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機電一體化專業畢業論文(精選12篇)
充實的大學生活即將結束,大家都知道畢業生要通過最后的畢業論文,畢業論文是一種比較重要的檢驗學生學習成果的形式,畢業論文應該怎么寫呢?以下是小編為大家收集的機電一體化專業畢業論文,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
機電一體化專業畢業論文 篇1
摘要:
機械電子的發展是極為重要的組成部分,需要各個方面的共同努力和長久的學習。本文在進行深入研究后,就相關過程做出詳細論述,尤其是對機電類專業的現狀和對機電類專業的管理上做出了討論,希望能夠通過不斷的深入研究,推動高職機電一體化專業項目驅動課程體系的建設。
關鍵詞:
機電;高職;一體化
1機電類專業的現狀
1.1創新專業建設
近年來,全球一體化的進程不斷發展,推動了人類社會的進步,社會對于機電人才的需求量也不斷加大,很多機電類專業都已成為我國機電發展過程中的中流砥柱。與此同時,人才永遠是促進發展最為重要的力量。當然,在進一步的研究后,我們發現,只有機電類專業學生擁有足夠扎實的專業基礎知識,能在不斷發展過程中有創新、思考和突破,這些也是專業發展過程和機電行業能夠實現良好發展的重要組成部分。而這些有創新、思考和突破的人才考察方式也是對學生和學校考察的重要組成部分。所以在后續發展過程中,一定要在人才培養、師資力量及師資隊伍的發展上不斷提升。尤其是在教學理念的改變上,要將教學的目標和眼光放長遠才能在教師教學水平足夠提升的同時,實現不斷創新,從而最大程度地提升學生對課程學習的熱情和興趣,對機電一體化專業的長遠發展也具有重要意義。
1.2明確專業方向
明確專業方向對專業的發展有著極為重要的作用,尤其是在高職機電一體化的發展過程中,因為這個專業項目還是一個較為突出、特殊的專業,其自身的發展歷史也不夠充分,這就要求我們在師資力量的建設上,一定要打造一支具有過硬專業知識與技能的師資隊伍,這樣才能在進行建設的時候,對專業方向有更加清晰的認識和判斷。其實我們對于教學的原則是有很多要求的,尤其是一定要按照社會要求的標準來培養人才,首先是要按照一定的培養規格和層次去培養人才。其次就是要做到人才教學和實踐的特點相結合,這樣才能在最大程度上實現對學生的分層次教學,按照不同的層次和階段實現教學過程的良好發展。另外要做到深入淺出,所有的部分都要按照規律進行教學,這對于整體的教學過程來說也是極為重要的[1]。
1.3高水平的師資隊伍
師資隊伍的發展是整體教學過程中最為重要的部分,師資隊伍在整體的教學過程中有著非常關鍵的作用。作為教學的基礎,教師一定要有專業扎實的知識才能在實際的課堂教學中,將理論和實踐相結合,讓學生能夠最大程度、最大范圍的做到對知識的掌握和學習,避免因為老師的問題導致教學出現意外情況。另外教師的年齡結構要做到合理、完善,很多老教師往往有足夠的'經驗,但是在教學過程中他們缺少創新精神,或者對學生不夠耐心,但很多的年輕老師不僅具有創新精神,也更加重視學生的心理,和學生的交流也會更多。所以在實際的教學過程中,應當二者相結合,讓資歷深的老師帶資歷淺的教師,這樣才能實現更好的發展。更為重要的就是教師要不斷調整自身狀態,提升自身的學習,讓整體的師資水平更上一層樓,這樣才能不斷的讓學生接受更好的教學,實現更充分的發展。
1.4把專業課程建設和學生的就業相結合
學校在開設課程的時候,要有針對性的對學生進行培養,將學生的就業問題加以考慮,這樣才能使人才滿足社會的需求。我們在長期的研究中發現,在教學過程中過于重視知識的系統學習,但對后續進入社會之后的發展存在考慮不足的情況,往往會導致教學過程不加以重視,還會在學生進入社會后,對社會的要求和發展不夠適應,影響學生在進入社會后的長久發展。所以在實際的過程中,一定要讓學生多進行動手操作,多安排學生進入企業實習,多給學生尋找實踐的機會,這樣才能讓學生在后續的發展過程中找到更好的工作,為以后的發展打下堅實的基礎[2]。
2對機電類專業學生的生產實習進行教學和管理的措施
2.1充分發揮已有生產實習條件的潛力
機電類學生屬于實習機會較多的專業,往往有多種多樣的實習模式,雖然我們有較為充分的發展,但是實際過程中學生的實習條件是有限制的。其實學生的實習不一定要局限在學校內的,高職的學生動手能力較強,完全可以由學校聯系各種工廠給學生用來實習。當然,在實際過程中,很多學校沒有這么好的條件,所以就要求學校能夠給學生提供一些實訓的機會,比如我們在很多學校都有電氣實習、仿真實習及機電機床實習等多種實習方式,這樣不僅能夠讓相關課程的相關學習得到實踐,更為重要的是可以為日后的就業和長遠發展打下堅實的基礎。其實就我們目前來說,機電的發展是極為迅速、良好的,所以很多的實習項目都是和社會的發展息息相關的,各個學校也不斷讓學生的實訓條件實現進步和完善,不斷做到設備的更新和進步,保持自身的先進性,這對于整體社會的發展都是極為重要的[3]。
2.2在傳統生產實習的基礎上進行仿真生產實習
由于一些方面的原因,很多學校都難以實現真正地建設其自身的工廠和實習工廠。在這種狀態下,學校就可以通過購買一些仿真軟件來讓學生進行使用和實習。更為重要的就是可以通過虛擬車間和虛擬實驗室等相關的工作過程,來提高學生的動手能力,實現學生的不斷進步。當然我們在后續的發展過程中,采用虛擬的設備雖然存在一定程度的不足,但是往往可以提升教師的綜合水平,也能在極大程度上彌補學校在生產問題上的缺陷。在實際的生產過程中,學生往往能夠看到各種的電氣設備,但是不能對他們做到一一使用。我們如果對這些過程加以改變,能夠通過機電仿真模擬軟件,就可以對各種機械的使用方式做到全面了解,還能對所有的設備進行逐個使用,不僅能使學生的相關知識能力有足夠的鍛煉,更重要的還是能有效補充學生在學習上的不足,使得在后續的發展過程中最大程度上節約實習和生產成本[4]。
3結束語
毋庸置疑,高職機電一體化專業的學習和培養在高職教育中十分重要。經過長期研究,我們發現,隨著社會的不斷發展,機電一體化已經成為社會發展的必然趨勢,為了滿足社會的需要,為社會輸送更多更好的機電人才,高職機電一體化專業的教學就一定要進行改革,進而滿足社會的巨大需求,從而助推我國的現代化建設事業。
參考文獻:
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機電一體化專業畢業論文 篇2
摘要
以南寧職業技術學院為例,闡述機電一體化特色專業建設目標和思路,以及機電一體化特色專業建設實踐及其成效,提出特色專業建設中存在的問題。
關鍵詞
特色專業、機電一體化建設
特色專業建設是進一步優化高校專業設置,提升專業建設的整體水平,提高人才培養的質量、效益和人才競爭力的重要手段。南寧職業技術學院以進一步提高機電一體化技術專業的教學質量和辦學水平為抓手,以點帶面,促進相關專業的特色形成,完善人才培養方案,對培養目標、培養規格給予準確定位,同時開展課程建設,強化實踐教學基地建設,優化師資隊伍建設,促進了教學管理和社會服務水平的不斷提高。2011年7月,該校這一專業獲廣西區特色專業及課程一體化立項,對提高機電人才培養質量產生了積極作用和重要影響。據此,本文擬對南寧職業技術學院特色專業建設實踐進行探討,以為同類高職機電專業建設和改革起到有益的參考作用。
一、機電一體化特色專業建設目標和思路
南寧職業技術學院機電一體化技術特色專業的建設目標和思路是:堅持以服務廣西區域經濟建設為宗旨,面向中國―東盟自由貿易區、廣西北部灣經濟區,依托富士康科技集團、桂林福達集團等龍頭企業,校企合作,全面推行“校企互融”的工學結合人才培養模式;按職業崗位要求,合作開發適合工學結合特色的核心課程體系;打造一支基礎理論扎實、實踐能力強的專兼結合高水平的“雙師型”專業教師團隊;構建融“教學、培訓、科研和學生創新活動”為一體的實習實訓基地;提升專業的技術服務能力,將機電一體化技術專業建設成具有區域特色乃至在全國有較大影響的示范專業,培養一批高素質、具有較強實踐能力和創新精神的應用型機電一體化技術人才。
二、機電一體化特色專業建設實踐及其成效
(一)深化“校企互融”工學結合人才培養模式
機電一體化技術專業是在現代制造業高度發展背景下產生的。它是機械技術、微電子技術、信息技術和控制技術等在系統工程基礎上的有機融合。機械技術是機電一體化技術的基礎,而微電子技術、信息技術和控制技術則使機械結構簡單化,從而使機械功能更強大,性能更優越。南寧職業技術學院機電一體化技術專業在人才培養方案的確定過程中,區別于傳統的機械和自動控制的人才培養方案。在教學計劃的制訂上,強調機與電接口作用,在打好必需的機械、自動控制基礎的前提下,力求使學生掌握企業現代化機電設備的操作,調試和技術應用,能夠勝任企業機電產品的設計與開發。根據專業崗位能力要求,加強與桂林福達集團、富士康科技集團、柳工機械等10家大中型企業的聯系,深化“校企互融”的工學結合人才培養模式,將企業的技術人員和設備優勢更多融入各個教學環節中,并引進企業人才評價標準。完善了“機電技術+人文素質、實踐為主+學做一體”的課程體系,制定的人才培養方案獲2011年度全國機械高等職業教育教學成果獎。同時,完善了機械CAD、自動生產線調試與維護兩門區級精品課程的教學資源網站,完成了PLC工程技術及應用、機床夾具應用技術兩門校級精品課程的開發建設并通過學校驗收,開發了自動線調試與維護、PLC工程技術應用、維修電工技術等5門課程與行業標準對接的課程標準,與企業共編《SMT實訓實訓指導書》等校本教材7本。與緊密合作企業南寧智控電氣科技公司、廣西桂網電力試驗有限公司聯合申報2013年廣西科技廳科技攻關項目“參數智能監控濕法煙氣脫硫設備研發”(課題申報編號2013BC28047),“配電智能設備e網系統”(課題申報編號2013BA-09007)。本次科技項目的合作,使教師主持的課題更貼近實際,更有針對性,有利于教師工程實踐能力的提高,有利于職業教育培訓質量的提高,有利于深化教育教學改革,為走產學研相互結合的發展道路打下良好基礎。
(二)打造理論和技能過硬的“雙師型”區級教學團隊和區級名師
目前,南寧職業技術學院機電一體化技術專業機電團隊共有專任教師10人,固定企業兼職教師8人。在“雙師型”教師培養過程中,該校不只是滿足于取得技能等級資格證書,而關鍵是著力對“雙師型”教師進行專業能力結構性調整和優化,為教師參與生產實踐,提高解決實際問題的專業能力創造條件。2011年4月,派出3名骨干教師到富士康科技集團參加SMT專業技術講師培訓班學習,參與企業設備的安裝、調試與檢驗,教師的工程實踐能力有很大提高,并獲得富士康科技集團頒發的SMT專業培訓講師聘書。為了解本專業最新的知識結構和行業新技術,先后選派專業帶頭人諸小麗教授等參加中國液壓氣動密封件工業協會舉辦的電液伺服與電液比例控制技術中高級培訓班和全國職業院校信息技術應用能力師資培訓班學習,聆聽行業頂級專家、博士生導師們對行業最新技術的介紹,開闊了眼界。同時選派2名骨干教師到通用電氣公司學習企業課程,掌握自動化的前沿技術,有效提升教師的`綜合技能水平。經過近2年的建設,團隊多名教師獲“技能大賽優秀指導教師”稱號,諸小麗教授榮獲“廣西第五屆教學名師”稱號。
(三)形成校外實踐基地+校內實訓中心的實踐基地體系
一方面,為了達到學生職業技能訓練的要求,南寧職業技術學院積極拓展渠道,發揮自身優勢,以服務求支持,在建立互惠互利、雙參雙贏的校企合作機制上,大力吸收社會力量共建校外實訓基地。2011~2012年,該校機電一體化技術專業分別與廣西桂網電力試驗公司、南寧智能電控科技有限公司等企業簽訂了共建校外實訓基地校企合作協議,在校外實訓基地的實踐教學中,合作企業承擔人才培養任務,為學生的操作技能提高、實踐動手能力和專業技術應用能力的培養提供頂崗實習場所,使學生感受企業氛圍,了解企業生產組織,參與企業的生產活動,接受企業文化的熏陶,樹立實踐觀念,增強職業意識,提高專業能力,養成良好的職業素質。
另一方面,為強化學生實踐技能訓練,打造品牌特色專業,2011年,南寧職業技術學院與通用電氣GE智能平臺合作建成了自動化系統集成實訓中心,可將PLC技術、總線技術、嵌入式系統技術、組態技術、步進伺服技術等融合為一體,真實展現工廠自動化現場實際加工過程,具有現場化、網絡化、開放性、綜合性等特點,不僅能滿足機電一體化、電氣自動化、機械設備及其自動化等專業學生進行專項技能實訓的需要,而且能滿足師生進行科研、創新等活動的需要。
