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機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇一
在建筑施工中,機(jī)電工程的施工會(huì)應(yīng)用到很多技術(shù),施工所涉及的具體內(nèi)容也較多,需要相關(guān)的施工人員給予高度重視。
在當(dāng)前的建筑工程施工中,受各種因素的制約和影響,建筑機(jī)電施工經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,給相應(yīng)的施工環(huán)節(jié)造成不良影響,還會(huì)危及到建筑施工的整體質(zhì)量。
因此,對(duì)建筑機(jī)電施工的技術(shù)與質(zhì)量嚴(yán)格把控,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1建筑機(jī)電工程施工的主要問(wèn)題
第一,不重視設(shè)備質(zhì)量。
很多施工企業(yè)在建筑機(jī)電施工中,不注重設(shè)備的自身質(zhì)量,從購(gòu)買環(huán)節(jié)到施工環(huán)節(jié)都沒(méi)有對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的性能檢驗(yàn)。
建筑機(jī)電施工如果設(shè)備質(zhì)量不過(guò)關(guān),就很容易出現(xiàn)相應(yīng)問(wèn)題,如電源短路、電線漏電、水管堵塞不暢等。
這些問(wèn)題的出現(xiàn),對(duì)建筑機(jī)電工程的施工質(zhì)量有嚴(yán)重的阻礙。
第二,監(jiān)督工作不到位。
在建筑機(jī)電工程施工中,很多施工企業(yè)沒(méi)有安排專門的監(jiān)督人員對(duì)施工中的技術(shù)環(huán)節(jié)與工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督。
這樣做的后果就是,施工中出現(xiàn)了相應(yīng)的問(wèn)題,無(wú)法得到及時(shí)、有效的解決,造成施工整體質(zhì)量不過(guò)關(guān)。
第三,施工人員操作不規(guī)范。
很多施工人員自身不具備較好的專業(yè)素質(zhì),在施工中無(wú)法進(jìn)行科學(xué)、合理的操作。
這樣會(huì)造成施工環(huán)節(jié)質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,從而無(wú)法保證建筑機(jī)電工程的整體質(zhì)量。
2如何加強(qiáng)建筑機(jī)電工程相關(guān)技術(shù)與質(zhì)量的控制
2.1對(duì)施工技術(shù)的控制
(1)安裝定位。
想要加強(qiáng)建筑機(jī)電工程的技術(shù)控制,首先就需要做好安裝定位工作,機(jī)電設(shè)備的安裝主要可以分為解體安裝與整體安裝。
安裝人員要根據(jù)設(shè)計(jì)人員預(yù)先規(guī)劃的圖紙找準(zhǔn)位置,只有將位置確定準(zhǔn)確,進(jìn)行規(guī)范化施工,才能保證機(jī)電設(shè)備的安裝質(zhì)量。
可以說(shuō),施工中的安裝定位環(huán)節(jié),是機(jī)電施工的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié),只有保證這一環(huán)節(jié)的質(zhì)量,才能使后續(xù)工程得以順利進(jìn)行。
(2)配電箱施工安裝。
配電箱的安裝,需要安裝人員在施工之前掌握好配電箱自身的具體性能、標(biāo)高及相應(yīng)的位置坐標(biāo)。
安裝人員在了解配電箱的基本信息之后,要將鋼筋與配電箱進(jìn)行整體焊接,將兩者連接在一起,這樣可以使配電箱在使用過(guò)程中保持自身的穩(wěn)定性。
在配電箱的安裝過(guò)程中,安裝人員需要在配電箱的內(nèi)部放置一定的支撐物體,以防配電箱在使用過(guò)程中發(fā)生變形等情況,影響使用效果。
在安裝好配電箱之后,施工人員要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的電路檢測(cè)及電阻檢測(cè),保證其具備良好的運(yùn)行性能。
還要注意的是,在配電箱的安裝施工環(huán)節(jié),安裝人員需要在配電箱內(nèi)部埋設(shè)相應(yīng)的pvc管。
在埋設(shè)pvc管的過(guò)程中,應(yīng)該采用管口封塞的技術(shù),最后將pvc管用膠帶進(jìn)行捆扎,以保證其自身的使用性能。
(3)電線鋪設(shè)安裝技術(shù)。
在建筑機(jī)電工程的具體施工中,電線鋪設(shè)安裝技術(shù)也是一項(xiàng)重要的施工技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)機(jī)電工程施工的整體質(zhì)量,需要施工人員進(jìn)行嚴(yán)格控制。
在具體的電線安裝中,施工人員應(yīng)當(dāng)盡量采用重疊架設(shè)的形式,這樣可以很好地將電線進(jìn)行隱蔽歸置,不會(huì)占用過(guò)多空間。
如果需要將電線安裝進(jìn)墻體內(nèi)部,施工人員要保證電線與墻體表面之間留有合適的距離,一般要保持在15毫米左右。
2.2對(duì)施工質(zhì)量的控制
(1)做好施工規(guī)劃。
要想做好建筑機(jī)電工程建設(shè)的質(zhì)量控制工作,首先就要做好相應(yīng)的施工規(guī)劃。
只有做好了施工規(guī)劃,才能保證接下來(lái)的施工工序合理進(jìn)行,可以說(shuō),做好施工規(guī)劃,建筑機(jī)電工程的質(zhì)量控制就完成了一半。
某施工企業(yè)在進(jìn)行建筑機(jī)電施工的過(guò)程中,為了加強(qiáng)施工質(zhì)量的整體控制,管理者要求規(guī)劃人員在進(jìn)行施工之前做好詳細(xì)的規(guī)劃工作。
規(guī)劃人員在施工之前,親自到施工地點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),根據(jù)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況以及可能受到的影響,進(jìn)行綜合分析。
施工人員根據(jù)規(guī)劃人員的詳細(xì)的分析報(bào)告以及給出的具體施工參數(shù),選擇相應(yīng)的施工技術(shù)和方案。
由于施工規(guī)劃報(bào)告很好地結(jié)合了施工地點(diǎn)的實(shí)際情況,因此給施工人員的具體操作帶來(lái)針對(duì)性較強(qiáng)的指導(dǎo),促進(jìn)了施工方案的合理實(shí)施,保證了施工的整體質(zhì)量。
由此可見(jiàn),做好施工規(guī)劃,是保證施工質(zhì)量得到合理控制的重要方法。
(2)保證設(shè)備質(zhì)量。
由于建筑機(jī)電工程在具體施工中會(huì)應(yīng)用到大量的設(shè)備,因此,想要保證施工的整體質(zhì)量,做好質(zhì)量控制工作,就需要對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行合理控制。
采購(gòu)人員在購(gòu)買設(shè)備的時(shí)候,一定要把好質(zhì)量關(guān),不能只考慮設(shè)備的價(jià)錢,而忽視具體的使用性能和安全性能。
采購(gòu)人員要對(duì)設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),看其在運(yùn)行中是否出現(xiàn)問(wèn)題,運(yùn)行情況良好的設(shè)備才能進(jìn)行購(gòu)買。
在購(gòu)買之前,采購(gòu)人員還要檢查賣家的資質(zhì),看其是否具有售賣資格。
某施工企業(yè)為了控制建筑機(jī)電工程的施工質(zhì)量,對(duì)設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格控制。
該企業(yè)的管理者除了加強(qiáng)采購(gòu)人員的素質(zhì)之外,還很注重對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和管理。
采購(gòu)人員買回設(shè)備之后,管理者安排專人進(jìn)行設(shè)備管理,為每一臺(tái)設(shè)備建立相應(yīng)的管理檔案,將設(shè)備的各項(xiàng)性能進(jìn)行詳細(xì)登記。
管理人員定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后就及時(shí)進(jìn)行解決,使用性能無(wú)法達(dá)到要求的設(shè)備要進(jìn)行及時(shí)淘汰。
由于該企業(yè)對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,有效保證了設(shè)備的使用性能和安全性能,促進(jìn)了建筑機(jī)電工程的施工質(zhì)量,保證了施工的合理運(yùn)行。
(3)加強(qiáng)監(jiān)督工作。
建筑機(jī)電工程施工,需要相應(yīng)的監(jiān)督人員進(jìn)行監(jiān)督工作,保證施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題得到合理控制。
施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)在施工過(guò)程中安排專業(yè)的監(jiān)督人員進(jìn)行工作,主要是監(jiān)督施工人員的操作是否規(guī)范、合理以及施工中所出現(xiàn)的主要問(wèn)題。
監(jiān)督人員在工作中如果發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的問(wèn)題,就要及時(shí)進(jìn)行上報(bào),讓企業(yè)管理者及時(shí)了解問(wèn)題所在。
這樣,管理者與有關(guān)部門就會(huì)針對(duì)問(wèn)題采取合理的方法措施,將施工中的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)解決,消除施工中的安全隱患。
需要注意的是,施工企業(yè)在選擇監(jiān)督人員的時(shí)候,也要注意其自身素質(zhì)與能力。
只有工作態(tài)度較好、能力和責(zé)任心都很強(qiáng)的監(jiān)督人員才能上崗工作,這樣可以保證監(jiān)督工作的最終效果。
企業(yè)只有加強(qiáng)施工中的監(jiān)督力度,才能真正做好機(jī)電工程施工的質(zhì)量控制工作。
3結(jié)語(yǔ)
建筑機(jī)電工程施工不僅關(guān)系到建筑工程施工的整體質(zhì)量,還對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展有重要影響。
施工人員在操作中要針對(duì)施工中的具體問(wèn)題,應(yīng)用科學(xué)、合理的施工技術(shù),保證每個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。
施工企業(yè)也要在具體施工中對(duì)技術(shù)環(huán)節(jié)和質(zhì)量環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控,有效加強(qiáng)建筑機(jī)電工程施工的整體質(zhì)量。
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇二
學(xué)院:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
專業(yè):機(jī)電一體化
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【摘 要】
機(jī)電一體化是一項(xiàng)將系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)相互結(jié)合的系統(tǒng)工程,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。本文簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景發(fā)展歷程,明確了機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的整體行業(yè)發(fā)展所擁有的重要影響,并闡明了機(jī)電一體化技術(shù)在未來(lái)社會(huì)朝著智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化的方向發(fā)展。希望為機(jī)電制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向起到了一定的指向作用。
【關(guān)鍵詞】:機(jī)電一體化 一體化 技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展 發(fā)展趨勢(shì) 前景 任務(wù) 形勢(shì)
緒 論
1.1.機(jī)電一體化
1.1.1機(jī)電一體化的來(lái)源
“機(jī)電一體化”在國(guó)外被稱為mechatronics是日本人在20世紀(jì)70年代初提出來(lái)的,它是用英文mechanics的前半部分和electron-ics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個(gè)新詞,意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。
1.1.2機(jī)電一體化的簡(jiǎn)介
機(jī)電一體化技術(shù)是在微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展,向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透,機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),從系統(tǒng)理論出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo),以智力、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ),對(duì)各組成要素及其間的信息處理,接口耦合,運(yùn)動(dòng)傳遞,物質(zhì)運(yùn)動(dòng),能量變換進(jìn)行研究,使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成,并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng),在高功能、高質(zhì)量、高精度、高 可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。
1.3機(jī)電一體化技術(shù)五大組成要素與四大原則
1.3.1、五大組成要素
一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成。(請(qǐng)參考機(jī)電之家機(jī)電一體化頻道)
機(jī)械本體(結(jié)構(gòu)組成要素)
是系統(tǒng)的所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu),一般包括有機(jī)身、框架、支撐、聯(lián)接等。
動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分(動(dòng)力組成要素)
依據(jù)系統(tǒng)控制要求,為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力以使系統(tǒng)正常運(yùn)行。測(cè)試傳感部分(感知組成要素)
對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),并變成可識(shí)別的信號(hào),傳輸給信息處理單元,經(jīng)過(guò)分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息??刂萍靶畔⑻幚聿糠郑毮芙M成要素)
將來(lái)之測(cè)試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、分析、加工處理后,按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個(gè)系統(tǒng)有目的的運(yùn)行。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)(運(yùn)動(dòng)組成要素)
根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令,完成規(guī)定的動(dòng)作和功能
1.3.2、機(jī)電一體化四大原則
構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。接口耦合:
兩個(gè)需要進(jìn)行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間,由于信息模式不同(數(shù)字量與模擬量,串行碼與并行碼,連續(xù)脈沖與序列脈沖等)無(wú)法直接傳遞和交換,必須通過(guò)接口耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)。而兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間,也必須通過(guò)接口耦合后,才能匹配。變換放大后的信號(hào)要在兩個(gè)環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準(zhǔn)確的交換、傳遞,必須遵循一致的時(shí)序、信號(hào)格式和邏輯規(guī)范才行,因此接口耦合時(shí)就必須具有保證信息的邏輯控制功能,使信息按規(guī)定的模式進(jìn)行交換與傳遞。能量轉(zhuǎn)換:
兩個(gè)需要進(jìn)行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間,由于模式不同而無(wú)法直接進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和交流,必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換,能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器,驅(qū)動(dòng)器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。信息控制:
在系統(tǒng)中,所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元,在軟、硬件的保證下,完成信息的采集、傳輸、儲(chǔ)存、分析、運(yùn)算、判斷、決策,以達(dá)到信息控制的目的。對(duì)于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識(shí)獲得、推理機(jī)制以及自學(xué)習(xí)功能等知識(shí)驅(qū)動(dòng)功能。運(yùn)動(dòng)傳遞:
運(yùn)動(dòng)傳遞使構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成要素之間,不同類型運(yùn)動(dòng)的變換與傳輸以及以運(yùn)動(dòng)控制為目的的優(yōu)化。
1.4 機(jī)電一體化技術(shù)具體內(nèi)容
1、機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來(lái)更新概念,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過(guò)程中,經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),同時(shí)采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。
2、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)
其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
3、系統(tǒng)技術(shù)
系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面,它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4、自動(dòng)控制技術(shù)
其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
5、傳感檢測(cè)技術(shù)
傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn),它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
6、伺服傳動(dòng)技術(shù)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置,伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
第二章 一體化發(fā)展歷程 2.1一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢(shì)
自電子技術(shù)一問(wèn)世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開(kāi)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(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意。
2.1.1一體化”的發(fā)展歷程
1、數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,寫下了“機(jī)電一體化”歷史的第一頁(yè);
2、微電子技術(shù)為“機(jī)電一體化''帶來(lái)勃勃生機(jī);
3、可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機(jī)電一體化”提供了堅(jiān)強(qiáng)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(jī)電一體化”躍上新臺(tái)階。
2.2.2”發(fā)展趨勢(shì)
1、光機(jī)電一體化。一般的機(jī)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(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。
2、配系統(tǒng)化——柔性化。未來(lái)的機(jī)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(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計(jì)成 “自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時(shí)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(diǎn)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(dòng)”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(gè)系統(tǒng)。
3、全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯,智能化水平越來(lái)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(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)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(jī)電一體化裝置對(duì)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(shí)不穩(wěn)定,但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí),生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí),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(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)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(diǎn)是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割??磥?lái),機(jī)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(zhǎng)的道路要走。
5、微型機(jī)電化——微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí),就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)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(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
2.1.3機(jī)電一體化產(chǎn)品
機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有:數(shù)控機(jī)床、機(jī)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(jī)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(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)前景分析從略。
2.1.4發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)和任務(wù)
機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)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(jìn)步提高一步;二是開(kāi)發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)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。
2.2 機(jī)電一體化技術(shù)
