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机电一体化的基础精选(九篇)

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机电一体化的基础

第1篇:机电一体化的基础范文

关键词:机电一体化;工程机械;发展方向

一、现代工程机械正处在一个机电一体化的发展时代

引入机电一体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合,可以极大地提高了工程机械的各种性能,如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性,操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机械的许多领域,如摊铺机和平地机的自动找平,摊铺机的自动供料,挖掘机的电子功率优化,柴油机的电子调速,装载机、铲运机变速箱的自动控制,工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展,对工程机械的性能要求不断提高,电子控制装置在工程机械上的应用更加广泛,结构将更加复杂。特别是随着我国进口及国产工程机械保有量的逐年增加,如何用好、管好这些价格昂贵的工程机械,使其发挥最大的效率,是工程施工部门所面临的一个重要的问题。为帮助广大工程机械使用人员、维修人员、管理人员对工程机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面简单的介绍与论述。

现代工程施工中,工程机械的性能、自动化程度及其经济性等可直接影响到施工工艺的好坏;而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。电子控制系统已成为现代工程机械技术水平的一个重要依据。

二、现代工程施工要求工程机械具有以下性能

生产效率高且能量损失小,节约能源;自动化程度高,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全,使用寿命长;具有较好的经济性;高的技术价格比和低的制造与使用成本;操作简单、轻便、劳动强度低,驾驶员的工作条件好,具有运行状态监视、故障自诊及自动报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修作业时间。

目前工程机械的电子控制系统主要实现如下功能:

1.电子监控、自动报警及故障自诊

即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控,工作中一旦出现异常现象,能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善驾驶员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。

2.节能降耗,提高生产率

传统工程机械的能量利用率较低,例如液压挖掘机的燃料能量利用率仅为30%左右,如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。日本小松公司挖掘机采用新型节能控制器,具有良好的节能效果,燃料可节省23%;日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统,通过对发动机和泵的综合控制,使功率的利用率可达98%,同时生产率也大大提高。

3.柴油机的控制

采用电子调速器,电子油门控制装置,自动停机装置,自动升温控制装置等。

4.提高作业精度

自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高。采有超声波技术的自动供料系统,使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节,进一步提高了摊铺质量。推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子控制,不仅提高了作业精度和作业效率,而且也减轻了操作人员的劳动强度。

5.作业过程的自动化或半自动化

工程机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产率,并减少因操作者的经验不足对作业精度的影响,例如,日本三菱公司的挖掘机设有挖掘轨迹控制系统,操作者在控制板上设定好铲斗运动轨迹的形状后,微机控制系统能够根据各种角度传感器的信号,自动控制动臂、斗杆和铲刀的运动,实现各种特定开口和断面沟槽、斜面的精确挖掘,使挖掘作业实现了自动化。

三、机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多种学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面:

1.智能化。智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。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、生理学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能是不可能的,也是不必要的。

2.模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。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、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元,是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突,近期很难制定出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,模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.网络化。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的应用使家用电器网络化已形成优势,利用家庭网络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,能使人们待在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

4.微型化。微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,国外称其为微电子机械系统,泛指几何尺寸不超过1cm?的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展,微机电一体化产品体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势,微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包

括光刻技术和蚀刻技术两类。

5.环保化。工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,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,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,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,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。

第2篇:机电一体化的基础范文

【关键词】教学特点;教学问题;教学现状

中职学校常存在留守儿童多,单亲家庭多,问题学生多,逆反情绪多的“四多型”学生。他们在这样的环境中成长,容易形成缺爱、缺勇、缺信、缺敬、缺情的“五缺型”无力感动的特殊学生群体。

眼下的电子技术课程存在课程过多、过全、过难,学科化的课程结构等现象。学生出现因为听不懂、学不会,课堂教学中消极的学习行为。面对这一缺爱的特殊学生群体,我们应该及时分析问题、提出可行性的策略。

实训课,是在教师的指导下,学生对某一独立专题进行电路的制作与调试,通过实训来培养学生分析问题、解决问题的综合能力,使学生掌握本课程的实际操作技能。经过多年实践,实训课在电子技术课程教学中的重要作用已经凸显出来,从而推动了课堂教学,使实训课与课堂教学相辅相成,有机地融为一体。

本学期,《电子技术基础》课程根据学校工作计划,以及教导处的部署,本学期做了以下几项工作:

一、一体化教学的内涵特点

一体化教学法是充分利用现代教育技术,将理论、实验、实训等教学内容一体化设置;讲授、听课与实验、操作等教学形式一体化实施;教室与实训场地等教学条件一体化配置;知识、技能与素质等职业要求一体化训练,由此形成融知识传授、能力培养、素质教育于一体的一种新型教学方法。同常规教学法相比,一体化教学主要有以下几个方面的不同:

1教学的组织者不同

常规教学法的课堂组织者主要有理论教师、实训指导师等,其分别承担不同的教学任务。而一体化教学的课堂组织者主要是一体化教师,即理论讲解与操作辅导为一人所承担。显然,一体化教师的教学任务是多方面的,其本身所具有的知识也是多方面的,既要有较全面的理论知识,又要有扎实的操作技能,更要有丰富的课堂组织与管理经验。

