機(jī)電一體化的特征精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇機(jī)電一體化的特征，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

【關(guān)鍵詞】OS2 電網(wǎng) 調(diào)度自動(dòng)化 一體化 模塊化

為適應(yīng)電網(wǎng)的快速發(fā)展需求，提高電網(wǎng)運(yùn)行能力，解決電網(wǎng)中的信息孤島、協(xié)作難等問(wèn)題，二次系統(tǒng)一體化的研究早在幾年前就被提上議事日程，并提出一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)（OS2）。這一系統(tǒng)打通各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)之間的聯(lián)系壁壘，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)系統(tǒng)的橫向業(yè)務(wù)協(xié)作和縱向數(shù)據(jù)交流，提高電網(wǎng)的綜合運(yùn)行能力；將孤島式的專業(yè)系統(tǒng)有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，加強(qiáng)專業(yè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。

1 OS2整體架構(gòu)

1.1 定義

OS2就是按照SOA標(biāo)準(zhǔn)體系，具有一體化、模塊化、智能化特征，能滿足電網(wǎng)公司各級(jí)調(diào)度主站和10kV以上所有廠站運(yùn)行業(yè)務(wù)需求和管理需求的新一代電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)支持系統(tǒng)。OS2的主站端系統(tǒng)涵蓋電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控、管理的業(yè)務(wù)功能，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化、開放的技術(shù)架構(gòu)，將在線與決策、保信、節(jié)能發(fā)電調(diào)度、發(fā)電輔助服務(wù)考核、DMIS等系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，滿足電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控和管理全部的業(yè)務(wù)需求。廠站端則是在現(xiàn)有的自動(dòng)化系統(tǒng)、數(shù)字變電站等的基礎(chǔ)上，整合間隔層裝置、站控層數(shù)據(jù)、站端智能化功能，并建設(shè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集通道，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和交換。

1.2 技術(shù)架構(gòu)

OS2由主站端系統(tǒng)和廠站端系統(tǒng)組成，各個(gè)主站端和廠站端系統(tǒng)又可以分成運(yùn)行控制系統(tǒng)（OCS）、運(yùn)行管理系統(tǒng)（OMS）、電力系統(tǒng)運(yùn)行駕駛艙（POC）或變電運(yùn)行駕駛艙（SOC），覆蓋電網(wǎng)運(yùn)行和管理的全過(guò)程，如圖1所示。

在這個(gè)技術(shù)架構(gòu)中，OCS的主要功能是電網(wǎng)運(yùn)行的在線監(jiān)控和自動(dòng)控制；OMS則是通過(guò)運(yùn)行分析輔助決策，重視決策的策劃。OCS與OMS的協(xié)同配合，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的閉環(huán)控制和管理。POC建立在主站端系統(tǒng)的OCS和OMS上，它面向電網(wǎng)的決策管理人員和關(guān)鍵崗位人員，服務(wù)用戶，為其提供一站式的運(yùn)行狀況和決策支持服務(wù)。而SOC則是建立在中心站的OCS與OMS之上，面向變電運(yùn)行的關(guān)鍵崗位，為其提供面向廠站的運(yùn)行、設(shè)備管理等方面的服務(wù)。除此之外，在這個(gè)系統(tǒng)中，還有橫向/縱向的OSB系統(tǒng)，其貫穿于整個(gè)電力生產(chǎn)的全過(guò)程中，是OS2系統(tǒng)的信息交互紐帶。各個(gè)主站、廠站系統(tǒng)通過(guò)縱向的OSB實(shí)現(xiàn)信息交互，而系統(tǒng)內(nèi)則采用橫向OSB系統(tǒng)，通過(guò)統(tǒng)一的信息編碼、標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的即插即用，將系統(tǒng)與企業(yè)的信息管理系統(tǒng)交接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)為企業(yè)的在線服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息共享。

2 OS2的特征

2.1 一體化

OS2提出的初始原因之一就是要解決電網(wǎng)系統(tǒng)中的信息孤島、缺乏統(tǒng)一規(guī)劃管理問(wèn)題。因此，該系統(tǒng)在建設(shè)之初就大力推進(jìn)全方位覆蓋、全過(guò)程管理和統(tǒng)一規(guī)劃。在OS2系統(tǒng)中，其一體化特征主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是從廣度上覆蓋整個(gè)電網(wǎng)，一體化的全方位覆蓋，它支持全網(wǎng)各級(jí)調(diào)度主站和廠站的一體化運(yùn)行監(jiān)控、運(yùn)行管理。二是從深度上實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的覆蓋，滿足電網(wǎng)運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等要求，覆蓋電網(wǎng)運(yùn)行的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)的無(wú)縫對(duì)接和一體化管理。三是從協(xié)同作戰(zhàn)上實(shí)現(xiàn)一體化的全面協(xié)同，支持電網(wǎng)各個(gè)專業(yè)業(yè)務(wù)的橫向、縱向協(xié)調(diào)。

