机电一体化论文范文10篇 第1篇
本文作者：郝娟、肖定国、贾玉平 单位：北京理工大学机械与车辆学院
“机电一体化”是微电子技术向机械工业渗透过程中逐渐形成的，涉及机械学、电子学和信息科学的新兴交叉学科[1]。作为机械类专业的一门重要课程，《机电一体化系统设计》对培养学生的创新能力和机电产品设计能力具有重要作用[2]。由于综合了多门学科，该课程所涉及的知识点量多面广，而且有些内容学生在相关的课程中接触过，如果在教学过程中不加注意，容易使本门课程变成“炒剩饭”，影响学生的学习兴趣和教学效果。本文针对课程学习中存在的问题，结合作者多年的教学经验，从教学内容、教学方式两个方面提出了改革措施。
一、课程存在问题
《机电一体化系统设计》的教学内容各部分内容差别很大，连续性差，教师在讲授过程中，必须将各个章节的内容有机联系起来；此外，各部分内容又相对独立，若讲授时一视同仁，不分主次，往往给学生造成是在重温旧知识的感觉，甚至搞不懂学习这门课程的真正目的是什么[3]。《机电一体化系统设计》的主要任务是使学生树立正确的系统设计思想，培养理论联系实际、调查研究、刻意创新的能力，使学生掌握机电有机结合的理论、机电一体化系统设计的基本规律及基本方法，具备机电一体化产品的设计能力。仅靠传统的课堂授课是无法实现这个任务目标的，必须从教学内容和教学方式上作出改革。
二、教学内容改革
1.以系统设计思想为主线。机电一体化的目的是提高产品或系统的附加价值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料、省能源，并使产品结构向轻、薄、短、小化方向发展，从而不断满足人们生活的多样化和生产的省力化、自动化需求。因此，机电一体化的研究方法不能只是简单拼凑，应该从系统设计方案开始到各元部件选择到系统最终成形的全过程都要贯彻系统设计的思想。首先是从整体角度及可行性方面对系统进行多种整体方案设计；然后对其机械机构、执行元件、微机控制系统、检测传感装置等组成部分及相关接口进行细节设计；最后对系统性价比进行衡量，得出优化设计方案，选择原则是在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。以上三个环节相互影响，一般在绪论里讲第一个环节，在此环节让学生了解一个典型的机电一体化系统或产品整体上的五大功能构成和五大功能要素，在进行系统整体方案设计时可能有多种选择，需要结合系统的功能要求、技术指标和成本控制多方面因素进行综合评价，优化出最佳的方案。以设计精密数控机床为例，从总体上对其五大功能和功能要素进行分解，分解的结果可以用功能矩阵来表示[4]，最终设计方案的选择取决于能否提高产品或系统的附加价值。第二个环节分别讲述构成机电一体化的功能要素，尽管每一功能要素在内容上相对独立，但它们作为机电一体化系统或产品组成部分，通过广义接口联系在一起，彼此相互影响，学生只有认识了这一点，才能从总体上把握机电一体化的系统设计思想。还以设计精密数控机床为例，为了达到高精度，可以选用精密机械，但这势必造成系统成本的增加，而且，成本有可能随着精度要求的提高成几何倍数增加。另一个可行的方法是采用软件补偿来提高精度，但这会对微机控制系统和传感检测系统提出新的要求。第三个环节是对系统性能的综合评价，评价的结果不符合要求时还有可能需要对整体方案或各个功能要素重新选择，直至满足要求为止。在课程讲述过程中，仅仅介绍系统设计思想，既抽象又枯燥，若能结合实际案例，学生就会在潜移默化中逐渐领略机电一体化系统设计方法的精髓。一般教材在后面的章节中都会给出很多的案例，建议这些案例不要都放在最后讲，找出一个或几个典型案例，在讲授每一部分内容时都结合该案例，并将系统设计方法融于其中，既利于学生对知识的掌握，又能起到举一反三的作用，便于学生分析和设计其他的机电一体化产品。
2.以理论联系实际为导向。高等学校培养的是具有创新能力的高级应用型人才，即具有较高的综合素质，宽厚扎实的专业理论，并能将理论应用于解决实际问题，且有创新实践能力的高级专门人才。机电一体化系统设计综合性较高，知识点量多面广，并且内容抽象，学生很难在有限的课时内完全掌握；而对于从事该门课程教学的教师来讲，不能只注重理论知识的讲解，要以理论联系实际为导向。为此，课前要做大量的准备，广泛积累素材以丰富课堂教学效果，将抽象的道理通俗化、形象化，加深学生的印象。如有时教材上只介绍某些元部件的工作原理，学生即使明白其工作原理了，但对其长什么样却知之甚少，更谈不上怎么用了。可以利用网络平台下载很多产品样本，产品样本主要是推销产品用，一般会详细介绍产品的外形和应用，将教材和样本二者结合在一起讲述，无形中就将理论和实际联系在一起了。此外，还可以在授课过程中加强演示验证内容，俗话说百闻不如一见，有的知识应用性较强，理论比较抽象，很难通过讲的方式让学生掌握，但通过实验或者观看视频等，立刻就拨开云雾见晴天了。如在讲光电编码器时提到，光电编码器的输出信号可以经过2倍频或4倍频以提高检测分辨率，用语言描述时学生不容易理解，把光电编码器信号引出来，用示波器一看，一目了然。当然也可以通过《机电一体化系统设计》课程设计，让学生利用所学亲自参与机电一体化产品设计，在设计过程中通过查阅资料、技术调研、设计加工、组装调试等可进一步加强学生理论联系实际的能力。
三、教学方式改革
明确了教学内容，还要通过适当的方式将知识传授给学生。首先要培养学生的学习兴趣，学生对某一学科有兴趣，才会不知疲倦，才会有灵感，才会乐在其中，既能提高学习效果，又能成为创新的动力和源泉。如在讲述第一章绪论时，在引出机电一体化的概念和内涵后，不是把重点放在对概念的进一步解释上，而是以图片或录像的方式列举了大量机电一体化产品实例。这些实例中大部分来自生活或生产实践，学生在观看这些实例的过程中，对这些产品的神奇功能产生了浓厚的兴趣，自然就会产生探个究竟甚至亲自进行设计的愿望。其次，要重视学生的基础知识，如果说兴趣是前进的动力，那么基础知识就是成功的基石，学生要想真正掌握这门技术，必须拥有牢固的基础知识。在讲数控部分内容时，很多同学说参加过数控编程的实习活动，会用G代码编程，当问到编程的几个坐标系时，却没有几个人真正明白，但数控机床的坐标系是编程的基础，是数控加工的参照，如果连参照都不知道在哪儿，怎么能真正掌握数控技术呢？最后，对授课内容要“避轻就重”，机电一体化作为综合学科，包含的内容较多，不同专业培养目标不同，讲课的重点也不应一样，在讲述时要结合专业“避轻就重”。“避轻”就是对学生有一定基础的内容少讲，“就重”就是对学生难以理解、接触较少的内容重点讲。机械类专业的学生机械基础较好，对机构的力传递、运动传递容易掌握，对执行元件的学习基础较弱，但这部分内容在机电一体化系统中有重要的地位，因此要重点讲述。