2教学的场所不同

常规教学的场所主要有理论教室、实训车间、实验室等,而一体化教学的场所主要是一体化教室。一体化教室是将理论教室、实训车间、实验室合为一体,其间即包括理论教学用的桌椅、黑板,也包括实操教学用的设备、工具、仪器仪表,还包括现代教学手段所用的电脑、投影、音响、电子黑板等多媒体教学设备。所以一体化教学场所设备多,其管理较常规教学场所的管理要困难得多,特别是人身安全、设备安全、使用班次要引起管理者的高度重视。

二、新形势下课程教学面临的问题

1课时压缩前提下的教学内容保证

我校非电类专业学生电类课程的课时不断压缩,但教学内容广而博,使得在教学过程中遇到诸如知识把握不足、内容讲解不到位等困难。电类课程的学习需要学生具备初中物理和数学方面的基础和兴趣,由于选择中职就读的学生存在初中因为诸多因素错过学习的机会,导致学生基础偏弱。因此,教师必须有效组织教学内容,将电路知识、模拟电子知识和数字电路知识有机结合,并在此基础上进行适当的删选,形成适合于非电类专业学生的内容体系结构,在有限的教学时间里让学生接受知识、理解知识、应用知识,满足教学的要求。

2如何提高学生的兴趣和积极性

学生课程学习的兴趣和积极性直接决定了课程教学过程成败。由于是非电类专业,学生往往认为电学课程是“副课”,不重要,从而影响了学习兴趣和积极性。因此,如何在教学过程中正确引导学生学习,提高学习电学知识的积极性,从而提高教学效率和效果,是教学人员面临的问题。在教学过程中,要充分调动学生的积极性,通过讲授日常生活中电子应用实例(音乐门铃、报警器、感应灯、电子钟等),讲授学生新型电子产品DIY案例,鼓励学生参加技能竞赛等措施,丰富教学内容,从而提高学生的学习兴趣。

三、电工电子课程教学现状

1缺少新的教学方法

中职教学的最终目的是要培养一线技术应用型人才,但是目前的课堂教学只是围绕电工电子教学的教材而展开,缺少新的教学方法尝试,使得教学模式单一枯燥,不能引起学生的学习兴趣,往往会陷入知识简单重复的尴尬地位。因此,采用什么样的教学方法,才能使学生既巩固所学理论知识,又提高专业实践操作水平称为教学改革的重点,必须要进行不断的教学实际研究,结合现阶段先进的教学理论和电工电子教学的现状进行教学改革。

2缺少实验教学的创新

电工电子教学的实验教学是必不可少的,但是从现阶段的教学情况来看,各类高校对于电工电子的实验教学不够重视,缺少相关的实验教学改革创新,还在重复着类似于高中教学模式的实验教学。现今的电子电工实训课程的内容,大多是为验证理论的正确性和加强理论学习的认识性而设置的验证性的实验。如单级放大电路性能的研究、比例运算放大电路功能验证等实验。对于此类实验来说,学生很难产生较高的期望,验证的结果往往也都在学生的预料之中,不会有任何的意外。这种实验教学的设计过程往往也是固定的,学生参与设计的情况特别少。这样的教学结果就是学生一味地依靠书本,进入工作岗位之后,一旦出现书本上没有提及的情况,就会束手无策,这就明显是教学上的失误。

3缺少学生实训环节

电子电工教学不同于其他理工类教学,其实训要求是比较高的。但是,现阶段的学校教育却缺少专门的学生实训环节,即使有也一般与实习训练合二为一。要知道实训不同于实习,实训是在教学过程中随时进行的实际操作训练教学,在电工电子教学中有着重要的操作概念,是不能被取替的,必须受到应有的重视。而且,在教学过程中教师也必须尽可能地设计一些实训环节,保证对教学内容的巩固。

上述教学方法的改革成效显著,表现为:学生积极主动参与了教学过程;现代信息技术有效运用大大调动了学生的学习积极性,充分展示了学生的个性,并提高了教师的教案质量;构建《电子技术基础》的课程知识体系。路漫漫,我将在教学生涯中且行且思,心中有学生,怀揣梦想,追寻职业梦。

第3篇:机电一体化的基础范文

关键词:软件操作;提示信息;操作结果

中图分类号:G64文献标识码:A

引言

我国在电算化会计应用过程中,大都采用通用的商品化会计软件,所以在电算化会计的实践教学过程中,是以商品化会计软件为基础的。而在实践教学过程中,学生经常会遇到大量的问题。笔者根据多年的教学经验,对实践教学过程中易出现的问题进行总结和分析。

一、重视控制参数,提高对提示信息的理解力

在电算化会计实践教学过程中,在业务处理之前,需要对建立的学习账套基本参数进行设定。在账务处理前需要决定是否要进行制单序时控制、支票控制、可以使用应收受控科目、现金流量科目必录现金流量项目等信息。在讲解这些信息时,也给学生详细介绍过这些信息设置的后果,但由于正常操作情况下这些信息是不起任何作用的,就常常被学生所忽视,而碰到这些控制信息起作用,正在进行的工作无法完成时,不能正确处理这些问题。

实践课时,有学生举手,“老师,你看,我凭证上所有的内容都填写正确,但是凭证就是保存不了,怎么办?”看学生的电脑界面,确实这张凭证的填写符合凭证输入的所有条件,但为什么保存不了呢?这时,可让学生再保存一次,这时系统就会再次出现错误提示信息:“日期不序时,上张凭证1月23日”。这时学生看也不看,就直接确定,等待老师的回答。这时就要给学生指出提示信息,让学生认真去看提示信息,理解提示信息包含的意义。这句提示信息包含了三个含义:一是在本套账中选择了制单序时控制;二是这类凭证的上一张凭证已经处理到了23日;三是本张凭证填写的日期是20日。根据序时控制(按时间的先后顺序处理业务,即1日业务处理完,再处理2日业务,2日业务已经处理,时间已到2日,就不能再处理2日以前的业务)的要求,那么就不能再处理23日以前的凭证,所以系统不能保存这样的凭证。