(四)以課程建設為載體,深化教學改革
一方面,將“教、學、做”無縫結合,校企合作建構特色教學。以自動生產線調試與維護、CAD特色課程建設帶動機電專業課程體系改革,按照以學生為主體的教學模式,注重學生在做中學,在學中做,“教學合一”,學練并重。將課堂搬到實訓室,教師邊講課,邊演示,邊指導;學生邊學習,邊動手,邊提問,實現課堂理論教學與實踐技能培養融合。結合本專業的特點,利用學校實訓中心,合作企業進行現場教學,學生的技術應用能力和職業綜合能力有了較大提高,2011~2012年,南寧職業技術學院機電一體化技術專業學生參加全國自動線大賽、全國機器人大賽、“西門子杯”全國工業自動化挑戰賽都獲得了優異的成績,參加廣西創新設計大賽、電子大賽均獲一等獎。
另一方面,實現課證融合,即操作技能與職業標準相融合。將CAD繪圖員考證、維修電工、PLC設計師等職業資格標準與專業教學大綱相銜接,及時調整教學內容和課程體系,改革教學方法和實訓手段,融教、學、做為一體,使校內生產性實訓接近50%,畢業生的雙證率在95%以上,使學生知識能力與職業技能要求“零距離”,增強學生的就業競爭力。目前南寧職業技術學院機電一體化技術專業在校生約800人,每年學生的就業率均超過95%。
(五)初步建成機電特色專業網站
建立以機電一體化技術為核心的教學資源庫。包括核心課程如自動生產線的調試與維護、CAD應用技術、PLC工程及技術應用、機床與夾具的電子教案、習題庫、教學視頻、課程標準等教學資源。
三、機電一體化特色專業建設中存在的問題
特色專業建設是促進我國高等教育規模、結構、質量和效益全面協調可持續發展的重大舉措,需要學校、學院、教研室各級管理部門的統一協調和全力配合,需要領導、教師、學生的全力投入。但由于目前的高校教學任務、科研任務繁重,再加上評價體系的不完善、教學工作質量的認定標準不規范等一系列的原因,不少項目參與人員袖手旁觀,導致負責人任務負擔沉重,使得特色專業建設效果不理想。同時,特色專業建設不僅涉及教學場地、實訓基地、圖書資料等硬件基礎,還包括師資隊伍、培養計劃、實踐教學、科研活動、教學方法和手段、技術進步、社會需求、區域經濟發展等多方面軟件建設,它是一個長期積累的過程,需要不斷研究和實踐,并不斷修正和完善,才能產生較好的建設效果。
綜上所述,特色專業體現了一所高校的辦學特色和社會服務能力,是關系到一所高校是否受到社會認可和歡迎的重要因素,因此特色專業建設是高校質量工程建設的重要內涵。對照特色專業建設目標,機電一體化特色專業建設中還有很多工作要做,在今后,應繼續加強高技能“雙師型”教師隊伍建設,實行在職專業教師輪訓制度,實行到企業和行業選聘兼職專業教師制度,鼓勵教師多參加科研實踐活動,以豐富自己的實踐性知識;以此提高教師的創新意識和創新能力,等等。只有經過深入的改革實踐,才能取得豐碩成果,為同類高職機電專業建設和改革起到有益參考作用。
參考文獻
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機電一體化專業畢業論文 篇3
摘要:煤炭是我國重要的能源,煤炭工業的大力發展,在我國的國民經濟建設發展中占居重要的地位。因而,近年來各級煤礦企業領導都十分重視機電一體化技術在煤炭生產中的應用與推廣。本文對煤礦機電一體化技術的應用進行研究。
關鍵詞:煤礦機電一體化應用
一、概述
煤礦機電一體化產品是把各項高新技術融于一體的高科技產品,其主要技術包括:微電子、計算機、自動控制、人工智能、傳感產品可靠性等等,這些都是科技高速發展的熱門技術。在煤礦企業中,開始利用機電一體化技術對煤炭系統進行改造舊設備和開發新產品,并取得了巨大的成功,這讓人們清楚地意識到,機電一體化技術和產品的發展是實現高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產品更新換代的重要途徑。
二、煤礦機電一體化技術產品的應用
2.1礦井運輸提升產品的應用在煤礦生產中,因為現代化煤礦發展的需要,對煤礦機械化采煤提出更高的要求,那么隨之對井下、井上的運輸和提升系統的要求也就越來越高。如今,對于國外一些采煤技術比較先進的國家,煤礦井下大巷的.運輸系統大多是采用帶式運輸機,他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅動方式,主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家,高性能、高可靠性的磁阻電機在煤礦提升系統中也得以應用。還有德國自主研發的內裝式交——交變頻調速提升機,它采用機電一體化技術把電機和滾筒做成一體,這樣的融合技術不論在機械結構設計方面還是在電氣控制系統方面在世界上都處于領先地位。
在我國,大多數煤礦井下生產已經實現了皮帶化,采用大巷強力帶式運輸機運輸的方式也非常普遍。另外,計算機控制系統發展也非常迅速,它們具有很多種及時故障診斷和自我保護等功能,如應用過程中的軸承溫度、倒轉、跑偏及斷帶等故障,可能在某些方面沒有面面俱到,在使用上還不能滿足一些功能,但是從發展的角度看問題,這的確是一個很好的開始。目前,我國直徑在兩米以上的提升機有1700多臺,其中90%為交流提升機,并且均是采用轉差功率消耗型的轉子串電阻調速,電控系統部分絕大多數仍采用繼電器——接觸器系統,只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機多數為發電機拖動,雖有部分可控硅供電系統,也均為模擬量控制。而PLC可編程控制器使用比較簡單,程序設計起來也比較容易,不需要一些復雜的輸入輸出接口裝置,抵抗外界的干擾能力也很強,因此,它能在環境比較惡劣的情況下進行長時間工作。
2.2綜合機械化采煤1970年,我國自主設計制造裝配了第一套綜合機械化采煤工作面,并在大同礦務局進行試驗使用,一直試驗使用到80年代后期,這項技術的使用標志著我國的煤礦綜合機械化采煤有了重大的突破性發展,推動了煤礦自動化的發展進程,同樣,采煤機也由液壓牽引開始轉向電牽引;液壓支架的控制系統也逐漸向計算機化發展,以計算機為核心,采用電液控制,移架自動化得以實現。另外,對工作面刮板運輸機也進行了微機監控裝置的配置,實現計算機自動化控制。機電一體化技術在綜合機械化采煤中的應用,使設備動作趨于協調,且安全性、可靠性大為提高,操作性能更加完善,為煤炭企業帶來了更高的經濟效益。
2.3礦井安全生產監控系統從多數煤礦使用監控系統的效果來看,還存在一些問題,但是主要問題是傳感器的不足,并且使用過程中,其穩定性相對較差,使用壽命不足,一些研究所和使用單位在這方面進行了大量的研究,對一些關鍵技術也實施多次再設計改進措施,但仍然沒有得到預期的效果,因此這些在實際現場應用率不是很高。在國外,由于計算機網絡軟硬件技術發展很快,運行速度和質量也在不斷提高,傳輸介質由同軸電纜發展到光纜,信息媒體由字符發展到聲像,煤礦的安全監控系統有了很大的發展,他們的機電一體化技術在監控系統上的應用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產監控系統是煤炭行業內部機電一體化技術推廣應用最快的產品,一些高校、科研所和企業正在研究和生產煤礦安全生產監控系統。
三、對我國煤礦機電一體化技術的思考
在20世紀,我國煤礦機電一體化技術(產品)取得了較大的發展,機電一體化技術應用到了煤礦每個環節,但相對國外先進煤礦還是比較落后的。因此,要讓我國煤礦機電一體化技術達到世界先進技術水平,必須掌握信息時代機電一體化技術的特點和相關技術發展的動態。:
應提高我國煤礦機電一體化產品的規范化、標準化、系列化和通用化的程度;以計算機為機電一體化的核心裝置,因為計算機運算和存貯能力非常強,且體積和功耗小,更加適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產品,在設計煤礦機電一體化產品時,應盡可能的選用功能強大的嵌入式計算機,從而保證工作性能更可靠;對于新開發的煤礦機電一體化產品應具有通信功能,同時,要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊,方便與控制網絡進行連接通信控制;煤礦機電一體化產品需要達到智能化發展水平,能判斷機電設備和周圍環境的狀態,使設備能自動適應環境并以最優的狀態工作,同時能快速地對所采集的參數進行分析,從而對故障進行診斷,再根據這些診斷結果對以后工作過程中的故障進行預測;要對礦用傳感器進行深入研究和開發,提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命,同時考慮傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化,使礦用傳感器在比較惡劣的工作環境下進行信號的測量,并保證其測量準確度,并具有自校正、自診斷、狀態識別和自我調節等功能;要關注國內外高新技術的發展,將那些適于煤礦井下工作環境的高新技術用于煤礦機電一體化產品,從而提高煤礦現代化,達到煤礦自動化生產。
四、結束語
煤礦機電一體化技術是煤礦綜合自動化的發展基礎,更是煤礦企業信息化建設的重要支撐技術,煤礦機電一體化技術在采、掘、運、裝備等方面的應用和推廣,大力地推動我國煤礦綜合生產力,同時,為實現安全、高效、潔凈、結構優化的現代化、高科技煤炭工業生產打下了堅實的基礎。
參考文獻:
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機電一體化專業畢業論文 篇4
摘要:隨著信息技術的發展,機電一體化技術發展迅速,“機電一體化”就是將機械、電子與信息技術進行有機結合,以實現工業產品和生產過程整體最優化的一種高新技術。機電一體化是指在設備機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,本文簡述了機電一體化技術的基本特點,分析了機電一體化技術的發展趨勢。
關鍵詞:機電一體化 核心技術 應用領域 發展趨勢
現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
1、機電一體化的產生與應用
20世紀60年代以來,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能后,刺激了機械產品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展更進一步奠定了技術基礎。20世紀80年代末期,機電一體化技術和產品得到了極大發展。各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持,20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入了深入發展時期。光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應用。取得了一定成果,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。
2、 核心技術
機電一體化的核心技術主要在于硬件和軟件。
2.1機械技術
機電一體化是以機械技術為基礎,機械技術側重點是怎樣與機電一體化相適應,機電一體化是取其精華去其糟粕,利用各科學發展的高、新技術來更新自身概念。機械本體應該從改善自身性能、減輕質量和提高工作精度等幾個重要方面方面考慮,以此減少工作時能量消耗,提高工作效率。為了提高機械系統的傳動精度和工作穩定性,機電一體化要具有高精度、快速響應性、良好的穩定性。
2.2信息處理技術
由于微電子學的迅速發展、信息處理技術的普及極大的促進了機電一體化的發展。信息處理技術包括信息交換、信息存取、信息運算和最終決策等,實現信息處理的工具是現在已經普及的計算機,所以計算機技術的發展與信息處理技術緊密相聯。要更好的發展機電一體化,必須提高信息處理設備的可靠性從而提高信息處理的速度同時解決信息處理的抗干擾問題。