隨和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,越來(lái)越多的產(chǎn)品智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化,這些產(chǎn)品除了要用到機(jī)械驅(qū)殼,還需要用電路來(lái)控制,電的部分已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電路,而是用大規(guī)模的集成電路,單片機(jī)、傳感器、可編程控制器等智能元件被用來(lái)和設(shè)備的機(jī)械部分想結(jié)合。單純的機(jī)械活著單純的電子已經(jīng)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要,漸漸地就出現(xiàn)了機(jī)電一體化這個(gè)學(xué)科。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上,到目前這個(gè)學(xué)科已經(jīng)逐漸成熟了。
機(jī)電一體化技術(shù)包含六個(gè)部分,它們分別是:第一,機(jī)械技術(shù)。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來(lái)更新概念,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過(guò)程中,經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),同時(shí)采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。第二,計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)。其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
第三,系統(tǒng)技術(shù)。系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面,它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。第四,自動(dòng)控制技術(shù)。其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
第五,傳感檢測(cè)技術(shù)。傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高?,F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn),它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
第六,伺服傳動(dòng)技術(shù)。包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置,伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由五個(gè)部分組成:機(jī)械本體、檢測(cè)傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動(dòng)力源。機(jī)械本體包括機(jī)架、機(jī)械連接、機(jī)械傳動(dòng)等,它是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的作用。與純粹 的機(jī)械產(chǎn)品相比,機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)性能得到提高、功能得到增強(qiáng),這就要求機(jī)械本體在機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應(yīng),具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點(diǎn);檢測(cè)傳感部分包括各種傳感器及其信號(hào)檢測(cè)電路,其作用就是檢測(cè)機(jī)電一體化系統(tǒng)工作過(guò)程中本身和外界環(huán)境有關(guān)參量的變化,并將信息傳遞給電子控制單元,電子控制單元根據(jù)檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制;電子控制單元又稱ecu(electrical control unit),是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)將來(lái)自各傳感器的檢測(cè)信號(hào)和外部輸入命令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析,根據(jù)信息處理結(jié)果,按照一定的程度和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個(gè)系統(tǒng)有目的地進(jìn)行;執(zhí)行器的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行器是運(yùn)動(dòng)部件,通常采用電力驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)等幾種方式;動(dòng)力源是機(jī)電一體化產(chǎn)品能量供應(yīng)部分,其作用是按照系統(tǒng)控制要求向機(jī)械系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力使系統(tǒng)正常運(yùn)行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能,以電能為主。
第三章 21世紀(jì)機(jī)電一體化 3.1機(jī)電一體化技術(shù)近期發(fā)展
機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1、數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
2、智能化
即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能,設(shè)置智能i/o接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù),會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。
3、模塊化
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元;具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。
4、網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò) 化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
5、人性化
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來(lái)愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對(duì)人來(lái)說(shuō)還是一種藝術(shù)享受,如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。
6、微型化
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(micro electronic mechanical systems,簡(jiǎn)稱mems)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國(guó)斯坦福大學(xué)研制出第一個(gè)醫(yī)用微探針,1988年美國(guó)加州大學(xué)berkeley分校研制出第一個(gè)微電機(jī)以來(lái),國(guó)內(nèi)外在mems工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展,開(kāi)發(fā)出各種mems器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺(jué)傳感器),各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等)。
7、集成化
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn),然后再通過(guò)軟、硬件將各個(gè)層次有機(jī)地聯(lián)系起來(lái),使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。
8、帶源化
是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能,因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
9、綠色化
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來(lái)資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護(hù)環(huán)境,回歸自然,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí),產(chǎn)品可分解和再生利用。
3.2我國(guó)“機(jī)電一體化”
3.2.1國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
20世紀(jì)80年代開(kāi)始,國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)始興起,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),尤其是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,使產(chǎn)品的科技含量更高,更新?lián)Q代速度日益加快,人們對(duì)商品需求更加多樣和高品質(zhì)化,所以傳統(tǒng)的 機(jī)械制造業(yè)正在發(fā)生十分深刻的轉(zhuǎn)變,對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)、成本要求逐漸提高,而且對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),對(duì)其自身的交貨期、成本控制等方面都提出了更好的要求。我國(guó)為了適應(yīng)市場(chǎng)需要,對(duì)制造業(yè)的這場(chǎng)巨大而深刻的革命十分關(guān)注,認(rèn)為其既是機(jī)遇,也是挑戰(zhàn),近年來(lái),我國(guó)在發(fā)達(dá)國(guó)家大量引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù),并且研發(fā)了一系列擁有我國(guó)獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)電一體化產(chǎn)品和技術(shù),所以,雖然我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍有很大差距,但較之以前,具有更加系統(tǒng)化、智能化等方面的特點(diǎn)。
3.2.2我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化已經(jīng)成為從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修等全過(guò)程的技術(shù)系統(tǒng),其技術(shù)體系各學(xué)科間不斷融合,其學(xué)科的界限性逐漸變淡甚至消失。生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及最佳經(jīng)濟(jì)效果的追求,使先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生一系列技術(shù)與管理相結(jié)合的新的生產(chǎn)方式。計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)、管理技術(shù)等的引入并與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為一個(gè)能駕馭生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)工程。發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的目的在于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),并取得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō),由于其資金、技術(shù)和設(shè)備等方面的優(yōu)勢(shì)十分明顯,所產(chǎn)處的機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅質(zhì)量較高,并能更好的適應(yīng)市場(chǎng)多樣化需求,使獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益。但是,我國(guó)由于科技技術(shù)發(fā)展水平相對(duì)較低,需經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,其科技水平才能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。所以,在科技實(shí)力方面,需要在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)科技的前提下根據(jù)我國(guó)情況對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,并創(chuàng)造出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)手段,而在市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)和商業(yè)營(yíng)銷方面,要促進(jìn)商品品質(zhì)的提升和發(fā)展,并且要獨(dú)立研發(fā)適合中國(guó)國(guó)情的、具有中國(guó)特色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并對(duì)于是市場(chǎng)歡迎的高技術(shù)的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品,需要投入大量的資金和技術(shù)力量進(jìn)行開(kāi)發(fā),爭(zhēng)取利用這些商品擴(kuò)展市場(chǎng),并在技術(shù)方面有巨大突破,為我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的綜合持續(xù)發(fā)展提供更大的技術(shù)支持和儲(chǔ)備。
3.2.3工作面臨的形勢(shì)
我國(guó)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
我國(guó)用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場(chǎng)占有率的呼聲高,有壓力。
我國(guó)用機(jī)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。在我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重。近年來(lái)我國(guó)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(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問(wèn)題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問(wèn)題,但不可否認(rèn)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(wèn)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(jī)電一體化,開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程做必要的調(diào)整、改革,而無(wú)須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時(shí),可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液,帶來(lái) 新的活力,把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái),實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外,從市場(chǎng)需求的角度看,由于我國(guó)研制、開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長(zhǎng),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(jìn)口量都比較大,因此亟需發(fā)展。
3.3 我國(guó)“機(jī)電一體化”工作的任務(wù)
我國(guó)在機(jī)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(jī)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(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品,促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代??偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。
總之,機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力,又是開(kāi)啟我國(guó)機(jī)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。
3.4我國(guó)發(fā)展“機(jī)電一體化”的對(duì)策
3.4.1加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃
目前,我國(guó)從事“機(jī)電一體化”研究開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計(jì)劃由于受各自立足點(diǎn)、著眼點(diǎn)的限制,難免只考慮局部利益,各主管部門的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問(wèn)題,同時(shí)缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定出統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃,避免開(kāi)發(fā)上重復(fù),生產(chǎn)上撞車!
3.4.2強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過(guò)宣傳群眾,造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到我國(guó)投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便;盡可能為興辦開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開(kāi)綠燈;盡力為開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)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(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰;大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對(duì)有關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目?jī)?yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持,對(duì)在技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。
3.4.4突出發(fā)展重點(diǎn),兼顧“兩個(gè)層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣,而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的,因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)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(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作,即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計(jì)算機(jī))裝置,使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初,就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行考慮,使“機(jī)械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來(lái)的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。
第四章 機(jī)電一體化系統(tǒng)
機(jī)電一體化系統(tǒng)可分為機(jī)械和微電子系統(tǒng)兩大部分,各部分連接須具備一定條件,這個(gè)聯(lián)系條件通常稱為接口。各分系統(tǒng)又由各要素(子系統(tǒng))組成。本文以機(jī)電一體化控制系統(tǒng)(微電子系統(tǒng))為例,將接口分為人機(jī)與機(jī)電接口兩大類。
4.1機(jī)電接口
由于機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上有很大差別,兩者間的聯(lián)系須通過(guò)機(jī)電接口進(jìn)行調(diào)整、匹配、緩沖,因此機(jī)電接口起著非常重要的作用:
(3)進(jìn)行a/d或d/a轉(zhuǎn)換。當(dāng)被控對(duì)象的檢測(cè)和控制信號(hào)為模擬量時(shí),必須在微機(jī)系統(tǒng)和被控對(duì)象之間設(shè)置a/d和d/a轉(zhuǎn)換電路,以保證微機(jī)所處理的數(shù)字量與被控的模擬量之間的匹配。
1、模擬信號(hào)輸入接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,反映被控對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)是傳感器或變送器的輸出信號(hào),通常這些輸出信號(hào)是模擬電壓或電流信號(hào)(如位置檢測(cè)用的差動(dòng)變壓器、溫度檢測(cè)用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉(zhuǎn)速檢測(cè)用的測(cè)速發(fā)電機(jī)等)計(jì)算機(jī)要對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制,必須獲得反映系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)信號(hào),而計(jì)算機(jī)只能接受數(shù)字信號(hào),要達(dá)到獲取信息的目的,就應(yīng)將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的接口——模擬信號(hào)輸入接口。
2、模擬信號(hào)輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,控制生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行器的信號(hào)通常是模擬電壓或電流信號(hào),如交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器、滑差電動(dòng)機(jī)調(diào)速器等。而計(jì)算機(jī)只能輸出數(shù)字信號(hào),并通過(guò)運(yùn)算產(chǎn)生控制信號(hào),達(dá)到控制生產(chǎn)過(guò)程的目的,應(yīng)有將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)的接口——模擬信號(hào)輸出接口。任務(wù)是把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流信號(hào),以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器,達(dá)到控制對(duì)象的目的。模擬信號(hào)輸出接口一般由控制接口、數(shù)字模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器、多路模擬開(kāi)關(guān)和功率放大器幾部分構(gòu)成。
3、開(kāi)關(guān)信號(hào)通道接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中,需要經(jīng)常處理一類最基本的輸入/輸出信號(hào),即數(shù)字量(開(kāi)關(guān)量)信號(hào)包括:開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi);指示燈的亮與滅;繼電器或接觸器的吸合與釋放;電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止;閥門的打開(kāi)與關(guān)閉等。這些信號(hào)的共同特征是以二進(jìn)制的邏輯“1”和“0”出現(xiàn)的。在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中,對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)碼的每一位都可以代表生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)狀態(tài),此狀態(tài)作為控制依據(jù)。
