有关机电一体化方面论文范文
有关机电一体化方面论文范文
机电一体化即机械电子工程,随着机电一体化技术的发展,机电一体化已经逐渐覆盖了社会各大领域,尤其是在机械制造行业的研创和应用中更是发挥着极其重要的作用。下面是学习啦小编为大家整理的有关机电一体化方面论文范文，供大家参考。
有关机电一体化方面论文范文篇一
《 接口技术在机电一体化中的运用研究 》
随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。
1 简述接口、接口类型与接口连接方式
机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。
不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。
2 接口技术在机电一体化中的运用
2.1 概述接口技术
在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。
2.2 接口技术在机电一体化中的运用
众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢?
第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。
第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。
第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断 发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。 工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。
2.3 运用 接口技术需要注意的问题
接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、 网络化,提高接口技术的运用效果。
3 结语
总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与 机械化发展的重要技术之一,对我国 社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。
有关机电一体化方面论文范文篇二
《 机电一体化技术的发展和思考 》
1 机电一体化技术的发展现状
所谓的机电一体化技术，是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，它要求用信息技术控制机械设备的运用，而微电子技术是信息技术控制设备运行的一种方法，随着信息技术与机械设备的有效结合能推动机械本体技术、传感技术、驱动技术、接口技术、软件技术等智能化、自动化发展。随着当今科技的发展，机电一体化技术的发展已经取得了巨大的成果，微电子技术已经是信息技术非常重要的一部分，这是机电工业发展的必然趋势。
从20世纪60年代开始发展到现在，机电一体化技术已经由简单的应用阶段发展成为了现在机械的智能化与自动化，它优化了人力资源、提高了经济效益，在实际的生产生活中，机电一体化技术的应用有重要的意义。现在人们已经开始研究将光纤和人工智能等技术和机电一体化整合的整合技术，这是未来机电一体化技术的发展方向。
目前，随着科学技术的发展，机电一体化技术应用在各个方面，而智能化、自动化的层次也在不断提高。在日常生活中，机电一体化得到广泛的应用，比如说微波炉、电视机和洗衣机等;在工厂企业的应用中，人们把机电一体化技术应用在计算机集成制造系统、自动包装机、自动码垛机和数控机床等智能控制方面。不仅如此，机电一体化的技术已经具有学习能力与分析思考的能力，比如现在研发出的一些智能机器人，它们通过信息技术的仿生物方法、仿生物技术等，除了能完成手工输入指令的控制，还能完成简单的自我分析、自我诊断、自我决策，这些信息技术给机械操作与诊断提供大量的数据依据。由于目前对于机电一体化智能化方面的研究尚在初级阶段，这些机器人也只能应用于某些特定的职业当中，但是相信，随着技术的进步，机电一体化技术必然会更加的先进，将会为社会的进步和人类的发展做出更大的贡献。
2 机电一体化技术发展方向
所谓的机电一体化就是电子控制、机械、信息处理、计算机等不同学科的交叉融合，主要的发展方向包括智能化、数字化等。
2.1 智能化
也就是说机电产品是具有一定的智能的，要能够具有类似于人的判断推理能力、逻辑思考能力和自主决策能力等。比如说在CNC的数控机床上可以增加人机对话的功能以及设置智能工艺数据库、智能I/O接口等，给使用和维护机器带来很大的方便，同时随着当前灰色理论、模糊控制、混沌和分岔、神经网络等人工智能技术的进步和发展，机电一体化必然会在技术发展方向走出更加广阔的
天地。
2.2 数字化