2.3檢測技術
檢測與傳感技術指與傳感器及其信號檢測裝置相關的技術。由檢測技術自身的`功能,傳感器的主要功能應提高工作可靠性、工作的靈敏度和精確度等,并且要經受各種嚴酷環境的考驗,因此必須提高其抗干擾能力。由此可見,發展檢測、傳感器技術是機電一體化發展的必然趨勢。
2.4自動控制技術
在無人直接參與下,自動控制技術能通過控制裝置讓被控對象或過程的被控量能按照人們事先預定的規律變化的技術。自動控制技術應用非常廣泛,主要由自動控制理論、機械控制系統的設計、仿生學中的系統仿真、工作時現場的調試、可靠運行等從理論到實踐的整個過程。制動控制技術的難點在于自動控制理論的工程化與實用化,這是因為被控對象與理論的控制量 存在較大的差距,從而需要反復調試和修改,才能達到最佳效果。現在微型機的應用非常廣泛,自動控制系統已經成為機電一體化中十分重要的一部分。
2.5驅動技術
驅動技術的主要研究對象是執行元件及驅動裝置。驅動技術是執行操作的技術,對機電一體化產品的動態特性、穩態精度、控制質量等都有決定性的作用。電機作為驅動機構已被廣泛應用但其快速響應和效率等方面還有一部分問題,驅動技術極大地促進了機電一體化技術的發展。
2.6軟件技術
機電一體化的發展過程中僅僅發展硬件是不夠的,必須在發展硬件的同時發展軟件,但是軟件的更新速度太快,這樣就導致研制成本提高了,為了降低成本,應該推行軟件標準化等措施。
3、機電一體化的應用領域
3.1數控機床
經過多年的發展數控機床已經得到了廣泛的應用,數控機床又稱數字控制機床,它是一種裝有程序控制系統,通過數字化信息對機床的運動及加工過程進行控制的機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,并將其譯碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。數控機床主要由動力源、操作機構、傳感器、電子控制單元、執行器等組成。數控機床具有很高的柔性,能實現編程自動化,具有更高的可靠性以及強大的通信功能,還可以實現多種控制的功能。數控機床的發展給機械領域的提高起到了促進作用。
3.2機器人
機器人是眾所周知的一種高新技術產品,是典型的機電一體化產品。其最早是人們幻想出來可以聽從人們的命令,任勞任怨的從事各種勞動。經過幾十年的發展,機器人技術已經形成了綜合性的科學。機器人主要由:機器手、操作機構、傳感器、移動機構、控制裝置、驅動器等部分組成,通過各部分之間相互協調,相互配合,機器人已經能靈活的代替人類很多活動,在焊接、裝配、軍事、空間、水下、農業、建筑、服務、娛樂等領域都有應用。機器人應經成為人類良好的助手和親密的伙伴。
3.3現代溫室設施
現代溫室設施是實現作物優質、高效生產的重要設施,也是機電一體化設備應用較密集的地方。主要由:溫室框架結構、覆蓋材料、通風系統、灌溉施肥系統、二氧化碳施肥系統、室內噴霧/屋頂噴淋降溫系統、遮陽/保溫系統、加熱系統、防蟲系統、計算機控制系統及一些必要的生產工具等。可以通過這些設施和計算機系統有效的提供一個適宜的環境條件,為作為優產提供保障。
4、機電一體化的發展趨勢
與其他科學一樣,機電一體化技術也經歷一個漫長的過程。現在機電一體化已經滲透到各個學科、領域。成為一門新興的科學,為了適應各領域的需求機電一體化的主要發展趨勢體現在智能化、模塊化、網絡化、微型化、綠色化、人性化。機電一體化對機械工業也影響很大包括提高性能、擴展功能、簡化結構、提高可靠性、節約能源、操作簡單,可以說機電一體化的發展前景在未來的幾十年里一片光芒。
5、結論
綜上所述,機電一體化并不是獨立的,而是各個學科相互滲透,相互融合的產物,也是科技發展的必然產物。隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
機電一體化專業畢業論文 篇5
1機電一體化技術發展
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合,其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展,其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
1.2智能化
即要求機電產品有一定的智能,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數控機床上增加人機對話功能,設置智能I/O接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展,為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
1.3模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產品開發設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。
1.4網絡化
由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統,使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。
1.5人性化
機電一體化產品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環境相協調,使用這些產品,對人來說還是一種藝術享受,如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
1.6微型化
微型化是精細加工技術發展的必然,也是提高效率的需要。微機電系統(MicroElectronicMechanicalSystems,簡稱MEMS)是指可批量制作的,集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針,1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來,國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展,開發出各種MEMS器件和系統,如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等)。
1.7集成化
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合,又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率,應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次,使系統功能分散,并使各部分協調而又安全地運轉,然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來,使其性能最優、功能最強。
1.8帶源化
是指機電一體化產品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。
1.9綠色化
科學技術的`發展給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。所以,人們呼喚保護環境,回歸自然,實現可持續發展,綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求,機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境,產品壽命結束時,產品可分解和再生利用。
2機電一體化技術在鋼鐵企業中應用
在鋼鐵企業中,機電一體化系統是以微處理機為核心,把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來,采用組裝合并方式,為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件,增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面:
2.1智能化控制技術(IC)
由于鋼鐵工業具有大型化、高速化和連續化的特點,傳統的控制技術遇到了難以克服的困難,因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網絡等,智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面,如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼———連鑄———軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。
2.2分布式控制系統(DCS)
分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展,分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程控制,而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能,成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散,故障影響面小,而且系統具有連鎖保護功能,采用了系統故障人工手動控制操作措施,使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比,其功能更強,具有更高的安全性。是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
2.3開放式控制系統(OCS)
開放控制系統(OpenControlSystem)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持,按此標準設計的系統,可以實現不同廠家產品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯,實現控制與經營、管理、決策的集成,通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯,實現測量與控制一體化。
2.4計算機集成制造系統(CIMS)
鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體,用以實現從原料進廠,生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業已基本實現了過程自動化,但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理,難以適應現代鋼鐵生產的要求。未來鋼鐵企業競爭的焦點是多品種、小批量生產,質優價廉,及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存,加速資金周轉,實現生產、經營、管理整體優化,關鍵就是加強管理,獲取必須的經濟效益,提高了企業的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業在20世紀80年代已廣泛實現CIMS化。
2.5現場總線技術(FBT)
現場總線技術(FiedBusTechnology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如4~20mA,DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表,如智能變送器、智能執行器、現場總線化檢測儀表、現場總線化PLC(ProgrammableLogicController)和現場就地控制站等的發展。
2.6交流傳動技術