(1)輸入通道接口。開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入通道接口的任務(wù)是將來(lái)自控制過(guò)程的開(kāi)關(guān)信號(hào)、邏輯電平信號(hào)以及一些系統(tǒng)設(shè)置開(kāi)關(guān)信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)。這些信號(hào)實(shí)質(zhì)是一種電平各異的數(shù)字信號(hào),所以開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入通道又稱為數(shù)字輸入通道(di)。由于開(kāi)關(guān)信號(hào)只有兩種邏輯狀態(tài)“on”和“off”或數(shù)字信號(hào)“1”和“0”,但是其電平一般與計(jì)算機(jī)的數(shù)字電平不相同,與計(jì)算機(jī)連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過(guò)程噪聲隔離等設(shè)計(jì)問(wèn)題,它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉(zhuǎn)換電路和地址譯碼電路等組成。
(2)輸出通道接口。開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出通道的作用是將計(jì)算機(jī)通過(guò)邏輯運(yùn)算處理后的開(kāi)關(guān)信號(hào)傳遞給開(kāi)關(guān)執(zhí)行器(如繼電器或報(bào)警指示器)。它實(shí)質(zhì)是邏輯數(shù)字的輸出通道,又稱為數(shù)字輸出通道(do)。do通道接口設(shè)計(jì)主要考慮的是內(nèi)部與外部公共地隔離和驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)執(zhí)行器的功率。開(kāi)關(guān)量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅(qū)動(dòng)器和輸出口地址譯碼電路等組成。
4.2人機(jī)接口
人機(jī)接口是操作者與機(jī)電系統(tǒng)(主要是控制微機(jī))之間進(jìn)行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向,可以分為輸入與輸出接口兩大類。機(jī)電系統(tǒng)通過(guò)輸出接口向操作者顯示系統(tǒng)的各種狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)及結(jié)果等信息;另一方面,操作者通過(guò)輸入接口向機(jī)電系統(tǒng)輸入各種控制命令,干預(yù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)所要求的功能。
1、輸入接口。
(1)撥盤輸入接口。撥盤是機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見(jiàn)的一種輸入設(shè)備,若系統(tǒng)需要輸入少量的參數(shù),如修正系數(shù)、控制目標(biāo)等,采用撥盤較為方便,這種方式具有保持性。撥盤的種類很多,作為人機(jī)接口使用最方便的是十進(jìn)制輸入、bcd碼輸出的bcd碼撥盤。bcd碼撥盤可直接與控制微機(jī)的并行口或擴(kuò)展口相連,以 bcd碼形式輸入信息。
(2)鍵盤輸入接口。鍵盤是一組按鍵集合,向計(jì)算機(jī)提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤有:
1)編碼鍵盤,自動(dòng)提供被按鍵的編碼(如ascii碼或二進(jìn)制碼);
2)非編碼鍵盤,僅僅簡(jiǎn)單地提供按鍵的通或斷(“0”或“1”電位),而按鍵的掃描和識(shí)別,則由設(shè)計(jì)的鍵盤程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。前者使用方便,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高;后者電路簡(jiǎn)單,便于設(shè)計(jì)。
2、輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,發(fā)光二極管顯示器(led)是典型的輸出設(shè)備,由于led顯示器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性高、壽命長(zhǎng)、價(jià)格便宜,因此使用廣泛。常用的led顯示器有7段發(fā)光二極管和點(diǎn)陣式led顯示器。7段led顯示器原理很簡(jiǎn)單,是同名管腳上所加電平高低來(lái)控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮而顯示不同字形的。點(diǎn)陣式led顯示器一般用來(lái)顯示復(fù)雜符號(hào)、字母及表格等,在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應(yīng)用。
第五章 一體化常見(jiàn)問(wèn)題及解決
機(jī)電一體化是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù),并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)投入工業(yè)應(yīng)用環(huán)境運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)總會(huì)受到電網(wǎng)、空間與周圍環(huán)境干擾。若系統(tǒng)抵御不住干擾的沖擊,各電氣功能模塊將不能進(jìn)行正常的工作,微機(jī)系統(tǒng)往往會(huì)因干擾產(chǎn)生程序“跑飛”,傳感器模塊將會(huì)輸出偽信號(hào),功率驅(qū)動(dòng)模塊將會(huì)輸出畸變的驅(qū)動(dòng)信號(hào),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作失常,最終導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生故障,甚至癱瘓。
5.1 干擾源
從干擾竄入系統(tǒng)的渠道來(lái)看,系統(tǒng)所受到的干擾源分為供電干擾、過(guò)程通道干擾、場(chǎng)干擾等。
1、供電干擾
大功率設(shè)備會(huì)造成電網(wǎng)的嚴(yán)重污染,使得電網(wǎng)電壓大幅度地漲落、浪涌,大功率開(kāi)關(guān)的通斷,電動(dòng)機(jī)的啟停等原因,電網(wǎng)上常常出現(xiàn)很高的尖峰脈沖干擾。據(jù)統(tǒng)計(jì),電源的投入、瞬時(shí)短路、欠壓、過(guò)壓、電網(wǎng)竄入的噪聲引起cpu誤動(dòng)作及數(shù)據(jù)丟失占各種干擾的90%以上。
2、過(guò)程通道干擾
過(guò)程通道干擾主要來(lái)源于長(zhǎng)線傳輸。當(dāng)系統(tǒng)中有電氣設(shè)備漏電,接地系統(tǒng)不完善,或者傳感器測(cè)量部件絕緣不好等;及各通道的傳輸線如果處于同根電纜或捆扎在一起,尤其是將信號(hào)線與交流電源線處于同一根管道時(shí),產(chǎn)生的共?;虿钅k妷憾紩?huì)影響系統(tǒng),使系統(tǒng)無(wú)法工作。
3、場(chǎng)干擾
系統(tǒng)周圍的空間總存在著磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)、靜電場(chǎng),如太陽(yáng)及天體輻射;廣播、電話、通訊發(fā)射臺(tái)的電磁波;周圍中頻設(shè)備發(fā)出的電磁輻射等。這些場(chǎng)干擾會(huì)通過(guò)電源或傳輸線影響各功能模塊的正常工作,使其中的電平發(fā)生變化或產(chǎn)生脈沖干擾信號(hào)。
5.2 抗供電干擾的措施
1、配電系統(tǒng)的抗干擾
抑制供電干擾首先從配電系統(tǒng)上采取措施,其次可采用分立式供電方案,就是將組成系統(tǒng)各模塊分別用獨(dú)立的變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路構(gòu)成的直流電源供電,這樣就減少了集中供電的危險(xiǎn)性,而且也減少了公共阻抗以及公共電源的相互耦合,提高了供電的可靠性,也有利于電源散熱。
2、利用電源監(jiān)視電路
在配電系統(tǒng)中實(shí)施抗干擾措施是必不可少的,但這些仍難抵御微秒級(jí)的干擾脈沖及瞬態(tài)掉電,特別是后者屬于惡性干擾,可能產(chǎn)生嚴(yán)重的事故。因此應(yīng)采取進(jìn)一步的保護(hù)性措施,即使用電源監(jiān)視電路。電源監(jiān)視電路需具有監(jiān)視電源電壓瞬時(shí)短路、瞬間降壓和微秒級(jí)干擾及掉電的功能;及時(shí)輸出供cpu接受的復(fù)位信號(hào)及中斷信號(hào)等功能。
5.3 場(chǎng)干擾的抑制
防止場(chǎng)干擾的主要方法是良好的屏蔽和正確的接地。須注意以下問(wèn)題:
(1)消除靜電干擾最簡(jiǎn)單的方法是把感應(yīng)體接地,接地時(shí)要防止形成接地環(huán)路。
(2)為了防止電磁場(chǎng)干擾,可采用帶屏蔽層的信號(hào)線,并將屏蔽層單端接地。
(3)不要把導(dǎo)線的屏蔽層當(dāng)作信號(hào)線或公用線來(lái)使用。
(4)在布線方面,不要在電源電路和檢測(cè)、控制電路之間使用公用線,也不要在模擬電路和數(shù)字脈沖電路之間使用公用線,以免互相串?dāng)_。
5、軟件抗干擾技術(shù)
各種形式的干擾最終會(huì)反映在系統(tǒng)的微機(jī)模塊中,導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集誤差、控制狀態(tài)失靈、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)竄改以及程序運(yùn)行失常等后果,雖然在系統(tǒng)硬件上采取了上述多種抗干擾措施,但仍然不能保證微機(jī)系統(tǒng)正常工作。因?yàn)檐浖垢蓴_是屬于微機(jī)系統(tǒng)的自身防御行為,實(shí)施軟件抗干擾的必要條件是:
(1)在干擾的作用下,微機(jī)硬件部分以及與其相連的各功能模塊不會(huì)受到任何損毀,或易損壞的單元設(shè)置有監(jiān)測(cè)狀態(tài)可查詢。
(2)系統(tǒng)的程序及固化常數(shù)不會(huì)因干擾的侵入而變化。
1)設(shè)置watchdog功能,由硬件配合,監(jiān)視軟件的運(yùn)行情況,遇到故障進(jìn)行相應(yīng)的處理。
2)設(shè)置軟件陷阱,當(dāng)程序指針失控而使程序進(jìn)入非程序空間時(shí),在該空間中設(shè)置攔截指令,使程序進(jìn)入陷阱,然后強(qiáng)迫其轉(zhuǎn)入初始狀地結(jié)合在一起,形成完整的系統(tǒng)。
第六章 探述機(jī)電一體化 6.1機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方式的探討
6.1.1機(jī)電一體化的核心技術(shù)
機(jī)電一體化的核心技術(shù)主要包括信息處理技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、傳感器技術(shù)、傳動(dòng)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)。
6.1.2信息處理技術(shù)
信息處理技術(shù)主要指的是計(jì)算機(jī)技術(shù),尤其是單片機(jī)技術(shù)。在機(jī)電一體化技術(shù)中“電”可以說(shuō)是單片機(jī)技術(shù)、plc 技術(shù)和通信技術(shù)的綜合體。
6.1.3機(jī)械制造技術(shù)
機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)。機(jī)械制造技術(shù)包含了很多方面,如機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)械制造,還是機(jī)械工藝,并且其在機(jī)電一體化方面都有很大的發(fā)展,并存在巨大的發(fā)展空間。
6.1.4傳感器技術(shù)
傳感器技術(shù)是一種包括各種物理量的傳感器,尤其是具有“一器多感”功能的技術(shù)。近些年來(lái)“光纖傳感器”隨著科技的發(fā)展,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,這在很大程度上對(duì)近對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)有巨大的作用。
6.1.5傳動(dòng)技術(shù)
傳動(dòng)技術(shù)和傳動(dòng)控制技術(shù)是在微電子技術(shù)的支持下機(jī)電業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),它包含電力傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和磁力傳動(dòng)等方面。隨著技術(shù)手段的發(fā)展,這些傳統(tǒng)的技術(shù)能夠在更大程度上滿足人們需要的各種動(dòng)作和功能。
6.1.6自動(dòng)控制技術(shù)
這是近年來(lái)最常用且發(fā)展最迅速的技術(shù)范疇。自動(dòng)控制技術(shù)的代表技術(shù)手段是人工智能控制技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生了巨大的作用。
結(jié)論
機(jī)電一體化的發(fā)展歷程見(jiàn)證了人類走向了高科技的時(shí)代,機(jī)電一體化化的發(fā)展趨勢(shì)見(jiàn)證了人類對(duì)于高智能化的向往。
機(jī)電一體化不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。在走向高智能化的時(shí)代步伐下,機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。
本篇介紹了機(jī)電一體化技術(shù)的由來(lái),發(fā)展,應(yīng)用。接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而變得越來(lái)越重要;同時(shí)接口技術(shù)的研究也必然促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展。從某種意義上講,機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì),就是根據(jù)功能要求選擇了各部分后所進(jìn)行的接口設(shè)計(jì)。接口的好與壞直接影響到機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制性能,以及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,因此接口技術(shù)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。機(jī)電一體化技術(shù)在以后會(huì)迅速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[6] 梁俊彥,李玉翔.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[j].科技資訊,2007。
此致
敬禮
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇三
摘 要
電動(dòng)舵機(jī)是一種復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng),是飛機(jī)、導(dǎo)彈等飛行器飛行控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,其性能的好壞直接決定了整個(gè)飛行器性能的優(yōu)劣。隨著電力電子技術(shù)和永磁電機(jī)的發(fā)展,新型永磁無(wú)刷直流電機(jī)以其體積小、功率密度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制靈活等諸多優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)。本文采用盤式無(wú)刷直流電機(jī)作為電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力源,對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、驅(qū)動(dòng)方式分別展開(kāi)分析,并對(duì)其數(shù)學(xué)模型和傳遞函數(shù)進(jìn)行了推導(dǎo)。研制了一套體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的硬件電路,設(shè)計(jì)了位置、轉(zhuǎn)速、電流三閉環(huán)控制算法,以得到較好的控制精度。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)的可靠性和控制策略的可行性,搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)原理樣機(jī)進(jìn)行了測(cè)試實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,所研制的舵機(jī)系統(tǒng)滿足控制性能要求,具有靈巧的一體化特點(diǎn),具有很高的應(yīng)用價(jià)值。論文研究的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
1.提出了電動(dòng)舵機(jī)伺服系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。分析了舵機(jī)用無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與基本原理,得到了等效電路圖,建立了無(wú)刷直流電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型,并推導(dǎo)出了電動(dòng)舵機(jī)的傳遞函數(shù)。
2.針對(duì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),研制了一套以dsp+cpld為核心控制架構(gòu)的智能功率驅(qū)動(dòng)電路,包括主電源濾波及轉(zhuǎn)換電路、電流檢測(cè)與過(guò)流保護(hù)電路、位置檢測(cè)與旋變激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路、串口通信及其外圍電路。
3.根據(jù)無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)及數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了位置、轉(zhuǎn)速、電流三閉環(huán)控制算法,其中位置環(huán)采用比例積分控制,速度環(huán)、電流環(huán)均采用比例控制。在dsp主控制器中設(shè)計(jì)了控制模塊、定時(shí)器模塊、采樣模塊和串口通信等模塊。在cpld輔助控制器中設(shè)計(jì)了hall換相邏輯、舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向解算邏輯、位置超限和過(guò)流保護(hù)等邏輯。
4.搭建了完整的實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái),對(duì)原理樣機(jī)進(jìn)行了控制性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)地描述和分析。
關(guān)鍵詞:舵機(jī);無(wú)刷直流電機(jī);dsp;cpld;pid控制
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇四
院、系:機(jī)電工程系
專業(yè)名稱:機(jī)電一體化技術(shù)
姓名:cnrencai
學(xué)號(hào):1037
班級(jí):機(jī)電***
1、選題依據(jù)(選題意義、準(zhǔn)備和基礎(chǔ)等)
機(jī)電一體化產(chǎn)品廣泛應(yīng)用各種加工業(yè),切割技術(shù)也有了飛速的發(fā)展,手工切割已經(jīng)適應(yīng)不了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。如今已進(jìn)入以通用機(jī)械時(shí)代。幾十年來(lái),切割技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍,設(shè)計(jì)在不斷的修改,品種也在不斷的增加,應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。而目前市面上有很多型號(hào)的棒料切割機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)節(jié),維修不方便,生產(chǎn)效率低,智能化低等不足。
2、內(nèi)容綜述(目標(biāo)、主要內(nèi)容、擬解決的重點(diǎn)問(wèn)題等)
1.對(duì)于板材切割機(jī)切割過(guò)程,如:上料-壓緊-切割-調(diào)整-再切割-切割完畢-松開(kāi)板材這一系列工作流程的plc半自動(dòng)控制。讓對(duì)于操作人員人數(shù)的要求變得最小,并且可以使操作人員不用一直守在機(jī)器旁邊。這里主要研究的就是plc的控制過(guò)程,以及程序的書(shū)寫。2.實(shí)現(xiàn)在板材切割過(guò)程中,根據(jù)不同的材質(zhì),不同厚度的材料實(shí)現(xiàn)主電動(dòng)機(jī)以及平臺(tái)拖動(dòng)電機(jī)的變頻調(diào)速。一方面延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命:另一方面提高切割質(zhì)量。這里涉及到的研究項(xiàng)目包括厚度傳感器的使用和變頻調(diào)速器的應(yīng)用研究。3.對(duì)于板材切割機(jī)使用過(guò)程中的安全控制。在操作人員不能完全顧及的情況下,保證機(jī)器的安全穩(wěn)定的半自動(dòng)運(yùn)行。
3、方法和思路(研究方法或工作方案)
1.與指導(dǎo)老師溝通,確定課題的研究方向和主要內(nèi)容;
2.根據(jù)研究?jī)?nèi)容及方向開(kāi)始對(duì)原始材料進(jìn)行收集;收集對(duì)象包括圖書(shū),期刊,論文,網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)等;收集范圍包括圖書(shū)館,網(wǎng)絡(luò),書(shū)店等。
3.對(duì)于所收集材料進(jìn)行分析,并根據(jù)材料的不同做好分類,留下好的有用的材料;
4.根據(jù)已有材料,完成基于plc控制板材切割機(jī)的設(shè)計(jì)初步構(gòu)思;
5.結(jié)合研究方向和材料的收集情況,在初步構(gòu)思的基礎(chǔ)上完成對(duì)于方案的初步設(shè)計(jì)。
6.對(duì)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用討論,根據(jù)設(shè)計(jì)的可實(shí)施性以及可能出現(xiàn)的特殊情況,完成對(duì)于初步設(shè)計(jì)的修改和加工。
7.最后,對(duì)已修改的設(shè)計(jì)進(jìn)行再一次的實(shí)際應(yīng)用論證,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,完成對(duì)于設(shè)計(jì)的定型處理。其中對(duì)于材料的收集要以對(duì)板材切割機(jī)的實(shí)際運(yùn)行為主,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),查找相關(guān)的實(shí)體內(nèi)容和參考文獻(xiàn)。
4、畢業(yè)項(xiàng)目提綱
當(dāng)今時(shí)代正是中國(guó)發(fā)展的黃金時(shí)代,中國(guó)又是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,要想謀求更大的發(fā)展,行業(yè)的轉(zhuǎn)型是一定的,所以輕工業(yè)的轉(zhuǎn)型,重工業(yè)與機(jī)械制造的行業(yè)的重視是必然的。就這一點(diǎn)來(lái)看,讓我們清晰看到機(jī)械行業(yè)的發(fā)展前景有著如此大的潛力。它與其他行業(yè)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,越來(lái)越多的產(chǎn)品智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化,單純的機(jī)械已經(jīng)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要,漸漸地就出現(xiàn)了機(jī)電一體化,現(xiàn)代機(jī)械的機(jī)電一體化的目標(biāo)是綜合利用機(jī)、電、信息、控制等各方面的相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),揚(yáng)長(zhǎng)避短以達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化的效果,取得顯著地社會(huì)效益和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
5、參考文獻(xiàn)
[1]梁景凱,蓋玉先。機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)[m].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,.1.
[2]徐灝。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[m].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.
[3]陸鑫盛,周洪。氣動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[m].上海:上??茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1995.
[4]劉鴻文。材料力學(xué)[m].4版。北京:高等教育出版社,.5.
[5]孫恒。機(jī)械原理[m].8版。北京:高等教育出版社,.5.
[6]陳建明。電氣控制與plc應(yīng)用練習(xí)與實(shí)踐[m].4版。北京:電子工業(yè)出版社,.2.