机电一体化是一门不断发展、高技术密集的新型交叉学科，所涉及的知识量多面广，本文针对课程存在的问题，基于作者的教学实践经历，从教学内容、教学方式提出了改革措施，在教学内容上强调以系统设计方法为主线，以理论联系实际为导向，在教学方式中重视培养学生的学习兴趣和基础知识，对授课的内容不是一刀切，而是避轻就重。通过这些改革措施，取得了较为满意的教学质量和效果。
机电一体化论文范文10篇 第2篇
机电一体化普遍应用于机械制造业的各个领域，在我国，国产数控机床的自主生产能力已经有了重大突破，已具有年产数控系统3000套以上的能力；在精度方面，我国已经可以生产出精工精度性当高的数控加工机床。并在工业机器人的软件设计和编程等关键领域取得了技术上的巨大进步，如今，完全国产的工业机器人在行业占有率中超过三成。计算机集成制造方面的技术和理论经过多年的发展在我国已经有了长足的发展，并且在多地建立了CIMS单元技术实验室，计算机集成制造技术在各个领域的应用正在开展，并得到了极大的重视和投入。另外，我国的机电一体化技术在光电一体化技术和微细加工技术方面也取得了骄人的成绩。
机电一体化作为未来机械工程领域的发展方向，必然要适应未来社会的发展方向，未来的社会将会向环保、智能、轻型、网络等方向发展，所以机电一体化技术不可避免的将会向着这些方向发展。
1绿色化
工业革命以后，机械领域的技术革新给人们带来了巨大的方便，对人们的生活、工作产生的深远的影响，但是，在给人们带来方便的同时，也带来了严重的环境污染和资源的浪费。于是，人们对环保型的设计、制造有着很高的呼声，符合绿色化的产品应当在适用时对环境的污染降到最低、对资源的利用提到最高，同时在报废后还能都回收利用。机电一体化的绿色产品要充分考虑到环保的特性，在设计之初就要将环保理念考虑进去，使设计的产品在使用过程中能够做到对资源的最大利用和对环境的最小危害。
2智能化
机电一体化的人工智能是在人工智能、计算机科学、心理学、运筹学等学科基础上发展起来的一种新的思想，可以模拟人的思维，对机械制造过程中遇到的问题，能够具有一定的判断能力和自我监控、维护能力，从而能够更好的控制机械系统。
3网络化
计算机技术普及后最主要的特征就是网络化的普及，网络技术的普及无形之中改变了人们的生活，给人们的生活带来了巨大的变革，同样也给机电一体化技术带来了前所未有的发展机会。如今网络已经走进千家万户，给人们的生活带来了许多方便，正在改变着人们的生活，基于网络的远程控制技术和监控技术在日常生活中随处可见，例如可以实现远程控制的无线传输设备就是一个杰出的例子。可以预想，在未来的家庭生活中，机电一体化的网络化产品将会走进大众生活，最新的研究成果可以实现将家里常用电器连接成一个网络，利用一台计算机（甚至是一部手机）作为控制中心，构成一个完整的家庭控制系统，然后可以远程控制家里的一切电气设备，从而使寻常百姓真正体验到科技发展带来的实惠。
4微型化
微机电系统（MEMS）是机电一体化科技含量极高的一个重要分支，泛指几何尺寸不超过1cm3的产品。机电一体化的微型化不仅仅是尺寸的缩小，同时会在结构设计、加工方法等方面带来前所未有的发展前景。微机电一体化具有体积小、动作灵活等优势，因此在许多对结构尺寸有特殊要求的行业有着广泛的应用，例如医学、航空、军事等领域都有着广泛的应用。
21世纪以来，机电一体化发展已成为机械领域发展的方向，促进了机械领域的各方面发展，为传统的机械行业带来了新的发展空间。在科学技术的各个分支高度发展以后，各分支间的相互交融是必不可少的，以机械技术和微电子技术为基础的机电一体化技术的发展也是应运而生，可以相信，在相当长的一段时期内机电一体化技术将是机械领域的一个新的发展方向。（本文作者：杨莉、刘新伟、侯亚峰、高森、徐耀辉 单位：河南平高电气股份有限公司）
机电一体化论文范文10篇 第3篇
1机电一体化技术要具备其模块化环节的优化
在实际场景中，其机电一体化产品是非常多的，其种类也是比较复杂的，开发该产品的厂家比较大，为了促进其机电一体化产品的有效应用，我们要进行其机械接口环节、动力接口环节、环境接口环节等的优化，实现其标准化运作，如果不能实现这一系列的机电一体化运作环节的协调，是难以实现产品单元模块的深化发展。比如对于相关变频调速电机内部环节的优化，确保其动力驱动单位的稳定运行，通过对其相关环节的运作，实现其功能的一体化。在产品的设计过程中，我们要进行标准模块化单位的有效应用，促进其机电一体化技术的发展满足机械加工企业的发展需要，促进其内部结构的有效协调，满足企业的日常发展的需要。网络化的普及，也促进了各个设备技术环节的远程控制，通过对其监视技术的应用，实现了其远程控制系统的健全，这也是一种对于机电一体化环节的应用模式，这种技术模式的应用，深化了局域网技术系统，促进家用电器的网络化，满足了机械加工企业的相关工作行为的需要，促进其机械加工企业的内部运作质量效率的提升。
2其机电一体化环节中的集成化环节的应用实现了对各个技术的综合利用
通过各个产品结构的优化协调，促进其生产过程的各个环节的协调，实现其管理环节、加工环节、装配环节等的优化，促进了生产质量效率的提升，满足了机械加工工业的发展需要。促进其生产工序的高效率极其自动化的运行，促进其系统综合效益的提升。进行整体系统的有效划分，促进其内部各个环节的有效协调，实现其系统功能的有效协调。促进其各个功能部分的稳定运行。为了实现机电一体化技术的健全，我们也要进行软件、硬件设备的应用，实现对系统的各个性能的有效体现，促进其机电一体化工程的稳定运行，实现对相关能源的有效应用。