傳動技術在鋼鐵工業中起作至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發展,交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性,電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數字技術的發展,使復雜的矢量控制技術實用化得以實現,交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎,應用不斷擴大。
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機電一體化專業畢業論文 篇6
摘要:近幾十年來,隨著電力電子技術、微電子技術及現代控制理論的發展,中、小功率電動機在工農業生產及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應用。特別是在鄉鎮企業及家用電器中,更需要有大量的中、小功率電動機。由于這種電動機的發展及廣泛的應用,它的使用、保養和維護工作也越來越重要。
電動機機應用廣泛,種類繁多、性能各異,分類方法也很多。
本文主要介紹了電動機技術發展及現狀、工作原理和電動機的運行維護。
關鍵詞:技術現狀工作原理運行維護
引言:電動機是一種實現機、電能量轉換的電磁裝置。常見的電動機可分為交流電動機和直流電動機。
電動機是隨著生產力的發展而發展的,反過來,電動機的發展也促進了社會生產力的不斷提高。從19世紀末期起,電動機就逐漸代替蒸汽機作為拖動生產機械的原動機,一個多世紀以來,雖然電動機的基本結構變化不大,但是電動機的類型增加了許多,在運行性能,經濟指標等方面也都有了很大的改進和提高,而且隨著自動控制系統和計算機技術的發展,在一般旋轉電動機的理論基礎上又發展出許多種類的控制電動機,控制電動機具有高可靠性﹑好精確度﹑快速響應的特點,已成為電動機學科的一個獨立分支。
第一章電動機分類、發展現狀及未來
1.1電動機分類
電動機機應用廣泛,種類繁多、性能各異,分類方法也很多。
1.根據電動機工作電源的不同,可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。
2.電動機按結構及工作原理可分為異步電動機和同步電動機。同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。異步電動機可分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動機又分為三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機。交流換向器電動機又分為單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。
3.電動機按起動與運行方式可分為電容起動式電動機、電容運轉式電動機、電容起動運轉式電動機和分相式電動機。
按用途分類。電動機按用途可分為驅動用電動機和控制用電動機。驅動用電動機又分為電動工具用電動機、家電用電動機及其它通用小型機械設備用電動機。控制用電動機又分為步進電動機和伺服電動機等。
4.電動機按轉子的結構可分為籠型感應電動機和繞線轉子感應電動機。
5.電動機按運轉速度可分為高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調速電動機。
1.2電動機技術發展現狀
電動機是一種實現機、電能量轉換的電磁裝置。它是隨著生產力的發展而發展的,反過來,電動機的發展也促進了社會生產力的不斷提高。從19世紀末期起,電動機就逐漸代替蒸汽機作為拖動生產機械的原動機,一個多世紀以來,雖然電動機的基本結構變化不大,但是電動機的類型增加了許多,在運行性能,經濟指標等方面也都有了很大的改進和提高,而且隨著自動控制系統和計算機技術的發展,在一般旋轉電動機的理論基礎上又發展出許多種類的控制電動機,控制電動機具有高可靠性﹑好精確度﹑快速響應的特點,已成為電動機學科的一個獨立分支。
電動機的功能是將電能轉換成機械能,它可以作為拖動各種生產機械的動力,是國民經濟各部門應用最多的動力機械。
在現代化工業生產過程中,為了實現各種生產工藝過程,需要各種各樣的生產機械。拖動各種生產機械運轉,可以采用氣動,液壓傳動和電力拖動。由于電力拖動具有控制簡單﹑調節性能好﹑耗損小﹑經濟,能實現遠距離控制和自動控制等一系列優點,因此大多數生產機械都采用電力拖動。
按照電動機的種類不同,電力拖動系統分為直流電力拖動系統和交流電力拖動系統兩大類。
縱觀電力拖動的發展過程,交、直流兩種拖動方式并存于各個生產領域。在交流電出現以前,直流電力拖動是唯一的一種電力拖動方式,19世紀末期,由于研制出了經濟實用的交流電動機,致使交流電力拖動在工業中得到了廣泛的應用,但隨著生產技術的發展,特別是精密機械加工與冶金工業生產過程的進步,對電力拖動在起動,制動,正反轉以及調速精度與范圍等靜態特性和動態響應方面提出了新的,更高的要求。由于交流電力拖動比直流電力拖動在技術上難以實現這些要求,所以20世紀以來,在可逆,可調速與高精度的拖動技術領域中,相當時期內幾乎都是采用直流電力拖動,而交流電力拖動則主要用于恒轉速系統。
雖然直流電動機具有調速性能優異這一突出特點,但是由于它具有電刷與換向器(又稱整流子),使得他的故障率較高,電動機的使用環境也受到了限制(如不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用),其電壓等級,額定轉速,單機容量的發展也受到了限制。所以,在20世紀60年代以后,隨著電力電子技術的發展,半導體交流技術的交流技術的交流調速系統得以實現。尤其是70年代以來,大規模集成電路和計算機控制技術的發展,為交流電力拖動的廣泛應用創造了有利條件。諸如交流電動機的串級調速,各種類型的變頻調速,無換向器電動機調速等,使得交流電力拖動逐步具備了調速范圍寬,穩態精度高,動態響應快以及在四象限做可逆運行等良好的技術性能,在調速性能方面完全可與直流電力拖動媲美。除此之外,由于交流電力拖動具有調速性能優良,維修費用低等優點,將廣泛應用于各個工業電氣自動化領域中,并逐步取代直流電力拖動而成為電力拖動的主流。
1.3電動機的未來
經歷了100多年的技術發展,電動機自身的理論基本成熟。隨著電工技術的發展,對電能的'轉換、控制以及高效使用的要求越來越高。電磁材料的性能不斷提高,電工電子技術的廣泛應用,為電動機的發展注入了新的活力。
未來電動機將會沿著體積更小、機電能量轉換效率更高、控制更靈活的方向繼續發展。
第二章電動機的工作原理
2.1三相異步電動機的結構及工作原理
目前較常用的主要是交流電動機,它可分為三相異步電動機和單相交流電動機兩種。第一種多用在工業上,而第二種多用在民用電器上。下面以三相異步電動機為例介紹電動機的工作原理。
2.1.1三相異步電動機的結構
三相異步電動機的結構主要由兩個部分組成,一是固定不動的部分(簡稱定子),二是可以自由旋轉的部分(簡稱轉子)。定子與轉子之間有一個很小的氣隙。此外,還有機座、端蓋軸承、接線盒、風扇等其他部分。
異步電動機根據轉子的繞組的結構不同,可分為鼠籠式和繞線式兩種。鼠籠式異步電動機的轉子繞組本身自成閉合回路,整個轉子形成一個堅實的整體,其結構簡單牢固、運行可靠、價格便宜,應用最為廣泛,小型異步電動機絕大部分屬于這類。繞線式異步電動機的結構比鼠籠式復雜,但啟動性能較好,需要時還可以調節電動機的轉速。圖2—1所示是三相鼠籠式異步電動機的結構。
1.定子
定子是用來產生旋轉磁場的,主要由定子鐵心、定子繞組和機座等部分組成。鼠籠式和繞線式異步電動機的定子結構是完全一樣的。
2.轉子
轉子是異步電動機的轉動部分,它在定子繞組旋轉磁場的作用下獲得一定的轉矩而旋轉,通過聯軸器或皮帶輪帶動其他機械設備做功。轉子由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸等部分組成。
3.機座
機座是電動機的外殼和支架,它的作用是固定和保護定子鐵心、定子繞組并支撐端蓋,所以要求機座具有足夠的機械強度和剛度,能承受運輸和運行過程中的各種作用力。
中、小型異步電動機通常采用鑄鐵機座,定子鐵心緊貼在機座的內壁,電動機運行時鐵心和繞組產生的熱量主要通過機座表面散發到空氣中去,因此,為了增加散熱面積,在機座表面裝有散熱片。
對大型異步電動機,一般采用鋼板焊接機座,此時為了滿足通風散熱的要求,機座內表面與鐵心隔開適當距離,以形成空腔,作為冷卻空氣的通道。
2.1.2三相異步電動機的工作原理
圖2—2所示為用圖解法分析旋轉磁場的電機繞組結構圖。圖中交流電機的定子上嵌放著對稱的三相繞組U1—U2、V1—V2、W1—W2,電流的流入端用符號表示,流出端用⊙表示。
三相對稱電流波形如圖2—3所示。假定電流從繞組首端流入為正,末端流出為負。
對稱三相交流電流通入對稱三相繞組時,便產生一個旋轉磁場。下面選取各相電流出現最大值的幾個瞬間進行分析。
在圖2—2中,當=0°時,U相電流達到正最大值,電流從首端U1流入,用表示,從末端U2流出,用⊙表示;V相和W相電流均為負,因此電流均從繞組的末端流入,首端流出,故末端V2和W2應填上,首端V1和W1應填上⊙,如圖2—2(a)所示。從圖可見,合成磁場的軸線正好位于U相繞組的軸線上。
當=120°時,V相電流為正的最大值,因此V相電流從首端V1流入,用表示,從末端V2流出,用⊙表示。U相和W相電流均為負,則U1和W1端為流出電流,用⊙表示,而U2和W2為流入電流,用表示,如圖2—2(b)所示。由圖可見,此時合成磁場的軸線正好位于V相繞組的軸線上,磁場方向已從=0°時的位置沿逆時針方向旋轉了120°。
當=240°和=360°時,合成磁場的位置分別如圖2—2(c)、(d)所示。當=360°時,合成磁場的軸線正好位于U相繞組的軸線上,磁場方向從起始位置逆時針方向旋轉了360°,即電流變化一個周期,合成磁場旋轉一周。
由此可見,對稱三相交流電流通入對稱三相繞組所形成的磁場是一個旋轉磁場。旋轉的方向從U→V→W,正好和電流出現正的最大值順序相同,即由電流超前相轉向電流滯后相。
如果三相繞組通入負序電流,則電流出現正的最大值的順序是U→W→V。通過圖解法分析可知,旋轉磁場的旋轉方向也為U→W→V。
綜上分析可知,三相異步電動機轉動的基本工作原則是:
(1)三相對稱繞組中通入三相對稱電流產生圓形旋轉磁場,其轉速為異步轉速( 1)且1=式中:為電源頻率,單位為Hz;為電機極對數。
(2)轉子導體切割旋轉磁場產生感應電動勢和電流。
(3)轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用,從而形成電磁轉矩,驅使電動機轉子轉動,其轉速( )小于同步轉速( 1)。異步電動機的轉速不可能達到定子旋轉磁場的轉速,即同步轉速,因為如果到達同步轉速,則轉子導體與旋轉磁場之間沒有相對運動,隨之在轉子導體中不能感應出電勢和電流,也就不能產生推動轉子的電磁力。因此,異步電動機的轉速總是低于同步轉速,即兩種轉速之間總是存在差異,異步電動機因此而得名。又因為異步電動機轉子電流是通過電磁感應作用產生的,所以又稱為感應電動機。
(4)異步電動機的旋轉方向始終與旋轉磁場的旋轉方向一致,而旋轉磁場的方向又取決于異步電動機的三相電流相序,因此,三相異步電動機的轉向與電流的相序一致。要改變轉向,只要改變電流的相序即可,即任意對調電動機的兩根電源線,便可使電動機反轉。
第三章電動機的運行維護
3.1電動機啟動前的準備
為了保證電動機正常安全地啟動,一般啟動前應作好下述準備:
(1)檢查電源是否有電,電壓是否正常,若電源電壓過高或過低,都不宜啟動。
(2)啟動器是否正常,如零部件有無損壞,使用是否靈活,觸頭接觸是否良好,接線是否正確、牢固等。
(3)熔絲規格大小是否合適,安裝是否牢固,有無熔斷或損傷。
(4)電動機接線板上接頭有無松動或氧化。
(5)檢查傳動裝置,如皮帶輕緊是否合適,連接是否牢固,聯軸器的螺絲、銷子是否緊固等。
(6)傳動電動機轉子和負載機械的轉軸,看其轉動是否靈活。
(7)檢查電動機及啟動電器外殼是否接地,接地線有無斷路,接地螺絲是否松動、脫落等。