6、指導(dǎo)教師意見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽名:中國(guó)人才網(wǎng)
**年**月**日
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇五
特色專業(yè)建設(shè)是進(jìn)一步優(yōu)化高校專業(yè)設(shè)置,提升專業(yè)建設(shè)的整體水平,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量、效益和人才競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院以進(jìn)一步提高機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平為抓手,以點(diǎn)帶面,促進(jìn)相關(guān)專業(yè)的特色形成,完善人才培養(yǎng)方案,對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格給予準(zhǔn)確定位,同時(shí)開(kāi)展課程建設(shè),強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè),優(yōu)化師資隊(duì)伍建設(shè),促進(jìn)了教學(xué)管理和社會(huì)服務(wù)水平的不斷提高。2011年7月,該校這一專業(yè)獲廣西區(qū)特色專業(yè)及課程一體化立項(xiàng),對(duì)提高機(jī)電人才培養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生了積極作用和重要影響。據(jù)此,本文擬對(duì)南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院特色專業(yè)建設(shè)實(shí)踐進(jìn)行探討,以為同類高職機(jī)電專業(yè)建設(shè)和改革起到有益的參考作用。
南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)特色專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)和思路是:堅(jiān)持以服務(wù)廣西區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)為宗旨,面向中國(guó)―東盟自由貿(mào)易區(qū)、廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū),依托富士康科技集團(tuán)、桂林福達(dá)集團(tuán)等龍頭企業(yè),校企合作,全面推行“校企互融”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式;按職業(yè)崗位要求,合作開(kāi)發(fā)適合工學(xué)結(jié)合特色的核心課程體系;打造一支基礎(chǔ)理論扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的專兼結(jié)合高水平的“雙師型”專業(yè)教師團(tuán)隊(duì);構(gòu)建融“教學(xué)、培訓(xùn)、科研和學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)”為一體的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地;提升專業(yè)的技術(shù)服務(wù)能力,將機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)成具有區(qū)域特色乃至在全國(guó)有較大影響的示范專業(yè),培養(yǎng)一批高素質(zhì)、具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型機(jī)電一體化技術(shù)人才。
(一)深化“校企互融”工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)是在現(xiàn)代制造業(yè)高度發(fā)展背景下產(chǎn)生的。它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上的有機(jī)融合。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ),而微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)則使機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,從而使機(jī)械功能更強(qiáng)大,性能更優(yōu)越。南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)在人才培養(yǎng)方案的確定過(guò)程中,區(qū)別于傳統(tǒng)的機(jī)械和自動(dòng)控制的人才培養(yǎng)方案。
在教學(xué)計(jì)劃的制訂上,強(qiáng)調(diào)機(jī)與電接口作用,在打好必需的機(jī)械、自動(dòng)控制基礎(chǔ)的前提下,力求使學(xué)生掌握企業(yè)現(xiàn)代化機(jī)電設(shè)備的操作,調(diào)試和技術(shù)應(yīng)用,能夠勝任企業(yè)機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。
根據(jù)專業(yè)崗位能力要求,加強(qiáng)與桂林福達(dá)集團(tuán)、富士康科技集團(tuán)、柳工機(jī)械等10家大中型企業(yè)的聯(lián)系,深化“校企互融”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式,將企業(yè)的技術(shù)人員和設(shè)備優(yōu)勢(shì)更多融入各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,并引進(jìn)企業(yè)人才評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。完善了“機(jī)電技術(shù)+人文素質(zhì)、實(shí)踐為主+學(xué)做一體”的課程體系,制定的人才培養(yǎng)方案獲2011年度全國(guó)機(jī)械高等職業(yè)教育教學(xué)成果獎(jiǎng)。同時(shí),完善了機(jī)械cad、自動(dòng)生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)兩門區(qū)級(jí)精品課程的教學(xué)資源網(wǎng)站,完成了plc工程技術(shù)及應(yīng)用、機(jī)床夾具應(yīng)用技術(shù)兩門校級(jí)精品課程的開(kāi)發(fā)建設(shè)并通過(guò)學(xué)校驗(yàn)收,開(kāi)發(fā)了自動(dòng)線調(diào)試與維護(hù)、plc工程技術(shù)應(yīng)用、維修電工技術(shù)等5門課程與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的課程標(biāo)準(zhǔn),與企業(yè)共編《smt實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)》等校本教材7本。與緊密合作企業(yè)南寧智控電氣科技公司、廣西桂網(wǎng)電力試驗(yàn)有限公司聯(lián)合申報(bào)2013年廣西科技廳科技攻關(guān)項(xiàng)目“參數(shù)智能監(jiān)控濕法煙氣脫硫設(shè)備研發(fā)”(課題申報(bào)編號(hào)2013bc28047),“配電智能設(shè)備e網(wǎng)系統(tǒng)”(課題申報(bào)編號(hào)2013ba-09007)。
本次科技項(xiàng)目的合作,使教師主持的課題更貼近實(shí)際,更有針對(duì)性,有利于教師工程實(shí)踐能力的提高,有利于職業(yè)教育培訓(xùn)質(zhì)量的提高,有利于深化教育教學(xué)改革,為走產(chǎn)學(xué)研相互結(jié)合的發(fā)展道路打下良好基礎(chǔ)。
(二)打造理論和技能過(guò)硬的“雙師型”區(qū)級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和區(qū)級(jí)名師
目前,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)機(jī)電團(tuán)隊(duì)共有專任教師10人,固定企業(yè)兼職教師8人。
在“雙師型”教師培養(yǎng)過(guò)程中,該校不只是滿足于取得技能等級(jí)資格證書(shū),而關(guān)鍵是著力對(duì)“雙師型”教師進(jìn)行專業(yè)能力結(jié)構(gòu)性調(diào)整和優(yōu)化,為教師參與生產(chǎn)實(shí)踐,提高解決實(shí)際問(wèn)題的專業(yè)能力創(chuàng)造條件。2011年4月,派出3名骨干教師到富士康科技集團(tuán)參加smt專業(yè)技術(shù)講師培訓(xùn)班學(xué)習(xí),參與企業(yè)設(shè)備的安裝、調(diào)試與檢驗(yàn),教師的工程實(shí)踐能力有很大提高,并獲得富士康科技集團(tuán)頒發(fā)的smt專業(yè)培訓(xùn)講師聘書(shū)。
為了解本專業(yè)最新的知識(shí)結(jié)構(gòu)和行業(yè)新技術(shù),先后選派專業(yè)帶頭人諸小麗教授等參加中國(guó)液壓氣動(dòng)密封件工業(yè)協(xié)會(huì)舉辦的電液伺服與電液比例控制技術(shù)中高級(jí)培訓(xùn)班和全國(guó)職業(yè)院校信息技術(shù)應(yīng)用能力師資培訓(xùn)班學(xué)習(xí),聆聽(tīng)行業(yè)頂級(jí)專家、博士生導(dǎo)師們對(duì)行業(yè)最新技術(shù)的介紹,開(kāi)闊了眼界。同時(shí)選派2名骨干教師到通用電氣公司學(xué)習(xí)企業(yè)課程,掌握自動(dòng)化的前沿技術(shù),有效提升教師的綜合技能水平。
經(jīng)過(guò)近2年的建設(shè),團(tuán)隊(duì)多名教師獲“技能大賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”稱號(hào),諸小麗教授榮獲“廣西第五屆教學(xué)名師”稱號(hào)。
(三)形成校外實(shí)踐基地+校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中心的實(shí)踐基地體系
一方面,為了達(dá)到學(xué)生職業(yè)技能訓(xùn)練的要求,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院積極拓展渠道,發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),以服務(wù)求支持,在建立互惠互利、雙參雙贏的校企合作機(jī)制上,大力吸收社會(huì)力量共建校外實(shí)訓(xùn)基地。2011~2012年,該校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)分別與廣西桂網(wǎng)電力試驗(yàn)公司、南寧智能電控科技有限公司等企業(yè)簽訂了共建校外實(shí)訓(xùn)基地校企合作協(xié)議,在校外實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)踐教學(xué)中,合作企業(yè)承擔(dān)人才培養(yǎng)任務(wù),為學(xué)生的操作技能提高、實(shí)踐動(dòng)手能力和專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)提供頂崗實(shí)習(xí)場(chǎng)所,使學(xué)生感受企業(yè)氛圍,了解企業(yè)生產(chǎn)組織,參與企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng),接受企業(yè)文化的熏陶,樹(shù)立實(shí)踐觀念,增強(qiáng)職業(yè)意識(shí),提高專業(yè)能力,養(yǎng)成良好的職業(yè)素質(zhì)。
另一方面,為強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐技能訓(xùn)練,打造品牌特色專業(yè),2011年,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院與通用電氣ge智能平臺(tái)合作建成了自動(dòng)化系統(tǒng)集成實(shí)訓(xùn)中心,可將plc技術(shù)、總線技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、步進(jìn)伺服技術(shù)等融合為一體,真實(shí)展現(xiàn)工廠自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加工過(guò)程,具有現(xiàn)場(chǎng)化、網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放性、綜合性等特點(diǎn),不僅能滿足機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)備及其自動(dòng)化等專業(yè)學(xué)生進(jìn)行專項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn)的需要,而且能滿足師生進(jìn)行科研、創(chuàng)新等活動(dòng)的需要。
(四)以課程建設(shè)為載體,深化教學(xué)改革
一方面,將“教、學(xué)、做”無(wú)縫結(jié)合,校企合作建構(gòu)特色教學(xué)。以自動(dòng)生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)、cad特色課程建設(shè)帶動(dòng)機(jī)電專業(yè)課程體系改革,按照以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,注重學(xué)生在做中學(xué),在學(xué)中做,“教學(xué)合一”,學(xué)練并重。將課堂搬到實(shí)訓(xùn)室,教師邊講課,邊演示,邊指導(dǎo);學(xué)生邊學(xué)習(xí),邊動(dòng)手,邊提問(wèn),實(shí)現(xiàn)課堂理論教學(xué)與實(shí)踐技能培養(yǎng)融合。結(jié)合本專業(yè)的特點(diǎn),利用學(xué)校實(shí)訓(xùn)中心,合作企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和職業(yè)綜合能力有了較大提高,2011~2012年,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生參加全國(guó)自動(dòng)線大賽、全國(guó)機(jī)器人大賽、“西門子杯”全國(guó)工業(yè)自動(dòng)化挑戰(zhàn)賽都獲得了優(yōu)異的成績(jī),參加廣西創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、電子大賽均獲一等獎(jiǎng)。
另一方面,實(shí)現(xiàn)課證融合,即操作技能與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相融合。將cad繪圖員考證、維修電工、plc設(shè)計(jì)師等職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)教學(xué)大綱相銜接,及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和課程體系,改革教學(xué)方法和實(shí)訓(xùn)手段,融教、學(xué)、做為一體,使校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)接近50%,畢業(yè)生的雙證率在95%以上,使學(xué)生知識(shí)能力與職業(yè)技能要求“零距離”,增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。目前南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)在校生約800人,每年學(xué)生的就業(yè)率均超過(guò)95%。
(五)初步建成機(jī)電特色專業(yè)網(wǎng)站
建立以機(jī)電一體化技術(shù)為核心的教學(xué)資源庫(kù)。包括核心課程如自動(dòng)生產(chǎn)線的調(diào)試與維護(hù)、cad應(yīng)用技術(shù)、plc工程及技術(shù)應(yīng)用、機(jī)床與夾具的電子教案、習(xí)題庫(kù)、教學(xué)視頻、課程標(biāo)準(zhǔn)等教學(xué)資源。
特色專業(yè)建設(shè)是促進(jìn)我國(guó)高等教育規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和效益全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重大舉措,需要學(xué)校、學(xué)院、教研室各級(jí)管理部門的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和全力配合,需要領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生的全力投入。但由于目前的高校教學(xué)任務(wù)、科研任務(wù)繁重,再加上評(píng)價(jià)體系的不完善、教學(xué)工作質(zhì)量的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等一系列的原因,不少項(xiàng)目參與人員袖手旁觀,導(dǎo)致負(fù)責(zé)人任務(wù)負(fù)擔(dān)沉重,使得特色專業(yè)建設(shè)效果不理想。同時(shí),特色專業(yè)建設(shè)不僅涉及教學(xué)場(chǎng)地、實(shí)訓(xùn)基地、圖書(shū)資料等硬件基礎(chǔ),還包括師資隊(duì)伍、培養(yǎng)計(jì)劃、實(shí)踐教學(xué)、科研活動(dòng)、教學(xué)方法和手段、技術(shù)進(jìn)步、社會(huì)需求、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多方面軟件建設(shè),它是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程,需要不斷研究和實(shí)踐,并不斷修正和完善,才能產(chǎn)生較好的建設(shè)效果。
綜上所述,特色專業(yè)體現(xiàn)了一所高校的辦學(xué)特色和社會(huì)服務(wù)能力,是關(guān)系到一所高校是否受到社會(huì)認(rèn)可和歡迎的重要因素,因此特色專業(yè)建設(shè)是高校質(zhì)量工程建設(shè)的重要內(nèi)涵。對(duì)照特色專業(yè)建設(shè)目標(biāo),機(jī)電一體化特色專業(yè)建設(shè)中還有很多工作要做,在今后,應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)高技能“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè),實(shí)行在職專業(yè)教師輪訓(xùn)制度,實(shí)行到企業(yè)和行業(yè)選聘兼職專業(yè)教師制度,鼓勵(lì)教師多參加科研實(shí)踐活動(dòng),以豐富自己的實(shí)踐性知識(shí);以此提高教師的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,等等。只有經(jīng)過(guò)深入的改革實(shí)踐,才能取得豐碩成果,為同類高職機(jī)電專業(yè)建設(shè)和改革起到有益參考作用。
宋毅。加強(qiáng)特色專業(yè)建設(shè)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求人才[j].中國(guó)高等教育,2008(13)
[2]趙婉瑩。高校“質(zhì)量工程”建設(shè)的問(wèn)題與對(duì)策[j].教育發(fā)展研究,2009(17)
[3]于仲安,梁建偉。地方高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)研究[j].中國(guó)電力教育,2010(22)
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇六
長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)機(jī)電一體化2009級(jí)
阿拉騰那木日
內(nèi)容摘要;現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)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(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)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(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
迄今為止,世界各國(guó)都在大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,并以蓬勃的生機(jī)向前發(fā)展,不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展,而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:歷史、應(yīng)用、發(fā)展趨勢(shì)
一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程
自電子技術(shù)一問(wèn)世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開(kāi)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(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意。
“機(jī)電一體化”這個(gè)詞是日本安川電機(jī)公司在上世紀(jì)60年代末作商業(yè)注冊(cè)時(shí)最先創(chuàng)用的。當(dāng)時(shí)及70年代,人們一直把機(jī)電一體化看作是機(jī)械與電子的結(jié)合。國(guó)內(nèi)早期將“機(jī)電一體化技術(shù)”與“機(jī)械電子學(xué)”并用,近年來(lái)“機(jī)電一體化”更流行使用。
80年代,信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機(jī)的性能提高,為更高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品所采用,典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機(jī)作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后,使機(jī)械-電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、振動(dòng)控制和保險(xiǎn)氣袋等方面獲得廣泛應(yīng)用。
從系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,機(jī)電一體化產(chǎn)品又可稱之為機(jī)電一體化系統(tǒng),它是集機(jī)械元件和電子元件于一體的復(fù)合系統(tǒng)。
信息技術(shù)驅(qū)使機(jī)械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫(kù),連洗衣機(jī)和其他消費(fèi)品也用上了數(shù)據(jù)
庫(kù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這樣,對(duì)機(jī)電一體化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設(shè)
計(jì)和控制的實(shí)施日顯重要。此外,光學(xué)也進(jìn)入了機(jī)電一體化,產(chǎn)生了“光機(jī)電一體化”的新
體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化日益普及。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩
用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展,和半導(dǎo)體技術(shù)以光
刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的結(jié)合,開(kāi)創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為
了21世紀(jì)
1、光機(jī)電一體化。一般的機(jī)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(jī)
要趨勢(shì)。
2、自律分配系統(tǒng)化——柔性化。未來(lái)的機(jī)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(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律
分配系統(tǒng)中,各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時(shí)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(diǎn)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(dòng)”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(gè)系統(tǒng)。
3、全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯,智能化水
平越來(lái)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(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)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(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性很大,并
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(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)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(diǎn)是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割??磥?lái),機(jī)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(zhǎng)的道路要走。
5、微型機(jī)電化——微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí),就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)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(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
1、數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)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:
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)。
開(kāi)放性設(shè)計(jì),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。
能實(shí)現(xiàn)多過(guò)程、多通道控制,即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
以單板、單片機(jī)作為控制機(jī),加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
2、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(cims)
cims的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合,而是全局動(dòng)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(lái)控制“物流”和“信息流”,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)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。
3、柔性制造系統(tǒng)(fms)
柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng),主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)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(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
4、工業(yè)機(jī)器人
縱觀國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。
1、智能化
智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)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(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)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(dòng)。
2、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(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意的剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)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(qiáng),一般除rs232等常用通信方式外,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要。機(jī)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(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
3、微型化
微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國(guó)外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過(guò)1cm3,并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn),可進(jìn)入一般機(jī)械無(wú)法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)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(guó)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(guò)程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。
4、模塊化
模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)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(jī)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(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
5、網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)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(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
6、綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)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(yùn)而生。綠色化是時(shí)代的趨勢(shì),其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)危害或危害極小,資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢時(shí)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。
五、我國(guó)發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)和任務(wù)
機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)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(jìn)步提高一步;二是開(kāi)發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
四、我國(guó)“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)及任務(wù)與其相應(yīng)對(duì)策
一、形勢(shì):我國(guó)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
我國(guó)用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場(chǎng)占有率的呼聲高,有壓力。
我國(guó)用機(jī)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。在我www.國(guó)工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重。近年來(lái)我國(guó)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(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問(wèn)題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問(wèn)題,但不可否認(rèn)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(wèn)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(jī)電一體化,開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程做必要的調(diào)整、改革,而無(wú)須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時(shí),可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液,帶來(lái)新的活力,把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái),實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。
我國(guó)在機(jī)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(jī)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(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品,促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代??偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。
總之,機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力,又是開(kāi)啟我國(guó)機(jī)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。
三,對(duì)策
1、加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃
目前,我國(guó)從事“機(jī)電一體化”研究開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計(jì)劃由于受各自立足點(diǎn)、著眼點(diǎn)的限制,難免只考慮局部利益,各主管部門的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問(wèn)題,同時(shí)缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定出統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃,避免開(kāi)發(fā)上重復(fù),生產(chǎn)上撞車!