遇到这样的问题,就应着重强调提示控制参数的重要性,提醒学会查看提示信息,并理解提示信息的含义,得出相应的解决方案。具体可通过以下三种方法来实现:一是可以修改本张凭证的填制时间;二是可以修改上张凭证的日期,查看上张凭证的日期是否错误,如果上张凭证有误,就直接修改上张凭证;三是可以修改控制参数,去掉制单序时控制的选择,没有序时控制,凭证填写日期只要合法即可,这张凭证就可直接保存。

二、分清角色,学会查看操作结果

在会计工作过程中,为了保证会计信息的正确性,采用了多人员、多环节的监督制度。在整个教学过程,学生需要扮演多重角色来完成不同的工作。这就要求在处理账套信息前,先进行财务分工,完成不同的角色定义,在处理不同的工作时要由相应的角色来完成不同的工作。

在实践课程中,日常业务处理实践流程如下:凭证输入-保存-审核(电算化后,审核依然是一个人工完成的过程,在系统内仅表现为最后一个环节,即审核正确后直接签字。实践教学过程为了节省时间,只执行签字)-记账-查看账簿数据。这一流程至少需要两个角色来完成,输入及审核人员。但是,一部分同学在处理业务时嫌烦,不愿意更换操作员,既然账套主管有全部的处理权限,就想以账套主管的身份完成所有的工作,最后查询实验结果时发生错误,账簿上没有本期发生数据,期末数据与期初数相同。因为在账务处理过程中要求,制单人与审核人不能为同一人,在填完凭证后,对凭证进行审核时,需要用有审核权的另一人来执行此项工作,学生用账套主管操作,做完凭证后立即进行审核,软件提示信息说明审核成功有几张,但是并没有引起学生重视,认为自己已经审核,直接记账,也不看记账是否成功,因为审核与记账这两项功能都是由计算机内部完成,不会直接看到操作结果,从而直接导致实验结果错误。

在本例中要让学生学会查看操作结果,虽然点击过审核,但审核成功的标志是审核人在每张凭证上签上自己的名字,记账成功的标志是查看未记账凭证张数为零。只有让学生明白这样的操作会产生什么样的操作结果,才能保证会计软件操作的正确性。

三、区分单据,明确各系统之间的关系

在会计信息系统内,将购销存作为一个特殊的部分独立处理,称为供应链或业务系统。在这些处理系统内,需要填写一些原始的会计凭证(单据),如销售发票、采购发票、入库单、领料单等。这些单据都应在相应的系统内填写,如销售发票应在销售系统内填写,采购发票在采购系统内填写、入库单与领料单应在库存管理系统内填写等。

这些业务单据生成后会与账务系统发生关系,如销售业务发生后,除了在销售系统填写相应的销售发票,如果款项尚未收到,则需要在应收款管理系统内确认这笔应收款,在收回这笔款项时,应填写相应的收款单。如果单位并没有启用销售系统,只启用了应收款管理系统时,那么销售发票就要求在应收款系统内填写;但是,有的单位既启用了销售系统、又启用了应收款管理系统时,那么销售发票就要求在销售系统内填写,这样一部分同学就容易出现概念不清,对业务流程发生较大的混乱,老师就应加强对业务流程的讲解,让学生明确业务之间的关系。

四、了解业务内容,强调期末业务之间的前后关联性

在会计信息系统内,每个会计期末都需要处理大量的经济业务,称为期末业务。这些经济业务平常不能处理,只能在期末进行,如期末费用的分摊、相关费用的计提,成本的结转、税费的计算以及期间损益的结转等业务。

在处理这些经济业务时,大多商品化会计软件都提供了期末自定义转账功能以及部分专门结转功能(如期末结转汇兑损益以及期间损益的结转等),这些业务不但依赖本期的日常业务,它们之间也存在关系,如只有把税费处理完,才能完成期间损益的结转,有的同学嫌麻烦,做完一笔业务,就要换人审核,再处理下一笔业务,再审核、再处理,还不如干脆直接一次生成,再一次性审核,完全不考虑业务之间的衔接关系,导致期间损益类账户期末有余额,甚至一部分账面发生错误。这时就要强调业务的衔接关系,要让学生学会区分,如果这笔经济业务涉及的会计科目在以后的经济业务中再次出现,就必须审核后再处理下面的经济业务。

五、确认数据源,理解报表公式的真实含义

会计报表的手工编制是一项工作量比较大的工作,但在会计工作信息化以后,变得比较简单,不需要手工计算数据,只要利用会计软件提供的函数,告诉计算机在哪儿取什么数就可以,这就是公式定义。作为初学者,商品化会计软件大都提供了一些模板,可以借用这些模板来加深对于报表公式的理解,但不要照搬使用。在报表公式定义时,要理解公式有一定灵活性,公式是根据单位经济业务的不同来定义的,要侧重理解函数的每个参数的真实涵义,正确定义公式。

