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第1篇：機電一體化范文

關鍵詞 機電一體化；電機；控制

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）022-015-2

1 概述

1.1 機電一體化簡述

機電一體化技術即結合應用機械技術和電子技術于一體的技術。隨著現在計算機技術的快速發展和應用領域的普及，機電一體化技術已經由原來的單一技術逐步發展到自動控制技術、信息技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等相互交叉，形成了一個完整的體系。與原有的體系有所區別。尤其是計算機的使用更是使這一領域的發展得到了強有力的支撐。隨著科技的不斷的進步，社會經濟的不斷擴大，機電一體化已經深入到了各個行業之中，創造出了大量的社會財富。機電一體化的最基本的特征就是將計算機技術、電子信息技術、數字技術等技術有機的相結合在一起，通過這些技術的運用將生產的工作有效的分配到各個需要的工作崗位上，通過機電一體化的使用，提高了原來的工作效率，并且在生產過程中更是降低了能耗，提高了安全性，生產出的產品質量也有進一步的提升。

1.2 機電一體化的發展歷史

機電一體化的發展歷史可以追溯到20世紀的60年代，發展過程可以概括為以下幾個階段。

1）原始階段：電子技術的應用到機械裝置中的生產中來，從電子技術的最初的發展就是建立在機械設備的技術改造上的，隨著電子技術的不斷發展，促進了兩者的結合。

2）初級發展階段；計算機的使用，使得機械的電子化控制進一步的得到了加強。計算機在電子控制方面的介入，為機電一體化控制提供了強有力的技術支持。

3）蓬勃發展階段：由于科學技術的不斷進步，各個科學領域都影響到了機電一體化的發展，例如，光纖技術、數碼技術、智能技術等等應用，使機電一體化得到了充分的發展。以后也將有更多的新技術會應用到其中來。

1.3 機電一體化的應用領域

經過近50年的發展，機電一體化取得的長足的進步，但是在應用的范圍上還是主要應用在自動生產線和數控機床方面。機床從最早的手動車床發展到現在數控機床，無論在功能上、操作上、效率上都比原來的機床有了顯著的提高，數控機床可以根據加工的產品的參數來進行精確的操作，數控機床的另一特點是通過電腦來進行控制的，在對相同的產品進行重復的加工的時候，工作人員只需要根據事先設計好的參數進行選擇，剩下的就可以在由數控機床自己來進行加工了，一個人工作人員可以同時操作多臺數控機床來進行生產。

2 機電一體化中電機控制技術現況

我國的工業經歷了一個從無到有的發展過程，發展到現階段，比起最初的起步階段已經有了很大的改變，但是某些的技術上與發達國家還存在一定的差距，其中最明顯的就是電機的控制技術。電機控制技術是機電一體化過程中不可或缺的一個重要組成部分，在我國的工業發展中扮演了重要的角色，也是國家大力發展的一個目標，電機的運行在整個的工業設備生產中屬于重中之重。電機的運用到生產中來，可以有效的降低工作成本，提高工作效率。

由于電機設備是機電一體化生產中的關鍵部件，機電設備的出現問題的地方，多數是在電機控制保護裝置中，所以電機必須要有堅硬的電機保護外殼，同時還要有良好的絕緣性。隨著機械的自動化的程度越來越高，很多需要工作人員操作的地方都由機械設備所取代，隨著自動化程度的越來越高，生產的效率越來越高，但是時間長了，機械的工作和電機設備的長時間運轉，都會造成磨損，由于長期處于高溫、高壓、電壓不穩定、酸腐等惡劣環境下，很容易出現各種各樣的問題，造成機電設備的老化，降低了機器的使用壽命。為了能夠及時有效的了解機電設備的運行情況，這就需要我們的技術人員長時間的測試和試驗，以便對機電設備做出合理的維護和檢修。

3 未來機電一體化電機控制發展和展望

從以上的情況中，我們不難看出阻礙機電一體化發展的問題所在。只有在機電設備這個重要環節上下工夫，才能解決問題，但這并不是一朝一夕可以解決的，需要大量的相關專業技術人員通過各種實驗和測試加以解決，其中在涉及到控制部分的專業就有單片機、整流模塊、輸入、輸出、數據轉化、報警電路等多個相關的工程學科，就拿其中的單片機來講，單片機的應用領域非常廣闊，從我們生活中的遙控器中到天上的無人偵察的控制，都有單片機的身影，單片機為了滿足機電一體化控制的需求，就需要專業的人員來對單片機進行數據編程，然后再將所編寫的程序固定到單片機的芯片中去。其中的一個環節就需要涉及到很多的科學知識，將其中的各個技術環節都拆開來進行研究可見是一項相當浩大的工程。它需要經過多個領域的技術人員通力合作才能完成的。