微控制器是机电一体化的基础，比如说不断发展的机器人和数控机床。而当前网络技术的不断发展，也为机电数字化的建设铺平了道路，比如说计算机集成制造，虚拟设计等。机电一体化产品数字化具有非常可靠的可维护性、可靠性和易操作性，数字化的实现将能够便于远程的操控以及故障的诊断和修复。
3 机电一体化未来发展方向
所谓的机电一体化，实际上是以信息技术控制机械的操作，这就要求首先必须发展信息技术，因为信息技术负责机械控制的应用，它包括负责控制方法、数据分析、运行反馈、分析决策等，如果没有先进的信息技术支持，那么机电一体化不能有效率地展开，也不能满足经济的发展与社会的需求，在信息技术发展后，机械技术要同步更新和发展，它需要能满足信息技术的要求，两者同时提高、有效整合，正是未来发展的方向。
第一，机电一体化技术要向智能化方向发展。随着科技的进步，目前智能化的研究取究正在不断的发展，人们在信息技术中大量应用到数掘挖掘技术、粗糙集理论等等，这些都是信息技术智能化的基础，它们能让信息技术拥有模拟人一样的思维，同时它具有学习能力、决策能力等。这些先进的信息技术应用到机械设备当中，工作人员可以用程序的方法让机械设备按照预定的流程进行工作。原来这些工作需要耗费大量的人力资源，而现在只需要很少的人力就能完成，它能大幅度地降低人力的使用，同时，人力资源的精减也使管理得到更高的效率，达到企业结构优化、提高经济效益的目的。机械设备不仅向着智能化的方向发展，还向着机械人的方向发展。机器人的行动会更加的灵活，同时也会被赋予人类的一些简单的行为，机器人能提炼出人的思维流程，模拟人类数据分析的方法，它能使智能化向着更进一步的方向发展，比如说机器人拥有自我决策能力以及逻辑判断能力等，可以看到，未来机械设备将来逐渐摆脱人的控制而让这些智能机械人
操作。
第二，机电一体化技术还要兼顾环保的需求。随着经济的发展与科学的进步，人们已经意识到周围的环境正在变化，日趋减少的自然资源和正在恶化的生存环境是人们必须要去面对的问题，现在人们已经越来越意识到除了要保证科学的发展，同时也要兼顾环保的控制，因此机电一体化在设计过程中，也要注意到环保的理念，使机电一体化设备更能满足人们的需求。要求机电一体化拥有环保的性能，要求设计机电一体化设备时能对资源有效的利用，同时要尽可能做到对废旧的资源能进行再回收、再利用，要能实现使用最小的资源能得到最大的产出效果，机电一体化技术向着环保的方向发展既是企业节省成本的需要，也是社会的整体需求，机电一体化技术只有满足环保的需求才能适应未来经济发展的需求，设备才能持续性发展。
第三，网络化发展是机电一体化的趋势。网络技术的发展给人们的生产、生活方式带来巨大的改变，这种改变也对机电一体化带来巨大的影响，比如在机电一体化设备的生产上，人们可以通过网络技术的数据采集与分析，了解到社会对机电一体化设备的需求，生产厂家可以针对此市场需求开发;在机电一体化工艺技术的共享上，由于网络技术能将信息迅速传播，一旦机电一体化设备出现新的工艺、新的设计构思，很快就能被相关人员了解，人们可以通过网络的方式共同探讨;在机电一体化设备的使用上，由于网络技术的迅速发展，未来远程对机电一体化设备进行操作成为可能;同时，由于网络技术与信息技术的结合，当机电一体化设备出现异常状态时，人们可以远程收到机电一体化设备运行的状态数据，对设备进行远程评估与诊断，这些方式将对机电一体化设备的发展产生极大的影响。
4 结语
总而言之，机电一体化技术的发展过程就是不同学科之间相互融合、相互交叉的过程，它是多种先进的科学技术共同融合的成果，是社会生产力发展到一定阶段的必然产物。机电一体化的发展能大力推动社会的进步与经济的进步，它是人们的需求也是社会的需求，可以预测，随着科学技术的发展，机电一体化技术将极快的发展而且会广泛的应用，它能给社会带来更加深重的影响。
有关机电一体化方面论文范文篇三
《 试论机电一体化在工程机械中的应用 》
摘要：随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,并广泛应用于工程机械领域。而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。
关键词：机电一体化;工程机械;电子控制
随着科学技术的不断发展及对产品性能要求的不断提高，电子控制系统在工程机械中所占的比重将会越采越大，其功能将会越采越强，应用范围也将越来越广，而其复杂程度也随之提高，这样就对使用与维修人员提出了更高的要求。
机电一体化技术从70年代中期开始在国外工程机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起，推动了工程机械制造技术的迅速发展，特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在工程机械上的应用，从根本上改变了工程机械的面貌，极大促进了产品性能的提高，使工程机械进入了一个全新的发展阶段。以微机或微处理器为核心的电子控制系统目前在国外工程机械上的应用已相当普及，并已成高性能工程机械不可缺少的组成部分。工程机械的机电一体化和智能化将是今后的发展方向。