2.2 模塊化

OS2是面向電網(wǎng)專業(yè)業(yè)務(wù)的運(yùn)行調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，它以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，將其形成不同的模塊，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與生產(chǎn)的耦合。從系統(tǒng)運(yùn)行方面來(lái)看，模塊化包含了整個(gè)電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電的全過(guò)程。它建設(shè)了開放的信息化平臺(tái)，并應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化接口保證各類專業(yè)系統(tǒng)以模塊化形式即插即用，實(shí)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)融入OS2中協(xié)同作戰(zhàn)。在主站端的模塊化上，它將電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)集中到一起，為決策提供輔助服務(wù)；統(tǒng)一了電網(wǎng)的模型，消除信息孤島，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)業(yè)務(wù)的橫向、縱向交流，提升電網(wǎng)的一體化運(yùn)行管理能力；整合現(xiàn)有資源，并健全標(biāo)準(zhǔn)體系，加強(qiáng)信息化管控。

2.3 智能化

OS2的智能化是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行信息的橫向、縱向無(wú)障礙流通和交互，打破了專業(yè)系統(tǒng)之間的壁壘，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的閉環(huán)運(yùn)行控制，并加強(qiáng)安全監(jiān)控預(yù)警，保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全。通過(guò)智能化提高各個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)同作業(yè)能力，從而有效提高各項(xiàng)工作的效率和質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，OS2實(shí)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)、領(lǐng)域的互動(dòng)配合。一是調(diào)度中心的各個(gè)專業(yè)之間的互動(dòng)配合。二是電網(wǎng)運(yùn)行與規(guī)劃之間的互動(dòng)配合，OS2實(shí)現(xiàn)貫穿于電力系統(tǒng)運(yùn)行全過(guò)程的信息無(wú)障礙交互，而這些正好為規(guī)劃工作提供依據(jù)，使得規(guī)劃工作更加精細(xì)化，及時(shí)將電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)資料傳遞給電網(wǎng)規(guī)劃，然后智能化進(jìn)行不同周期、不同主題的規(guī)劃，并跟蹤規(guī)劃對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生的影響。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)（OS2）的定義、技術(shù)架構(gòu)、特征，其不能滿足電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全等方面需求，介紹了電網(wǎng)運(yùn)行的新思路，為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行管理的跨越式發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[3]蘇揚(yáng)，溫柏堅(jiān)，胡劍鋒等.一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)的安全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)安全，2013（11）：42-46.

篇2

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電一體化；特征；現(xiàn)狀問(wèn)題；應(yīng)用

一、煤礦電一體化技術(shù)的主要特征

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的特征主要表現(xiàn)為：（1）具有在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診的特征。即對(duì)煤礦機(jī)械的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能動(dòng)報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機(jī)器的工作效率，簡(jiǎn)化設(shè)備維護(hù)檢查工作，降低應(yīng)用維修費(fèi)用，縮短停機(jī)維修時(shí)間，延長(zhǎng)設(shè)備的應(yīng)用壽命。（2）具有提高生產(chǎn)效率的特征。例如井下應(yīng)用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等，應(yīng)用變頻起動(dòng)、PLC控制系統(tǒng)，節(jié)電量就為30%左右，同時(shí)生產(chǎn)效率也可以大大的提高（3）適用范圍大的特征。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有復(fù)合技術(shù)和功能，不具有單技術(shù)、單功能的局限性，這使得機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能得到很大提高，也深化了自動(dòng)化的程度。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有的自動(dòng)和智能功能可以輕松應(yīng)對(duì)用戶的需求。

二、我國(guó)煤礦機(jī)電一體化的現(xiàn)狀問(wèn)題

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種智能技術(shù)的開發(fā)與利用，全方位的提高了機(jī)電一體化的水準(zhǔn)，并且有效地結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的利用。目前我國(guó)煤礦機(jī)電一體化還存在著很明顯的不足，也與西方國(guó)家存在明顯的差距，但仍然取得了顯著進(jìn)步，這在很多方面都得到了體現(xiàn)：先進(jìn)采煤機(jī)的應(yīng)用是最明顯標(biāo)志，其不僅大大的提高了產(chǎn)量，還增加了安全性；綜合液壓支架的應(yīng)用不僅僅大量減輕了重力的壓力，也提高了人身設(shè)備的安全；鋼絲繩損耗定量檢測(cè)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)就充分利用了計(jì)算機(jī)的作用，精確的計(jì)算了鋼絲繩的損耗程度，使安全隱患消失于無(wú)形；此外，還有很多其他技術(shù)的利用也充分體現(xiàn)了我國(guó)煤礦機(jī)電一體化的進(jìn)程，例如：提升機(jī)交流電控系統(tǒng)、LC煤礦提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置、ZDC30/30煤V用斜巷防跑車擋車裝置等等。