如对于期末取数函数中借贷方向参数的理解与应用,借贷方向参数在使用时有三种选择,一是取借,二是取贷,三是取默认的方向。其中,前两种取数都比较好理解,但是第三种取默认的方向,那方向到底是借还是贷呀,方向的借贷在于建立科目时定义的科目余额方向,如果定义为借,则取借,否则反之。那如果定义科目时为借,和在定义公式是参数直接取借是不同的,如果这个科目所有的明细科目余额方向一致,则结果一样,反之,如果这个科目的明细科目中余额有借有贷,则结果不相同。在资产负债表中“应收账款(科目定义时余额方向选择为借)”项目公式的定义:应收账款如果明细账中贷方余额的话,表示预收款,不能在这里反映,所以定义公式是一定要指明只取其中的借,而不能取默认余额。

六、结束语

在电算化会计实践性教学过程中,一定不要忽视理论教学的重要性,要结合自己所学的会计知识,灵活使用。不要让学生有“我只要按照实验教程上的实验步骤,做出实验结果,就是我会使用会计软件”这样的想法,一定要让学生拥有融会贯通,善于思考、总结,熟练使用会计软件的操作能力。

(作者单位:陕西财经职业技术学院)

主要参考文献:

第4篇:机电一体化的基础范文

关键词:电气工程;自动化;问题

前言

下面首先探析了电气工程及其自动化的发展现状,其次分析了电气工程中的问题,最后就电气自动化中的问题及对策进行了进一步的研究。

一、电气工程及其自动化发展现状

1.依靠信息技术发展

网络技术、计算机技术、通信技术等信息技术在当今社会各个产业的发展中得到了广泛的应用,其中对信息技术的使用是电气自动化系统中最重要的方面,它具有科学性、高效性和实用性的特点。信息技术在电气自动化系统中的使用主要表现在两个方向。第一,表现在管理层面。例如人力资源管理、会计部门核算工作的相关数据的存取,管理层利用信息技术对基层生产线的实时监控。第二,表现在电气自动化系统和设备的比较层面,由于数据比较的功能是信息技术的一个重要特点,所以可以对不同设备的信息数据进行一个比较,这在市场经济条件下表现出实用价值;随着微电子和微处理器技术的普遍应用,曾经定义明确的设备界限开始慢慢的模糊,以信息技术为基础的通讯能力、软件结构和统一的组态环境就变的必不可少。

2.DCS控制系统

DCS控制系统即分布式控制系统,以微处理器为基础,以控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调为设计原则的仪表控制系统。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。与传统电气控制系统相比较而言,更为高级和先进,是一种比较完善的控制与管理系统。DCS控制系统操作层采用WINDOWS NT操作系统;控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的安全性、实时性和可靠性。

3.采用集中控制手段

将各种信息统一放入一个处理器中综合处理就是集中控制,这种集中控制手段存在明显的缺点。第一、集中控制会使所有的信息集中在一个的处理器中,会大大降低电气自动化系统的运行速度,从而使整个系统的运行受到影响。第二,集中控制使全部信息都存入主机内部,导致主机容量不断减少,后期为了保证系统正常高效的运转,就需要增加电缆数量,大大的增加了系统运行的成本。

二、电气工程的问题及对策

1.电气工程的问题分析

电气工程的问题主要表现在以下两个方面。首先便是电气工程的质量问题。大多数电气工程管理部门在工程质量管理工作方面都普遍存在认识不到位的现象,即过于关注对工程质量的检测,而忽略了对施工质量的管理与控制。这不仅影响了电气工程的施工进度,还降低了电气工程的质量,不利于电气相关部门竞争力的有效提升。另外就是电气工程的节能问题。电气工程为了从多方面的满足建筑项目的建设需求,不仅需要提供照明和温度调节,还需要对保证必要的能源量,在此过程中,则很难避免产生能源浪费的问题。因此,能源浪费造成的资源利用率的降低,也成为了阻碍电气工程发展的又一大重要问题。

2.电气工程问题的对策分析

首先,加强电气工程质量的管理力度。具体来说,既是加强电气工程质量管理队伍的建设力度,对相关管理人员展开定期的培训,以不断提升其对工程质量管理的认识和业务水平;将竞争机制和激励机制进行不断完善,以有效提升员工的积极性与主动性。与此同时,对电气工程的原材料和设备管理进行严格的控制。对于进场的材料及设备,要对其出厂报告及质量证书进行严格的检验,只有通过检验的材料或设备才能够投入到施工现场进行使用,以此有效保证电气工程的质量控制水平。其次,对电气工程节能设计进行优化。相关电气部门应有效找出消耗、浪费能源较高的环节,并在保证满足实际工业生产需求的基础上,有针对性的对节能设计进行改良与优化。例如,在建筑的照明方面,应当尽量利用自然光来代替照明设施,并将寿命长、功效高的智能照明装置安装在走廊等地方,以充分发挥智能照明的智能化的作用,将照明所需的电能消耗降到最低。