(8)搬開電動機周圍的雜物并清除機座表面灰塵、油垢等。
(9)檢查負載機械是否妥善地作好了啟動準備。
(10)對正常運行中的繞線式電動機,應經常觀察電動機滑環有無偏心擺動現象;觀察滑環的火花是否發生異常現象。滑環上碳刷是否要更換。
3.2啟動時應注意的問題
(1)接通電源后,如果電動機不轉,應立即切斷電源,絕不能遲疑等待,更不能帶電檢查電動機發故障,否則將會燒毀電動機和發生危險。
(2)啟動時應注意觀察電動機、傳動裝置、負載機械的工作情況,以及線路上的電流表和電壓表的指示,若有異常現象,應立即斷電檢查,待故障排除后,載行啟動。
(3)利用手動補償器或手動星三角啟動器啟動電動機時,特別要注意操作順序。一定要先將手柄推到啟動位置,待電動機轉速穩定后再拉到運轉位置,防止誤操作造成設備和人身事故。
(4)同一線路上的電動機不應同時啟動,一般應由大到小逐臺啟動以免多太電動機同時啟動,線路上電流太大。電壓降低過多,造成電動機啟動困難引起線路故障或使開關設備跳閘。
(5)啟動時,若電動機的旋轉方向反了,應立即切斷電源,將三相電源線中的任意兩相互換一下位置,即可改變電動機轉向。
3.3電動機運行中的監視
電動機在運行時,值班工作人員可以通過儀表和感覺器官監視其運行情況,以便及早發現問題,減少或避免故障的發生。
3.3.1監視電動機的溫度
電動機正常運行時會發熱,使電動機溫度升高,但不應超出允許的限度。如果電動機負載過大,使用環境溫度過高,通風不暢或運行中發生故障,就會使其溫度超出允許限度,導致繞組過熱燒毀,因此電動機溫度的高低是反映電動機運行的主要標志,在運行中經常檢查。判斷電動機是否過熱,可以用以下方法:
(1)憑手的感覺:如果以手接觸外殼,沒有燙手的感覺,說明電動機溫度正常;如果手放上去燙得馬上縮回來,說明電動機已經過熱。
(2)在電動機外殼上滴2-3滴水,如果只冒熱氣沒有聲音,則說明電動機沒有過熱,如果水滴急劇汽化同時伴有"咝咝"聲,說明電動機已經過熱。
(3)判別電動機是否過熱的準確方法還是用溫度計測量。
發現電動機過熱應該立即停車檢查,等查明原因,排除故障后再行使用。
3.3.2監視電動機的電流
一般容量較大的電動機應裝設電流表,隨時對其電流進行監視。若電流大小或三相電流不平衡超過了允許值。應立即停車檢查。容量較小的電動機一般不裝電流表,但也經常用鉗形表測量。
3.3.3監視電動機的電壓
電動機的電源上最好裝設一只電壓表和轉換開關,以便對其三相電源、壓進行監視。電動機的電源電壓過高、過低或三相電壓不平衡,特別是三相電源缺相,都會帶來不良后果。如發現這種情況應立即停車,待查明原因,排除故障后再使用。
3.3.4注意電動機的振動、響聲和氣味
電動機正常運行時,應平穩、輕快、無異常氣味和響聲。若發生劇烈振動,噪音和焦臭氣味,應停車進行檢查修理。
3.3.5注意傳動裝置的檢查
電動機運行時要隨時注意查看皮帶輪或聯軸器有無松動,傳動皮帶是否有過緊、過松的現象等,如果有,應停車上緊或進行調整。
3.3.6注意軸承的工作情況
電動機運行中應注意軸承聲響和發熱情況。若軸承聲音不正常或過熱,應檢查潤滑情況是否良好和有無磨損。
3.3.7注意交流電動機的滑環或直流電動機的換向器火花
電動機運行中,電刷與換向器或滑環之間難免出現火花。如果所發生的火花大于某一規定限度,尤其是出現放電性的紅色電弧火花時,將產生破壞作用,必須及時加以糾正。
3.4電動機的定期檢查和保養
為了保證電動機正常工作,除了按操作規程正確使用,運行過程中注意監視和維護外還應進行定期檢查和保養。間隔時間可根據電動機的類型、使用環境決定。主要檢查和保養項目如下[9][10]:
(1)及時清除電動機機座外部的灰塵、油泥,如使用環境灰塵較多,最好每天清掃一次。
(2)經常檢查接線板螺絲是否松動或燒傷。
(3)定期測量電動機的絕緣電阻,若使用環境比較潮濕更應經常測量。
(4)定期用煤油清洗軸承并更換新油(一般半年更換一次),換油時不應上滿,一般占油腔的1/2~1/3,否則,容易發熱或甩出,油要從一面加人,可以把沒有清洗干凈的雜質,從另一面擠出來。
(5)定期檢查啟動設備,看觸頭和接線有無燒傷,氧化,接觸是否良好等。
(6)絕緣情況的檢查。絕緣材料的絕緣能力因干燥程度不同而異,所以保持電動機繞組的干燥是非常重要的。電動機工作環境潮濕、工作間有腐蝕性氣體等因素的存在,都會破壞電動機的絕緣。最常見的是繞組接地故障即絕緣損壞,使帶電部分與機殼等不應帶電的金屬部分相碰,發生這種故障,不僅影響電動機正常工作。還會危及人身安全。所以電動機在使用中,應經常檢查絕緣電阻,還要注意查看電動機機殼接地是否可靠。
(7)除了按上述幾項內容對電動機定期維護外,運行一年后要大修一次。大修的目的在于,對電動機進行一次徹底、全面的檢查、維護,增補電動機缺少、磨損的元件,徹底清除電動機內外的灰塵、污物,檢查絕緣情況,清洗軸承并檢查其磨損情況。
結論
電動機從發展至今,一代代的產品的問世,都是圍繞著基本的工作原理而開發的,如何去運行和維護電動機是我們目前主要工作的重中之重。
電動機在我國的經濟建設中擔當著重要的角色,隨著我國加入WTO后,我國電動機行業所面臨的國際社會的巨大競爭壓力和挑戰日益加劇。從節約能源,保護環境出發,高效率電動機是目前國際發展的趨勢。這樣看來,推廣中國的高效率電動機是非常有必要的。
致謝
本論文在各位老師的悉心指導和嚴格要求下已完成。在學習和生活期間,也始終感受著導師的精心指導和無私的關懷,我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里,本論文能夠順利的完成,也歸功于各位任課老師的認真負責,使我能夠很好的掌握和運用專業知識,并在設計中得以體現。同時我在網上也搜集了不少資料,才使我的畢業論文順利完成。在此向學院工程系的全體老師表示由衷的謝意。
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機電一體化專業畢業論文 篇7
摘要:機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,本文簡述了機電一體化技術的概念與由來,綜述了機電一體化技術的發展現狀,分析了機電一體化技術的發展趨勢。
關鍵詞:機電一體化;概念;現狀;發展趨勢
一、機電一體化的概念與由來
人類進入了一個新的世紀——21世紀。回顧過去的20世紀,人類的經濟和科學技術發展成果超過了過去所有世紀的總和。傳統的學科正在脫胎換骨,新的學科不斷問世,技術的融合程度比任何一次技術革命都高。機電一體化技術產生于這一背景之下,自然符合科技發展的規律,也是機械學科發展的必然結果。“機電一體化”這一技術術語最初來源于日本學術界,他們根據英文的Mechanics(機械學)和Electronics(電子學)兩詞,組合出Mechantronics一詞,日文諧音記作“夕力卜口二少又”,其表意漢字為“機電一體化”,Mechantronics一詞從學科角度可以翻譯為“機械電子學”,我國科技界也經常直接使用“機電一體化”作為漢語的表達詞匯。
一般認為,機電一體化是以機械學、電子學和信息科學為主的多門技術學科在機電產品發展過程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術學科。這里面包含了三重含義:首先,機電一體化是機械學、電子學與信息科學等學科相互融合而形成的學科。其次,機電一體化是一個發展中的概念,早期的機電一體化就像其字面所表述的那樣,主要強調機械與電子的結合,即將電子技術“溶入”到機械技術中而形成新的技術與產品。隨著機電一體化技術的發展,以計算機技術、通信技術和控制技術為特征的信息技術“滲透”到機械技術中,豐富了機電一體化的含義,現代的機電一體化不僅僅指機械、電子與信息技術的結合,還包括光(光學)機電一體化、機電氣(氣壓)一體化、機電液(液壓)一體化、機電儀(儀器儀表)一體化等;最后,機電一體化表達了技術之間相互結合的學術思想,強調各種技術在機電產品中的相互協調,以達到系統總體最優。換句話說,機電一體化是多種技術學科有機結合的產物,而不是它們的簡單疊加。
二、機電一體化的發展現狀
與其它科學技術一樣,機電一體化技術的發展也經歷了一個較長期的過程。有學者將這一過程劃分為萌芽階段、快速發展階段和智能化階段三個階段,這種劃分方法真實客觀地反映了機電一體化技術的發展歷程。
“萌芽階段”指20世紀60年代以前的時期。在這一時期,人們在機械產品的設計與制造過程中總是自覺或不自覺地應用電子技術的初步成果來改善機械產品的性能,特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,出現了許多性能優良的軍事用途的機電產品。這些機電結合的軍用技術在戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復和技術的進步起到了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的`產品也無法大量推廣。
20世紀70年代到80年代為第二階段,稱之為“快速發展階段”。在這一時期,人們自覺地、主動地利用3C技術的成果創造新的機電一體化產品,3C技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是:①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認;②機電一體化技術和產品得到了極大發展;③各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。
從20世紀90年代開始的第三階段,稱之為“智能化階段”。在這一階段,機電一體化技術向智能化方向邁進,其主要標志是光學、通信技術等領域進入機電一體化,同時,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,并取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的發展趨勢
隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展,成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術,目前正向光機電一體化技術(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向發展,應用范圍愈來愈廣。
機電一體化技術具體包括以下內容:
(1)機械技術機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,實現結構上、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。在機電一體化系統制造過程中,經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統等,形成新一代的機械制造技術。
(2)計算機與信息技術
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
(3)系統技術
系統技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統目標出發,將總體分解成相互關聯的若干功能單元,接口技術是系統技術中一個重要方面,它是實現系統各部分有機連接的保證。
(4)自動控制技術
其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統設計,設計后的系統仿真,現場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
(5)傳感檢測技術
傳感檢測技術是系統的感受器官,是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強,系統的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗,它是機電一體化系統達到高水平的保證。