雖然我國(guó)在機(jī)電一體化的進(jìn)程方面和西方發(fā)達(dá)國(guó)家差不多，但在具體的技術(shù)和應(yīng)用上卻還是存在著很大的差距，不僅僅在整體的技術(shù)水平和利用范圍上存在著明顯差距，就算在具體的機(jī)械設(shè)備上也存在著明顯的落后趨勢(shì)，舉例來(lái)說(shuō)：國(guó)外現(xiàn)在最流行的一種SL500系列采煤機(jī)的各種數(shù)據(jù)在我國(guó)暫時(shí)研制不出來(lái)，并且在交流變頻開采技術(shù)等方面也存在著明顯的差距，最大的差距是存在于自動(dòng)化技術(shù)方面。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

1、機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用分析。電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。與液壓牽引相比，其具有以下特征：（1）具有良好牽引特性的特征。可以在采煤機(jī)前進(jìn)時(shí)提供牽引力，使其克服阻力移動(dòng)，也可以在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)，向電網(wǎng)反饋電能。（2）可用于大傾角煤層的特征。牽引電動(dòng)機(jī)軸端裝有停機(jī)時(shí)防止機(jī)器下滑的制動(dòng)器，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)制動(dòng)力矩為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機(jī)可用在40°～50°傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。（3）運(yùn)行可靠且應(yīng)用壽命長(zhǎng)的特征。電牽引和液壓牽引不同，前者除電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子有磨損外，其它元件均無(wú)磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長(zhǎng)，維修工作量小。（4）反應(yīng)靈敏且動(dòng)態(tài)特性好的特征。電控系統(tǒng)能及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)，防止采煤機(jī)超載運(yùn)行。（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高的特征。電牽引采煤機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能只做一次轉(zhuǎn)換，效率可達(dá)99%，而液壓采煤機(jī)的效率只有65%-70%左右。

2、機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用分析。煤礦帶式輸送機(jī)由于長(zhǎng)距離連續(xù)輸送、輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特征，已成為我國(guó)煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備。因此，成為近幾年來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點(diǎn)。目前主要采用機(jī)、電、液一體化的CST可控軟啟動(dòng)裝置。它是一種專門為平滑起動(dòng)運(yùn)送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長(zhǎng)距離皮帶運(yùn)輸機(jī)而設(shè)計(jì)的軟驅(qū)動(dòng)裝置。一條皮帶運(yùn)輸機(jī)可以由一臺(tái)或幾臺(tái)CST驅(qū)動(dòng)。由于尚未解決動(dòng)態(tài)分析和在線監(jiān)控技術(shù)以及啟動(dòng)延遲技術(shù)，我國(guó)帶式輸送機(jī)的中間驅(qū)動(dòng)點(diǎn)不能不知過(guò)多，一般為3點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，這樣就限制了輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度和運(yùn)量。

3、機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用分析。礦井提升機(jī)是目前煤礦機(jī)電一體化、自動(dòng)化水平最高的設(shè)備，全數(shù)字化交直流提升機(jī)。尤其是內(nèi)裝式提升機(jī)，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動(dòng)合為一體，機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，充分體現(xiàn)了機(jī)械-電力電子-計(jì)算機(jī)-自動(dòng)控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機(jī)高度可靠，采用總線方式，大大簡(jiǎn)化了電器安裝，此外，硬件配置簡(jiǎn)單，互相兼容。

4、礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用分析。多數(shù)煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用還存在一些問(wèn)題，主要問(wèn)題是傳感器的不足，并且應(yīng)用過(guò)程中，其穩(wěn)定性相對(duì)較差，應(yīng)用壽命不足，一些研究所和應(yīng)用單位在這方面進(jìn)行了大量的研究，對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)也實(shí)施多次再設(shè)計(jì)改進(jìn)措施，但仍然沒(méi)有得到預(yù)期的效果，因此這些在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用率不是很高。在國(guó)外，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟硬件技術(shù)發(fā)展很快，運(yùn)行速度和質(zhì)量也在不斷提高，傳輸介質(zhì)由同軸電纜發(fā)展到光纜，信息媒體由字符發(fā)展到聲像，煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展，他們的機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用已有了非常高的水平。

四.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展是實(shí)現(xiàn)高效、安全、機(jī)械化采煤和煤礦機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。并且隨著微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域占據(jù)的優(yōu)勢(shì)，受到了越來(lái)越多企業(yè)的重視，其在煤礦開采中具有重要的作用，因此必須加強(qiáng)對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀問(wèn)題及其應(yīng)用進(jìn)行了分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃建軍.技校機(jī)電一體化教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和改革對(duì)策[J].管理學(xué)家，2011（8）

篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；特征；發(fā)展趨勢(shì)