三、电气工程自动化存在的问题及对策

1.电气工程自动化存在的问题

电气工程自动化存在的问题主要体现在以下三个方面。其一,网络架构不够统一。相关企业及部门不统一的网络架构,严重阻碍了电力工程自动化系统的有效建设;再加上不同企业之间在程序接口上的差异性,使得软、硬件信息数据的交流与运输受到严重影响,不利于实现企业间资源信息的共享。其二,电气自动化系统的集成性不高。我国现阶段的电气自动化的程度较低,大多数都还停留在多岛自动化的层面上。而这种多岛自动化往往由于功能单一的局限性,而不能实现信息的共享,这便很大程度上影响了电气自动化功效的充分发挥。其三,电气自动化技术的使用一定程度上受主观支配。相关技术人员在开发和应用电气工程自动化技术的过程中,往往容易被主观意识所支配;再加上各技术人员在技能水平上存在差异性,便使得自动化平台之间的差异也较大,进而造成电气工程自动化成本的增加。

2.电气工程自动化问题的对策分析

首先,实现电气工程的科技化。将先进的技术设备引入到电气工程自动化的建设与发展中,并利用新技术、新材料及新设备的应用,来将我国电气工程自动化程度进行不断提升,与此同时,以降低能源消耗为重要方向,对节能技术进行不断研究与创新。其次,实现电气工程的信息化。加强网络技术、计算机技术与自动化技术的结合,并将网络通讯技术有效应用到计算机的优化与仿真技术以及人工智能分析,和电气设备的设计与运行中,以有效促进电气工程自动化的实现。再次,实现电气工程的开放化。将计算机网络技术应用到电力系统的各个元件和局部系统的监督和调解中去,并利用计算机网络技术来完成信息的实时交换和网络资源的共享,进而实现电气工程自动化管理、决策和控制的一体化。

结语

总而言之,电气工程及其自动化作为现代工业发展的核心技术,在现代化工业的生产中有着不可替代的重要作用。而相关企业要想有效促进电气工程及其自动化的发展,就必须要加大人才的建设力度,将相关制度规范进行不断完善,并在引进先进技术设备的同时进行自主研发。唯有如此,才能让我国电气工程及其自动化迈向一个新的台阶,进而促进我国现代化工业事业的稳步发展,为提高我国综合国力打下坚实的基础。

参考文献:

[1]雷定雄、李亮.电气工程产学研实验室配套设计[J].实验科学与技术.2014.

第5篇:机电一体化的基础范文

关键词:PSB模型 Matlab软件 电力系统 仿真分析

0 引言

国内常用的电力系统仿真软件是中国电力科学研究院的综合程序PSASP[2-,它涵盖了电力系统分析的常见功能.并允许用户按照自己的需要设计特殊的模型而无须了解PSAsP内部结构和编程设计的条件.但是用户建模时的数据环境必须使用系统表内规定的信息,所以在仿真较复杂的控制手段时灵活性较差[3]。与PSASP相比SPS建模方便灵活。在Simulink环境下SPS可以结合其他功能强大的工具箱构造出令人满意的模型,实现对复杂控制的仿真,SPS还允许用户使用现有的基本功能模块与自己编制的算法生成自定义模块并将其加入到元件库中,从而最大限度地减少模型误差、提高精度[1]。

1 主电路设备选择和分析计算

低压无功补偿装置主要用丁^10 kv线路的配电变压器低压侧,补偿公用变、专用变低压用户设备运行中需要的元功功率。这砦公用变、专用变的容量一般在500 kV-A以下,设计有30 kvar,45 kvar,60 kvar和90 kv8r等4种标准无功补偿装置。对4种标准容量的无功补偿装置,大容量的装置按4—2一1分组组合,可对无功功率实现7级阶梯式调节;小容量的装置可采川2—1分组组合和固定补偿加2—1分组组合的调节方式。斟3给出的是总容量为60 kvar无功补偿装置[2]。

2 PSB模型与算法特点

定补偿加2一1分组组合的调节方式:其中.固定补偿容量为15 kvar,采用BsMJ0.4一15—3型电容器;单元l的补偿容晕也是15 kvar,电容器型号与圊定补偿电容器牛u同;单元2的补偿容量为30 kvar,用BSMJ0.4—30一3型电容器。补偿装置分组容嚣和接线确定之后,依据各回路中的额定电流,主电路没备不难选择和确定。主电路设备、元件选择的原则是保证补偿装置能可靠工作对本例补偿装置的主开关为Dz20J一200刊125 A的空气断路器;与单元l和单元2配合的交流接触器,分别为CJ20—40和cJ20—63型接触器;装置熔断器、避雷器、导体等器件的正确选择,都是保证装置可靠]:作的前提本例机电一体开关控制单元无功补偿装置,电存器组采用A,c两相控制的二三角形接线方式,机电一体7F关单元的晶闸管元件总是在电流过零时断开,所以断开电容器上的电压常处于最大值(或正或负),由于电容器内部装设的放电电阻自放电现象,电容器上的电压会逐渐降低[3]。

3 仿真环境设置

在晶闸管重新投入时,需要考虑电容器上的剩余电压,当系统电压和电容器残压相等时,就是晶闸管开关投人的触发点。否则由丁电容器两端的电压不能突变,在系统电压和电容器残压羞值较大时触发晶闸管会产生很大的冲击。

4 开设Matlab技术课程的意义

计算机辅助设计技术,简称Matlab技术,是计算机科学技术的重要分支.它对T程设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域产生了极其深刻的影响。进入20世纪90年代,Matlab技术呈现加速发展的态势.受到社会的普遍重视。许多高校,特别是工科院校对Matlab技术的重要性和必要性的认识不断得到提高.在T科类专业普遍开设{Matlab)课.重视和加强(Matlab}课教学,是目前高校,特别是T科院校的重要举措,也是高校培养2l世纪高素质T程技术人才的迫切要求[3][4]。下科类专业有着共同的特点。它们的培养目标都是面向工程设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域,Matlab技术在这些领域中发挥着极其重要的作用。

5 仿真结果分析

在计算机科学技术飞速发展的今天.Matlab技术已成为工厂、企业、科研单位提高技术创新能力.加快产品开发速度。降低产品生产成本.促进科技成果转化.增强社会竞争力的一项必不可少的关键技术。目前.Matlab技术的发展突飞猛进,Matlab应用T作正在向深度和广度进军.世界发达国家已把掌握Matlab技术手段作为抢占制高点、增强竞争力、加快发展的重要条件.Matlab技术应用水平已成为体现现代化的重要标志之一[5]。面X寸CAI)技术的飞速发展和广泛应用.