在未來的機電一體化的發展過程中，必將涉及到更多的科學領域，這些科學領域的新技術，都為機電一體化控制提供重要的技術支撐，這些技術的使用，可以降低能源的消耗、資源的浪費、降低人們的成本、產品的成本并提高產品的質量，為社會創造大量的財富，還可以極大的提高人們的生活質量，增強國家的實力，為我國的發展盡一份力。

4 結束語

將機械設備與電子設備有機的組合到一起，就是機電一體化控制。兩者相互促進相輔相成，隨著越來越多的新技術的使用，機電一體化控制的發展前途光明，隨著社會的不斷進步，對生活的要求人們也在不斷的提高，這就對各種生活資料提出了更多需求，為了滿足這些需求，必然會有越來越多的領域采用機電一體化控制技術來進行生產。現代社會是一個信息爆炸的時代，計算機、互聯網、數字化技術、虛擬技術等等新技術的不斷更新換代，必將對機電一體化控制技術產生更加深遠的影響，在技術的提升同時，也必將會為機電一體化的發展帶來更美好的前景。

參考文獻

[1]程顯敏.機電一體化的發展趨勢[J].黑龍江交通科技，2011（08）.

第2篇：機電一體化范文

關鍵詞：煤炭機械機電一體化

煤礦機電一體化技術在這一時期顯得尤為重要,它使機械、電子技術和液壓控制技術有機的結合,極大地提高了煤礦機械的各種性能,如安全性、經濟性、可靠性、操作舒適性以及作業精度、作業效率、使用壽命、方便安裝拆除、便于維護等。目前以微機或微處理器為核心的電子(微電腦)控制裝置(系統)在煤礦機械中的應用已很普及,電子控制技術已深入到煤礦機械的許多領域,如提升機和采煤機,提升機的PLC系統,采煤機的變頻控制系統和PLC系統操作等,煤礦機械的在線狀態監控與故障自診、故障報警等。隨著科學技術的不斷發展,對煤礦機械的性能要求也在不斷提高,電子(微機)控制裝置在煤礦機械上的應用將更加廣泛,結構將更加復雜、維護也將更加專業化。特別是,隨著我國進口及國產煤礦機械數量的逐年增加,如何用好,管好這些價格昂貴的煤礦機械,使其發揮最大的效率,是煤礦機電部門所面臨的一個重要的問題。

為幫助煤礦機械使用人員、維修人員、管理人員對煤礦機械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就這些做一下介紹與淺述。

煤礦生產中,煤礦機械的性能自動化程度及其經濟性等可以說直接影響到生產;也直接影響到煤礦供電、排水、通風、提升等的安全運行。而煤礦機械電氣與電子控制系統部分質量的好壞與性能的優劣又直接影響到機械的動力性、經濟性、可靠性,從而影響施工質量、生產效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統已成為煤礦現代機械不可缺少的組成部分,同時也是評價煤礦現代機械技術水平的一個重要依據。隨著科學技術的不斷發展,以及對煤礦機電產品性能要求不斷提高,電子(微電腦)控制系統在煤礦機械中所占的比重越來越大,其功能將會越來越強,應用范圍也將越來越廣,而其復雜程度也隨之提高,這樣就對使用與維修維護這些設備的煤礦工作人員提出了更高的要求,對煤礦職工的培訓工作和對煤礦設備的管理工作也顯得尤為重要。

煤礦生產施工要求煤礦機械具有以下性能:皮實耐用且維修簡單、生產效率高且節能降耗,自動化程度高且操作簡單,施工質量好,精度高;性能穩定,工作可靠,安全性高,使用壽命長;具有較好的經濟性,即高的技術價格比和低的制造與使用成本;工人勞動強度低,操作員的工作條件好;具有在線運行狀態監視,故障自診及自動故障報警功能,能及時準確地指出故障部位,減少停機維修時間。

為適應煤礦機械對性能的要求,僅僅依靠機械和液壓技術的已顯得力不從心。電子(微電腦)控制技術的發展就成了煤礦機械的必要選擇。機電一體化是一項新興的技術,將其引入到煤礦機械中,必將會給煤礦機械帶來了新的技術變革,使其各種性能有了質的飛躍。

機電一體化又稱機械電子工程學,是一門跨學科的綜合性高技術,是由微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術、機械技術、液壓技術以及其他技術相互融合而成的一門獨立的交叉學科。機電一體化技術從70年代中期開始在國外機械上得到應用。80年代以微電子技術為核心的高新技術的興起,推動了機械制造技術的迅速發展,特別是隨著微型計算機及微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術等的發展及其在機械上的應用,極大促進了煤礦機電產品的性能,使煤礦機械進入了一個飛躍的發展時期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統在國外機械上的應用已相當普及,在我國也是發展的方向,已成為機械高性能的體現。目前機械的電子(微機)控制系統主要用以實現如下功能:

1、在線監控、自動報警及故障自診,即對煤礦機械的電動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的在線運行狀態監控,出現故障能動報警并準確地指出故障的部位,從而改善操作員的工作條件,提高機器的工作效率,簡化設備維護檢查工作,降低使用維修費用,縮短停機維修時間,延長設備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制,可實現多種在線監控和故障自診,還有煤礦用各種電器設備也越來越智能化。

2、節能降耗,提高生產效率。例如井下使用的膠帶輸送機、通風機、提升機等,使用變頻起動、PLC控制系統,節電量就為30%左右,同時生產效率也大大提高。

3、自動化或半自動化程度的提高

煤礦機械實現自動化或半自動化控制,可以減輕操作者的勞動強度,提高生產效率,并減少因操作者的經驗不足,對作業精度的影響。例如,冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設備,由我國北京天地瑪坷電液控制系統有限公司與德國MARCO公司合作生產的PM31型液壓支架電液控制系統,就是微電腦控制,只要在支架操作控制器上輸入程序,支架使會自動連續動作,也可實現遠程控制和工作面無人操作。新晨

4、其他應用

第3篇：機電一體化范文

1.1液壓挖掘機中機電一體化技術的應用和發展從機電一體化技術的發展歷程來看，其在液壓挖掘機當中的應用與發展大致可分為四個階段：1）電子監控階段。這個階段是機電一體化技術比較早的一個發展階段，在對液壓挖掘機的工作狀態和相關參數進行監測時主要采用的的電子技術和傳感技術，電子檢測技術的不斷發展給該階段的液壓技術、機電一體化技術的有機融合創造了良好的技術條件，電子檢測可以實現對液壓挖掘機各個狀態參數的及時了解、掌握。電子監控階段為實現液壓挖掘機中應用與發展機電一體化技術奠定了必要的基礎。2）電控節能階段。在這一階段，機電一體化技術的應用得到了更好的發展，在對數據以及相關工作參數進行檢測的同時，還能夠對檢測到的數據做出分析與計算，而后借助電子控制的方法來實現對挖掘機的操控，使得液壓挖掘機的工作過程效率高且節能環保。3）軌跡控制階段。這個階段是按照預定的軌跡來進行軌跡控制的設計，進一步促進了機電一體化技術在液壓挖掘機當中的發展。4）智能化機器人階段。智能機器人階段實現了機電一體化在液壓挖掘機當中的應用目的，在此階段中挖掘機完全依靠機器操控與管理，極大地提高了液壓挖掘機的工作效率，并且還能使其參與到一些人工不便參與的高危工程的挖掘工作當中，在保證了人員安全的同時也進一步拓寬了液壓挖掘機的使用范圍。

1.2我國的液壓挖掘機中機電一體化技術的應用隨著我國社會的不斷發展以及工程建設的壯大，液壓挖掘機正慢慢向大型化的方向發展，在這樣的背景下，液壓挖掘機的效率和節能效益都迫切地需要提高。在整個大功率挖掘機當中，即使是一點點的節能都能帶來經濟效益上的極大節約，因此，強化液壓挖掘機的電子化與自動化不僅僅是出于對機器的安全性、經濟性以及高效率、高質量的考慮，也是對節能方面的考量。為了減小和發達國家的差距，我國在液壓挖掘機工業當中采用了技術引進的方案，通過對國外先進技術的引進實現在較短的時間內和較少的資金下提升生產技術水平，促進液壓挖掘機技術方面的進步。我國對液壓挖掘機的研究正朝著機-電-液控制系統的方向上轉移，不斷地更新與提高液壓挖掘機的控制方式，使其從最初的機械杠桿控制慢慢轉變成了液壓控制。無線電控制與計算機控制將會是我國液壓挖掘機控制方式的未來發展前景。因此，在研究液壓挖掘機的機電一體化技術時，應當將重點放在其控制系統方面。