2、強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用
3、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度
資源要素等。
增大支持力度,在技術(shù)政策上,要嚴(yán)格限制耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰;大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對(duì)有關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目?jī)?yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持,對(duì)在技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。
4、突出發(fā)展重點(diǎn),兼顧“兩個(gè)層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣,而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的,因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)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(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作,即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計(jì)算機(jī))裝置,使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初,就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行考慮,使“機(jī)械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來(lái)的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。
參考文獻(xiàn)
1、機(jī)電一體化技術(shù),李建永,北京:科學(xué)出版社,2004
2、機(jī)電控制,李運(yùn)華,北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇七
摘要
在化工、制藥、輕紡等行業(yè)中溫度的測(cè)量和控制是進(jìn)行安全、高效生產(chǎn)的重要依據(jù)。目前市場(chǎng)上經(jīng)常采用的測(cè)溫儀表是壓力式溫度儀表、雙金屬溫度計(jì)、熱電阻傳感器、熱電偶傳感器等幾種類型,其中壓力式溫度儀表、雙金屬溫度計(jì)僅能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指示不能遠(yuǎn)距離監(jiān)控,且其精度容易受到環(huán)境溫度的變化和儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響,經(jīng)常需要通過(guò)手動(dòng)去校零,使用不方便;而熱電阻和熱電偶傳感器適用于遠(yuǎn)距離測(cè)量,現(xiàn)場(chǎng)指示需配置二次儀表和電源不方便,且其指示值會(huì)跳動(dòng)不利于現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)。針對(duì)這些問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)環(huán)境溫度變化的機(jī)電一體化溫度儀表。
本文所設(shè)計(jì)的溫度儀表由自適應(yīng)環(huán)境溫度變化的壓力式測(cè)溫系統(tǒng)和熱電阻(電子)測(cè)溫系統(tǒng)組成,一個(gè)用于現(xiàn)場(chǎng)指示一個(gè)遠(yuǎn)傳。其中壓力測(cè)溫系統(tǒng)采用壓力式溫度儀表,通過(guò)采用最小二乘支持向量機(jī)(ls-svm)的方法建立誤差模型研究和分析對(duì)壓力式溫度儀表精度影響最大的兩個(gè)因素,從而設(shè)計(jì)出自適應(yīng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)來(lái)解決壓力測(cè)溫系統(tǒng)的精度問(wèn)題。通過(guò)在壓力測(cè)溫系統(tǒng)中置入熱電阻傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送與監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)了單點(diǎn)測(cè)溫雙重指示的機(jī)電一體化高精度測(cè)溫功能。論文的主要內(nèi)容如下:
(1)分析了儀表的兩個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能,初步選用了壓力測(cè)溫系統(tǒng)和電子測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)溫儀表,并提出了機(jī)電一體化溫度儀表的總體設(shè)計(jì)方案,并確定了相應(yīng)的系統(tǒng)功能與技術(shù)指標(biāo)。
(2)采用最小二乘支持向量機(jī)(ls-svm)的方法建立誤差預(yù)測(cè)模型。分析了液體壓力式溫度儀表的測(cè)溫結(jié)構(gòu)和誤差影響因素,將環(huán)境溫度及毛細(xì)管長(zhǎng)度等特征參數(shù)作為模型輸入,將誤差值及誤差隨毛細(xì)管長(zhǎng)度的變化率作為輸出。根據(jù)回歸預(yù)測(cè)的原理,利用網(wǎng)格搜索和交叉驗(yàn)證的方法尋找最優(yōu)參數(shù)組合,建立液體壓力式溫度儀表的誤差模型。采用lssvmlab進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果研究,在matlab上運(yùn)行,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出對(duì)壓力式溫度儀表精度影響最大的兩個(gè)因素。
(3)對(duì)比分析了傳統(tǒng)的雙金屬補(bǔ)償方法的不足之處,在壓力式溫度儀表的誤差模型分析的基礎(chǔ)上,提出了一種導(dǎo)管補(bǔ)償?shù)姆椒ú⒃O(shè)計(jì)出補(bǔ)償機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)補(bǔ)償,解決對(duì)儀表精度影響最大的兩個(gè)因素。通過(guò)理論分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自適應(yīng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的有效性與優(yōu)越性。
(4)依據(jù)熱電阻測(cè)溫儀表的原理、結(jié)構(gòu)等方面理論,選定機(jī)電一體化溫度儀表熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的熱電阻和航空插頭,并對(duì)整個(gè)熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行了分析。最后制造出本文所設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化溫度儀表,并通過(guò)分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本課題所設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化溫度儀表的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。
本文對(duì)壓力式溫度儀表進(jìn)行了自適應(yīng)補(bǔ)償機(jī)制的研究與設(shè)計(jì),并將其與熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)組成機(jī)電一體化溫度儀表來(lái)滿足溫度測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)指示與遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能,且這兩個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)能互相監(jiān)視,提高了溫度測(cè)量的可靠性和準(zhǔn)確性,同時(shí)本文所設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化溫度儀表和研究方法對(duì)儀表技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇八
在政府大力開(kāi)展教育事業(yè)的影響下,很多高校都將教學(xué)改革作為完善教學(xué)水平的主要手段,逐漸成為高校開(kāi)展教育事業(yè)中的重要組成部分。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的飛速發(fā)展,機(jī)電一體化專業(yè)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越多,社會(huì)對(duì)于高級(jí)的機(jī)電一體化人才的需求也有所提升,為了滿足社會(huì)和企業(yè)的需求,高校必須要對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)電一體化教學(xué)模式進(jìn)行調(diào)整,充分發(fā)揮出matlab軟件在機(jī)電一體化專業(yè)教改實(shí)踐中的應(yīng)用效果。
要想充分發(fā)揮出機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)改革的效果,首先要明確機(jī)電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),只有這樣才能做到“知己知彼百戰(zhàn)百勝”的效果。機(jī)電一體化專業(yè)主要表現(xiàn)出了“機(jī)”與“電”的結(jié)合,但是這種結(jié)合并不是簡(jiǎn)單的講“機(jī)”、“電”相加在一起,而是通過(guò)特殊的教學(xué)模式在二者之間建立一種聯(lián)系,從而更好地發(fā)揮出機(jī)電一體化的效果。
由此可見(jiàn),機(jī)電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是為社會(huì)培養(yǎng)出一批具有優(yōu)秀機(jī)械加工和機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)理論知識(shí)與實(shí)踐能力的人才,并且還要能夠熟練的掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣控制的相關(guān)技巧,通過(guò)各種手段對(duì)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行更好的控制。既包括了傳統(tǒng)的機(jī)械專業(yè)的相關(guān)知識(shí),還加入了計(jì)算機(jī)專業(yè)、電氣專業(yè)、自動(dòng)控制專業(yè),充分體現(xiàn)出了機(jī)電一體化專業(yè)的“機(jī)”與“電”相結(jié)合。
隨著教學(xué)改革計(jì)劃的逐漸完善,很多高校都進(jìn)行教學(xué)模式的調(diào)整,采取更加成熟的教學(xué)手段去促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。然而,通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段機(jī)電一體化教學(xué)模式的分析來(lái)看,教學(xué)計(jì)劃的設(shè)計(jì)還是比較傳統(tǒng),無(wú)外乎基礎(chǔ)教學(xué)模塊、機(jī)械基礎(chǔ)模塊、電氣基礎(chǔ)模塊、控制基礎(chǔ)模塊等,從理論上來(lái)講是比較符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)人才需求的,但是,從實(shí)踐操作的角度看,學(xué)生的實(shí)際能力與理論知識(shí)的掌握不一致,很難適應(yīng)變幻莫測(cè)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)形式。而造成這種現(xiàn)象的原因既不是教師的教學(xué)水平問(wèn)題,也不是學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度問(wèn)題,而是教學(xué)計(jì)劃的制定脫離了現(xiàn)代社會(huì)需求,學(xué)生雖然能夠從課堂中學(xué)到豐富的知識(shí),但是并不能將這些知識(shí)聯(lián)系起來(lái),更不用說(shuō)將這些知識(shí)利用起來(lái)[2]。
機(jī)電一體化專業(yè)的實(shí)踐性比較強(qiáng),因此在進(jìn)行機(jī)電一體化教學(xué)的時(shí)候,不能只重視理論知識(shí)教學(xué),還要充分發(fā)揮出實(shí)踐教學(xué)的重要性。目前,我國(guó)機(jī)電一體化專業(yè)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的關(guān)注度并不是非常的高,盡管在理論教學(xué)上已經(jīng)趨于成熟,但是,機(jī)電一體化的學(xué)生在社會(huì)上的發(fā)展總是差強(qiáng)人意,對(duì)于社會(huì)的適應(yīng)性和理論的操作性都比較差。造成這種現(xiàn)象的主要原因就是由于我國(guó)高校在開(kāi)展機(jī)電一體化教學(xué)的時(shí)候,并沒(méi)有采取理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式,很多學(xué)生都掌握了豐富的機(jī)電一體化理論知識(shí),可是卻不能將掌握的知識(shí)充分的利用起來(lái),很多知識(shí)點(diǎn)的使用方式并沒(méi)有被理解,只是死記硬背下來(lái)應(yīng)對(duì)考試。
由此可見(jiàn),要想充分發(fā)揮出教學(xué)改革的效果,還需要一種能夠?qū)⒔虒W(xué)知識(shí)連接起來(lái)的模塊,而這種方式就是matlab軟件[3]。
matlab軟件是一套商業(yè)數(shù)學(xué)軟件,在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛,像是算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析等都可以使用matlab軟件進(jìn)行計(jì)算,并且還結(jié)合了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù),在計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性與計(jì)算速度上都有所提升。
matlab軟件是三大數(shù)學(xué)軟件之一,在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指,不管是矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法,還是創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語(yǔ)言的程序[4],只要與數(shù)學(xué)相關(guān),就都可以使用matlab軟件進(jìn)行分析。將matlab軟件應(yīng)用在機(jī)電一體化專業(yè)中,為機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)改革帶來(lái)了新的曙光。
5.1在基礎(chǔ)教學(xué)模塊中加入matlab的基礎(chǔ)入門高等數(shù)學(xué)是工科生的必修課,傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程是通過(guò)教師講、學(xué)生聽(tīng)的方式,這種方式不僅無(wú)法提升學(xué)生對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)的興趣,還會(huì)影響學(xué)生的操作能力與應(yīng)變能力,不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。將matlab引入到基礎(chǔ)教學(xué)中就能夠妥善的解決這一問(wèn)題,利用matlab軟件強(qiáng)大的計(jì)算功能,將復(fù)雜的數(shù)值簡(jiǎn)單化,不僅減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān),還能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中感受到快樂(lè),改善對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)的看法。
5.2使用matlab軟件進(jìn)行實(shí)際操作在學(xué)生充分了解機(jī)電一體化的理論知識(shí)以后,就應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中的能力,在學(xué)習(xí)控制理論的時(shí)候,要結(jié)合matlab軟件共同學(xué)習(xí),利用matlab軟件來(lái)進(jìn)行運(yùn)算、建模、分析等環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)仿真,將教學(xué)過(guò)程中比較繁瑣的數(shù)據(jù)變換、復(fù)雜領(lǐng)域交給計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析,通過(guò)matlab將所學(xué)到的機(jī)電一體化理論知識(shí)整合起來(lái),使學(xué)生能夠更好的理解機(jī)電一體化的實(shí)際應(yīng)用效果[5]。
綜上分析可知,matlab能夠?qū)C(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)模塊連接在一起,是原本分散的模塊有機(jī)的結(jié)合起來(lái),幫助學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)的整合,是學(xué)生能夠更加完整的理解理論知識(shí)的含義,對(duì)于學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐能力都是一種提升。另外,matlab不僅在機(jī)電一體化專業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用,在各個(gè)行業(yè)中都受到了一定的關(guān)注,也就是說(shuō),學(xué)生在步入社會(huì)之后,依然可以使用matlab軟件去解決實(shí)際問(wèn)題。
[2]葉慧群。項(xiàng)目教學(xué)法在高職機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用[j].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2013,34:145+147.
[3]鄭永鋒。高職機(jī)電一體化專業(yè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)課程體系研究[d].浙江師范大學(xué),2014.
[5]文超珍。數(shù)控專業(yè)公差測(cè)量課程一體化教學(xué)的研究與實(shí)踐——以廣西機(jī)電工業(yè)學(xué)校數(shù)控專業(yè)公差測(cè)量課程教改為例[j].廣西教育,2015,02:41-43.
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇九
淺談機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式研究【1】
【論文關(guān)鍵詞】人才培養(yǎng)機(jī)械電子工程三維課程體系創(chuàng)新模式
【論文摘要】機(jī)械電子工程是機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù),常被稱為機(jī)電一體化技術(shù),它代表著機(jī)械工程技術(shù)革命的前沿方向。
其發(fā)展基礎(chǔ)是要有
1.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵和要求
所謂創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,是指在新的教育思想和新的教育理論指導(dǎo)下,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的全面發(fā)展復(fù)合型人才為基本取向的教育教學(xué)內(nèi)容和方法體系的總稱。
按照人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)設(shè)置、課程體系、教學(xué)方法等方面有其特有的要求。
1.1培養(yǎng)目標(biāo)要求
培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的高級(jí)專門人才,重點(diǎn)突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
1.2專業(yè)設(shè)置要求
按照“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)”的要求,厚實(shí)公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ),設(shè)置大學(xué)科、寬口徑的專業(yè),從根本上改變傳統(tǒng)的專業(yè)面過(guò)窄的局面。
1.3課程體系要求
按照“拓寬基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、增強(qiáng)實(shí)踐”的要求,辯證地處理好基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系,重視學(xué)生實(shí)踐能力和研究能力的提高。
與此同時(shí),要增開(kāi)跨學(xué)科、跨專業(yè)的課程,拓寬學(xué)生知識(shí)面,開(kāi)闊學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新能力。
1.4教學(xué)方法要求
著力體現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新,確立學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,發(fā)展學(xué)生的個(gè)性。
2.機(jī)械電子工程創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀分析
首先,從學(xué)生的角度看,參加創(chuàng)新活動(dòng)常常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,剛開(kāi)始參與時(shí)一哄而上,人數(shù)眾多,且熱情高漲,但往往善始者繁,克終者寡,五分鐘熱血的情況屢見(jiàn)不鮮。
也有很多機(jī)電類學(xué)生從事課外科技活動(dòng)粗枝大葉的多,小打小鬧的多,起點(diǎn)較低。
大多數(shù)學(xué)生參加課外科技活動(dòng)僅是靠短時(shí)間的突擊來(lái)完成,追求短、平、快,缺少明確的學(xué)習(xí)目的和端正態(tài)度,達(dá)不到知識(shí)的積累和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的目的。