结论

了解和掌握Matlab技术是对工科学生提出的一项最基本和最迫切的要求,也是工科学生走向社会.参与竞争.促进发展的前提和条件。系统介绍Matlab技术基本知识、基本概念和基本操作的{Matlab)课必须及时反映Matlab技术的最新成果,保持教学内容、教学方法和教学手段的先进性。承担培养人才重任的高等院校,特别是工科院校.对(Matlab)课的教学必须给予足够重视,培养和建立一支经验丰富和相对稳定的(Matlab)课教师队伍,组织教师积极开展{Matlab)课的教学改革.I:作,从教学内容、教学方法和教学手段卜精心研究、积极探索和大胆实践.逐步提高(Matlab)课的教学质量。促进学生计算机应用能力的提高.增强学生的社会竞争力。

参考文献:

[1]陆超,唐义良,谢小荣,等.仿真软件MATLAB PSB与PSASP模型及仿真分析[J].电力系统自动化,2000,24(9):23—27.

[2]马新华、陈国强.浅析煤矿机电管理存在的问题及改进对策[J].煤炭工业.2007(7).

[3]郭庆鼎;唐光谱;唐元钢基于自适应控制的双电动机同步传动控制技术的研究[J].机械工程学报2002(02).

第6篇:机电一体化的基础范文

关键词:故障排除 电阻测量法 直观法

电子技术是一门相对较难、知识琐碎的学科,学生普遍缺乏学习积极性。为了提高学习兴趣,在教学中,教师需要开展理论与实践相结合的教学模式,在实践中不断总结出简单易理解、学生感兴趣的内容。

一、故障排除的一般步骤

故障排除,通常的步骤包括:观察故障现象判断故障范围查找故障点排除故障检查电路功能。

1.观察故障现象

电路发生故障后,肯定会影响其正常功能,我们通过仔细观察(包括眼看、耳听、鼻闻、手摸及借助仪器测量、检查)就可能发现故障。例如,二极管整流稳压显示电路,若电路输出电压不正常(如无电压、电压低、电压高),我们都可以通过万用表的测量发现故障。

2.判断故障范围

判断故障范围是排除故障过程中难度较大的环节,方法是根据电路的工作原理和故障现象确定故障发生的部位。操作者必须非常熟悉电路的工作原理,了解并掌握现象,通过逻辑推理,合理地缩小故障可能发生的

范围。

3.查找故障点

确定故障发生的部位后,可通过选择合适的检修方法找到故障点(故障元件)。常用的检修方法有:直观法、电压测量法、电阻测量法、波形测试法、信号注入法等。查找故障必须在确定的故障范围内,顺着检修思路逐点检查,直至找到故障点。

4.排除故障

找到故障点后,必须进行故障排除(如更换原件、焊接、修补等)。在更换元件时要注意尽量使用相同规格、型号,并进行性能检测,确定性能完好后再替换。

5.检查电路功能

在故障排除后,应重新通电检查电路的各项性能指标,必须符合技术要求,恢复原来的功能。

二、故障排除方法

1.直观观察法

这是一种不用仪器仪表,仅靠检修人员的感觉(听觉、视觉、嗅觉和触觉)来发现故障的方法。在检查时,通过感官进行直观检查元器件有无变形、发热、烧焦和出现异味现象,这种方法如果掌握好,不但能很快查明故障部位,而且常能将明显故障(如元器件脱焊、连接导线断线、烧焦变色等)直接加以排除。

2.电压测量法

电压测量法就是使用万用表检测电路的工作电压,把测量结果和正常值作比较,从而发现故障的方法。电压测量法是最普遍使用的一种方法。

任何电子电路中的工作电流、电压都是在电路设计时已经确定好的。只要工作正常,数值必定在允许范围内,而且符合规定要求。当电路出现故障(如元器件短路、开路、变值、漏电等)时,便会导致工作状态发生相应变化,这就为我们找到引发故障的相关元器件提供了可靠的依据。电压测量法比较适宜判别直流电路的故障。

3.在路电阻测量法

虽然已经学过万用表电阻挡测量元器件的方法,但当元器件安装在电路时,要进行质量判别,就要使用在路电阻测量法。

在路电阻测量法就是对安装焊接在电路中的元件,用万用表电阻挡直接在电路中测量元器件的性能,大致判断其质量好坏的方法。应当注意,在路电阻测量法的测量结果要充分考虑周边电路对其测量值的影响;使用在路电阻测量法时,必须在电路断电的情况下进行,绝不允许带电测量;在路电阻测量法测出的结果只能作为初步判断,要准确判断故障元件,必须把该元件拆下来再测试确定。

在路电阻测量法可以大致判断电阻器、电容器、电感器、二极管和三极管是否正常,万用表一般放在较小量程(R×10Ω挡)。检测电阻器时,应测量正反两次的阻值,测量阻值均应小于或等于标称阻值,若其中有一次阻值大于标称阻值,该电阻器可能是开路或变阻故障;检测电容器时,测量阻值若等于零,该电容器可能是短路故障,而对电容器的开路故障一般无法判断;检测电感器时测量阻值若等于无穷大,该电感器可能是开路故障,对电感器匝间短路故障一般无法判断;检测晶体管PN结单向导电特性时,通过测量PN结的正反向电阻,来判断是否正常。

参考文献:

[1]王兆晶.安全用电[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.