2液壓挖掘機機電一體化進程中的兩大分歧

由于機器的技術成本在不斷地減小，促進了液壓挖掘機的電子技術的有效推進，然而機電一體化技術的普及未能及時跟上液壓挖掘機電子技術的發展步伐，使得其出現了一些維護和保養方面的問題，在解決問題的過程中出現了液壓挖掘機機電一體化進程的分歧：一種是以CAT與小松各機型為代表的由微機與液壓系統聯合控制動力裝置方法，如小松PC200-5液壓挖掘機；另外一種是以日立公司近年產品為代表的完全采用電腦來控制動力裝置方法，如日立EX100WD2輪式液壓挖掘機。這兩大分歧代表了液壓挖掘機機電一體化進程中的設計、使用的兩種風格，在實際應用中各有利弊。1）供油系統。日立EX100WD2輪式液壓挖掘機的液壓主泵系統運用的是單泵供油的方法，在降低結構復雜性的同時實現復合操作，對執行元件的工作速度進行控制，并采取壓力補償法來控制流量；小松PC200-5的液壓主泵系統則采用了雙泵雙回路，解決了單泵供油負載不同執行元件的問題，但其主要使用的是液壓控制，機電一體化程度相對較低。2）液壓泵調節。在液壓泵的調節過程當中，PC200-5主要采用的是電液聯合控制，而EX100WD2則采用了全電腦控制，然而現階段的全電腦控制受到環境影響，電子系統易發生故障，并引發整機癱瘓，使工程受到延誤。

3總結

第4篇：機電一體化范文

關鍵詞：機電一體化；基本概念；核心技術；發展進程；發展方向

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼： A

隨著現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。“機電一體化”意思是機械技術和電子技術的有機結合。這一名稱已得到包括我國在內的世界各國的承認，我國的工程技術人員習慣上把它譯為機電一體化技術。機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。今天機電一體化技術發展飛速，機電一體化產品更日新月異。

一、機電一體化技術基本概念

機電一體化技術是在微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發展，向機械工業領域迅猛滲透，機械電子技術深度結合的現代工業的基礎上，綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，從系統理論出發，根據系統功能目標和優化組織結構目標，以智力、動力、結構、運動和感知組成要素為基礎，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質運動，能量變換進行研究，使得整個系統有機結合與綜合集成，并在系統程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質的和能量的有規則運動，在高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現多種技術功能復合的最佳功能價值系統工程技術。

二、機電一體化的核心技術

1、機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2、計算機與信息技術：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。

3、系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。

4、自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。

5、傳感檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。

三、機電一體化的發展進程

1、數控機床問世：自從1952年美國第1臺數控銑床問世至今已50個年頭。我國數控機床制造業在80年代曾有過高速發展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。

2、微電子技術的發展：我國的集成電路產業起步于1965年，經過30多年發展，已初步形成包括設計、制造、包裝業共同發展的產業結構。

3、激光技術、模糊技術、信息技術等新技術的出現：以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對于國家經濟、科技和國防都具有重要的戰略意義。

四、機電一體化的發展方向

20世紀90年代后期，各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角，出現了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發展方向有：

1、智能化：是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

2、網絡化：20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

3、自動化：所謂自動化技術，是指人類利用各種技術手段和方法來代替人去完成各種測試、分析、判斷和控制工作，以現實預期的目標、功能。一個自動化系統通常由多個環節要素組成，以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉換、信息的處理及信息的執行等功能，最后實現自動運行目標。

4、綠色化：機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。

第5篇：機電一體化范文

關鍵詞 機電一體化；PLC技術；發展趨勢

中圖分類號TH-39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）78-0041-02

0 引言

當前，電子、通訊等方面的技術得到了革新，有效的推動了機電一體化的研究，并實現了機械和電子技術之間的融合。尤其是在微型計算機、集成電路產品進入到市場后，為機電一體化的深入研究和發展創設了積極的條件。與此同時，國內高等院校以及相關企業單位都在進行了相關的研究，為機電一體化的發展和技術革新搭建了堅實的基礎。

1 我國機電一體化技術的發展現狀

我國于上世紀80年代開始針對機電一體化技術進行了研究，國家也為此投入了多項人力物力，在2010年的發展綱要中，明確指出要針對機電一體化技術進行革新和發展，并提出了相關的策略。及至到上世紀90年代，機電一體化已經邁入到另一個發展的進程，其突出特征主要體現在以下三個方面：其一，光學、通信等社會領域的技術已經應用到機電一體化技術的研創過程中，尤其是隨著微細加工技術在其中的廣泛應用，有效的帶動了微機電一體化技術的發展；其二，機電一體化系統無論是在設計階段，還是在集成分析過程中，都已經邁入了智能化的發展階段，并把其作為一門學科進行獨立的研究；其三，隨著光纖技術、人工智能技術等新型技術的深入研究和應用，有效的為機電一體化技術的發展創設了一個更為寬廣的發展空間。

2 機電一體化的發展趨勢

長期以來，工業一直都占據我國社會經濟的主導地位，工業的領先發展也在不同程度上促進了機械制造產業的快速發展，特別是對機電一體化的技術發展上發揮了重要的作用。事實上，機電一體化是一種綜合的技術領域，以電子技術及其相關的應用作為發展的中心部分，其中微型計算機在社會各個領域中發揮的作用更加的突出。

