農(nóng)機的操作。
plc在自動售貨機中的應(yīng)用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關(guān)，投入的硬幣值由plc驅(qū)動數(shù)碼管顯示，經(jīng)過光傳感器識別，通過判斷，進行下一步操作，經(jīng)過plc的系統(tǒng)控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術(shù)和機電自動控制在自動售貨機中的這項應(yīng)用極大方便了人們的生活，也使plc的應(yīng)用更加廣泛。
交通信號燈系統(tǒng)也是微機軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實例。通過主要應(yīng)用plc技術(shù)控制十字路口的信號燈動作。準(zhǔn)確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間，這項應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>
電腦橫機中計算機技術(shù)的應(yīng)用給機械編織行業(yè)帶來了巨大的變革。現(xiàn)在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。電腦橫機的編織是一個極其復(fù)雜的過程，最初的橫機是手動橫機，只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機中，通過電腦的自動控制，設(shè)計人員可對編織花型進行數(shù)字化設(shè)計，通過計算機數(shù)字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的機械編織動作，由計算機指令控制系統(tǒng)完成整個設(shè)計的編織，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。
與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，以機械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機結(jié)合為主體的機電一體化技術(shù)是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
3 總結(jié)
在機械生產(chǎn)領(lǐng)域，電子技術(shù)和計算機技術(shù)的融入發(fā)展，機電一體化的形成是機械工業(yè)中的重要變革。通過不斷發(fā)展的計算機技術(shù)，使機電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
參考文獻：
[1]張東寶，工程機械與控制技術(shù)[m].筑路機械與施工機械化，2007.
[2]馬增強等，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究，微計算機信息，1998.
[3]王立新，淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[j].赤峰學(xué)院學(xué)報，2007.
[4]楊明等，機電一體化的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，農(nóng)機化研究，2006.