這顯示了我國(guó)創(chuàng)新教育的差距。
創(chuàng)新理念遠(yuǎn)未能得到有效的貫徹,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的目標(biāo)和動(dòng)力,說(shuō)明高校在創(chuàng)新理念的貫徹與培養(yǎng)上還是欠缺力度,做得還是不夠。
其次,從參與創(chuàng)新活動(dòng)的學(xué)生所具備的基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐能力上看,當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有下降的趨勢(shì),主要體現(xiàn)在以下方面:一是設(shè)計(jì)與繪圖能力不足。
學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)盲目,導(dǎo)致基本功底不扎實(shí),同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械方面的知識(shí)有排斥心理,一味地崇尚電子、控制、軟件等所謂的流行專業(yè);二是新技術(shù)、新手段、新方法應(yīng)用不夠。
學(xué)生往往只知道那些教科書(shū)或老師講授過(guò)經(jīng)典的設(shè)計(jì)方法與案例,相關(guān)領(lǐng)域新的思想與理念很淡薄;三是學(xué)生動(dòng)手能力較弱,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差。
還有,教師和學(xué)生是創(chuàng)新教育的兩個(gè)主體,而教育體制是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。
近些年老師壓力陡增,大都面臨著科研、教學(xué)雙重任務(wù),面對(duì)教學(xué)評(píng)估、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)任務(wù)等已經(jīng)焦頭爛額,而指導(dǎo)學(xué)生的工作量評(píng)價(jià)較低,這導(dǎo)致指導(dǎo)學(xué)生在一定程度上成為了老師的負(fù)擔(dān);對(duì)學(xué)生而言,舊有的教學(xué)模式,重書(shū)本重理論,輕實(shí)踐輕動(dòng)手,導(dǎo)致學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)上浮躁,基本功和實(shí)踐能力差;面臨越來(lái)越大的競(jìng)爭(zhēng)和就業(yè)的壓力,也顯得無(wú)所適從。
一個(gè)良好的體制環(huán)境是創(chuàng)新教育朝著健康方向發(fā)展的土壤。
3.機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新
近年來(lái),通過(guò)廣泛調(diào)研就業(yè)崗位群工作范圍和技術(shù)領(lǐng)域,分析人才知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu),以社會(huì)人才市場(chǎng)現(xiàn)實(shí)與未來(lái)發(fā)展對(duì)人才的有效需求為導(dǎo)向、以職業(yè)崗位(群)能力需求為依據(jù),從而確定畢業(yè)生綜合技術(shù)應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)和應(yīng)有的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu),形成了“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)體系,構(gòu)建了“相互平行、融合交叉的理論和實(shí)踐教學(xué)體系”,創(chuàng)建了“核心技術(shù)一體化”的教學(xué)模式。
(1)“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)機(jī)械電子學(xué)科是基于機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科,所以加強(qiáng)理論體系和教學(xué)體系的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
課程結(jié)構(gòu)體系分為基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)教學(xué)、專長(zhǎng)教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計(jì)與專業(yè)實(shí)習(xí)四個(gè)層面;基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和主體學(xué)習(xí)兩個(gè)階段。
在整個(gè)三年教學(xué)時(shí)問(wèn)內(nèi),專業(yè)技能實(shí)踐培訓(xùn)模塊貫穿始終。
以機(jī)電一體化專業(yè)為例,“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段為第一、二兩個(gè)學(xué)期,學(xué)生除進(jìn)行公共課學(xué)習(xí)之外,主要學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程。
專長(zhǎng)學(xué)習(xí)是專業(yè)能力培養(yǎng)的深化,學(xué)生將學(xué)習(xí)到該專業(yè)中最新、最具特色的專業(yè)知識(shí)和技能。
專業(yè)學(xué)習(xí)和專長(zhǎng)學(xué)習(xí)中,學(xué)生將利用相關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行專門化技能實(shí)訓(xùn)模塊的培訓(xùn),這些模塊包含了機(jī)電一體化領(lǐng)域內(nèi)的最新應(yīng)用技術(shù),大量采用“實(shí)例”和“真實(shí)環(huán)境”方式培訓(xùn)。
學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦相結(jié)合,專業(yè)能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合,獨(dú)立思考、獨(dú)立探索能力培養(yǎng)同集體協(xié)作、共同交流能力培養(yǎng)相結(jié)合。
(2)相互平行、融合交叉的理論和實(shí)踐教學(xué)體系開(kāi)展課外制作活動(dòng)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的'最佳實(shí)踐活動(dòng)之一,特別是對(duì)機(jī)電專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō),是開(kāi)展專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用能力訓(xùn)練的最佳平臺(tái)。
將課程進(jìn)行有機(jī)整合,形成了上下貫通的理論和實(shí)踐教學(xué)體系,兩個(gè)教學(xué)體系相互平行,融合交叉,把技術(shù)的綜合應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為交叉點(diǎn)和教學(xué)重點(diǎn)。
相互平行,是指兩套體系的教學(xué)計(jì)劃相互平行,課程流程相互平行;相互融合,是指課程知識(shí)內(nèi)容與技術(shù)、技能培養(yǎng)相互融合,理論和實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)所相互融合;相互交叉,是指兩套體系的功能相互交叉,知識(shí)、技術(shù)和技能培養(yǎng)的落腳點(diǎn)相互交叉。
(3)“核心技術(shù)一體化”教學(xué)模式“是以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為中心,以核心技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為重點(diǎn),將理論與實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)相結(jié)合,以課堂與實(shí)驗(yàn)(實(shí)訓(xùn))室、實(shí)習(xí)車間、工廠車間四點(diǎn)為交叉網(wǎng)絡(luò)的一體化教學(xué)模式。
在本專業(yè)的課程體系中,嘗試構(gòu)建“可編程控制技術(shù)”、“驅(qū)動(dòng)技術(shù)”、“傳感技術(shù)”等核心技術(shù)。
為了突出對(duì)學(xué)生在這些反映工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)最具代表性和先進(jìn)性的技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng),我們構(gòu)建了針對(duì)這些核心技術(shù)的一體化教學(xué)模式。
理論教學(xué)與學(xué)生上機(jī)編程、調(diào)試相結(jié)合,動(dòng)腦與動(dòng)手相結(jié)合,使學(xué)生能夠較完整地掌握plc的基本原理、程序編制、程序操作和故障診斷技術(shù)。
該課程設(shè)置使學(xué)生既掌握了plc基本知識(shí)和程序操作,同時(shí)在相關(guān)專業(yè)課中又涉及到plc在不同場(chǎng)合的應(yīng)用,而在相關(guān)實(shí)訓(xùn)模塊課中學(xué)生將plc技術(shù)綜合應(yīng)用到各種不同的生產(chǎn)環(huán)境中去。
在每個(gè)實(shí)訓(xùn)室都有一種主要技術(shù)單元,同時(shí),還有其它技術(shù)單元出現(xiàn),賓主相擁,多次重復(fù),但角度不同,強(qiáng)調(diào)的應(yīng)用領(lǐng)域和水平不同。
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇十
機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)現(xiàn)代科技的影響至關(guān)重要,它是現(xiàn)代科技發(fā)展的必然結(jié)果,其逐步的成為了目前一切經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)不可或缺的一部分,本文對(duì)其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)以及在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用作了簡(jiǎn)要討論,證明了,幾點(diǎn)一體化技術(shù)在目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用。
機(jī)電一體化;發(fā)展;應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)帶動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提供了可能,其發(fā)展和使用大大的降低了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的人力耗費(fèi),同時(shí)降低了在工作中的危險(xiǎn)系數(shù),為我國(guó)的煤礦、建筑等許多產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了很好地效益,因此對(duì)機(jī)電一體化的研究至關(guān)重要,加強(qiáng)其發(fā)展及推廣力度,加大在企業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
從總體上看,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展可以分成三個(gè)階段:二十世紀(jì)六十年代以前可以視為第一階段,運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品不能夠被廣泛的推廣。但是,人們?cè)谟幸鉄o(wú)意的情況卜己經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用簡(jiǎn)單的電r技術(shù)來(lái)完善產(chǎn)品的機(jī)械性能了尤其是在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,電子技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品的完美結(jié)合,使得這項(xiàng)軍用技術(shù)發(fā)揮出了重要的作用戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后,這項(xiàng)技術(shù)由以前的軍用轉(zhuǎn)變?yōu)槊裼茫龠M(jìn)了戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展第二階段的發(fā)展是在二十世紀(jì)七八十年代,在這一發(fā)展時(shí)期,幾電一體化技術(shù)不僅得到了來(lái)自通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)等提供的技術(shù)基礎(chǔ),而且由于微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展,機(jī)電一體化還得到了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)由此可見(jiàn),蓬勃發(fā)展的機(jī)電一體化技術(shù)必將運(yùn)用于國(guó)內(nèi)外的各行各業(yè)中。
二十世紀(jì)九十年代以來(lái),機(jī)電一體化技術(shù)己經(jīng)開(kāi)始向智能化的新階段邁進(jìn)在這個(gè)深入發(fā)展的階段里,一些人上智能技術(shù)、光纖技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如雨后春筍般的迅速發(fā)展,給機(jī)電一體化技術(shù)打開(kāi)了一片新的發(fā)展天地除此之外,機(jī)電一體化技術(shù)還涵蓋了光學(xué)、通信技術(shù)以及微細(xì)加上技術(shù)等。
(一)綠色化
在如今高科技技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下,人們對(duì)生活水平的要求越來(lái)越高,在我們享受著美好環(huán)境帶來(lái)的快樂(lè)的同時(shí),也要主要對(duì)其環(huán)境的保護(hù),避免生態(tài)環(huán)境的破壞以及物質(zhì)資源的減少。所以,工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的綠色化標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越受我們共同追求的目標(biāo)。一切綠色機(jī)電一體化的技術(shù)產(chǎn)品在當(dāng)今時(shí)代一定會(huì)非常受歡迎,并且也將很好地發(fā)揮出其作用。
(二)智能化
如今是一個(gè)智能化水平相對(duì)比較高的社會(huì),要想跟隨上社會(huì)的步伐,就要在機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中加入人工智能,實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的智能化。其實(shí)現(xiàn)智能化的方法包括加設(shè)一些控制理論基礎(chǔ)以及引進(jìn)源自于多方面的思維和方法。比如說(shuō):計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、心理學(xué)等,雖然說(shuō)機(jī)電一體化的產(chǎn)品是無(wú)法達(dá)到與人同等智能水平的,不過(guò)其中高性能的微處理器具是絕對(duì)可以生產(chǎn)出低級(jí)智能產(chǎn)品的。
(三)網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展給我們的日常生活帶來(lái)了很多的方便,而且由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高科技性能其在工業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)等方面都有所涉及。伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展普及,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的高科技技術(shù)也在影響著我們的生活。比如說(shuō)機(jī)電一體化體系中產(chǎn)品的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備在很多的領(lǐng)域當(dāng)中都有所體現(xiàn),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用和不斷推廣,使得人們足不出戶就可以很好地享受到其機(jī)電一體化技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)越特性,所以機(jī)電一體化技術(shù)逐步的走向網(wǎng)絡(luò)化是必然的發(fā)展趨勢(shì)。
(四)模塊化
機(jī)電一體化向模塊化方向的發(fā)展是一項(xiàng)非常重要而且很艱巨的工作。機(jī)電一體化中的各項(xiàng)內(nèi)容種類繁多,要想對(duì)其進(jìn)行任何研究或者進(jìn)行開(kāi)發(fā)其難度都很大,因此將機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行模塊分割,劃分單元是非常重要的,這不僅是一項(xiàng)非常困難而又復(fù)雜的工作,而且也是一項(xiàng)非常具有發(fā)展前景的工作。
(一)在建筑材料中的應(yīng)用
當(dāng)前在我國(guó)對(duì)一切施工建設(shè)的要求規(guī)格不斷地提高,而且對(duì)建筑材料的生產(chǎn)的要求更是嚴(yán)格,所以這就意味著,對(duì)施工單位的選擇首先就是要考慮機(jī)電一體化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)?,機(jī)電一體化的技術(shù)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的技術(shù),它的高質(zhì)量、多功能等特點(diǎn)都對(duì)建筑材料的生產(chǎn)有著非常重要的作用,除此之外,材料的級(jí)配控制對(duì)目前建筑質(zhì)量影響非常重要,如果級(jí)配控制出現(xiàn)錯(cuò)誤則必然會(huì)使得建筑工程的使用壽命降低,并且還會(huì)存在嚴(yán)重的安全隱患,機(jī)電一體化技術(shù)可以幫助完成級(jí)配的完美控制,使得其誤差能夠降到最小。
(二)在現(xiàn)代制造業(yè)方面的應(yīng)用
現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展主要強(qiáng)調(diào)盡量減小人力,通過(guò)機(jī)器來(lái)完成一切工作,機(jī)電一體化的應(yīng)用對(duì)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起到了很好地促進(jìn)作用。就比如說(shuō)li/mno2的扣式電池在生產(chǎn)時(shí)就需要plc控制技術(shù)對(duì)其進(jìn)行控制,如果在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障,則plc控制系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)的進(jìn)行報(bào)警,而且如果生產(chǎn)出不合格的產(chǎn)品系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)的將其剔除,這不僅提高了加工精度的同時(shí)也減小了人力,對(duì)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起到了很好地促進(jìn)作用。
(三)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用
在鋼鐵的企業(yè)中的應(yīng)用又包括分布式、開(kāi)放式和計(jì)算機(jī)集成幾部分。分布式的控制系統(tǒng)將分布在鋼廠中的各操作系統(tǒng)通過(guò)電腦對(duì)其控制、管理、檢測(cè),這一技術(shù)具有安全性相當(dāng)高的特點(diǎn),起引領(lǐng)了機(jī)電一體化的發(fā)展潮流。開(kāi)放式的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了有效資源的共享以及高科技技術(shù)的交流,從而促進(jìn)了企業(yè)的共同發(fā)展。計(jì)算機(jī)的集成應(yīng)用以及未來(lái)的推廣對(duì)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)中的發(fā)展有著良好的作用,有助于企業(yè)國(guó)際地位的提高。
(四)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用
大家都知道,煤礦是一項(xiàng)地下工作,其具有非常高的危險(xiǎn)系數(shù),惡劣的自然環(huán)境以及隨時(shí)可能發(fā)生的自然災(zāi)害對(duì)任何一位煤礦工作者來(lái)說(shuō)都是嚴(yán)重的威脅,因此,在世界各國(guó)都在盡力的建設(shè)一套可以完全代替人力高科技技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)就可以完成這一項(xiàng)任務(wù),它可以自動(dòng)的完成地下任務(wù),實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化。
機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展起著關(guān)鍵的影響作用,其高科技技術(shù)在各大行業(yè)都有所發(fā)展和使用,帶動(dòng)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,其使用不僅實(shí)現(xiàn)了低勞動(dòng)力、提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,尤其是在煤礦方面的應(yīng)用對(duì)意義重大。因此要加大對(duì)機(jī)電一體化在各行業(yè)的發(fā)展,真正的實(shí)現(xiàn)推廣,為我國(guó)帶來(lái)更好的社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)效益。
[1]孟慶春。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[j].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與科技,2012(01).
[2]王曉勇。解析機(jī)電一體化技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用展望[j].科技傳播,2013(06).
[3]孫素閃。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展[j].科技向?qū)В?011(30).