2.1 智能化

在機電一體化的不斷發展進程中，智能化是作為它根本的發展趨勢，同時也是體現相關機電產品的有效渠道。智能化是對工業機械操作系統的一種簡述，它還具備多個方面的能力，如推斷力、決策力等。現代化的機電一體化與傳統的技術相比較，要真正保證它的智能化推進就應該基于現代機械理論的發展過程中，同時還應不斷的結合生理學、計算機科學等方法和理念，在吸收芯片技術等取得的成果來實現。基于智能化的基礎上，機電一體化的視角焦點集中在產品的整體性能上，當前自動清潔機等產品都已經步入到了研創的發展階段，正是通過對這些產品實行智能化的控制和處理，才能進一步的保證產品的綜合質量。

2.2 集中監控化

集中監控化在機電一體化中的應用日益深入，它的突出優勢就是能有效的保證設備的正常運行和管理。它與傳統的機電產品相對比可以得知，在集中監控下的設計過程中，更多的是注重各個支部功能的合一作用行，換句話說，在中央監控系統的監測下，只要其中某一個系統發生了阻礙，就可以得到及時的發現，并對其進行處理。隨著機電一體化不斷的發展，更加注重相關設備的安全性，并借助技術上的革新來保證機電設備的集中監控化。

2.3 網絡化

當前已經進入到了計算機網絡的時代，網絡也已經覆蓋到各個社會領域中，自上世紀90年代后，我國的機電一體化在研創的過程中就開始與網絡技術相接軌，并在網絡技術的支撐下取得了一定的成效。特別是進入到21世紀后，以網絡技術為基本媒介的遠程技術在社會上興起，促使遠程控制技術在我國的機電一體化領域中得到了廣泛的應用，從而有效的引領機電技術邁向了新時代。在今后的機電一體化發展過程中，網絡技術能在一定程度上保證產品的安全性和作用性。

2.4 微型化

微型化的基本特征是不需要對機械和控制進行相互的區別，而是實現了兩者之間的充分融合，所以對于機電一體化的研究和應用來說，就不需要把傳感器、CPU等核心部分進行相的分離，并且縮減了產品的體積，促使機電一體化在技術上取得了全新的成就。我國已經陸續的研創出一些微機電一體化產品，這些產品也在我國軍事、通訊等領域中得到應用，但我國現今仍然還存在微機械技術處在低水平的棘手問題，在今后的技術研究中應針對這些問題進行突破。

2.5 PLC技術的應用

PLC的全稱是可編程邏輯控制器，它具備邏輯監控、數據采集等功能，因此，它在機電一體化的領域中，可以實現高速脈沖輸出與接收，并在這一功能下還具備了傳感器。這與傳統的機電系統相對比，PLC技術在機電一體化中廣泛運用可以保證數量的控制，并可以使相關的數據得以顯現，這就有助于管理人員對各種數據進行及時的統計。另外，PLC技術在機電一體化中的應用還表現出通訊功能，實現了運動控制、通信聯網等功能的實現。

3 結論

總之，雖然我國的機電一體化技術已經取得了較為明顯的成績，但相對于發達國家來說仍然存在一定的差距。但是在我國社會經濟的推動下，尤其是在機械制造業等領域的快速發展下，我國的機電一體化技術必然邁向新的發展道路，對于機電一體化今后發展趨勢的研究也具有現實的意義，是實現農業大國轉向工業大國的基礎條件。與此同時，在推動機電一體化技術革新的過程中，我國也十分注重技術的創新發展，對現存的不合理技術格局進行全面的改編，并使其與國際的技術力量相融合。

參考文獻

第6篇：機電一體化范文

1、機電一體化技術即結合應用機械技術和電子技術于一體。隨著計算機技術迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，目前正向光機電一體化技術（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向發展，應用范圍愈來愈廣泛。

2、機電一體化在國外被稱為Mechatronics是日本人在20世紀70年代初提出來的，它是將英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分結合在一起構成的一個新詞，意思是機械技術和電子技術的有機結合。這一名稱已經得到包括我國在內的世界各國的承認，我國的工程技術人員習慣上把它譯為機電一體化技術，機電一體化技術又稱為機械電子技術，是機械技術、電子技術和信息技術有機結合的產物。機電一體化技術是微電子技術、計算機技術、控制技術、光學技術與機械技術的相互交叉與融合，是諸多高新技術產業和高新技術裝備的基礎。它包括產品和技術兩方面：光機電一體化產品是集光學、機械、微電子、自動控制和通信技術于一體的高科技產品，具有很高功能和附加值；光機電一體化技術是指其技術原理和使光機電一體化產品得以實現，使用和發展的技術。