1、目前工程机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能：
(1)电子监控、自动报警及故障自诊
即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控，工作中一旦出现异常现象，能动报警并准确地指出故障的部位，从而改善驾驶员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。
(2)节能降耗，提高生产率
传统工程机械的能量利用率较低，例如液压挖掘机的燃汕能量利用率仅为20%左右，如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。日本小松公司挖掘机所采用的新型节能控制器(OLLS系统)，具有良好的节能效果，燃汕可节省23%;日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统，通过对发动机和泵的综合控制，使功率的利用率可达98%，同时生产率也大大提高。
(3)柴油机的控制
如电子调速器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。
(4)提高作业精度
为保证成品料的级配精度，现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统，并使计量过程实现了自动化。自动找平系统的应用，使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高，路面的平整度可达到0.127MM/3M。采用超声波技术的自动供料系统，使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节，进一步提高了摊铺质量。推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子(微机)控制，不仅提高了作业精度和作业效率，而且也减轻了操作人员的劳动强度。
(5)作业过程的自动化或半自动化
工程机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产率，并减少因操作者的经验不足，对作业精度的影响。例如，日本三菱公司的挖掘机设有挖掘轨迹控制系统，操作者在控制板上设定耗铲斗运动轨迹的形状后，微机控制系统能够根据各种角度传感器的信号，自动控制动臂、斗杆和铲刀的运动，实现各种特定形状和断面沟槽，斜面的精确挖掘，使挖掘作业实现了自动化。
(6)其他应用
一些国外生产的推土机、装载机、铲运机等采用了电子控制的自动变速器，其能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比，这不仅充分利用了发.动机功率，提高了燃油经济性，而且也简化了操作，降低了劳动强度。为有效地防止翻车和断臂事故，提高作业的安全性，现代起重机上广泛地采用了电子(微机)控制的力矩限制器。为实现无人驾驶，使工程机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业，某些国外工程机械上设置了无线遥控装置。
电子系统的可靠性是现代工程机械非常重要的一项性能指标。由于工程机械一般露天作业，其直接受到烈日的暴晒、雨雾、强风、尘埃等的侵袭，此外还受到强烈的振动和冲击以及各种电、磁等的干扰，工作环境非常恶劣，因此电子控制系统应：满足：能在—40℃·80℃的环境温度下可靠、稳定地工作;抗老化，具有较长的使用寿命;密封性能好，能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力，系统能在各种干扰下可靠地工作。
工程机械种类繁多，因此各种机型所配备的电器与控制装置(系统)的组成，数量及复杂程度等也差别较大。各种自行式工程机械(即靠自身的动力行驶的机械，如压路机、推土机、摊铺机等)，所配备的电器与控制装置基本上可分为以下两大类：
2、车辆电气设备
这是各种自行式机械应配备的最基本的电器，通常包括以下部分：
(1)电源包括蓄电池、发电机及其调节器
(2)起动机用于起动发动机
(3)点火系用于汽油机，功能是产生电火花，点燃气缸中的可燃混合气
(4)照明及信号设备包括各种照明和信号灯以及电喇叭、蜂鸣器等，用以保证行驶和施工的人机安全。
(5)仪表包括燃油表、机油压力表、水温表、发动机转速表等，用来监视发动机和其他装置的工作情况。
3、电气、电子(微机)控制装置
用于实现各种控制功能。·例如，摊铺机的自动找平装置及供料自控装置;电控的电子功率优化系统;装载机、铲运机变速器的电子控制装置等。
综上所述，机电一体化技术在工程机械中的应用将越来越广泛，地位也越来越重要，设备使用和管理“以人为本”的原则也说明，作为工程施工中工程机械的使用、维修和管理人员应尽快了解和掌握这门技术，更好地融人科技含量越来越加深厚的现代工程施工中。
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