3机电一体化技术对于工业运作的必要性
为了促进机械加工企业的综合效益的实现，我们要进行机电一体化系统的深化应用，实现对微处理机环节的有效控制，实现其微机系统、显示装置、及其仪表技术的深化，促进其组装合并模式的健全，实现其工程的综合一体化的发展，促进系统的控制精度的提升，满足工程的质量发展的需要。智能化控制技术在一些工业行业中具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于工业产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面。
3.1为了实现对机电一体化技术的有效应用，我们要进行分布式控制系统的优化，促进其内部相关环节的有效协调，促进其中央计算机设备与其他相关控制单元的有效应用，促进其内部分布式控制系统环节的优化，确保该环节的稳定运行。通过对计算机系统的应用，实现对日常生产环节、操作环节、管理环节等的优化，促进其分布式控制系统的功能的不断延伸，实现对其生产环节的有效控制，提高该环节的综合效益，促进其下序环节的稳定运行。
3.2进行开放式控制系统的整体环节的优化也是很重要的，通过对其计算机技术应用下的新结构体系的健全，促进其机电一体化技术的稳定运行，促进其各个机械加工企业的相关环节的有效协调，实现其相关资源的有效共享，满足实际工作的需要。该开发控制系统通过对通信系统的各个控制设备的应用，实现其内部控制管理环节与经营决策环节的优化，促进其控制环节和测量环节的一体化运行，实现了机械加工企业的发展需要。
4结束语
为了提高机械加工企业的综合效益，我们要进行其机电一体化技术系统的优化，促进其内部各个环节的协调。
作者：金慧 单位：黑化集团造气厂
机电一体化论文范文10篇 第4篇
1工程机械中机电一体化的应用特点
1.1低耗能高效率
传统的工程机械耗能普遍较高，生产率却较为低下，此种高耗能低效率的生产模式无法继续适应时代的需要。将机电一体化技术应用到工程机械中能够使生产的耗能明显降低，在消耗较少物资的情况下创造出较高的生产成果，从而满足社会整体的需求。
1.2高精度低强度
工程机械中机电一体技术的引入能够逐渐的将工作推向高精度低强度的层次，使机器运作的效率和效果得到较大的提高。例如：在现代沥青水泥混凝土搅拌设备中应用微机控制的电子称量系统时，能够实现生产过程中的称重的全程自动化，并且在具备自动找平系统的情况下，沥青混凝土摊铺机在施工时能够实现更好的效果，其施工质量得到显著提升。若将超声波技术应用于该生产中，则能够实现供料的自动调节，使生产的效率和产品的质量都得到极大的提升。与此同时，在工程机械中应用机电一体化技术能够在提高生产效率、提高生产效果的情况下减轻工作人员的工作强度。由于大部分的工序只需要机器自动来完成，因此便可以极大的减少人力物力的投入。
1.3工作过程自动化
机电一体化情况下的工程机械在工作时一般处于自动化或半自动化的状态，此种方式能够降低生产中人力的投入，减轻操作者的工作强度。在人工控制机械的情况下，容易出现因操作者的经验不足或者疲劳工作造成的作业精度误差，而自动化生产则能够很好的规避这一问题。例如：在挖掘机上设置挖掘轨迹控制系统，能够使操作者的工作更加准确，并且其控制系统能够感受到多个方位的信号，自动控制挖掘机的运作，从而提高了挖掘的精度和速度。
2工程机械中机电一体化的应用展望
机电一体化为当代的生产起到了很大的推动作用，在发展和应用中，还正在不断朝着智能化、微型化、模块化、网络化、环保化、系统化的方向不断推进。
2.1智能化在当今的数字信息化时代，智能化是其重要的表现形式。人们将人工智能与机电一体相结合进行研究，为求研发出机器人与工程机械相结合的智能化设备。智能化可直接理解为机械行为的智能化，其中包含人工智能、计算机科学、心理学等多个学科，为生产服务的智能化只需要依据生产环节的需要进行设定，其主要目的是创造高效率、低耗能的生产效果。
2.2微型化自上世纪八十年代末开始，机电一体便朝着微型化的方向进行发展。具备微型化标准的电子机械的尺寸小于1立方厘米，并且不断朝着更小的目标发展。微机电一体具备机电一体所具有的所有功能，并且还具备体积更小、耗能更少、灵活性更高等优点，能够运用在除了机器生产以外的其他多个领域。微机电一体化产品的生产和加工取决于其加工技术，即超精密技术，该种技术能够实现产品的高效微型化。
2.3模块化就目前而言，要实现机电一体的模块化难度较大。目前的机电一体化产品的种类不仅繁多并且型号各异，因此在研制机械接口、电气接口等产品时需要考虑的因素过多，很难统一标准，因此将机电一体模块化是一项较为艰巨的工程。但对于集减速、智能调速等模块则较为便利，此类产品的模块化能够推动新产品的开发，并且推动生产规模的扩大。
2.4网络化机电一体化产品在研制出来以后也需要保证其功能的健全和质量的合格，在其产品的推广和使用过程中，可以借助网络来实现对产品的控制和监视。如今的机电一体化产品很多都实现了远程控制，现场总线和局域网技术的应用，为机械网络化提供了极大的便利。在生产和操作过程中，只需要借助远程操控则能够实现工程机械的运作。
2.5环保化工业在推动人们的生产和生活水平提高的同时，也给人们的环境生活带来了很大的影响。在资源丰富的情况下，资源的滥用和浪费终究会使得资源消耗殆尽，因此在推行机电一体化生产的今天，需要合理运用资源，加强对资源的合理分配，并且降低生产对环境的负面影响，从而实现生产的可持续发展。
2.6系统化工程机械中机电一体化的应用需要朝着系统化的方向发展，系统体系结构能够具备开放性和模块化的特点，其整体结构能够灵活组态，并且根据需要任意进行组合。实现系统化需要多个子系统进行协调和控制，并且对其进行综合性的管理，其通信功能也不断强化。总之，在机电一体化运用越来越广泛的今天，工程机械的使用和管理也越来越严格，因此要想满足当今时代操作的需要，就需要对操作人员进行适时的培训，让其能够满足生产的要求。机电一体化的应用会影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性和施工质量，因此其应用操作需要注意技术性的要求，保证生产的质量。随着机电一体化应用范围的扩大，其复杂程度也在不断的提高，因此在日常管理中也需要工作人员具备更高的技术。