隨著日新月異的技術(shù)更新，機(jī)電一體化發(fā)展對(duì)不同學(xué)科交叉滲透也有著推動(dòng)。機(jī)械工程當(dāng)中的微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，為機(jī)電一體化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)，在機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用下，就能提高生產(chǎn)力水平。從理論上對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展研究分析，就能從理論層面提供支持依據(jù)。

一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程和主要的內(nèi)容分析

1.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程分析

機(jī)電一體化主要是電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，從而將機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力以及電子技術(shù)的信息處理功能充分發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工作目標(biāo)。機(jī)電一體化是建立在綜合應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的，在當(dāng)前已經(jīng)成為獨(dú)立的學(xué)科，從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，主要體現(xiàn)在對(duì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品有效實(shí)現(xiàn)和使用發(fā)展。而從產(chǎn)品的基礎(chǔ)層面來(lái)說(shuō)，就是機(jī)械系統(tǒng)和微電子系統(tǒng)結(jié)合構(gòu)成的新系統(tǒng)，這就成為了有著新功能的產(chǎn)品。機(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展過(guò)程中，在功能系統(tǒng)的作用發(fā)揮上比較突出。機(jī)電一體化實(shí)際是綜合技術(shù)的融合，并非是簡(jiǎn)單化的拼湊，而是將各個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)概念上以及技術(shù)上的融合。我國(guó)的機(jī)電一體化發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)重要階段。上世紀(jì)80年代，學(xué)術(shù)界對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行了研究，經(jīng)過(guò)了幾十年的努力，在理論上以及技術(shù)層面上都實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足發(fā)展，在數(shù)控技術(shù)方面的市場(chǎng)占有率也逐年提高，機(jī)械生產(chǎn)能力也有了大幅度提高。工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，對(duì)控制系統(tǒng)以及軟件編程技術(shù)的應(yīng)用等，都從很大程度上促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高。在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展上也取得了矚目成績(jī)，已經(jīng)在多個(gè)制造生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著重要作用。

2.國(guó)外機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展可以分為三個(gè)階段：第一階段又稱之為初級(jí)階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代以前，這一時(shí)期是機(jī)電一體化技術(shù)的雛形，是人們不自覺(jué)地利用電子技術(shù)并且傳承下來(lái)；第二階段稱之為發(fā)展階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代末期，機(jī)電一體化技術(shù)的各項(xiàng)產(chǎn)品都有著很大的發(fā)展；第三階段是深入發(fā)展階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后期，世界各國(guó)都開始研發(fā)和關(guān)注機(jī)電一體化的技術(shù)和新產(chǎn)品。日本東京在1989年召開的第一屆國(guó)際先進(jìn)機(jī)電一體化學(xué)術(shù)會(huì)議，可以稱為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展階段的標(biāo)志，世界各國(guó)也從此大力推動(dòng)和發(fā)展機(jī)電一體化的技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。在深入發(fā)展時(shí)期，機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入了向智能化方向的新階段，一方面出現(xiàn)了光學(xué)、通信技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)等新的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品，另一方面對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的學(xué)科體系和研究方法也進(jìn)行了深入的探討。在目前，機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先地位是日本和美國(guó)。

3.國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)與日本、歐美等先進(jìn)國(guó)家相比仍有一定差距，如當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在開發(fā)煤礦機(jī)電大功率厚煤層電牽引采煤機(jī)的機(jī)電一體化新技術(shù)方面。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是總體技術(shù)上，國(guó)外Eickhoff公司開發(fā)的SL500系列采煤機(jī)，截高范圍2.0m～6.0m，可達(dá)截割功率2×825kW，而國(guó)內(nèi)引進(jìn)6LS3，6LS5和7LS5型6臺(tái)，SL500型3臺(tái)，EL3000型1臺(tái)，最大裝機(jī)總功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用壽命方面；二是工況檢測(cè)、故障診斷技術(shù)上，目前國(guó)外使用微機(jī)控制、傳感器多、信息量大、顯示屏大、顯示點(diǎn)多等特點(diǎn)，而國(guó)內(nèi)卻達(dá)不到這一水平；三是自動(dòng)調(diào)高技術(shù)上，基于位置傳感器和計(jì)算機(jī)的記憶截割技術(shù)在國(guó)外比較容易實(shí)現(xiàn)，而國(guó)內(nèi)在研采煤機(jī)仍未實(shí)現(xiàn)記憶截割。