(6)伺服傳動技術包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。
四、結語
綜上所述,機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然,與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
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機電一體化專業畢業論文 篇8
摘 要:本文主要通過分析機電一體化,探討 PLC 在機電一體化生產設備中的應用,旨在為我國生產制造業提供參考。
關鍵詞:PLC 機電一體化 生產系統
計算機和微電子技術的發展直接促進了機電一體化生產時代的到來,在機械制造中應用 PLC 技術可以最大程度地減少勞動成本,提高機械制造和機電一體化生產效率,最終促進機械工業產品結構、技術結構和生產方式的升級。對機電一體化進行分析,針對 PLC 在機電一體化系統的應用展開討論具有重要的現實意義。
1、機電一體化的發展方向
機電一體化最早在日本的《機械設計》雜志上被提出,隨著計算機應用技術的不斷發展,機械一體化技術逐漸成熟,得到機械制造行業普遍的認可。機電一體化是將計算機應用技術引入機構動力、信息處理和控制等。使機械生產過程中的各個環節能夠有機結合,推動機電一體化呈現多種方式的發展。機器人及數控機床智能化有力地證明,當下機電一體化正朝著智能化的方向發展。在模塊化的基礎上,產品的研發速度會得到很大幅度的提升,還能在一定程度上擴大機電生產的規模,機械制造企業應根據機電一體化的實際需求,制定相關的標準,保證機電一體化逐漸走向模塊化。綠色節能已成為時代的主題,所以機電一體化產品也必須符合綠色環保的理念,保證機電一體化產品在使用的過程中,不會對環境造成不良影響,最終還要保證機電一體化產品在使用壽命終結時,能夠有效地回收利用。此外機電一體化產品的體積越來越小成為趨勢,不但可以最大程度降低能源的消耗量,還能有效提高產品使用的靈活性,機電一體化產品正朝著微型機器和微觀領域發展。
2、PLC 在機電一體化生產中的應用分析
2.1、PLC 在機電一體化生產中的運動控制
PLC 系統的組成主要包括硬件結構、軟件結構、現場拓展結構,PLC 機電一體化生產系統中的應用主要依靠各個部分的組合作用,使控制性能充分發揮。PLC 進行輸出和輸入模塊設計時,為方便進行模塊的替換,要配置相似的模塊。
PLC 對設備連接主要是利用遠程的 I/O 柜,并且系統的'備用容量要達到一定標準。開關量 I/O 模塊實現對執行機構和位置傳感器的連接,選擇專用的控制模塊對直線運動或圓周運動進行有效控制。從目前的生產狀況來看,PLC 的生產廠家對 PLC 的運動控制功能格外的重視,在具體機械制造過程中,機器人、電梯和裝配機械等十分重視對 PLC 運動控制的應用。
以電梯為例,設置4層電梯自動控制演示板。
在上行的過程中,電梯上行的要求是當電梯停于 1 樓(1F)、2F 或 3F 時,4 樓呼叫,則上行到 4F 行程開關后停止;電梯停于 1F 或 2F,3F 呼叫時,則上行到 3F 行程開關控制停止;電梯停于 1F,2F 呼叫,則上行到 2F 行程開關控制停止;電梯停于 1F,2F、3F 同時呼叫,電梯上行到 2F,停 5s,繼續上行到 3F 停止;電梯停于 1F,3F、4F 同時呼叫,電梯上行到 3F,停 5s,繼續上行到 4F 停止;電梯停于 1F,2F、4F同時呼叫,電梯上行到 2F,停 5s,繼續上行到 4F 停止;電梯停于 1F,2F、3F、4F 同時呼叫,電梯上行到 2F,停 5s,繼續上行到 3F,停 5s,繼續上行到 4F 停止。這里的呼叫、行程開關的控制都是通過 PLC 來實現的。
2.2、PLC 在機電一體化生產中開關量邏輯控制
PLC 的硬件結構可變,軟件程序可編輯,應用于控制時十分靈活。必要時,可編寫多套或多組程序,依需要調用。PLC 適應于工業現場多工況、多狀態變換的需要,所控制的邏輯問題可以是多種多樣的,組合的或時序的、即時的或延時的、不需計數的或需要計數的、固定順序的或隨機工作的等均可進行。隨著 PLC 在機械制造生產中的廣泛應用,PLC控制系統逐漸取代了繼電器控制系統,對機械制造生產過程中的運輸帶、機床、沖床等機械設備實現了邏輯性控制。隨著 PLC 控制技術的不斷發展,化工領域中電磁閥控制、冶金工業高爐上料系統都得到了科學有效的控制。在機械制造的CNC 機床數控系統中引入 PLC 可提高數據處理的性能,能利用可編輯控制器提高邏輯處理任務的有效性。可編程控制器可以連接數據系統微處理器和機床強電控制,保證機電一體化產品生產的可靠性和穩定性,為機械制造產業中的經濟型數控機床和普通型機床數控改造提供發展的空間。例如,針吸式穴盤自動播種機引入 PLC 控制系統可實現對電氣系統的有效控制,最大程度降低了針吸式穴盤播種機結構的復雜性,保證系統運行穩定和高效,當設備出現故障時可及時發現故障的所在位置,并進行維修管理。
2.3、PLC 數據處理技術
隨著計算機應用技術的發展,可編程邏輯控制器的功能實現多樣化,可實現包括矩陣運算、函數運算和邏輯運算在內的一系列數學運算。引入PLC 控制系統還能進行有效的數據轉換和傳輸,在計算機信息技術的基礎上實現對數據的存儲。當機械設備出現故障造成數據丟失或損壞時,備份數據能及時解決數據問題。在PLC 系統的功能中,控制功能可根據已經獲得的數據,進行數據的調節和數據的反饋,使得調節后的數據能夠實現預期功能對數據參數信息的要求。設備根據設定的時間順序運行或停止工作,實現時間順序的控制首先要對 PLC 程序進行設置,然后對連鎖順序采取一定的保護措施,保證設備可安全可靠的運行。
例如,近來發生多起電梯安全運行事故,其中門系統事故占80%左右,沖頂或蹲底事故占15%左右,其他事故占5%左右。門系統事故占電梯事故的比重最大,發生也最為頻繁。門系統事故發生率最高是由電梯系統的結構特點造成的,電梯的每一次運行過程中開門動作兩次,關門動作兩次,使門鎖工作頻繁,老化速度快,久而久之,造成門鎖機械保護裝置動作不可靠。門系統可以利用 PLC 的計數功能在達到使用壽命時實現從技術上提醒更換、復位,否則系統會停止運行,即可減少多起事故。
2.4、過程控制和通信網絡
過程控制需要以模擬量作為一個重要的指標,機械制造產業中,設備的通電電壓、電流等物理量就是模擬量。模擬量的輸出可保證控制系統有效地展開相關作業。機電一體化生產中,可編程邏輯控制器通信是一個重要的組成部分,可編程邏輯控制器通信又可分為可編程邏輯控制相互間的通信和可編程邏輯控制器和其他智能設備間的通信。在計算機控制技術發展的基礎上,可編程邏輯控制器通信已在機電一體化系統中出現專屬的網絡系統,對 PLC 在機電一體化生產設備統中的應用發揮著積極作用。
3、結語
PLC 技術能夠提高機械制造和機電一體化生產的效率,促進機械工業產品結構、技術結構、和生產方式的升級。所以機械制造產業應抓住 PLC 的發展方向,在控制設備中積極引入 PLC 技術,加快機電一體化的進程,為我國生產制造業水平提供有效的技術支撐。
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機電一體化專業畢業論文 篇9
摘 要:機電工程是一個十分龐大的課題,其專業包含的子系統相當廣泛。而現時代機電一體化日益成為潮流,機電設備安裝管理過程中也存在著一些難題。本文將針對機電工程施工管理在新形勢下的一些重難點問題進行粗略的研討分析。
關鍵詞:機電工程;施工管理;新形勢
引言:
機電工程涉及到工程制圖,工程力學,機械設計,電工與電子系統等內容;因而討論機電工程施工離不開談到建筑工程的相關內容,而在當前形勢下,建筑市場的施工日益規范化,這無疑給機電工程的施工帶來了福音。而對我們的機電工程施工的相關企業來說,優化機電工程施工的管理措施,是我們相關企業降低成本的重要舉措。
1 有關機電工程施工管理的必要性
A.機電工程包含著工程制圖,工程力學,機械設計基礎,機械設計,制造及其自動化等。其范圍之廣,內容之大。我們很難從一個單方面的角度來清楚的闡述有關的問題。針對現實中各個企業加大對實務管理的研發力度的現象,我們機電工程也需要加強對施工管理制度的研究,從而為我們在施工中提高工作效率,降低工作成本,減少人力與物力的投入。
B.現在,機電一體化成為時代潮流,熟練地掌握了機電一體化的科技對增強機電工程企業的競爭力無疑意義重大。而且,現在我國的建筑市場施工日益規范化,相關制度也日益健全,這些也給機電工程的施工帶來了莫大益處。為更好的順應這兩大新形勢,我們的機電工程施工管理的科學合理化顯得尤為重要。
2 機電工程施工管理分析
1.無規矩不成方圓,科學的管理與制度規范無疑對提高工作效率有極大作用。因而我們有必要對機電工程的施工管理進行細致分析。一個管理必然有其一定的工作布置。因而在機電工程施工管理過程中,首先要對施工的目標,內容,預算等進行合理規劃,在運行過程中也要不斷進行控制與協調。
2.計劃管理對機電工程的施工進度極為重要。因而在管理規劃中要對機電工程的施工計劃進行實時監督,并要根據實際情況及時調整相關計劃,對機電工程施工中的工作進度要做好記錄,對施工中的延期,材料使用情況等都要及時做好記錄,這對以后的各項工作的開展都極為重要。
3.機電工程施工管理的另一個重要問題就是對施工過程中的質量把關。質量是我們對業主最好的承諾。我們務必要根據合同要求,制定相關的質量目標,在機電工程施工中要緊緊圍繞目標行事;在開始施工后,要編制質量計劃并逐步實施,而且需要不定期對施工質量進行檢驗。在機電工程施工后期,要對其進行質量驗收,評估。機電工程施工的質量直接關系到工程的實際使用價值。我們在機電工程施工管理中務必對此予以關注。
4.安全是我們開展任何一項活動的基本追求,對機電工程施工這一門多工種交叉作業的工作來說,確保其施工過程的安全是機電工程施工管理必須考慮到的問題。那么如何保證施工安全呢?我想這少不了要制定相關安全要求與施工規范。首先,我們要認識到安全的重要性,加強施工人員安全意識教育,將安全規則寫入管理規章當中,要給施工人員配備相關安全設備,比如安全帽等,再一個是要制定機電工程施工的安全目標,有目標就會有約束;同時,我們的`施工人員要簽訂保證計劃書,讓施工者意識到自己對自己的安全責任。但是我們都知道,很多安全問題的發生都與不規范施工有關,因而確保施工安全的更重要的一項措施是加強施工人員的專業技術的培訓。不逾矩則安全漏洞減少一大半。
5.機電工程施工是一項復雜的工程,它不僅需要優良的施工技術和較強的專業性,它更是一項花費較高的工程。因此在我們的機電工程施工管理中一定要提到成本控制。機電工程施工管理成本一般涉及到這樣幾個部分:預算成本,成本計劃,成本實施,結算成本等。預算成本包括對主材設備,安裝費用,措施費用,利潤等的提前分析;成本計劃則是根據市場實時動態來調整成本預算;而成本實施則是對所需材料的采購花銷的記錄;結算成本即最終結果與預算成本的一個比較,我們要根據其對比的偏差范圍來進行有關計劃的評估。成本控制對我們的機電工程施工管理極為重要,我們在管理過程中要完善責任分配制度,要對相關人員進行仔細考核,要求整個過程按程序辦事,確立相關的獎懲制度。高效率,高效益的工程往往是有管理,有計劃,有規范,有制度的工程,我們想有高效的機電工程施工管理就必得對各項細枝末葉的工作進行詳細規劃。
3 結束語
伴隨著我國經濟的發展,我國機電工程技術也獲得較大提升,機電工程在建筑市場也占據著較突出地位。而且現時代機電一體化也日益成為發展的大方向,追求高效率,高質量,高效益是機電工程企業共同的目標。為實現我們的目標,加大對機電工程施工管理是我們必做的事情。認清了當前的發展形勢,我們就得對癥下藥。對施工中的成本預算,工期計劃,施工目標,安全保障,質量把關等是我們在管理過程中首要考慮的問題。對這些部分予以科學合理的規劃是機電工程施工成功的一大保障,只有提前的管理與未雨綢繆,我們才能打造業主滿意的工程,才能達到我們預期的目標,才能提升我們機電工程企業的市場競爭力。新形勢下的市場給我們以足夠的自由發展空間,我們在感謝這一現象的同時也要看到挑戰。21世紀總是機遇與挑戰并存,如何將機遇的可能性最大化是我們一直追求的目標。而在我們的機電工程行業,由于其特征具有較大的實務性,所以對機電工程施工管理進行合理規劃顯得尤為重要。我們不怕挑戰,我們只怕面對挑戰時的舉手無措,因而提前做好管理規劃是我們戰勝挑戰的一個法寶。不管機電工程施工有多么復雜,不管它的要求有多高,我們相信只要做好機電工程施工管理的本職工作,其最后的結果一定不負眾望。