作者：韦延举 单位：十一冶建设集团有限责任公司
机电一体化论文范文10篇 第5篇
一、机电一体化的核心技术
机电一体化技术主要包括技术原理和使机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称，包括检测传感技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术、机械技术及系统总体技术等。
1)机械技术。是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。
2)计算机与信息技术。信息交换、存取、运算、判断与决策，人工智能技术，专家系统技术，神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
3)系统技术。即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。
4)自动控制技术。其范围很广，在控制理论指导下进行系统设计，设计后的系统仿真、现场调试、控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
5)传感检测技术。是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程度就越高。
6)伺服传动技术。包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件，对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
二、机电一体化技术的主要发展趋势
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，未来机电一体化技术将朝着智能化、高性能化、网络化、微型化、模块化、绿色化等多方向发展。
2.1智能化
人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。随着制造自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动，并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。例如，在智能化房屋建设上增加人机对话功能，设置智能I／O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
2.2高性能化
高性能化一般包含高速、高精度、高效率和高可靠性。它采用多CPU结构，以多总线连接，进行高速数据传递，采有精简指令集机，实时多任务操作系统并进行处理。设置多重缓冲器，故障诊断，自动检错、纠错，系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。
2.3模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事情。例如，研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品，也可以扩大生产规模。这就需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业，还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。随着微处理器性能价格比的迅速提高和微机械电子(MEMS)技术的飞速发展，各种机电一体化模块将越来越多地出现在市场上。利用这些模块，可以迅速方便地设计和制造出各种新的机电一体化产品。机电一体化是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。
2.4网络化
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到、质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(eolnputerintegratedappliancesystem，ClAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。
2.5微型化
微型机电一体化产品向微米、纳米级发展，体积小、耗能小、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优越性。微机电系统是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
2.6人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。未来的机电一体化将会加速它们与生命机体的相似性，更加注重产品与人的关系(人一机的协调)并与人共生(人一系统一一体化)，更关注适宜人的使用与操作、人的可靠性及安个性问题。
2.7绿色化
工业的发达给人们生活带来了巨大变化，同时资源减少、生态环境受到严重污染。于是人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生并成为时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品具有远大的发展前途。绿色化成了时代的趋势，产品的绿色化更成为适应未来发展的一大特色。
三、结束语
机电一体化不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。机电一体化是从系统的观点出发，综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组合目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。所以，机电一体化已是当今世界机械工业技术和产品发展的主要趋向，也是我国机械工业发展的必由之路。其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，相关专业技术人才的培养势在必行。随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展具有广阔的天地。