（來源：文章屋網 ）

第7篇：機電一體化范文

關鍵詞：機電一體化、控制系統、設計

中圖分類號：U415.521

1. 壓路機機電一體化設計的國內外概述

1.1國外壓路機機電一體化技術的發展

國外很多公司的自動壓實控制系統的新型智能可變振幅的Variomatic振動壓路機是用兩個相對旋轉的偏心軸來振動壓實輪，雙軸布置使輪子振動力的大小和方向隨著被壓物料上振動加速度的變化而相應的變化，用液壓系統來調整兩軸之間的角度，通過電子控制的方式自動地完成從垂直到水平方向的無級變化，用裝在輪上的加速度表來不間斷的顯示物料硬度隨壓實進程的變化。把通過加速度表獲得的數據輸送到壓路機上的計算機里，并保存到軟、硬盤中，計算機把這些數據與預先設置在計算機內的參數進行比較。當反饋達到預定值時計算機發出指令，通過調整兩根軸的相對角度來調整振動方向和有效振幅，這樣可以對壓實力進行優化，既減輕司機操作的工作量又改善壓實均勻度。

1.2國內壓路機機電一體化技術的發展現狀

國內壓路機廠家在機電自動調整方面取得了一定的成績，如湖南江麓機械廠研制的W1102DZ振動壓路機配備自動駕駛作業系統，很多壓路機也配置了聲光報警系統。雖然對關鍵參數實施了時時監控，并且控制方式獨特、自成體系，安裝與維護簡單直觀，抗外界干擾能力強，但由于線束復雜，各功能單元之間的父子控制難以實現，傳感器資源利用率不高。

2.智能壓路機發動機及其工作原理

電子智能（ EDI） 發動機主要以尖端的電子技術為特征， 其卓越機械特性表現在燃油輸送特性、發動機管理功能和診斷等方面。作為高度集成化的系統與其它系統（ 如變速箱和冷卻系統） 相互作用， 先進的電子系統提供了不受發動機轉速影響的更大的燃油噴射率、燃油正時控制和更高的噴射壓力， 同時還提高產品的性價比和環保性。電子智能發動機的核心單元是一個裝在發動機上的ECM， 這個是基于微處理器為的控制系統， 它的作用是利用自能發動機上的傳感器控制發動機的運行狀態及監控發動機主要輸入輸出參數： 還用智能發動機轉速、凸輪軸位置、吸管壓力、油溫、油壓、致冷劑溫度等參數。因此， 智能控制系統監控著發動機的主要工作特性并存儲了相關信息， 檢修時，通過一臺工業標準診斷儀，工作人員就可以查看發動機的歷史工作性能的， 進而對機器實施故障分析， 實現快速低成本的維修。根據ECM 電子控制模板就可以準確計算燃油噴射壓力、噴射速度和噴射時間， 然后通過液壓控制的電子系統控制噴射系統HEUI 進行動作。

3.液壓控制系統的設計

該液壓控制系統是由變量泵、安全閥、壓差傳感器及其電器控制部分組成。用壓差傳感器來檢測負載壓力， 用泵、閥控制器發出控制指令， 按照負載的大小調節液壓泵的排量， 使泵輸出壓力比工作負載壓力高出一不大的恒定值， 這樣是保證液壓泵輸出功率與負載相適應， 提高效率。

2. 1 振動系統的雙頻雙幅調節

液壓控制系統的振動泵是由兩個電磁閥控制的， 其中，每個電磁閥對應控制一個高壓油流方向， 這兩個電閥循環交替通電、斷電， 就能可改變高壓油流的方向。通過控制定量馬達的正反轉使振動軸上大小偏心塊相分別實現疊加和疊減， 疊加時泵的液壓油的排量小， 即出現高幅低頻； 疊減時泵的液壓油排量大， 即出現低幅高頻。

2. 2 對協調行走馬達進行功率分配。

該壓路機的行走系統由一個行走泵、三個行走馬達組成， 通過負荷傳感系統和速度傳感器完成對行走馬達的功率分配。為了擺脫前輪打滑的現象， 就在前輪設置一個小排量馬達，這樣， 馬達的扭矩只能發揮最大排量時的一半； 后輪兩馬達設置大排量， 其要發揮最大排量輸出扭矩驅動壓路機。同理，為了擺脫后輪打滑的狀況，后輪馬達設置小排量， 前輪馬達設置為大排量。利用電子控制程序的柔性結合電液伺服技術，最終實現液壓泵效率的合理分配。