4.機(jī)電一體化技術(shù)主要內(nèi)容分析

機(jī)電一體化技術(shù)涉及的內(nèi)容比較豐富。機(jī)電一體化技術(shù)方面主要從系統(tǒng)工程角度分析。在對(duì)電子以及機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用下，能將兩者得以有機(jī)結(jié)合，就能充分發(fā)揮綜合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此，機(jī)電一體化技術(shù)涵蓋技術(shù)以及產(chǎn)品兩個(gè)層面的內(nèi)容。機(jī)電一體化系統(tǒng)，也就是產(chǎn)品方面，是通過(guò)多個(gè)特定功能機(jī)械以及電子技術(shù)要素構(gòu)成的整體，使人們的實(shí)際生產(chǎn)制造的需求得到滿足。機(jī)電一體化系統(tǒng)所涵蓋的裝置要素比較多，其中的執(zhí)行裝置以及傳感器等都是比較重要的裝置要素。除此之外，機(jī)電一體化內(nèi)容中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統(tǒng)工程方法論等內(nèi)容。機(jī)電一體化的思想也簡(jiǎn)稱為一體化思想。這一思想的應(yīng)用對(duì)人機(jī)一體化以及機(jī)電液一體化等發(fā)展目標(biāo)都能有效實(shí)現(xiàn)。機(jī)電一體化工程作為電子和機(jī)械工程集合，通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)制造體系應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用中的作用發(fā)揮也比較顯著。

二、機(jī)電一體化產(chǎn)品特征類別和核心技術(shù)分析

1.機(jī)電一體化產(chǎn)品特征類別分析

機(jī)電一體化的產(chǎn)品特征也比較鮮明。機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，產(chǎn)品的輕細(xì)巧等特征比較突出，并且比較容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)制造。機(jī)電一體化的產(chǎn)品記憶以及信息處理功能比較突出，能夠?qū)a(chǎn)品的高效性以及智能化的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，并能起到自動(dòng)監(jiān)視的功能和診斷功能等，在產(chǎn)品的安全可靠性上也能有效提高，可通過(guò)負(fù)荷以及運(yùn)行情況加以有效調(diào)整控制。另外，機(jī)電一體化的產(chǎn)品類型也比較多。機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中一部分控制功能及機(jī)構(gòu)用電子裝置替代，其中比較常見(jiàn)的有機(jī)電一體化照相機(jī)以及打印機(jī)等產(chǎn)品。此外，比較典型性的產(chǎn)品有著較為完整性的結(jié)構(gòu)，其中比較常見(jiàn)的就是工業(yè)機(jī)器人以及自動(dòng)繪圖機(jī)等。簡(jiǎn)單地依靠機(jī)械以及電子無(wú)法制造這些產(chǎn)品，兩者結(jié)合，就能夠大大提高可運(yùn)行效率。還是一種類型是通過(guò)微電子裝置替代原設(shè)備的信息處理機(jī)構(gòu)，比較常見(jiàn)的產(chǎn)品有全電子式電話交換機(jī)以及電機(jī)調(diào)速裝置等內(nèi)容。

2.機(jī)電一體化核心技術(shù)分析

機(jī)電一體化的核心技術(shù)比較多。計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)，能夠發(fā)揮信息交換以及存取和運(yùn)算等作用。計(jì)算機(jī)以及信息技術(shù)當(dāng)中的專家系統(tǒng)技術(shù)以及人工智能技術(shù)也是比較常用的。機(jī)電一體化核心技術(shù)中的系統(tǒng)技術(shù)，是通過(guò)整體概念對(duì)多種相關(guān)技術(shù)進(jìn)行組織應(yīng)用的，其中接口技術(shù)就是比較常用的。為保障計(jì)算機(jī)的通信，要對(duì)數(shù)據(jù)傳遞格式進(jìn)行規(guī)格化以及標(biāo)準(zhǔn)化呈現(xiàn)。目前這一應(yīng)用技術(shù)中的開發(fā)成本比較低，在高速串行接口的應(yīng)用方面比較突出。機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的機(jī)械本體技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)。這一技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)性能的改善以及質(zhì)量的減輕等層面。當(dāng)前的機(jī)械產(chǎn)品通常是將鋼材作為主要材料。為減輕產(chǎn)品質(zhì)量，要在結(jié)構(gòu)上加以優(yōu)化，并加強(qiáng)非金屬材料的應(yīng)用。這一技術(shù)的應(yīng)用響應(yīng)速率得到了很大提高，在整體的效率上也得到了有效提高。機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的信息處理技術(shù)以及傳感技術(shù)也是比較常見(jiàn)的應(yīng)用技術(shù)。信息處理技術(shù)的應(yīng)用中，將微型計(jì)算機(jī)在實(shí)際工作中加以科學(xué)應(yīng)用，就能從整體上提高信息處理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干擾能力。而傳感核心技術(shù)的應(yīng)用有著高靈敏度以及抗干擾能力，在當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)下，對(duì)光纖電纜傳感器的應(yīng)用比較重要。另外，機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的軟件技術(shù)以及驅(qū)動(dòng)技術(shù)也是較為常用的技術(shù)。軟件技術(shù)應(yīng)用是和硬件協(xié)調(diào)應(yīng)用的。在軟件研制成本降低的前提下提高生產(chǎn)維修效率，以及軟件的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用是發(fā)展的重要課題。在驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用下，在響應(yīng)速度上也能有效提高，對(duì)控制專用組件以及傳感器和電機(jī)三位一體的作用發(fā)揮也比較重視。