机电一体化论文范文10篇 第6篇
一、施工项目管理控制
因为建筑机电安装时间段的特殊性，其进度会影响整个建筑工程的施工进度，所以控制其施工的进度的管理水平是反映整个施工队伍组织水平高低的风向标，除此之外，团队的反应能力的快慢，施工设备的利用率等方面也是否能实现机电一体化管理的决定性条件。建筑机电一体化安装工程的施工进度管理总筹划需要将施工总计划中的各个小部分目标和控制点按施工工程的进度安排具体分解到每一项、每一天的工程目标中，并严格按照计划编制详细的日计划、周计划、旬计划、月计划，并在每天的第二天召开施工总结、协调会议，总结当天的工作完成情况，安排接下来的工作开展计划。项目管理者必须不定时检查施工进度，督促施工者按照计划完成相应工作。保证机电一体化安装工程按期竣工。
二、施工准备阶段
作为任何一个建筑项目的机电总承包商，都必须同时具备过硬的专业水准以及足够的综合施工经验。不但要能够漂亮完成分内专业任务，还要能很好地组织统筹安排其他所有参与机电系统工程安装的公司有条不紊地进行配合施工工作。特备是做好整个机电系统的规划以及施工监督很重要。对于整个系统内部的参数设置校核，材料设备的选型优化，各系统管线的流量、流速、温度的控制，水泵、冷机、风机等设备的选择参数，安装的位置，施工的顺序，等等方方面面都要进行详尽的准备性规划，讲具体详细的任务制定成本，发放到每个参与进来的机电专业公司手中，同时送到土建公司、甲方、监理的手里进行备份。总承包商承担了机电系统的核心部分，是整个系统中的重中之重，要尽职扮演带头人的作用，充分发挥自身的专业优势，晚上并深化所负责专业的深化设计，如各系统管道设备综合支架体系的设计校核、综合廊道、设备才呢过、各机房的专业施工详图的设计等等。在争取圆满完成本职工作的同时，也要承担起从承包商的责任，组织指导非承包范围内的其他专业承包商完成本专业的深化设计，如自动化控制系统的深化、消防系统的深化，电路系统的深化，输气系统的深化，并组织进行方案审核。总而言之，机电系统的一体化的关键在于总承包商的发挥，在统筹讨论各专业的设计图的基础上，进行设计的优化，协调各专业的安装标高、空间位置，减少系统的交叉放工情况，推进支架公用的问题，提升机电系统的实体美观性、减少空间占用率。提升建筑的整体实效。
1.施工进行阶段
在施工阶段，各专业公司包括总承包商根据各自的具体任务，参考相应的图纸以及详细进程表，有条不紊地进行施工。因为机电系统的安装过程是一个极其复杂的技术活，所以仅仅靠前期的准备是远远不够的，所以有必要有总承包商成立一个施工调解组，负责施工期间个的施工监督、调节，发现问题，解决问题，协调矛盾，同时保持与土建部门的紧密联系，掌控现场的施工状况，总领全局，承上启下，上至土建总包、业主、监理，下至个承包商，施工组。同时定时召开工作总结会议，总结之前工作，要求之后工作。总之，总要有良好的调控能力，控制机电系统的安装施工过程能够有条不紊地进行下去。
2.施工调试阶段
在施工过程中，部分系统完成安装后，首先先进行这个部分的调试，保证部分系统的运行参数达到要求后在进行；然后在机电系统整体完成安装后，就要进行整体系统的调试。这些调试都需要总承包商进行组织，严格按照施工前的设计方案进行参数对比，保证系统各方面的运行参数达到要求，安全性能得到保障，表面装饰完成后，方可确认系统完成安装，可以交付。
三、总结
机电安装是一门复杂的综合性的工程，一体化的管理是当代工程管理的趋势，需要我们在从工程实践中不断探索、总结，在理论上不断地完善，在一代又一代人不断的积累中求得技术的发展与完善。
作者：周柏龄 单位：江苏锡宜消防工程有限公司
机电一体化论文范文10篇 第7篇
1机电一体化技术的发展趋势
随着煤矿资源开采难度的加深，机电一体化技术也被广泛地运用到煤矿机械中去。但是，机电一体化技术作为煤矿机械设备的核心技术也并不是一成不变的。当前，许多拥有丰富煤矿资源的国家都在加强对机电一体化技术进行研究，以此来确保煤矿机械能够朝着智能化、信息化、自动化的方向发展，减少煤矿工作中安全事故的发生，提高工作安全，提高工作人员的生命安全，并在此基础上，有效地提高工作效率，使得煤矿的开采能够提升到一个新的层次中去，实现经济效益与安全生产双赢的局面。因此，在今后的机电一体化技术改革创新中，机电一体化技术要提高其通信能力，要加强对危机预警软件的开发研究，研究出新的安全监控系统，提高煤矿机器人工作的智能多样化。
2煤矿机械与机电一体化技术
2.1安全监控技术
煤矿工作是在井下进行，由于井下环境恶劣，存在着许多的不安全因素，对工作人员的安全工作和生命安全带来威胁。机电一体化技术能够及时地对煤矿工作环境中的有毒气体进行监控，并及时地预警给煤矿施工人员，有利于工作人员及时作出防范措施，从源头上来避免有毒气体的泄露给工作人员的生命安全带来隐患。在煤矿机械中运用安全监督技术，能够有效地提高安全监督系统的工作性能，及时地对设备故障进行排查，对设备故障的部位精准到位地运用数据显示出来，并能够自动化地对设备异常进行纠正，对设备故障发出警报，以此来避免因为设备故障耽误了工作的顺利进行，给工作人员的生命安全带来威胁，造成企业巨大的经济损失。
2.2节能损耗技术
煤矿工作进行中，因为煤矿机械设备的性能不高，操作难度比较大，常有资源能源浪费的现象出现。为了提高煤矿工作的工作效率，减少工作运行中能源损耗，就要加强对煤矿工作的管理，还应该要对其相应的设备进行技术革新。采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一，传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引，液压技术具有不稳定性，导致牵引力不足，为了提供充足的牵引力，需要提供大量的能源消耗能量来进行补充，且对设备的损害大，导致能源损耗过大。现在采煤机运用电气一体化技术进行牵引，因为电流具有稳定性，所以能够提供平稳的牵引力，有效地降低设备在工作过程中的磨损程度，减少设备维修的次数，有效地实现了节能损耗，提高了煤矿工作的安全可靠性，提高了煤矿工作的工作效率，促进了企业经济的快速发展。