機電一體化專業畢業論文 篇10
摘要:隨著我國科技的不斷進步,我國機電領域逐漸向著自動化、一體化、智能化、集成化方向發展。機電一體化系統融合了機械、電子、信息等技術。機電一體化系統的應用顯著的提升了機電設備的自動化控制,隨著人們對機電運行要求的日益提升,機電一體化系統中智能控制的作用日益顯著,因此,文章將從機電一體化系統中智能控制的基本概念以及機電一體化系統的特點入手,淺析機電一體化系統中智能控制在多個領域中的應用。
關鍵詞:機電一體化系統;智能控制;機械制造;數控領域;交流伺服物器
當前我國工業正處于生產轉型的重要時期,隨著我國科學技術水平的不斷提升,智能化技術的應用越來越廣泛,智能化技術的應用使得機電一體化系統的智能控制水平得到了顯著的提升。機電一體化系統中智能控制的應用極大的提升了我國工業生產的效率,降低了工業生產運營的過程中其運行和生產的成本。提升了企業的經濟收益。本文將從機電一體化系統中智能控制的基本概念入手,淺析機電一體化系統中智能控制的實際應用。
1機電一體化系統中智能控制概述
1.1機電一體化系統。所謂的機電一體化系統,是指新興的微電子技術,機電一體化系統將機械、信息、電工、微電子、傳感器等技術進行有機的融合,以機械設備、電子元件、計算機設備為硬件構成,以電子技術、通信技術、微機技術為軟件構成,對設備和系統進行控制和管理[1]。機電一體化系統主要應用于機電一體化產品以及一體化執行系統,機電一體化系統的主要構成,可以分成信息處理構件、控制構件、電力供應構件、執行構件、機械構件等五大部分組成。機電一體化系統隸屬于綜合性功能化技術,機電一體化系統的應用能夠極大的降低能源消耗,提升生產精度。
1.2智能控制。智能控制,主要是指通過依賴計算機技術、通信技術等在非線性控制方面開展的智能化、自動化、無人化控制,智能控制是機電一體化系統的重要組成部分之一,由于智能控制性能的優異性使得智能控制越來越受到人們的青睞。機電一體化系統中智能化控制的應用日益廣泛。機電一體化系統中智能化控制的應用極大的降低了企業的運營生產成本,提升了生產、管理、控制過程中的經濟收益。
2機電一體化系統的特點概述
從大體上而言,機電一體化系統的特點可以概括性的分成以下三點:一是,綜合性特點,機電一體化系統是以信息理論、控制理論、系統理論為核心的復合型技術,機電一體化系統包含了控制、管理、機械、檢測等功能,具體來說機電一體化系統是微處理技術和機械技術的融合利用。二是,智能性特點,機電一體化系統的應用轉變了機械處理的表象,通過微處理技術的應用轉變了傳統的控制方式,提升了控制的精度[2]。機電一體化系統中的機械結構主要由儀表、傳感器構成,通過對機電一體化系統中系統參數的調整和設置能夠讓機電一體化系統發揮出不同的性能,使得機電一體化系統的應用更為廣泛,通過機電一體化系統中的傳感器以及信號發射裝置,能夠將自身收集的數據以及參數反饋給中央處理器進行智能化處理。三是,完整性特點,機電一體化系統中主要包含有微處理器、傳感器、動力及、傳動系統、執行構件等等,機電一體化系統屬于完善的機械化系統,機電一體化系統通過對傳統的機械設備的結構改進,以傳統的機械設備為基礎融入了微處理技術、智能測量技術、通信技術等等高端技術,使得機電一體化系統能夠為設計行業、機械制造行業、控制領域等提供更有優質的服務。
3機電一體化系統中智能控制的應用概述
3.1機電一體化系統中智能控制在數控領域中的應用。機電一體化系統中智能控制在數控領域中的運用,能夠彌補數控領域中的技術不足。在數控領域其追求的即是高效率、高精度、高安全性以及高可靠性,并且在數控領域還要求數控設備具有較高的.智能化處理能力,如擴展性、延伸性、模擬智能等行為和特性。數控領域中的數控機床,會要求數控技機床以其編寫的代碼進行加工操作,要求數控機床對加工的構建進行規劃、調整、預測加工方式,并且數控機床系統不能對加工程序進行不良干擾[3]。機電一體化系統中智能控制在數控機床中的應用,對數控機床的性能進行了進一步的提升,使其具備了智能化監控能力以及智能化編程能力,使得數控機床真正的實現了自動調整、自動適應、自動識別、自動規劃等功能。對于數控領域需求來說,數控機床的控制需求主要是依賴于傳統的經典控制來建立部分模型,但是傳統的經典控制離亂并不能通過模糊信息進行建模,對信息的精準性要求歸于嚴格,機電一體化系統中智能控制的應用可以構建模糊推理規則,實行模糊控制,降低了數據的精確度,進一步的優化了加工程序,使得數控機床對周邊運行環境的要求進一步降低,基于機電一體化系統中智能控制的模糊理論,能夠對數控機床中數控系統的參數進行微量調節,提升了數控機床的適應性。插補計算是數控加工的核心算法之一,在實際的計算過程中,需要對加工信息進行取點,常見的加工信息為起點、終點、線型等,老式的加工系統的位置軟件增益調節控制功能的實用性較差,機電一體化系統中智能控制技術的應用,能夠通過人工神經網絡進行控制,可以實現逼近任意復雜程度的非線性函數。并且與此同時,機電一體化系統中智能控制技術中的專家系統,還能夠對數控加工過程中不明確的推理問題進行簡易推理,機電一體化系統中智能控制中的遺傳進化系統,還能夠提前預測、動態反饋以及優化加工路徑。
3.2機電一體化系統中智能控制在機器人領域中的應用。機電一體化系統中,智能控制在機器人領域中的應用十分廣泛,機器人技術的研究時間較晚,機器人研究領域是當前高端技術研究之一。動力學控制的實現,是控制機器人行為的核心,并且動力學理論大多是實時變化的、非線性的、高內聚的。以雙足行走的機器人為例,雙足行走的機器人可以看成動態二級倒立擺,動態二級倒立擺具有非線性特征。并且機器人研究領域中涉及到的傳感器信息數據十分繁雜,機器人控制系統自身的復雜性較高,其控制系統隸屬于多變量系統,要想保障機器人行動的平衡性就需要多個命令并行執行,例如,機器人自動躲避障礙命令、動作規劃命令、平衡調整命令、視覺處理命令等。傳統的控制算法,由于其自身的限制能難實現全方位的控制,因此,通過機電一體化系統中智能控制的應用,可以直接彌補傳統控制系統的不足。以機電一體化系統中智能控制技術中的神經網絡為例,神經網絡是典型的放生智能控制技術,神經網絡具有較強的非線性映射嫩里和較高的實效性,神經網絡是當前機器人研究的主要方向之一,神經網絡主要應用于機器人機械手臂的現場控制。機電一體化系統中,智能控制技術在機器人中的技術應用,還含有模糊控制技術等,多種不同智能化控制技術的綜合性應用,也是機器人研究的一大發展方向,上文中所述的神經網絡模擬控制技術,就彌補了控制思維神經元結構的相對任意性。
3.3機電一體化系統中智能控制在交流伺服物器中的應用。機電一體化系統中,智能控制在交流伺服系統中發揮著至關重要的作用,并且機電一體化系統中智能控制的過程中,也會涉及到交流伺服驅動裝置的運用,交流伺服驅動裝置主要是價格電子信號轉變為機械動作信號,促使機械設備接受到電子信號之后,能夠通過交流伺服驅動裝置來轉變為可讀的機械信號,進而進行機械設備運作,交流伺服驅動裝置的運行狀態會直接影響到整體機械運行的動態性,交流伺服驅動裝置的性能與機電一體化系統之間屬于相互依存相互影響的關系,兩者之間互為影響。矢量控制技術的應用,使得交流伺服驅動裝置實現了系統內部之間數據的共享,交流伺服系統其自身的復雜性較高,其不僅僅會涉及到負載擾動還會涉及到參數的實時變化,因此,控制參數也屬于非線性的、實時變化的參數,傳統的通用的PID控制方式已經滿足交流伺服系統的實際需求,因此,我國當前在使用交流伺服物器的過程中,主要采用機電一體化系統中智能控制,機電一體化系統中智能控制可以將非線性的控制方式直接運用到交流伺服物器之中,通過機電一體化系統中智能控制的應用,能夠實現參數的實時調賬,提升了交流伺服物器的實用性。
3.4機電一體化系統中智能控制在機械制造領域中的應用。機電一體化系統中智能控制在機械制造領域中的應用,提升了機械制造行業的智能性,機電一體化系統中智能控制的運用,主要是為了通過計算機技術來模擬人腦,進而帶代替部分人腦工作,降低機械制造過程中相關工作人員的工作壓力,使得其能夠將工作精力放到其他工作環節中去。與此同時,通過電腦來代替人腦的工作方式還能夠降低人工誤差,提升機械生產的精度。在機械制造領域中運用機電一體化系統中智能控制技術中的神經網絡系統,能夠對機械制造的生產狀況進行實時的監督和動態方針,通過加工生產過程中的傳感器來收集相關信息數據,在經由信號傳輸裝置將信息數據傳輸至中央處理器,對控制模式中的數據和參數進行實時的調整和修改,進而實現了機械制造和生產的智能化控制和實時控制。概括來說,機電一體化系統中智能控制在機械制造領域中的硬裝,主要是機械制造系統的智能檢測和監測、故障的實時監測。
4結語
隨著我國工業化建設進程的不斷推進,原有的傳統的控制方法、控制理念已經不能滿足人們的需求,引入和推行先進的技術理論成為必然。機電一體化系統中智能控制技術是在原有的非智能控制基礎的基礎上逐步的發展而言,機電一體化系統中智能控制相比傳統的非智能控制基礎而言,其融入了計算機技術、通信技術等,機電一體化系統中智能控制技術,彌補了傳統控制技術的不足之處,機電一體化系統中智能控制的應用,直接有效地解決了高級線性和非線性問題。
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機電一體化專業畢業論文 篇11
摘要:機電一體技術是一種創新性以及綜合性質的技術,融合了機械技術、微電子、傳感器技術、信息技術以及接口技術,一體化技術不但是機械系的學生需要高度重視以及加強學習的內容,與此同時,機電一體化技術也是機械生產的重要核心。機械生產需要大量的人力以及物力,因此,促使電子技術以及機械技術相互融合,對于節約生產成本以及提升生產效率都有著十分重要的意義,通過電腦控制促使管理更加科學合理,有助于控制機械生產,以及有效降低機械事故。
關鍵詞:機電一體化;技術;智能制造;運用
由于目前我國的綜合國力正在日益增強,與此同時,我國的科技水平得到較大的提升,在智能制造當中需要加強機電一體化技術的研究。在工業生產當中,加強對機電一體化技術的應用,對于提升工業水平具有十分重要的意義。機電一體技術屬于一種創新性的技術,也是將多種技術相互融合之后產生的一種結果。在我國的工業生產方面,機電一體化技術處于核心以及主導的地位,機電一體化技術在自動化機械以及計算機集成,與此同時,機電一體化技術在生產線和建筑上也得到了極其廣泛的應用,機電一體化技術促使電子、機械等相互融合。對于智能制造行業而言,機電一體化技術的作用比較強大,機電一體化技術不但能夠有效提升產品質量,而且可以有效提升生產的效率。所以,機電一體技術逐漸向著智能化、人性化和微型化的方向發展,對于企業以及社會都有著十分重要的作用。
1機電一體化技術基本含義
機電一體化技術不僅包括機械制造技術以及信息處理技術,同時也包括傳感控制技術以及自動控制技術等傳輸技術,是一項擁有多項專利知識的智能科學技術,在技術的研發過程中需要將各類高新技術聯系在一起,結合相應的技術應用目標對技術實施過程進行控制和優化,提高整個技術系統資源的配置效率,提高系統運行的整體效率,并在高質量運行的同時降低系統的能耗。機電一體化技術在機構組成上主要包括機身、框架以及各類連接設施,在連接過程中,運用自身傳感設備對系統的運行參數和運行狀態進行設定,通過對信號的控制將相關數據以及信息轉化為可用于傳輸的信號,再對接收到的信號進行信息技術處理,將信號轉化為可以識別的信息;機電一體化技術系統主要的驅動力量就是對相關信息的控制和操作,在操控過程中掌握各種信息的主要功能;機電一體化技術系統在執行過程中,要根據各種信息要求對相關動作進行控制和命令,確定相應的系統目標并建立起對應的指令從而確保系統運行的穩定性;機電一體化控制系統執行部分主要是由機械、電測和電液等幾部分組成;機電一體化控制系統在信息傳輸過程中要根據既定的信息目標要求進行信息的加工、處理和傳輸,在傳輸過程中要嚴格按照相關程序進行操作,確保傳輸過程的安全性和穩定性;自動控制技術包括計算機、可編輯控制器以及邏輯電路等,機電一體化信息技術系統主要是將上述部分整合起來,明確各個部分之間的分工合作關系,通過合理的分工與合作有效提高整個系統的運行效率,符合相關工作的實際需求。