三、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)探究

1.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域分析

機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平提高起到了積極促進(jìn)作用。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中的作用也愈來(lái)愈突出。通過(guò)多年的發(fā)展以及技術(shù)優(yōu)化，機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用使之結(jié)構(gòu)、功能和控制精度等都得到了有效提高，在總線式以及緊湊型的結(jié)構(gòu)應(yīng)用下，使得數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化。應(yīng)用CPU以及多主總線體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)行開放性設(shè)計(jì)等，能提高接口的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)使用效益最大化呈現(xiàn)。通過(guò)智能化以及WOP的實(shí)現(xiàn)，機(jī)電一體化數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)二維以及三維的動(dòng)態(tài)加工仿真。信息存儲(chǔ)大容量的模塊化設(shè)計(jì)使得控制功能也得到了有效提高，可有效實(shí)現(xiàn)多過(guò)程以及多通道控制。例如：當(dāng)前市場(chǎng)上的CK0632數(shù)控機(jī)床就是采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床，外型大氣美觀，用途廣泛，操作方便。機(jī)床主軸采用高度精密滾動(dòng)軸承之承，回轉(zhuǎn)精度高。機(jī)訂導(dǎo)軌采用耐磨鑄鐵，經(jīng)過(guò)超音頻淬火能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地保證機(jī)床加工精度。CK0632數(shù)控機(jī)床機(jī)床也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，完成車削多種零件的內(nèi)外圓、端面、切槽、任意錐面、球面、及各種公英制圓、圓錐螺紋等工序。此外，CK0632數(shù)控機(jī)床還有配有完備的S.T.M.功能，可以發(fā)出和接收多種信號(hào)控制自如的加工過(guò)程。目前，CK0632數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于電器、儀表儀器工業(yè)、汽車、摩托車配件、軸承照相器材、電影機(jī)械、五金工具及其他高精度復(fù)雜零件的加工制造。機(jī)電一體化在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用也比較突出，第二代機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，對(duì)各種傳感元件進(jìn)行了科學(xué)應(yīng)用，這樣在作業(yè)的信息獲得以及操作對(duì)象的信息獲得都比較方便。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能準(zhǔn)確判斷分析對(duì)操作信息的處理，并進(jìn)行反饋控制。在第三代的機(jī)器人設(shè)計(jì)中，就通過(guò)多感知功能的應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化的邏輯思維以及判斷和決策等，在作業(yè)的獨(dú)立性層面有著充分體現(xiàn)。

2.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著時(shí)展以及技術(shù)進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)也會(huì)向著智能化方向邁進(jìn)。這也是當(dāng)前的機(jī)電一體化和傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的重要不同。近些年，我國(guó)在處理器技術(shù)上的進(jìn)步以及傳感器系統(tǒng)的集成化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，對(duì)機(jī)電一體化的智能化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了有力支持。智能化機(jī)電一體化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和實(shí)際的應(yīng)用，對(duì)人的操作和工作量的減少能發(fā)揮積極作用，可有效減少人的腦力勞動(dòng)。機(jī)電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展將實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展比較迅速。進(jìn)入新的時(shí)代，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo)將得到實(shí)現(xiàn)，在遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用作用上將更加突出，同時(shí)會(huì)提高機(jī)電一體化的功能性以及安全性。機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)化趨勢(shì)比較突出，也就是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的模式化以及開放式的總線結(jié)構(gòu)應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)的靈活性組態(tài)就有著鮮明呈現(xiàn)。在系統(tǒng)化的發(fā)展中，能加強(qiáng)通信功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程以及多系統(tǒng)的通信。不僅如此，機(jī)電一體化的發(fā)展也會(huì)向著微型化方向邁進(jìn)。這主要體現(xiàn)在電子部件的微型化，在產(chǎn)品的體積層面不斷縮小等。這樣就會(huì)促進(jìn)機(jī)電一體化的設(shè)備運(yùn)行效率提高，靈活性更加突出。

四、小結(jié)

綜上所述，機(jī)電一體化的發(fā)展中，技術(shù)的升級(jí)進(jìn)步對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的優(yōu)化起到了很大促進(jìn)作用。我國(guó)在機(jī)電一體化的發(fā)展中有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但是在發(fā)展中存在著諸多不足。從理論上對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)進(jìn)行研究分析，就能為實(shí)際機(jī)電一體化發(fā)展提供理論支持，帶動(dòng)我國(guó)機(jī)電一體化領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