2.3机械自动化技术
传统的煤矿工作一般都是由人工来进行施工，机械只是起到辅助作用，导致人工的工作强度大，给工作安全和生命安全带来了威胁，不利于提高煤矿工作的工作效率，给煤炭的产量和质量都带来了一定的影响。机电一体化中的机械自动化技术运用到煤矿机械中去，能够有效地实现施工管理以及施工机械化。机械自动化技术的运用，能够使用机器代替人工进行施工，通过对机器人的控制，及时迅速地检测出施工环境的有毒气体，进而确定工作的安全方式。能够有效地减少施工人员工作的强度，提高施工人员工作的安全可靠性，还能够及时地将发现异常现象以图文的方式反馈给管理系统，然后提交到施工管理部门处，通过对异常现象进行分析，技术做好防范措施，有利于提高工作质量，保证工作人员的生命安全。
3结语
随着科学技术水平的提高，煤矿机械也在不断地改革发展，机电一体化技术将会更加广泛地被运用到煤矿工作中，进而有效地提高工作环境的安全可靠性，提高工作人员的生命安全，有效地减少能源损耗，减少设备的维修次数，提高煤矿工作的工作效率，为煤矿企业创造更多的经济财富。
作者：赵大伟 单位：淮北矿业集团公司刘店煤矿综采区
机电一体化论文范文10篇 第8篇
1机电一体化的发展现状
20世纪60年代我国开始实际应用机电一体化，到了90年代，随着计算机技术和网络技术的不断发展和成熟，机电一体化开始被广泛使用，并实现了跨越式发展。近几年来，机电一体化技术广泛应用于煤矿企业生产中的各个领域。但我国机电一体化技术与国外先进水平相比还有差距，因此，我们需要重视机电一体化的应用，并加大对机电一体化的研究力度。
2煤矿机械中应用机电一体化的重要意义
2.1有利于安全生产
机电一体化有利于安全生产，煤矿井下作业环境阴冷、潮湿、粉尘多，对工人的身体健康的危害很大，采用机电一体化后，一方面可以减少人工作业，优化作业环境;另一方面，引入机电一体化能够实现信息化自动控制，能够实现机械设备功率实时变化，能够实现除尘机、采煤机、烘干机等机械设备的转速自动变速功能，大大降低机械的磨损。
2.2能够提高作业效率
尽管目前很多企业开始进行机械采矿作业，但机械化水平不高，煤矿工人劳动强度依然很大。使用机电一体化技术后，可以代替大量劳动工人或普通机械设备进行作业，节省人力资源，可以有效提高挖掘效率，降低生产成本。
2.3有利于提高经济效益
机电一体化有利于提高煤矿企业的经济效益，主要是因为:①大大节省了物力、人力，节省了人力成本和其他机械设备使用和维护成本。②煤矿生产实现了自动化作业，劳动生产率得到了提高。③员工的安全状况得到了保障，工作环境得到了改善。
3机电一体化在煤矿机械中的应用
3.1在线监控、故障诊断及自动报警
监控系统在大部分煤矿得到了广泛的安装或使用，监控系统可以有效地监控采矿系统、制动系统、动力系统、液压系统以及运输系统等。若被监控对象发生异常，监控系统可以及时发出警报，监控系统具有强大的优势。1)能够自动诊断系统是否出故障及故障原因。2)可以及时准确地发出警报。3)能够提高设备的使用寿命。4)能够减少维修的成本和时间。5)可以有效提高安全事故责任人的管理水平。
3.2提升机械设备半自动化或自动化程度
煤矿机械设备的自动化或半自动化控制可以大大降低或减少因人为错误操作而导致的安全问题，还可以降低工人的作业难度，有效提升劳动生产率。
3.3应用于节能减排
信息化编程可以将液压机、烘干机、传送机等机器的电能消耗量控制在合理的水平，避免了由于人员操作而造成的货物装载不满或超载的现象，可定量传输原煤，大大降低了电量的消耗，提高了煤矿生产效率，优化了产业能耗结构，达到了节能减排的效果。
4机电一体化在煤矿机械中的发展方向
4．1更加智能化
智能化可以使煤矿开采系统更完善，能够更好地满足煤矿生产中的安全性、经济性等要求。煤矿井下地形复杂，工作条件恶劣，各类安全事故时有发生。虽然人工操作难以避免，但煤矿智能化是一种趋势。
4．2更加微型化
机电一体化更加微型化是指在煤矿机械生产中，机电一体化技术逐渐应用于微型领域。这是因为微型化具有体积偏小、便于操作等优点，它能够为煤炭机械发展提供更高质量的服务。
4．3更加网络化
随着信息时代的到来，网络技术得到了迅速发展，从而把人们的生活生产紧密联系在一起。网络技术应用到煤矿生产中后能够对煤矿生产进行实时监控，能够提升煤矿生产的安全性能。鉴于这些优势，机电一体化在煤矿机械中必然趋于网络化。
4．4更加环保化
现如今，环保提升为国家的重要日程。在煤炭生产中，环保更是成为了一个重要问题。因此，在煤炭开采中，环保问题必须放在首要位置，摒弃传统煤矿开采方式，将废水回收再利用等进行科学、合理的规划，使煤炭生产得到可持续发展，使煤矿生产与地区经济保持协调发展。
5结语
综上所述，机电一体化在煤矿生产中起着举足轻重的作用，在未来几年，机电一体化的使用将会朝着更加智能化、微型化、网络化和环保化方向发展，不断完善煤矿生产技术，给煤矿企业带来更多的经济利益和社会效益。
作者：侯瑞峰 单位：山西汾西矿业集团中兴煤业
机电一体化论文范文10篇 第9篇
一、汽车工业领域机电一体化的应用
1.自动变速器系统
汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗，提升汽车动力系统的有效功率，通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中，发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量，测量的数据信息通过电子监控设备进行处理，并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序，根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后，相关的警示灯关闭，说明系统功能正常；如果警示灯未关闭，那么这时的自动变速器就处于非电控状态，但其仍然可以正常工作，只是相关的优化性能不再生效。