2機電一體化技術的發展現狀分析
機電一體化技術主要是電子技術與機械技術的有效融合。機電一體化技術始于20世紀60年代,該項技術的出現主要是為了迎合當時工業信息化生產發展的需要,在起步階段主要是依靠電子手段進行機械設備的控制活動,從而實現企業生產效率的提高。起初機電一體化技術相對簡單,技術含量比較低,更多地應用于一些簡單的小型設備。經過不斷的改進和完善機電一體化技術與計算機信息技術等高科技技術有效結合在一起,21世紀以來,機電一體化技術與信息技術和電子技術的結合程度愈加密切,逐步實現機電智能化的發展模式,促進企業生產效率的提高。目前在很多大型企業機電一體化技術的應用已經逐漸普及,包括機械、電子、控制、聲學以及光學等多項技術。機電一體化技術的發展離不開相關科學技術的發展,在相關技術的配合拓展下機電一體化技術的發展更加適應經濟社會建設發展的需要,逐步朝著智能化、模塊化以及網絡化的方向發展。現階段,機電一體化技術能夠實現對人類大腦的模擬。對生產過程進行判斷分析,結合實際情況給出相應的操作指令并對生產活動進行操作控制,推進生成過程的人性化發展,這樣能夠有效節約大量的人力成本,降低工人的勞動負擔。隨著經濟全球化的不斷擴展,機電一體化技術已經擴散至全球諸多經濟領域,隨之而來的是機電一體化技術的新含義和新模式,在不斷實踐應用的過程中遠程控制技術和遠程監視技術已經被廣泛應用到機電一體化操作中,并針對經濟發展的實際情況在不斷改進完善,不斷突破企業生產的模式限制,為企業的經濟活動創造出更高的經濟價值。
3智能制造技術及技術的發展研究
隨著經濟社會的不斷建設和發展,現代科學信息技術也在不斷進步,機械制造技術必須要與時俱進,不能夠僅僅局限于傳統的技術發展模式,通過對自身技術手段的改革和創新來不斷提高技術的實用性。目前,隨著機械化生產規模的逐步擴大,經濟發展對于機械的使用提出了多樣化的需求,為了滿足多種需求,設計者必須要對生產技術進行改造,提高生產技術的生產效率。現階段,機械制造技術發展的主流方向就是智能制造技術,該技術主要是利用機械設備本身的驅動裝置對設備進行控制和操作,并結合實際情況進行程序設定,以此來提高機械的智能化性能,這也是當前機械技術發展的主要方向。智能制造技術可以存儲更多的信息數據,并對生產過程的信息進行實時監控,及時發現生產過程中可能存在的問題并制定相應的解決方案,方案的制定過程往往具有特定的程序從而保證方案的科學性和完整性。智能制造技術有效規避了傳統制造技術中的很多缺點,能夠有效提高產品的生產質量,確保產品生產具有較高的.合格率,并且產品本身具有較高的科技含量。現階段,智能制造技術與三維動態演示以及模擬技術的結合程度在不斷加強,并且在使用過程中提高了對計算機信息技術的應用頻率,多種技術的有效結合和應用大大提高了對產品的設計和控制效率,確保生產過程嚴格按照設計圖紙進行。隨著智能制造技術的不斷發展,人機互動成為了可能,智能制造技術對產品的各個生產環節進行控制和監督,降低了人工勞動的負擔,同時降低了錯誤發生的機率,對于勞動力成本不斷上升的今天,該項技術的發展無異于從根本上降低了企業的生產成本,提高了企業的經濟效益。除此之外,針對一些污染相對較重的特殊類型企業,智能制造技術的使用能夠最大程度上降低安全隱患,從而實現企業生產活動的安全進行。很多特殊類型的企業必須要依靠職能制造技術來完成很多人工無法完善的操作,與此同時智能制造技術還具有極高的準確性,能夠保障生產過程的準確性和安全性。
4機電一體化技術與智能制造技術的相互結合
隨著經濟社會的不但發展,生產活動對技術的要求也在不斷提高,目前智能制造技術已經廣泛應用到各個生產企業中。其中,機電一體化技術與智能制造技術的結合最為緊密,信息技術的不斷發展更為二者提供了更加廣闊的發展空間。二者在結合過程中必然會涉及到核心技術的應用,作為智能控制技術的核心技術之一,傳感技術如果能夠得到充分的發揮和利用無疑會大大提高系統的靈敏性和準確性,同時還能夠有效避免傳感器被其他不相干信號干擾。另外,簡單的傳感器設備還存在很多漏洞,必須要結合實際情況建立傳輸感應系統,從根本上提高目標信息的收集效率,保證信息傳輸的安全性和穩定性。結合當前生產制造的實際情況來看,大多數企業都采用非接觸性的檢測技術和光纖電纜傳感技術,在技術上大多是采用統一的接口,這樣的設計行為將安裝難度大大降低,因此主要適用于低成本的串行接口。經濟建設的綜合指標中機械制造占據著重要的位置,對國家三大產業的發展具有重要的作用,在我國機電一體化技術最早應用于數控領域時就對智能控制技術提出了相關的要求,這其中還涉及到模擬、信息處理等多項技術。生產期間,智能控制技術可以對系統多個生產環節建立起相應的信息處理程序,并對整個生產過程進行優化和控制。現階段大部分的數控機床都采用的是CPU以及總主線的結構模式,通過對相關線路的診斷以及相應的模糊測試技術并集合相應的大型存儲設備來實現系統整體的提高數控能力,并利用先進的信息技術建立多維仿真畫面,提高對整個系統控制的靈活性。
5數控生產領域中智能制造技術的應用
現階段隨著經濟社會的不斷建設和發展,科學技術也有了突飛猛進的變化,其更新的速度也在不斷提高,在這樣的大背景下國內的機電自動化技術也有了跨越式的發展,相應的針對數控技術的新要求也在不斷增加,要求的標準也越來越高,其中最關鍵的就是要求數控技術要具備足夠的延展性,結合數控技術充分的延展性構建起信息系統數據庫,利用智能信息數據庫中的數據進行程序編制,例如,結合相應的智能信息系統完成數控領域中的繁雜計算以及結構計算,實現對相關數據的準確分析和把握,同時根據相應的原理知識進行合理推理,完成對生產作業實際情況的準確判斷,及時找出系統中的故障信息并針對實際情況給出相應的檢修意見,確保整個機床運行的穩定性。
6結語
綜上所述,在智能制造當中需要加強對機電一體化技術的研究,促使機電一體技術和智能技術相互結合,對于促進工業的發展具有十分重要的意義。與此同時,數控生產當中也可以加強對智能制造技術的研究。這樣對于促進生產質量以及效率的提升都有重要的作用。
參考文獻
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機電一體化專業畢業論文 篇12
摘要:機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件融合起來所構成的系統的總稱。近年來,機電一體化技術得到迅猛發展,在各個行業都得到廣泛地應用。微電子信息技術的引入,使古老的機械工業煥發了青春,使傳統的機械電器產品在功能上、性能上以及制造技術上都提高到一個嶄新水平,所帶來的經濟效益和社會效益是十分巨大的。
關鍵詞:機電一體化;自動控制技術;發展趨勢
機電一體化的外文名詞是Mechantronics,起源于日本,是取英語Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的,表示機械學與電子學兩種學科的綜合。目前,國內外對機電一體化的涵義有各種各樣的認識,其各自的出發點和著眼點不盡相同,再加上機電一體化本身的涵義還在隨著生產和科學技術的發展不斷被賦予新的內容。機電一體化技術即結合應用機械技術和電子技術于一體,是現代科學技術發展的必然結果。隨著現代科學技術日新月異的發展,不斷地推動不同學科的交叉和滲透,從而導致整個工程領域的技術革命。
1.機電一體化概要
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不但發展,還將被賦予新的內容。機電一體化涵蓋技術和產品兩個方面,只是機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術以及其他新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化,仍屬傳統機械。機電一體化系統由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能。
2.我國機電一體化的現狀
世界范圍內機電一體化的發展大體可以分為3個階段。第一階段也稱為初級階段。20世紀60年代以前由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。第二階段可稱為蓬勃發展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。第三階段,20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發展時期。
計算機數控機床(CNC)是一種由計算機或專用電子計算裝置控制的高效自動化機床。它綜合應用了計算機技術、自動控制、精密測量和機械設計等方面的最新成就,是典型的機電一體化產品,是機床發展的必然趨勢。
汽車的.機電一體化中心內容是以微機為中心通過自動控制來改善汽車的性能,增加汽車的功能,實現汽車降低油耗,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,國際各大汽車公司都加大了對汽車機電一體化的研究,使其發展有了質的飛躍。
工業機器人(IR)一般應由機械系統、驅動系統、控制系統、檢測傳感系統和人工智能系統等組成,是一種能模擬人的手、臂的部分動作,按照預定程序、軌跡及其要求,實現抓取、搬運工件或操作工具的自動化裝置,是具有發展前途的機電一體化典型產品。
3.機電一體化的發展趨勢
3.1自律分配系統化
未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發事件,被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
3.2系統化
系統化的表現特征之一是系統體系結構進一步采用開放和模塊化的結構。系統可以靈活組套,進行任意裁減和組合,同時要求實現多坐標系列控制功能的NC系統。表現特征之二是通話功能的大大加強,即網絡化趨勢。
3.3人工智能化
這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
3.4全息系統化
機電一體化產品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。其系統的層次結構,也由簡單的“從上到下”的形勢而變為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。
3.5綠色化
環境、資源、人口是當今人類社會面臨的三大主題。
3.6微型機電化
微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3.7面向21世紀的制造模式
一次制造成功,采用成組技術和分組作業方式,按質、按量、按時完成,做到零廢品、零庫存、零設備故障、零環境污染,從以“技術”為中心向以“人”為中心轉變,從“金字塔式多層次管理”向“網絡式管理”、由順序工作方式向并行工作方式、由固定組織
加工向敏捷制造加工轉變。
4.結語
機電一體化的出現并不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,傳統的機械設計方法和設計概念正在發生著革命性的變化。21世紀,機電一體化技術將扮演機械工業的主角,與機電一體化相關的技術還有很多。隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯。我國可以利用后發的成本優勢和廣闊的市場潛力,用全新的方式和更短的時間研發更多具有知識產權的機電一體化產品。隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻:
[1]李建勇.機電控制工程[M].北京:化學工業出版社,2002
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