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇十一
摘要:機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件融合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。近年來(lái),機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,在各個(gè)行業(yè)都得到廣泛地應(yīng)用。微電子信息技術(shù)的引入,使古老的機(jī)械工業(yè)煥發(fā)了青春,使傳統(tǒng)的機(jī)械電器產(chǎn)品在功能上、性能上以及制造技術(shù)上都提高到一個(gè)嶄新水平,所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是十分巨大的。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;自動(dòng)控制技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化的外文名詞是mechantronics,起源于日本,是取英語(yǔ)mechanics的前半部和electronics的后半部拼合而成的,表示機(jī)械學(xué)與電子學(xué)兩種學(xué)科的綜合。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)電一體化的涵義有各種各樣的認(rèn)識(shí),其各自的出發(fā)點(diǎn)和著眼點(diǎn)不盡相同,再加上機(jī)電一體化本身的涵義還在隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷被賦予新的內(nèi)容。機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,不斷地推動(dòng)不同學(xué)科的交叉和滲透,從而導(dǎo)致整個(gè)工程領(lǐng)域的技術(shù)革命。
1.機(jī)電一體化概要
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。機(jī)電一體化涵蓋技術(shù)和產(chǎn)品兩個(gè)方面,只是機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其他新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械。機(jī)電一體化系統(tǒng)由若干具有特定功能的機(jī)械和電子要素組成的有機(jī)整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能。
2.我國(guó)機(jī)電一體化的現(xiàn)狀
世界范圍內(nèi)機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。第一階段也稱為初級(jí)階段。20世紀(jì)60年代以前由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)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(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。第二階段可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。第三階段,20世紀(jì)90年代后期,開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。
計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床(cnc)是一種由計(jì)算機(jī)或?qū)S秒娮佑?jì)算裝置控制的高效自動(dòng)化機(jī)床。它綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制、精密測(cè)量和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的最新成就,是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,是機(jī)床發(fā)展的必然趨勢(shì)。
汽車的機(jī)電一體化中心內(nèi)容是以微機(jī)為中心通過(guò)自動(dòng)控制來(lái)改善汽車的性能,增加汽車的功能,實(shí)現(xiàn)汽車降低油耗,減少排氣污染,提高汽車行駛的安全性、可靠性、操作方便和舒適性。近幾十年,國(guó)際各大汽車公司都加大了對(duì)汽車機(jī)電一體化的研究,使其發(fā)展有了質(zhì)的飛躍。
工業(yè)機(jī)器人(ir)一般應(yīng)由機(jī)械系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成,是一種能模擬人的手、臂的部分動(dòng)作,按照預(yù)定程序、軌跡及其要求,實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操作工具的自動(dòng)化裝置,是具有發(fā)展前途的機(jī)電一體化典型產(chǎn)品。
3.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
3.1自律分配系統(tǒng)化
未來(lái)的機(jī)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(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的,其特點(diǎn)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(dòng)”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(gè)系統(tǒng)。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的'表現(xiàn)特征之一是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放和模塊化的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組套,進(jìn)行任意裁減和組合,同時(shí)要求實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)系列控制功能的nc系統(tǒng)。表現(xiàn)特征之二是通話功能的大大加強(qiáng),即網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。
3.3人工智能化
這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)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(biāo)。高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
3.4全息系統(tǒng)化
機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯,智能化水平越來(lái)越高。其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也由簡(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而變?yōu)閺?fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
3.5綠色化
環(huán)境、資源、人口是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的三大主題。
3.6微型機(jī)電化
微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)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。
3.7面向21世紀(jì)的制造模式
加工向敏捷制造加工轉(zhuǎn)變。
4.結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化的出現(xiàn)并不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念正在發(fā)生著革命性的變化。21世紀(jì),機(jī)電一體化技術(shù)將扮演機(jī)械工業(yè)的主角,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯。我國(guó)可以利用后發(fā)的成本優(yōu)勢(shì)和廣闊的市場(chǎng)潛力,用全新的方式和更短的時(shí)間研發(fā)更多具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。
參考文獻(xiàn):
[1]李建勇.機(jī)電控制工程[m].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇十二
機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
摘要
簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本概要和發(fā)展背景。
了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)
一體化轉(zhuǎn)化為特征的發(fā)展階段。
是發(fā)展到機(jī)電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外,還能賦予更多新的功能,如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)信息處理、自動(dòng)記錄顯示、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷與保護(hù)等諸多方面。
機(jī)電一體化概要機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子技術(shù)結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
區(qū)別。
機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械,其主要功能依然是代替和放大的體現(xiàn)。但一一機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為個(gè)階段。
世紀(jì)年代以前為第一階段,這一階段稱為初級(jí)階段,在這一時(shí)期,人們不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能,特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭(zhēng)極大地刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電相結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。
從當(dāng)時(shí)研制和開(kāi)發(fā)的總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。
由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)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(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣使用。世紀(jì)一年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段,這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。
漸形成完整的科學(xué)體系。
人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的智能化是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)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(biāo)。誠(chéng)然,使機(jī)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、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
企業(yè)帶來(lái)美好的前程。
網(wǎng)絡(luò)化世紀(jì)年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育、日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái),只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
兩類。
綠色化工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)了巨大變化。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(hù)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(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。
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(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng),一般除外,還有、人格化。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一層是,機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)電一體花產(chǎn)品。事實(shí)上,許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)研制出來(lái)的。
結(jié)語(yǔ)綜上所述,機(jī)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(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然,與機(jī)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(shì)將越來(lái)越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的一闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇十三
機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,本文綜述了國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀,分析了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
機(jī)電一體化;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
2世紀(jì)6年代以來(lái),人們利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能后,刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展更進(jìn)一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。2世紀(jì)8年代末期,機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持,2世紀(jì)9年代后期,開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入了深入發(fā)展時(shí)期。光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。我國(guó)從2世紀(jì)8年代開(kāi)始開(kāi)展機(jī)電一體化研究和應(yīng)用。取得了一定成果,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。機(jī)電一體化已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。
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。2世紀(jì)6年代以前為第一階段,這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期,人們利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開(kāi)發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)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(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。
2世紀(jì)7年代~8年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)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(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2世紀(jì)9年代后期,開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法、機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí),由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,更為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。我國(guó)是從2世紀(jì)8年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和21年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)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(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。
(一)智能化趨勢(shì)
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)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(biāo)。機(jī)電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能。
(二)模塊化趨勢(shì)
模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的??刂茊卧?,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品,也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定,無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)?;瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。
(三)網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái),只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì),利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng),使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè),因此機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢(shì)所趨。
(四)微型化趨勢(shì)
微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì),國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(mems),泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)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)。
(五)綠色化趨勢(shì)
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)了巨大變化。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(hù)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(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇十四
1、數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,寫下了"機(jī)電一體化"歷史的第一頁(yè);
2、微電子技術(shù)為"機(jī)電一體化帶來(lái)勃勃生機(jī);
3、可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機(jī)電一體化"提供了堅(jiān)強(qiáng)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(jī)電一體化"躍上新臺(tái)階、
2、自律分配系統(tǒng)化――柔性化、未來(lái)的機(jī)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(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時(shí)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(diǎn)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(dòng)”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(gè)系統(tǒng)。
3、全息系統(tǒng)化――智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯,智能化水平越來(lái)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(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)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(jī)電一體化裝置對(duì)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(shí)不穩(wěn)定,但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí),生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí),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(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)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(diǎn)是硬件(肌體)――軟件(大腦)一體,不可分割??磥?lái),機(jī)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(zhǎng)的道路要走。
5、微型機(jī)電化――微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí),就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)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(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
二
機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有:數(shù)控機(jī)床、機(jī)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(jī)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(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)前景分析從略。
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇十五
隨著科學(xué)技術(shù)以及新興科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展,極大地促進(jìn)了學(xué)科之間的相互滲透、融合,同時(shí)也促進(jìn)了工程建設(shè)領(lǐng)域的革新與創(chuàng)新。目前,機(jī)電一體化已經(jīng)漸漸成為一種獨(dú)立的技術(shù),在各行各業(yè)都有不同程度的應(yīng)用。尤其是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上促進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)步與創(chuàng)新,并且在工程機(jī)械中得到了很好的應(yīng)用。積極地采用機(jī)電一體化,將機(jī)械、電子技術(shù)和液壓技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合,大大地提高了機(jī)械的多種功能,比如說(shuō),動(dòng)力性能提升,燃油的經(jīng)濟(jì)效益提高,安全性和可靠性大增,操作的精準(zhǔn)度和舒適度都大幅度提高,機(jī)械的使用壽命也隨之延長(zhǎng)。所以,研究工程機(jī)械機(jī)電一體化的應(yīng)用與發(fā)展有著重大意義。
機(jī)電一體化就是綜合地運(yùn)用機(jī)械、計(jì)算機(jī)、微電子、電力電子、光學(xué)、接口等技術(shù),對(duì)各個(gè)功能進(jìn)行合理的配置,從而實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量、多功能、低能耗的價(jià)值和功能。機(jī)電一體化也稱之為機(jī)械電子學(xué),屬于一門新興的邊緣綜合科學(xué),機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)有機(jī)結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。主要是通過(guò)微電子技術(shù)的應(yīng)用,把微電子技術(shù)引進(jìn)到相關(guān)的動(dòng)力功能、機(jī)械主功能、控制功能等方面,在軟件方面能夠使得機(jī)械裝置與電子裝置相互進(jìn)行有機(jī)結(jié)合而形成有效的系統(tǒng)。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也得到了快速發(fā)展,并且處于不斷創(chuàng)新與進(jìn)步之中。機(jī)電一體化技術(shù)逐漸走向了高智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化和綠色化的趨勢(shì)。而機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用,能夠使得各種性能方面都得以明顯改善,比如操作舒適性能夠得以有效提高;機(jī)械能耗能有效大幅度降低,明顯提高機(jī)械功效??煽啃圆粩嗵岣?;不斷提高相應(yīng)的作業(yè)精度和作業(yè)效率。
機(jī)電一體化技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應(yīng)用價(jià)值,尤其是在工程機(jī)械中的應(yīng)用更具廣泛性和有效性,機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、機(jī)電一體化技術(shù)的在工程機(jī)械提高生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗方面的應(yīng)用
在傳統(tǒng)的工程機(jī)械中,能量的充分利用率和使用率比較低。比如說(shuō),液壓挖掘機(jī)其燃料的充分利用率僅僅占了30%,剩下的70%左右的能量都被浪費(fèi)了。在能源資源高度緊張的今天,迫使機(jī)械工程的發(fā)展必須向著“節(jié)能降耗”的方向發(fā)展。比如說(shuō),小松公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)能夠很好地達(dá)到節(jié)能降耗的目的,大約可以節(jié)省23%的燃料,最主要的原因就是新型的控制節(jié)能器的采用。日立公司生產(chǎn)的挖掘機(jī),采用了“卡特電子效率”節(jié)能控制體系,通過(guò)對(duì)泵以及發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合、全面控制,大大提高了利用率,其能量利用率能夠達(dá)到98%左右,生產(chǎn)率也相應(yīng)地得到了大幅度的提升。所以說(shuō)工程機(jī)械中電子節(jié)能控制器的運(yùn)用,大幅度提高挖掘機(jī)等大型工程機(jī)械設(shè)備的能量利用率,一定程度上發(fā)揮到了節(jié)能的作用。電子節(jié)能控制器操作比較簡(jiǎn)單,對(duì)機(jī)械的磨損也相對(duì)減少,從而提高了工作的效率。
2、在自動(dòng)化以及半自動(dòng)化的作業(yè)全過(guò)程中的應(yīng)用
工程機(jī)械全面地實(shí)現(xiàn)作業(yè)自動(dòng)化以及半自動(dòng)化水平,可以有效地降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,有效地提高生產(chǎn)效率,大大減少了因?yàn)椴僮魅藛T的經(jīng)驗(yàn)不足或技術(shù)不到位對(duì)于操作精度的影響。比如說(shuō),三菱公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的挖掘機(jī),有控制挖掘機(jī)軌跡系統(tǒng)的功能,相關(guān)的操作人員在控制板上將鏟斗的運(yùn)動(dòng)形狀和運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)定好之后,相應(yīng)的微機(jī)操作系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)不同角度的傳感器發(fā)出的信號(hào),對(duì)動(dòng)臂、鏟刀和斗桿的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)的控制,從而實(shí)現(xiàn)多種特定斷面溝槽、開(kāi)口和斜坡的精準(zhǔn)挖掘,有效地實(shí)現(xiàn)了挖掘操作的自動(dòng)化水平。
3、在控制柴油機(jī)上的應(yīng)用
要想進(jìn)一步深入發(fā)展柴油機(jī)技術(shù),應(yīng)該要解決發(fā)動(dòng)機(jī)排放質(zhì)量與最低油耗間的矛盾。在電子技術(shù)發(fā)展十分迅速的今天,采用電子節(jié)能液壓泵系統(tǒng)能夠有效減小能耗,還能自動(dòng)控制冷風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨溫度的變化,這樣的條件下,電子控制自動(dòng)變速,還包括根據(jù)負(fù)荷條件自動(dòng)調(diào)節(jié)柴油機(jī)油門等內(nèi)容都能得以實(shí)現(xiàn),能夠使得在各種變工況下的柴油機(jī),在滿足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和排放指標(biāo)的最佳噴油時(shí)間的同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)凈化排氣、節(jié)約能源、提高效率。
4、機(jī)械操作的自動(dòng)化能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度
在工程機(jī)械施工操作中引入機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化或者半自動(dòng)化,這樣大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了工作效率,并且大大減少了因?yàn)椴僮髡吖ぷ鹘?jīng)驗(yàn)不足而造成的作業(yè)精度的影響。
5、在工程作業(yè)精確度方面的應(yīng)用
在工程機(jī)械設(shè)備中使用電子控制系統(tǒng)可以將稱量的過(guò)程自動(dòng)化,對(duì)稱量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制,使得稱量更加精確。自動(dòng)找平裝置的應(yīng)用,大大提高了混凝土瀝青攤鋪機(jī)的工作效率和施工質(zhì)量。自動(dòng)供料系統(tǒng)(超聲波技術(shù))的應(yīng)用,完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機(jī)對(duì)于供料的自動(dòng)調(diào)節(jié),全面提升了攤鋪的效果和質(zhì)量。與此同時(shí),鏟運(yùn)機(jī)鏟斗刀、平地機(jī)刮刀以及推土機(jī)鏟刀的電子化操作控制,減少了誤差,提高了工作效率,同時(shí)還節(jié)約了人力,降低了施工人員的工作強(qiáng)度,高效、快捷,符合現(xiàn)代工程施工的要求。