2.制动系统
起初的汽车一般在后轮安装制动设备，随着汽车行驶速度的不断提升，单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力，促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时，汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低，但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力，于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向，并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小，防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术，提升了汽车行驶的安全性。
3.计算机控制发电机系统
计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元，利用传感器负责接收电压信号，并获得发动机的脉冲数据，传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号，以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算，并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数，从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时，会使得点火困难；当燃料空气比降低时由于氧气缺乏，造成燃料燃烧不充分，排放的气体中一氧化碳的含量会增加。
4.激光测距雷达系统
在汽车前面部位安装测距激光雷达，当激光光束遇到障碍物后就会散射，当散射信号被捕捉到，测出车辆与障碍物之间的距离，使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪，就能够准确判断障碍物是否在运动，并计算出其运动速度和车间距离，根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞，从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时，系统会发出警报信息。
二、总结
机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域，它是一种集成产品，特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破，成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度，随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展，两者的融合深度将会进一步增强。
作者：严俊杰 单位：鄂州职业大学机械工程学院
机电一体化论文范文10篇 第10篇
1关于机电一体化技术
1.1我国机电一体化技术研究历程
从过去几十年的研究历史可以看出，我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段：上世纪六十年代以前，由于中国的内部问题以及战争，促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统，这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展，在很大程度上是自我发展的水平，这也导致了我国发展自己的技术限制，已开发成功的产品难以获得大范围，导致下一个努力工作得到进一步发展；七十年代初，受到世界飞速的传播与发展，计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如，技术的发展和国际大规模集成电路，计算机，研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初，由于光学技术的渗透，微加工技术，新型机电一体化技术越来越多地开始出现，最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。
1.2机电一体化技术概述
目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统，以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础，利用高端智能软件技术和微电子技术，引进多个相互融合、相互渗透的领域，以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中，也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加，这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现，机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化，以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作，极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度，并提高最终救援人员的安全度，极大地保护了矿区原生态环境，以此达到降低生产能耗的目的，使机电一体化得到长期有效稳定的发展。
1.3煤矿机械加工中机电一体化产品