2. 3 液壓控制系統中位軟啟動功能

該壓路機具有一套光電信號傳感模塊， 發動的機啟動是靠行走手柄放在中位來實現的，。這套保護裝置是防止壓路機帶載啟動造成對電機的沖擊。

2. 4 壓路機的自動滑轉控制系統

為滿足大型工程施工的實際需求（ 要求爬坡能力超過50%） ， 壓路機的自動滑轉控制系統在無滑轉軸和剎車閘的作用下避免單輪快速滑轉， 并通過傳感器檢測振動輪和橡膠驅動輪之間的滑轉， 通過調整液壓驅動系統液壓流量使牽引性能達到最佳狀態， 防止振動滾輪和橡膠驅動滾輪同時滑轉， 避免機器停頓或下陷。

2. 5 液壓控制系統污染檢測和主動維護功能

利用液壓系統對傳感器測出的各種信號進行處理， 用成熟的模糊邏輯原理進行合理的推理與分析，在有多個因素導致故障的情況下， 采用思維模擬技術， 確定故障誘發的因素。因為故障的復雜多樣性， 利用BP 神經網絡處理診斷信號。 為了設計和諧的人機對話界面， 在設計時采用大量圖像分析、液晶顯示識別系統來輔助。、

4.目前最迫切的工作

推廣與應用機電一體化技術首先改變傳統的設計觀念，一味的強調低成本競爭會把企業帶人死胡同。當然機械產品元件越少其可靠性會越高，但是這種可以犧牲產品多功能換來產品靠性喪失的開發不值得借鑒。國外公司正是看到了故障的存在性，才借助機電液一體化技術來減少故障、迅速發現并解決故障，也正是因為電子元件質優價廉，才使這項技術的廣泛應用得到延伸與發展。

再者，要合理利用該技術則離不開同行的之間的合作、引進、吸收和開發。例如英格索蘭、卡特彼勒兩家公司合作，選用瑞土專業電子儀器公司開發的計算機軟件和控制系統，作為連續壓實控制的壓實數據系統（CDS）以及處理CCC的PC軟件程序。把這些壓路機制造公司沒有能力開發的技術要用有限的資金去引進，在學習、消化和吸收之與國內其它公司聯合進行技術開發，利益共享。

小結

在科技高速發展和用戶需求日趨主題化、個性化和多樣化的時代背景下，產品技術含量的高低和功能的多樣性與企業的利潤和生存的聯系越來越密切。跨國公司為了適應市場降低成本，實施制造本地化及采購全球化戰略，促使制造業競爭越來越激烈。本文正是通過對壓路機機電一體化設計的研究，來找到提高機械產品的智能化水平，占領市場，讓用戶滿意的有效途徑。

參考文獻

[1] 劉建強. 土的沖擊壓實原理及其在高級公路路基壓實度控制中的應用效果[J]. 常州工學院學報，2007，20（2）：62-65

[2] 巨永鋒. 振動壓路機壓實智能控制與故障智能診斷的研究[D]. 西安：長安大學，2006

[3] 王霽霞. 壓實機械的發展與應用[J]. 科技資訊，2006（1）190-191

[4] 楊璐，馮占強. 智能壓實技術發展概況[J]. 工程機械文摘，2011（1）：50-53

[5] 蘇麗丹. 智能控制技術在工程機械上的應用[J]. 黑龍江交通科技，2009（3）：115

第8篇：機電一體化范文

關鍵詞：機電一體化；發展背景；趨勢

【分類號】：TU855

前言：近些年來，隨著現代科學技術的飛速發展，推動了不同學科的相互交叉與滲透，并引發了幾乎所有工程領域的技術革命與改造。再加之微電子技術的飛速發展及其向機械工業的滲透，機械工業的技術結構、產品結構、功能、生產方式及其管理體系均發生了巨大變化，目前，關于“機電一體化”含義尚未取得統一的定義，較為普遍的提法是“日本機械振興協會”經濟研究所對機電一體化概念所做的解釋：“機電一體化是在機械主功能、功力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機結合而構成系統的總稱。”隨著生產和科學技術的發展，“機電一體化”還被不斷地賦予新的內容。但其基本概念的含義可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，將機械技術、微電子技術、信息技術、控制技術、計算機技術、傳感器技術、接口技術等在系統工程的基礎上有機地加以綜合，實現整個系統最優化而建立起來的一種新的科學技術。它使生產系統柔性化，機電產品智能化，極大地提高了生產效率。一場“機電一體化”革命蓄勢待發。

一。機電一體化的發展背景

隨著機電一體化技術的快速發展，機電一體化產品有逐步取代傳統機電產品的趨勢，這完全取決于機電一體化技術所存在的優越性和潛在的應用性能。

（一） 使用安全性和可靠性提高

機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。機電一體化產品由于采用電子元器件，減少了機械產品中的可動構件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性，產品的故障率低，壽命得到了提高。