[2]邵展图.电工基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.

[3]郭.电子技术基础(第四版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.

第7篇:机电一体化的基础范文

关键词:机械加工;机床;机电一体化

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.132

0 前言

机电一体化又称机械电子学,其主要是指利用计算机技术,信息技术,机械技术,电子技术,控制技术和光学技术实现智能化、模块化、网络化、微型化和系统化加工。机电一体化实现了加工技术、加工质量和加工精度的优化,对制造行业具有重大的贡献,也是我国经济飞速发展的主要技术支持之一。近几年随着机电一体化的逐渐发展,对传统机械加工机床的改造工作正在逐渐推广和普及。为进一步提升传统机械加工机床机电一体化改造效率和质量,对其实施改造分析具有重要的意义和价值。

1 机电一体化改造优势

随着机电一体化的逐渐推广和普及,人们对传统机械加工机床机电一体化的改造出现了不同的声音,其中有支持也有反对的[1]。就该种现象及机电一体化改造进行优势分析发现其具有以下几种优势。

第一,智能化优势。对传统机械加工机床实施机电一体化改造的过程中会利用计算机控制软件,实现软件更新,在保障机电系统的基础上实现智能化操作。在改造的过程中利用智能化软件实现人操作和组合,具有自行判断、自行筛选等基本逻辑功能,从而实现人类自动控制危险因素的实际操作。因此,对传统机械加工机床实施机电一体化具有优化其智能化的作用。

第二,个性化优势。机电一体化智能化优势是传统机械加工基础改造的必然趋势[2]。近几年随着社会经济体制和经济结构的逐渐转变,企业和人们对事物个性化的需求逐渐增加,进一步提升了对机械加工的个性化需求。而机电一体化改造能够实现结合实际发展需求,满足消费者个性化加工。在产品生产的过程中其微控系统根据市场调研需求自主的对产品实施升级方案制定,以满足智能个性化产品优势。

第三,高速化优势。机电一体化改造的过程中对机床的运转速度改造是其中关键的一环。利用微控系统实现机床主轴转速的提升,可以在传统机械加工机床转速的基础上提高2倍左右,明前的加快了加工的速度,为整个机床加工生产效益的优化奠定了基础[3]。此外,随着纳米技术的逐渐应用,纳米机床机电一体化改造更是实现了高效率、高精度的机械加工。因此,机电一体化改造具有其高速化发展优势。

第四,绿色环保优势。机电一体化改造不仅能够在技术、效率、性能等上现传统机械加工机床优化,在其绿色环保上能够降低材料和燃料的使用,从而利用高新技术手段降低对环境的污染。随着绿色能源的创新和发展,以绿色能源为基础的机电一体化机械加工机床必将成为机械加工机床改造优化的主流趋势。

2 传统机械加工机床机电一体化改造注意点

针对实践工作中对传统机械加工机床机电一体化改造的工作经验,结合理论知识和内容,提出未来在传统机械机电一体化改造的过程中需要从以下几方面注意处理。

第一,在改造稳定性上。对传统机械加工机床实施改造的过程中需要在现有机械设备的基础上进行改造。由于传统的机械加工机床的加工一般采用的是焊接的方式,且材料的使用上一般是坚固的铸造件。经过改造之后需要将其改变为高性能和高精确度的结构。因此,在改造的过程中需要从其铸造件的性能出发,注重改造的整体性,在不破坏设备本身结构的基础上,保障机械加工机床的整体稳定性。

第二,在设备为维修操作山。对传统机械加工机床实施改造的过程中在其设备维修改造上为了进一步实现机电一体化操作,也会对其维修性能实施改造,为改造后机电一体化机械加工机床的日常使用和维护提供保障。因此,在其维修改造的过程中必须对其维修周期和故障诊断性能实施计算机信息处理和逻辑程序编制,以保障设备维修操作的安全性和高效性[4]。

第三,在技术运行改造上。在实施技术运行改造的过程中必须按照技术该噶发展方向速度对其进行改造,采用循序渐进的技术改造方案,从而保障实时提高设备自动化的效率和水平。在不断提升传统机械加工机床设备档次的基础上完成技术运行改造。尤其注意的是不能采用激进的方式进行技术运行改造,这样容易形成技术壁垒和技术脱档。

第四,在工作效率和质量改造上。针对传统机械加工机床的工作效率和工作质量改造是在设备技术改造的基础上实现的。因此,在其改造的过程中需要从精度、专业、生产三方面完成整体工作效率和工作质量改进,这样才能够保障传统机械加工机床在实现机电一体化的基础上,充分的发挥机电一体化工作效率和工作质量的提升。