6、電子監(jiān)控、故障自診以及自動(dòng)報(bào)警
電子監(jiān)控、故障自診以及自動(dòng)報(bào)警,也就是說(shuō)對(duì)于工程機(jī)械的工作裝置,傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)以及制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控,一旦在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生異常情況,就會(huì)自動(dòng)地找出故障的位置并自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警提示。機(jī)電一體化的發(fā)展和應(yīng)用,大大地改善了操作人員的現(xiàn)實(shí)工作條件,全面提高了機(jī)械設(shè)備的工作效率。與此同時(shí),簡(jiǎn)化了機(jī)械設(shè)備檢查和維護(hù)的工作,相應(yīng)地減少了維修費(fèi)用,大大降低了維修停機(jī)的時(shí)間,對(duì)于提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命有很大的作用和意義。
1、傳感技術(shù)的融合
目前,傳感器技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械上應(yīng)用較為廣泛,比如,發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過(guò)機(jī)油壓力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測(cè)和控制;瀝青攤鋪機(jī)上的傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)攤鋪機(jī)在工作時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)找平且行走速度不變的特點(diǎn),還能滿足攤鋪出來(lái)預(yù)定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技術(shù)的迅猛發(fā)展的今天,精度要求越來(lái)越高,可靠性和穩(wěn)定性也能不斷提高,越來(lái)越廣的采集信息范圍也超著集成、多功能化和智能化方向發(fā)展,所以,未來(lái)在工程機(jī)械上將應(yīng)用越來(lái)越多種類的傳感器。
2、工程機(jī)械機(jī)電一體化趨于計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)是實(shí)現(xiàn)信息處理的主體,信息處理技術(shù)包括范圍應(yīng)用比較廣,主要包括信息的輸入、識(shí)別、運(yùn)算、變換、存儲(chǔ)及輸出等等方面。計(jì)算機(jī)技術(shù)范圍涉及到網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、硬件和軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等等方面。要想工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步, 應(yīng)該大力發(fā)展計(jì)算機(jī)應(yīng)用及信息處理技術(shù)。
3、電子控制理論的指導(dǎo)性增強(qiáng)
工程機(jī)械現(xiàn)代化的重要標(biāo)志就是以微電子為核心的高新技術(shù),通過(guò)其應(yīng)用和推廣,在相關(guān)控制理論指導(dǎo)下,能夠滿足系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)的要求,完成相關(guān)的設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真等等。
綜上所述,機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)展是當(dāng)前機(jī)械工業(yè)發(fā)展必然的趨勢(shì),也是振興和發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必經(jīng)之路。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工程機(jī)械機(jī)電一體化還會(huì)有著更多的創(chuàng)新與發(fā)展,未來(lái)工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)融合機(jī)、電、光以及磁的綜合性能,更好地促進(jìn)工程機(jī)械的發(fā)展。
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇十六
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也得到了快速發(fā)展,而機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)展也促進(jìn)了工程機(jī)械的不斷進(jìn)步。本文主要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)以及其在工程機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了分析研究。
工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展
引言
隨著科學(xué)技術(shù)以及新興科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展,極大地促進(jìn)了學(xué)科之間的相互滲透、融合,同時(shí)也促進(jìn)了工程建設(shè)領(lǐng)域的革新與創(chuàng)新。目前,機(jī)電一體化已經(jīng)漸漸成為一種獨(dú)立的技術(shù),在各行各業(yè)都有不同程度的應(yīng)用。尤其是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上促進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)步與創(chuàng)新,并且在工程機(jī)械中得到了很好的應(yīng)用。積極地采用機(jī)電一體化,將機(jī)械、電子技術(shù)和液壓技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合,大大地提高了機(jī)械的多種功能,比如說(shuō),動(dòng)力性能提升,燃油的經(jīng)濟(jì)效益提高,安全性和可靠性大增,操作的精準(zhǔn)度和舒適度都大幅度提高,機(jī)械的使用壽命也隨之延長(zhǎng)。所以,研究工程機(jī)械機(jī)電一體化的應(yīng)用與發(fā)展有著重大意義。
精密機(jī)械技術(shù)有機(jī)結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。主要是通過(guò)微電子技術(shù)的應(yīng)用,把微電子技術(shù)引進(jìn)到相關(guān)的動(dòng)力功能、機(jī)械主功能、控制功能等方面,在軟件方面能夠使得機(jī)械裝置與電子裝置相互進(jìn)行有機(jī)結(jié)合而形成有效的系統(tǒng)。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也得到了快速發(fā)展,并且處于不斷創(chuàng)新與進(jìn)步之中。機(jī)電一體化技術(shù)逐漸走向了高智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化和綠色化的趨勢(shì)。而機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用,能夠使得各種性能方面都得以明顯改善,比如操作舒適性能夠得以有效提高;機(jī)械能耗能有效大幅度降低,明顯提高機(jī)械功效??煽啃圆粩嗵岣?不斷提高相應(yīng)的作業(yè)精度和作業(yè)效率。
二
機(jī)電一體化技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應(yīng)用價(jià)值,尤其是在工程機(jī)械中的應(yīng)用更具廣泛性和有效性,機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、機(jī)電一體化技術(shù)的在工程機(jī)械提高生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗方面的應(yīng)用
在傳統(tǒng)的工程機(jī)械中,能量的充分利用率和使用率比較低。比如說(shuō),液壓挖掘機(jī)其燃料的充分利用率僅僅占了30%,剩下的70%左右的能量都被浪費(fèi)了。在能源資源高度緊張的今天,迫使機(jī)械工程的發(fā)展必須向著“節(jié)能降耗”的方向發(fā)展。比如說(shuō),小松公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)能夠很好地達(dá)到節(jié)能降耗的目的,大約可以節(jié)省23%的燃料,最主要的原因就是新型的控制節(jié)能器的采用。日立公司生產(chǎn)的挖掘機(jī),采用了“卡特電子效率”節(jié)能控制體系,通過(guò)對(duì)泵以及發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合、全面控制,大大提高了利用率,其能量利用率能夠達(dá)到98%左右,生產(chǎn)率也相應(yīng)地得到了大幅度的提升。所以說(shuō)工程機(jī)械中電子節(jié)能控制器的運(yùn)用,大幅度提高挖掘機(jī)等大型工程機(jī)械設(shè)備的能量利用率,一定程度上發(fā)揮到了節(jié)能的作用。電子節(jié)能控制器操作比較簡(jiǎn)單,對(duì)機(jī)械的磨損也相對(duì)減少,從而提高了工作的效率。
2、在自動(dòng)化以及半自動(dòng)化的作業(yè)全過(guò)程中的應(yīng)用
工程機(jī)械全面地實(shí)現(xiàn)作業(yè)自動(dòng)化以及半自動(dòng)化水平,可以有效地降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,有效地提高生產(chǎn)效率,大大減少了因?yàn)椴僮魅藛T的經(jīng)驗(yàn)不足或技術(shù)不到位對(duì)于操作精度的影響。比如說(shuō),三菱公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的挖掘機(jī),有控制挖掘機(jī)軌跡系統(tǒng)的功能,相關(guān)的操作人員在控制板上將鏟斗的運(yùn)動(dòng)形狀和運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)定好之后,相應(yīng)的微機(jī)操作系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)不同角度的傳感器發(fā)出的信號(hào),對(duì)動(dòng)臂、鏟刀和斗桿的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)的控制,從而實(shí)現(xiàn)多種特定斷面溝槽、開(kāi)口和斜坡的精準(zhǔn)挖掘,有效地實(shí)現(xiàn)了挖掘操作的自動(dòng)化水平。
3、在控制柴油機(jī)上的應(yīng)用
要想進(jìn)一步深入發(fā)展柴油機(jī)技術(shù),應(yīng)該要解決發(fā)動(dòng)機(jī)排放質(zhì)量與最低油耗間的矛盾。在電子技術(shù)發(fā)展十分迅速的今天,采用電子節(jié)能液壓泵系統(tǒng)能夠有效減小能耗,還能自動(dòng)控制冷風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨溫度的變化,這樣的條件下,電子控制自動(dòng)變速,還包括根據(jù)負(fù)荷條件自動(dòng)調(diào)節(jié)柴油機(jī)油門等內(nèi)容都能得以實(shí)現(xiàn),能夠使得在各種變工況下的柴油機(jī),在滿足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和排放指標(biāo)的最佳噴油時(shí)間的同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)凈化排氣、節(jié)約能源、提高效率。
4、機(jī)械操作的自動(dòng)化能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度
在工程機(jī)械施工操作中引入機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化或者半自動(dòng)化,這樣大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了工作效率,并且大大減少了因?yàn)椴僮髡吖ぷ鹘?jīng)驗(yàn)不足而造成的作業(yè)精度的影響。
5、在工程作業(yè)精確度方面的應(yīng)用
在工程機(jī)械設(shè)備中使用電子控制系統(tǒng)可以將稱量的過(guò)程自動(dòng)化,對(duì)稱量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制,使得稱量更加精確。自動(dòng)找平裝置的應(yīng)用,大大提高了混凝土瀝青攤鋪機(jī)的工作效率和施工質(zhì)量。自動(dòng)供料系統(tǒng)(超聲波技術(shù))的應(yīng)用,完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機(jī)對(duì)于供料的自動(dòng)調(diào)節(jié),全面提升了攤鋪的效果和質(zhì)量。與此同時(shí),鏟運(yùn)機(jī)鏟斗刀、平地機(jī)刮刀以及推土機(jī)鏟刀的電子化操作控制,減少了誤差,提高了工作效率,同時(shí)還節(jié)約了人力,降低了施工人員的工作強(qiáng)度,高效、快捷,符合現(xiàn)代工程施工的要求。
6、電子監(jiān)控、故障自診以及自動(dòng)報(bào)警
電子監(jiān)控、故障自診以及自動(dòng)報(bào)警,也就是說(shuō)對(duì)于工程機(jī)械的工作裝置,傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)以及制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控,一旦在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生異常情況,就會(huì)自動(dòng)地找出故障的位置并自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警提示。機(jī)電一體化的發(fā)展和應(yīng)用,大大地改善了操作人員的現(xiàn)實(shí)工作條件,全面提高了機(jī)械設(shè)備的工作效率。與此同時(shí),簡(jiǎn)化了機(jī)械設(shè)備檢查和維護(hù)的工作,相應(yīng)地減少了維修費(fèi)用,大大降低了維修停機(jī)的時(shí)間,對(duì)于提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命有很大的作用和意義。
1、傳感技術(shù)的融合
目前,傳感器技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械上應(yīng)用較為廣泛,比如,發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過(guò)機(jī)油壓
力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測(cè)和控制;瀝青攤鋪機(jī)上的傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)攤鋪機(jī)在工作時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)找平且行走速度不變的特點(diǎn),還能滿足攤鋪出來(lái)預(yù)定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技術(shù)的迅猛發(fā)展的今天,精度要求越來(lái)越高,可靠性和穩(wěn)定性也能不斷提高,越來(lái)越廣的采集信息范圍也超著集成、多功能化和智能化方向發(fā)展,所以,未來(lái)在工程機(jī)械上將應(yīng)用越來(lái)越多種類的傳感器。
2、工程機(jī)械機(jī)電一體化趨于計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)是實(shí)現(xiàn)信息處理的主體,信息處理技術(shù)包括范圍應(yīng)用比較廣,主要包括
信息的輸入、識(shí)別、運(yùn)算、變換、存儲(chǔ)及輸出等等方面。計(jì)算機(jī)技術(shù)范圍涉及到網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、硬件和軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等等方面。要想工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步,應(yīng)該大力發(fā)展計(jì)算機(jī)應(yīng)用及信息處理技術(shù)。
3、電子控制理論的指導(dǎo)性增強(qiáng)
工程機(jī)械現(xiàn)代化的重要標(biāo)志就是以微電子為核心的高新技術(shù),通過(guò)其應(yīng)用和推廣,在相關(guān)控制理論指導(dǎo)下,能夠滿足系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)的要求,完成相關(guān)的設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真等等。
綜上所述,機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)展是當(dāng)前機(jī)械工業(yè)發(fā)展必然的趨勢(shì),也是振興和發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必經(jīng)之路。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工程機(jī)械機(jī)電一體化還會(huì)有著更多的創(chuàng)新與發(fā)展,未來(lái)工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)融合機(jī)、電、光以及磁的綜合性能,更好地促進(jìn)工程機(jī)械的發(fā)展。
張彬.論機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)展[j].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2012.05:180.
[4]冷俊.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用[j].科技資訊,2009(07).
機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文篇十七
通過(guò)分析當(dāng)前高職機(jī)電一體化發(fā)展?fàn)顩r,提出如何進(jìn)行機(jī)電一體化教學(xué)改革,使學(xué)生更適應(yīng)社會(huì)與就業(yè),培養(yǎng)能夠直接參加生產(chǎn)一線的高技術(shù)人才。
教學(xué)改革;發(fā)展;機(jī)電一體化
機(jī)電一體化涉及的學(xué)科內(nèi)容廣泛,主要課程有機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、自動(dòng)控制原理、傳感器與測(cè)試技術(shù)、可編程控制器、計(jì)算機(jī)原理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(cad/cam)、數(shù)控原理及系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床編程、機(jī)械與模具、cad/cam、機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用、電工電子技術(shù)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線、自動(dòng)檢測(cè)與控制、計(jì)算機(jī)幾何圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)等。
可見(jiàn),機(jī)電一體化專業(yè)不但要精通理論知識(shí),更要求很強(qiáng)的動(dòng)手能力。
當(dāng)今世界,科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),知識(shí)經(jīng)濟(jì)已見(jiàn)端倪,國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。
為迎接挑戰(zhàn),高職院校擔(dān)負(fù)著深入教育改革,全面推進(jìn)高等職業(yè)教育,努力培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高等技能型應(yīng)用性人才的任務(wù)。
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),社會(huì)對(duì)人才的需求也開(kāi)始增長(zhǎng),一些大中型企業(yè),甚至一些小型企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)都在開(kāi)展技術(shù)改造,設(shè)備更新,以數(shù)控技術(shù)為代表的現(xiàn)代加工手段已經(jīng)不是大中型企業(yè)的“專利”社會(huì)對(duì)人才特別是機(jī)電一體化專業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)提出了新的要求。
職業(yè)教育的優(yōu)勢(shì)發(fā)展條件必須建立在學(xué)校務(wù)實(shí)的政策考慮、師資實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向與創(chuàng)新理念并濟(jì),結(jié)合產(chǎn)業(yè),一是貫徹機(jī)電一體化專業(yè)職業(yè)教育持續(xù)國(guó)際發(fā)展,發(fā)展國(guó)際化職業(yè)特色產(chǎn)業(yè)合作;二是務(wù)求職業(yè)教育體系多元精致,提升職業(yè)體系教育師資優(yōu)質(zhì)化;三是強(qiáng)化機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生能力產(chǎn)業(yè)結(jié)合,培養(yǎng)符合國(guó)際技能之發(fā)展潮流;四是落實(shí)學(xué)生進(jìn)路寬廣暢通,職業(yè)體系與企業(yè)更進(jìn)一步整合。
更新傳統(tǒng)職業(yè)教育專業(yè)內(nèi)涵,帶動(dòng)各級(jí)職業(yè)校院課程改革,發(fā)展各校特色,提升職業(yè)教育品質(zhì)的目的,就是要加強(qiáng)職業(yè)學(xué)校學(xué)生機(jī)電一體化的基本學(xué)科能力、通識(shí)能力和職業(yè)道德,提升學(xué)生服務(wù)人群的品質(zhì)。
發(fā)展職業(yè)教育規(guī)劃短期國(guó)際化方案刻不容緩,職業(yè)教育人力培育成效良好,則職業(yè)人力素質(zhì)可獲提升,勞動(dòng)生產(chǎn)力也會(huì)增強(qiáng),生產(chǎn)成本即可降低,企業(yè)營(yíng)運(yùn)績(jī)效自然提高。
尤其外語(yǔ)能力培訓(xùn)及國(guó)際宏觀通識(shí)能力的加強(qiáng),皆為職業(yè)學(xué)生必要的先備條件。
換句話說(shuō),職業(yè)教育的人才培訓(xùn),若能強(qiáng)調(diào)專精的產(chǎn)業(yè)工作知能,良好的人際關(guān)系,正確的工作態(tài)度和良好的職業(yè)道德與良知教育,則畢業(yè)學(xué)生加入生產(chǎn)工作,必會(huì)有高效能的生產(chǎn)力,可大幅提升國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)力,形成良性循環(huán)。
職業(yè)教育若無(wú)法國(guó)際化,其最顯而易見(jiàn)的問(wèn)題是國(guó)家失去競(jìng)爭(zhēng)力,因?yàn)槿澜缦冗M(jìn)國(guó)家科技進(jìn)步快速,引導(dǎo)趨勢(shì),若無(wú)法跟上,所有產(chǎn)業(yè)技能便會(huì)被摒除于競(jìng)爭(zhēng)集團(tuán)之外;倘使開(kāi)發(fā)中國(guó)家產(chǎn)業(yè)與職業(yè)教育急起直追,我國(guó)的職業(yè)體系又不能國(guó)際化,不但產(chǎn)業(yè)人力受影響,質(zhì)量生產(chǎn)也會(huì)降低,也就完全喪失競(jìng)爭(zhēng)力了。
所以,職業(yè)教育體系國(guó)際化之必然性是一個(gè)非常重要、也非常嚴(yán)肅的問(wèn)題,職業(yè)教育體系的發(fā)展必須與產(chǎn)業(yè)同步,如果只談科學(xué)教育學(xué)術(shù)導(dǎo)向,缺乏職業(yè)教育實(shí)務(wù)制作,又沒(méi)有國(guó)際實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn),那就是坐以待斃。
要具體落實(shí)職業(yè)教育改革,最好的方法就是堅(jiān)持好的理念,以行動(dòng)成其大業(yè)。
1、構(gòu)建專業(yè)課程體系。
目前,我國(guó)高職機(jī)電一體化專業(yè)是劃分于制造類下的自動(dòng)化類中,作為自動(dòng)化類中的機(jī)電一體化專業(yè)可以開(kāi)設(shè)很多方向,如數(shù)控技術(shù)、機(jī)電設(shè)備、機(jī)器人應(yīng)用、智能制造等。
不論什么方向都是針對(duì)機(jī)電行業(yè)中一個(gè)具體的機(jī)電產(chǎn)品或機(jī)電類崗位,因此學(xué)生在學(xué)習(xí)完專業(yè)基本知識(shí)和理論后,可以針對(duì)其中的一個(gè)方向進(jìn)行更加深入的研究,這就解決了機(jī)電專業(yè)教學(xué)中廣和精的問(wèn)題。
按照“知識(shí)、能力、素質(zhì)”協(xié)調(diào)發(fā)展的指導(dǎo)思想,加強(qiáng)機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí),以就業(yè)為導(dǎo)向,以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標(biāo),優(yōu)化課程體系,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)機(jī)械、電子、信息、經(jīng)濟(jì)管理技術(shù)的綜合運(yùn)用能力,著重培養(yǎng)學(xué)生綜合動(dòng)手能力,提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)。
課程體系設(shè)計(jì)以技術(shù)應(yīng)用能力和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成為主線,學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用為宗旨,注重掌握成熟技術(shù)與管理規(guī)范的培養(yǎng)訓(xùn)練,加大實(shí)踐訓(xùn)練比重。
具體實(shí)施中,突出應(yīng)用性、實(shí)踐性,使基礎(chǔ)理論必需、夠用,專業(yè)課教學(xué)強(qiáng)調(diào)針對(duì)性和實(shí)用性,加強(qiáng)素質(zhì)教育和能力培養(yǎng),構(gòu)建多個(gè)專業(yè)方向,使學(xué)生畢業(yè)能上崗,上崗能頂崗,頂崗能用,體現(xiàn)創(chuàng)新的高職教育特色。
2、實(shí)踐教學(xué)體系。
實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),也是我們培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的落腳點(diǎn),在合理整合、縮減理論學(xué)時(shí)的同時(shí),大幅增加實(shí)踐性教學(xué)的學(xué)時(shí)是十分必要的。
實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)可分以下幾個(gè)層次:
實(shí)驗(yàn)教學(xué):現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),今后應(yīng)逐步增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。
課程設(shè)計(jì)及課程大作業(yè):設(shè)計(jì)題目可逐步結(jié)合生產(chǎn)、科研的實(shí)際來(lái)確定,使課程設(shè)計(jì)更貼近于實(shí)際應(yīng)用。
計(jì)劃內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn):主要包括,認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)(1周)、金工實(shí)習(xí)(8周)、電工實(shí)習(xí)(2周)、工藝實(shí)習(xí)(2周)、畢業(yè)實(shí)習(xí)(8周)、cad技能培訓(xùn)(2周)、數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)(2周)。
結(jié)合金工實(shí)習(xí)、電工實(shí)習(xí)、cad培訓(xùn)和數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)等內(nèi)容,開(kāi)展技能考評(píng)工作,使學(xué)生掌握2門以上的基本技能。
車工、鉗工或電工(其中之一)普遍取得中級(jí)工技能證書(shū)。
部分學(xué)生在計(jì)算機(jī)繪圖和數(shù)控機(jī)床操作上取得相應(yīng)的合格證書(shū)。
計(jì)劃外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn):對(duì)部分實(shí)踐動(dòng)手能力突出的學(xué)生,利用寒暑假或課余時(shí)間進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。
3、教學(xué)方法的改革。
教學(xué)方法應(yīng)力求體現(xiàn)直觀生動(dòng)性,讓學(xué)生在盡可能多的實(shí)際動(dòng)手操作中充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。
(1)理論課和實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)必須有機(jī)結(jié)合。
在實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室、實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)組織實(shí)施教學(xué)內(nèi)容,可不局限教材,結(jié)合專業(yè)知識(shí)和技能,多指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握一些實(shí)用的專業(yè)技術(shù)和技能,只有讓學(xué)生熟悉專業(yè)知識(shí)和技能的實(shí)際應(yīng)用,他們才能對(duì)此產(chǎn)生濃厚的求知渴望。
教師“拿做來(lái)教”;學(xué)生“用做來(lái)學(xué)”,大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和就業(yè)能力。
(2)采用模擬現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)畫課件。
例如,如用fiash軟件制成的動(dòng)畫課件模擬演示變頻器控制電機(jī)等的生動(dòng)的教學(xué)方法,讓學(xué)生體會(huì)實(shí)際的控制工藝過(guò)程,便于學(xué)生理解和掌握專業(yè)技能和實(shí)際編程,真正做到理論聯(lián)系實(shí)際。
(3)利用教具教學(xué)激發(fā)興趣性。
在授課過(guò)程中徹底改變以往課堂教學(xué)的傳授模式,將課堂教學(xué)的理論知識(shí)結(jié)合實(shí)際教學(xué)的內(nèi)容,同時(shí)放在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)室去,通過(guò)理想的且聯(lián)系實(shí)際的教具教學(xué)如plc控制的數(shù)控車庫(kù)實(shí)際的控制模型,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)演示、講解以及具體指令的使用,讓學(xué)生產(chǎn)生了很濃的學(xué)習(xí)興趣和探索專業(yè)知識(shí)新領(lǐng)域欲望,具有很好的教學(xué)效果。
主要參考文獻(xiàn):
[1]馬子余。論高職機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)改革。浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2009.3.