伴随着全球资源日益紧缺，各国对能源问题的越来越关注，煤矿作为我国战略资源不可或缺的成员，其开采的重要性可见一斑。如今，伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来，煤矿企业的开采效益越来越高。如今，以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中，机电一体化产品的应用尤为广泛，也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。
2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略
机电一体化策略的主要内容有：其一、关系型产品模型；其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统；其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象，开拓思路，对其进行重新改造与设计，充分重视与利用企业可再生的信息资源，提高交货效率及产品质量，节约成本的同时，增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地，就需要在机电一体化中积极寻求方法。
2.1零件分类及其变型模式
受制作成本限制，一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的，所以，首先应保证零件资源特性，其次要考虑不同客户的不同需求，对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是，在煤矿机械产品的机电一体化阶段，首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型，当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时，零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。
2.2利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具
AutoCAD是指计算机的辅助设计，是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用，使用它的画，抬高的过程，可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图，最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制，在图纸中，利用软件充分表述设计者思想意图，并且可以产生三维立体模型，用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然，任何软件都不可能完美无趣，AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此，在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中，利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。
2.3煤矿机械几何数据模型
目前，在一体化煤矿机械产品中，操作者主要做到两项工作，一是数据化管理产品固有生成属性，二是要分析数据间的关系，此关系主要指层次分布关系。因此，分析机电一体化模型就要将其分为两部分：矿机械生产属性信息及零件图形信息。为了更好地体现零件图形信息，一般可以运用AutoCAD技术细致的体现煤矿机械零件的各个微小细节；相比之下，煤矿机械产品属性产生巨大的信息数据量，它对煤矿机械中各类零件特征进行采集归纳，以此为基础，才能实现生产煤矿机械零件实施信息化操控以及全程监控机电一体化过程等，具体到在几何数据模型中体现机电一体化工作则是由几何图形表示，为了便于从直观上观察数据，在几何数据模型中将通过点、线、面结合的方法展示。通过这些数据可以充分了解矿区环境下的所有煤矿机械产品和零件分别具有的不同属性特征与几何特征。首先，系统下的点线位置表示了几何特征；其次，属性特征则依据不同地物的分属类型进行层次归类。由前文所述可知，研究对象是几何集合构成，组成方式，为了更好地展开研究，我们可以将杂煤矿机械类的属性特征和几何特征分别分类并阐述其定义。一般情况下，具备几何特征的数据可以分为层次数据与几何数据两方面。几何数据是研究煤矿机械形状大小、空间位置及其拓扑关系等方面的基础数据。
2.4煤矿机械属性数据模型
一般情况下，属性特征可以对描述各物体要素特征、形态和分布关系等方面产生直接影响。煤矿机械产品属性与图形信息息息相关。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。首先对属性数据和客观数据间的联系进行简要介绍。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性八种类型。然而如果以分类和层次关系为分类标准，那么又可将各属性数据分做两大类，例如：煤矿机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。
3结束语
文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求，然后对机电一体化的参数化模型展开分析，同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。可以是一个很好的产品，传统的煤矿机械性能和实现数据管理通过模型的属性数据，几何数据模型对现有大量煤矿机械产品零件的分布式层次关系进行了总结，体现出系统界面、可视化、可操作性强等优点，极大地促进了中国的煤矿机械产品技术的发展，提高了企业经济效益，同时对煤矿机械产品制造技术与生产流程的协同性具有很好的借鉴和指导意义。
作者：李道敏 单位：三峡电力职业学院 机电与自动化学院