第五,在改造成本上。针对改造成本实施成本控制也是传统机械加工机床机电一体化改造中需要注意的一点,可以采用分环节成本控制和材料成本控制的方式实现改造成本控制,在保障改造效率的前提下节约改造经费,降低企业成本,从未有效的提高机电一体化机械加工机床的市场竞争力。

3 总结

通过本文中对传统机械加工机床机电一体化改造的优势分析们能够看出,机械加工机电一体化是未来我国机械加工技术的发展的必然趋势。未来我国在传统机械加工机床机电一体化改造的过程中需要对其改造稳定性、设备维修操作、技术运行、工作效率和质量、改造成本等方面对其进行优化,从而实现智能化、高效率、高质量、高性能的改造,以促进我国机械加工行业的整体发展,为我国经济建设奠定基础。

参考文献:

[1]任敬卫.关于传统机械加工机床机电一体化改造的探析[J].时代教育,2016,19(01):199.

[2]赵占军.浅析传统机械加工机床机电一体化改造[J].通讯世界,2015,03(03):230-231.

[3]李锐通.针对传统机械设备加工机电一体化改造的分析[J].黑龙江科技信息,2016,26(04):144.

第8篇:机电一体化的基础范文

关键词 机电一体化 技术运用 机械制造

中图分类号:TH-39;TD63 文献标识码:A

1机电一体化概要

机电一体化是指在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为综合运用机械技术、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织目标,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。

2航空工业领域机电一体化的发展状况

航空工业机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:

20世纪60年代以前为探索阶段。在这一时期,各国都在积极探索航空航天技术,并将最新电子技术积极的运用于完善航空机械产品的性能方面,特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了航空工业的发展,对于先进战斗机的需求,推动了航空领域机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,进一步推动机电一体化技术的普及。但是,由于工业技术基础的限制,这一阶段总体上还处于探索阶段,对于机电一体化技术运用程度还不深,也无法进行广泛的推广;20世纪70到80年代为初步发展阶段。这一时期,由于计算机技术、控制技术、通信技术等更先进技术的出现,航空技术领域得到了蓬勃发展,规模集成电路和微型计算机等充分运用到了航空工业领域,为机电一体化与航空工业的深度融合奠定了坚实的基础;20世纪90年代为快速发展时期。这一时期,机电一体化技术世界航空工业领域得到比较广泛的承认,以机电一体化技术为基础的航空工业得到了极大发展,基本成为航空工业的支柱性技术,90年代后期,航空工业开始向智能化方向迈进,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;21世纪以来,人类进入了宇宙时代,航空工业领域对于机电一体化的运用更为精纯,大规模系统的建模设计、分析和集成方法、人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为航空领域的机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。

3航空工业领域机电一体化的发展趋势

3.1航空制造业的智能化

在现代信息技术的支持下,智能化已经成为目前航空工业领域机电一体化技术的一个重要发展方向,也是最主要的方向。人工智能的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。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。特别是在飞行系统的建设,自动导航、自动驾驶等以机电一体化技术为基础的航空智能化已经取代传统的飞行操控方式,成为航空领域主要的飞行控制技术。

3.2航空管理技术的网络化

航空管理技术的网络化也是机电一体化技术背景下,航空工业技术发展的必然趋势。20世纪90年代,计算机技术得到突破性发展,世界进入计算机时代。计算机技术的兴起和飞速发展给航空工业带来了巨大的变革,计算机网络将整个航空技术领域和各种设备连成一体,实现了生产和操作、空中和地面的一体化发展。而基于计算机技术的各种航空远程控制和监视技术本身就是机电一体化产品。因此,航空工业机电一体化朝着网络化方向发展成为必然趋势。

3.3航空设施设备的微型化

得益于机电一体化技术,航空设施设备还呈现出了微型化的发展趋势。微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。而航空航天工业中所需要的各种特殊材料的生产、重要零部件的制造、关键技术的革新都都离不开设施设备的微型化。机电一体化技术无疑为实现航空设施设备的微型化提供了条件。

3.4航空工业生产的绿色化

节能环保、绿色生产也是航空工业领域探索的重要方向、航空技术的发展为人类的航天事业提供了极大的便利,但是由于航空工业是一个大动力、高耗能、高投入的产业。在自然资源不断减少,生态环境受到严重污染的背景下,探索绿色航空工业技术成为航空领域的重点攻坚任务。在机电一体化技术的帮助下,绿色航空产品概念应运而生。机电一体化使航空工业在设计、制造、使用过程中,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。因此,促进航空产业的绿色发展,也是航空工业机电一体化发展的重要趋势之一。

参考文献

[1] 徐晓娜,朱柏龙.机电一体化技术的发展与思考[J].科技致富向导,2014(17).

[2] 刘磊,涂万阳.机电一体化在数控机床中的应用[J].经营管理者,2014(04).

第9篇:机电一体化的基础范文

关键词:机电一体化;机械制造;现状;发展趋势

现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化概述

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,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。

二、机械制造技术的发展

在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。

三、机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:(1)20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时,研制和开发从总体上看还处于自发状态。

由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

(2)20世纪70-80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。

(3)20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。

我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。

四、机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面:1.智能化智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。

2.模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。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、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情3.网络化由于网络的普及,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。

4.微型化

微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。

5.环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,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。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。

综上所述,机电一体化和机械制造的出现不是孤立的,它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和产物。当然,与机电一体化和机械制造业相关的技术还有很多,并且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,他们的发展前景也将越来越光明。

参考文献