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篇4

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;機(jī)械工程;發(fā)展

機(jī)械工程不僅僅是工業(yè)領(lǐng)域有關(guān)，其與醫(yī)學(xué)的發(fā)展也存在著密切的聯(lián)系，醫(yī)院中的各類醫(yī)學(xué)設(shè)備都屬機(jī)械工程的范疇，所以在機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化具有一定程度上的必要性。具體的說(shuō)，傳統(tǒng)機(jī)械工程受到應(yīng)用條件的限制，無(wú)論是在工作質(zhì)量方面還是在工作效率方面都無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)需求，不利于醫(yī)學(xué)等行業(yè)的發(fā)展，而機(jī)電一體化作為機(jī)械工程當(dāng)中的主要控制系統(tǒng)，其存在著多種先進(jìn)的技術(shù)，能提升機(jī)械工程的工作效率，保證機(jī)械工程的工作質(zhì)量，同時(shí)還可以節(jié)省成本，避免資源的浪費(fèi)。據(jù)此，本文對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行分析，希望能夠?yàn)闄C(jī)電一體化在現(xiàn)實(shí)中的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1機(jī)電一體化的概念

想要對(duì)整體問(wèn)題進(jìn)行分析，就必須要在一定程度上對(duì)機(jī)電一體化的概念進(jìn)行明確。所謂機(jī)電一體化主要就是科學(xué)技術(shù)與機(jī)械工程結(jié)合的機(jī)械知識(shí)體系，作為一門具備創(chuàng)新意義的新興學(xué)科，機(jī)電一體化不僅僅包括著電子信息技術(shù)，還具備數(shù)據(jù)應(yīng)用功能，能夠?yàn)闄C(jī)械工程未來(lái)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在國(guó)家經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的背景下，機(jī)電一體化也成為了提升機(jī)械工程工作效率的重要手段，由此可見(jiàn)，機(jī)電一體化的實(shí)踐價(jià)值較為明顯，通過(guò)機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)的相互融合，能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械進(jìn)行控制的目的，以軟件控制機(jī)械，這一技術(shù)也適合在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用。以上所述，基本就是機(jī)電一體化的概念。

2機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用研究

2．1機(jī)電一體化系統(tǒng)中控制技術(shù)在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中存在控制技術(shù)，在沒(méi)有對(duì)控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，需要依靠相關(guān)的工作人員對(duì)工程的控制點(diǎn)進(jìn)行判斷，不僅效率較低，同時(shí)也無(wú)法達(dá)到應(yīng)用的精度，為了對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解決，進(jìn)一步的完善機(jī)電一體化系統(tǒng)，相關(guān)人士根據(jù)具體的工程特點(diǎn)對(duì)控制技術(shù)進(jìn)行了完善，使其具備了自動(dòng)化的特征，較好的解放了人力，提升了效率，無(wú)論是在效率控制的相關(guān)問(wèn)題上還是在速度控制的問(wèn)題上，技術(shù)的具體應(yīng)用精度都得到了提高。控制技術(shù)具備自動(dòng)化特征，與機(jī)電一體化技術(shù)的關(guān)系十分密切，想要提升機(jī)電一體化技術(shù)的效果就必須要對(duì)控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，而從目前的實(shí)踐應(yīng)用情況來(lái)看，雖然控制技術(shù)已經(jīng)得到了完善，但仍然還存在著一些問(wèn)題需要解決，所以相關(guān)人士應(yīng)持續(xù)優(yōu)化控制技術(shù)，充分發(fā)揮機(jī)電一體化系統(tǒng)的價(jià)值，詮釋機(jī)電一體化系統(tǒng)的作用，保證整體系統(tǒng)都具備自動(dòng)化的特征，更好的提升控制機(jī)械的效率［1］。例如目前一些三甲醫(yī)院已經(jīng)開始通過(guò)自動(dòng)化機(jī)械為患者送藥，說(shuō)明機(jī)電一體化系統(tǒng)中的控制技術(shù)水平正在不斷的提升。

2．2機(jī)電一體化系統(tǒng)中信息處理技術(shù)在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中存在信息處理技術(shù)，這也是機(jī)電一體化系統(tǒng)中最具應(yīng)用難度的技術(shù)類別之一，目前在對(duì)信息處理技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中還存在著一些問(wèn)題，需要專業(yè)人士對(duì)其進(jìn)行不斷的研究，提升機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用效率。除此之外，在機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中最關(guān)鍵的技術(shù)基本就是信息處理，該技術(shù)還存在著很大的發(fā)展?jié)摿Γ粌H僅會(huì)影響到機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的效果，還決定著機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理的效率，尤其是在機(jī)械工作當(dāng)中，信息處理技術(shù)決定著機(jī)電一體化系統(tǒng)的具體表現(xiàn)。所以，相關(guān)人士應(yīng)在對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中充分重視信息處理技術(shù)，減少一切的干擾因素，避免外界因素對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行影響，另外還應(yīng)該注意信息處理過(guò)程中的一些細(xì)節(jié)，針對(duì)其應(yīng)用特點(diǎn)對(duì)使用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定，及時(shí)處理相關(guān)故障。