（二）生產能力和工作質量提高

機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，使得生產能力大大提高。

（三）使用性能改善

機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作

二.形勢。

我國用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度我國用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。

我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在我國工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重。近年來我國的工業結構、產品結構雖然幾經調整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題，有企業的“故土難離”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。

另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。

三.機電一體化的發展趨勢

（一） 智能系統化

所謂智能系統化，是指機電產品系統體系結構進一步采用模式化和開放式的總線結構，機電系統各部分可以靈活組態，進行任意組合，這是機電一體化和傳統機械自動化的主要區別之一。另外，機電產品的通信功能大大加強，局部網絡開始被大范圍地使用。總之，未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電產品開始往著生物系統化的方向發展。

（二） 微型化

未來的機電一體化將會高度融合微機械技術、軟件技術和微電子技術，所以未來的機電產品系統能進行精細操作，在航空航天、生物醫學和信息技術等領域都將有廣闊的應用前景。

（三） 規范化

由于機電一體化產品種類繁多，研制和開發工作相當復雜，所以需要制定一系列標準來規范生產過程。在這種形勢背景下，機電一體化開始向著規范化的方向發展，如此一來，不僅可以迅速開發新產品，而且還可以擴大生產規模。

（四）網絡化趨勢

計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡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，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂，因此機電一體化產品朝著網絡化方向發展是為大勢所趨。

（五）綠色化趨勢

工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

（六） 集成化 集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。

（七） 帶源化 是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。 人性化 機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。

第9篇：機電一體化范文

【關鍵詞】機電一體化 應用 發展趨勢

一、機電一體化的產生與應用

20世紀60年代以來，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能，刺激了機械產品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。20世紀80年代末期，各國均開始對機電一體化技術給以很大的關注。20世紀90年代后期，機電一體化技術向智能化方向邁進。目前，機電一體化已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。

二、機電一體化的發展現狀

機電一體化的發展大體可以分為三個階段。20世紀60年代以前為第一階段，在這一時期，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。但當時電子技術的發展尚未達到一定水平，C械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。

20世紀70年代～80年代為第二階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，更為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用也做了大量的工作，雖然取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

三、機電一體化的發展趨勢

（一）智能化趨勢。智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。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上，吸收人工智能、計算機科學、模糊數學、生理學和混沌動力學等新思想，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力。

（二）模塊化趨勢。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。不過這樣可利用標準單元迅速開發出新產品，也可以擴大生產規模，制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。

（三）人性化。機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受。

（四）網絡化趨勢。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，因此機電一體化產品朝著網絡化方向發展是為大勢所趨。

（五）微型化趨勢。微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微型化產品泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，具有不可比擬的優勢。

（六）綠色化趨勢。科技的發展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的問題。綠色產品概念在這種情況下應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求。

（七）帶源化。是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。

四、典型機電一體化產品的發展

目前我國是全世界機床擁有量最多的國家（近320萬臺），但數控機床只占約5%且大多數是普通數控（發達國家數控機床占10%）。近些年來數控機床為適應加工技術的發展，在以下幾個技術領域都有巨大進步。

（1）高速化。由于高速加工技術普及，機床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉速有3000～4000r/min提高到8000～10000r/min；銑床和加工中心主軸轉速由4000～8000r/min提高到12000～40000r/min以上；快速移動速度由過去的10～20m/min提高到120m/min；在提高速度的同時要求提高運動部件起動的加速度，由過去一般機床的0.5G（重力加速度）提高到1.5G～2G，最高可達15G；

（2）高精度化。數控機床的定位精度已由一般的0.01～0.02mm提高到0.008左右；亞微米級機床達到0.0005mm左右；納米級機床達到0.005～0.01um；最小分辨率為1nm（0.000001mm）的數控系統和機床已問世。

（3）復合加工，新結構機床大量出現，如5軸5面體復合加工機床，5軸5聯動加工各類異形零件。同時派生出各種新穎的機床結構，包括6軸虛擬軸機床，串并聯絞鏈機床等。

結束語：綜上所述， 經過20多年的發展，機電一體化技術已經成為當今世界最熱門、最重要的技術發展方向之一，并影響到幾乎全部的工業行業。我國從80年代初對機電一體化技術和產品開始予以重視，先后在國家科技攻關計劃、863高科技計劃和國家自然科學基金中列專項對機電一體技術加以研究，并取得了一系列重大科技成果。1990年，國家將用電子技術改造傳統產業列為“八五”及本世紀后十年發展全民經濟的重要戰略技術措施，機電一體化技術的推廣應用已取得相當進展。

參考文獻：

[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京：科學出版社，2004.