2．3機(jī)電一體化系統(tǒng)中檢測(cè)傳感技術(shù)在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中存在檢測(cè)傳感技術(shù)，檢測(cè)傳感技術(shù)的重要性相比較于信息處理技術(shù)雖然較為遜色，但仍然需要在機(jī)械工程當(dāng)中進(jìn)行合理應(yīng)用，檢測(cè)傳感技術(shù)的靈敏度較高，精度較強(qiáng)，想要對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用具有一定難度，由于機(jī)電一體化系統(tǒng)中存在著很多的傳感器，所以檢測(cè)傳感技術(shù)能夠通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)人類感受器官的相關(guān)功能，通過(guò)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，不僅僅可在各個(gè)方面發(fā)揮作用，同時(shí)也具備著全面的功能，可解決機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，進(jìn)一步發(fā)揮機(jī)電一體化系統(tǒng)的作用，豐富機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能［2］。機(jī)電一體化系統(tǒng)中的傳感技術(shù)對(duì)質(zhì)量的要求較高，所以相關(guān)人員也需要對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行完善，確保其應(yīng)用效果在現(xiàn)實(shí)情況中能夠持續(xù)提升。

3機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的未來(lái)應(yīng)用方向

在機(jī)械工程中，機(jī)電一體化系統(tǒng)的未來(lái)應(yīng)用方向如下:想要持續(xù)提升機(jī)械工程的穩(wěn)定性并促進(jìn)其發(fā)展，就必須要合理的應(yīng)用機(jī)電一體化系統(tǒng)，而在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，需要不斷完善機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能，提升機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行效率，簡(jiǎn)化機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本流程，為機(jī)械工程的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外，相關(guān)人士需要注意一點(diǎn)，雖然在機(jī)械工程中機(jī)電一體化系統(tǒng)存在著發(fā)展?jié)摿Γ窍胍_保發(fā)展過(guò)程中不出現(xiàn)較為嚴(yán)重的問(wèn)題，減少相關(guān)的損失，就必須要根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)際情況不斷加強(qiáng)設(shè)計(jì)水平，使其具備智能化的特點(diǎn)。在未來(lái)的發(fā)展中，機(jī)電一體化系統(tǒng)必須要具備智能化的特點(diǎn)，只有如此才能夠通過(guò)機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械工程未來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行引導(dǎo)。在我國(guó)科技水平已然較強(qiáng)的情況下，很多具備智能化特征的機(jī)器都已經(jīng)融入到了各行各業(yè)當(dāng)中，所以機(jī)電一體化系統(tǒng)需要在此背景下持續(xù)進(jìn)行發(fā)展，相關(guān)人士也該將多種不同的智能技術(shù)融入到機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中。除此之外，在人們的環(huán)保意識(shí)水平已經(jīng)得到提升的背景下，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)很多人都開始注意環(huán)保問(wèn)題，這也要求機(jī)械工程在對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中必須要融入環(huán)保理念理念，減少對(duì)資源、能源的消耗，避免對(duì)人們的生活環(huán)境產(chǎn)生影響。由于傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展會(huì)影響人們賴以生存的環(huán)境，所以在機(jī)電一體化系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展中，融入綠色環(huán)保理念十分必要，這也有利于對(duì)工作效率機(jī)芯提升并落實(shí)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策［3］。具體的說(shuō)，在機(jī)械工程中對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，需要整理相關(guān)的廢料，并爭(zhēng)取對(duì)廢料進(jìn)行利用、回收，不僅僅可以提升經(jīng)濟(jì)收入，避免資源的浪費(fèi)，還可以減少對(duì)環(huán)境的影響，豐富機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能。

篇5

1 機(jī)電一體化的基本概念

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，亦可稱為機(jī)電整合，英語(yǔ)稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成，它是在機(jī)構(gòu)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。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展概況

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，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展。現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，它的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化，智能化。

但在20世紀(jì)60年代以前，機(jī)電一體化就已經(jīng)開始發(fā)展了。在這一時(shí)期，人們?cè)诓恢X(jué)中就已經(jīng)在利用電子技術(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。20世紀(jì)70～80年代，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)，也就是在這一時(shí)期出現(xiàn)了機(jī)電一體化這一名詞。20世紀(jì)90年代后期，開始了機(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。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化；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，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。據(jù)了解，我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，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。因此，機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下：

（一）智能化

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。它是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一。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，吸收計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、心理學(xué)、生理學(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)。故智能機(jī)電一體化產(chǎn)品也具有這種能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)

（二）數(shù)字化

微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，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，數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程控制操作、診斷和修復(fù)。

（三）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)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。但機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

（四）網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展后的突出成就是網(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)、教育以及日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。而各種網(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)正在興盛，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。

（五）微型化

微型化是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。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)，微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

（六）系統(tǒng)化