电子机械工程论文精选(九篇)

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第1篇：电子机械工程论文范文

英文名称：Mechanical & Electrical Engineering Technology

主管单位：广东省广业电子机械产业集团有限公司

主办单位：广东省机械研究所;广东省机械技术情报站;广东省机械工程学会

出版周期：月刊

出版地址：广东省广州市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1009-9492

国内刊号：44-1522/TH

邮发代号：46-224

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1971

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第2篇：电子机械工程论文范文

【论文摘要】：机电一体化是一种复合技术，是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域，并指出其发展趋势。

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了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、产品机构、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”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化的核心技术

机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：

（一）机械本体技术

机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。

（二）传感技术

传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。

（三）信息处理技术

机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。

（四）驱动技术

电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。

（五）接口技术

为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。

（六）软件技术

软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。

二、机电一体化技术的主要应用领域

（一）数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：

1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现

二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。

5、能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

6、系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

7、以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

（二）计算机集成制造系统（CIMS）

CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

（三）柔性制造系统（FMS）

柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

（四）工业机器人

第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。

三、机电一体化技术的发展前景

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，机电一体化将朝着以下几个方向发展：

（一）智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

（二）系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。

（三）微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

（四）模块化

模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，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、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。

（五）网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。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。

（六

）绿色化

工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。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，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。

综上所述，机电一体化技术是众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。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。

【参考文献】：

1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.

2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.

3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).

第3篇：电子机械工程论文范文

[关键词]人工智能技术；空中交通管理；应用措施

中图分类号：V453 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0391-01

1 空中交通管理现状分析

空中交通管理工作是利用现代更为先进的技术要素来实现对飞机飞行状态的跟踪、管理和控制，借助技术平台反馈诸多数据和信息。这是保证飞机平稳、安全飞行的重要条件。空中交通管理的主要工作就是及时维护和管理空中交通安全运行过程中出现的问题，科学控制整个空中交通运行环境中的飞行秩序，以保证飞机飞行的安全性和畅通性。空中交通管理工作的开展需要专业的空中交通管理人员，其主要负责空中交通管理服务工作和紧急应对操作，掌控某段时间内空中交通流量值，并根据交通流量情况采取一系列的管理措施，旨在确保飞机的正常飞行。现如今，我国交通管理体系不完善，管理技术不够成熟，交通管理评估体系不健全，这些都是当前亟待解决的重要问题。

目前，我国在空中交通管理上的规范充分借鉴了国外的相关内容，仍旧保持着国外的交通管理方式，借助国外的相关规范和条文，实现对国内空中交通的有效管理。相较于国内，国外在空中交通管理上的规范更为成熟，起步比较早，且发展速度比较快。比较国内外的交通管理体系，国外的更加具体、完善。在交通流量统计上，我国借鉴了美国的ETMS空中流量管理系统，还适度参考了来自欧洲的CFMU中央流量空中交通系统，将多种先进的技术相互结合，最终形成了先进的管理体系，为空中交通管理工作的实施提供了条件。

2 空中交通管理人工智能系统构成简述

人工智能技术在空中交通管理中的应用有助于建立人工智能辅助系统，建立新的空中交通管理模式。“但不要忘记采用不同的技术和运作概念也会带来不同的空中交通管理模式，特别在新技术层出不穷的今天，我们更不能忽略这个方面。”它能使空中交通流量管理高效、有序、安全，有效提升空中交通的空间与时间利用率，对空中飞行冲突进行有效的预测与解决。空中交通管理的核心是科学合理安排空中交通流量。飞行流量的智能化管理、飞行冲突的预测、飞行冲突的解决等方面是人工智能辅助系统研究的侧重点。空中交通管理人工智能辅助系统由飞行流量管理模块、冲突探测与解脱模块、辅助决策模块等三个附属系统构成。这几个模块间的关系是在冲突探测与解脱模块与飞行流量管理模块之中渗透辅助决策模块，最终形成智能飞行流量管理、智能冲突探测与解脱模块系统，它们能够为空中管制员提供有效的决策辅助信息，切实减轻空中管制员的工作负担，提高空中飞行的安全性与管制效率。

3.人工智能系统在空中交通管理中的实现方式

在空中交通管理过程中，相关技术人员需要科学应用人工智能技术，保证可以提升空中交通管理工作质量。

3.1 人工智能系统飞行流量管理辅助决策的实现途径

人工智能系统中的子系统模块飞行流量管理模块主要结合了空域资源的空闲概念和辅助决策以及A算法。人工智能系统飞行流量管理模块主要在飞行流量管理管理数据库的基础上，对相关的数据进行存储和读取，并对空中交通流量进行预测，以预测飞行冲突。在建立A算法数学模型时，主要参考基本容量模型。A算法数学模型主要用来对空中航班您进行静态和动态的排序，人工智能系统就是通过这种途径实现飞行流量管理辅助决策的。

其中在建立飞行流量管理数据库时，要给予充分的重视，因为保证飞行流量管理数据库的建设客观、准确是非常重要的。因为，飞行流量管理数据库中的数据可以直接的影响到辅助决策的有效性，如果数据不准确，那么人工智能飞行流量管理模块所做出的辅助决策也就没有任何参考价值，因此，要保证飞行流量稻菘庵械氖据及时、准确和可靠。另外，ODBC是开放数据库间的互相连接的基础，也是进行连接的标准，还可以提供标准接口给SQL语言的存取；然后再对数据库的信息进行仔细的分析，通过飞行动力学计算出飞机降落的具体地点和时间，以便合理的对航班进行安排；在预测飞行流量冲突时，主要是通过比较流量和相应的容量，将相关的冲突的飞机架次、冲突时间和冲突地点列出来。

3.2 人工智能系统飞行冲突探测与解脱辅助决策的实现途径

人工智能系统中的飞行冲突探测与解脱辅助决策系统模块主要的工作就是将高效的避免飞机碰撞的方案提供给空中交通管制员，管制员作为一名工作人员，在工作中必定会产生一定的误操作，这也是不可避免的，然而，飞行冲突探测与解脱辅助决策系统可以对管制员决策中存在的不足进行弥补，并分析飞行冲突的情况，以找出有效的解脱方案。

飞行冲突探测与解脱辅助决策系统模块在进行推理时，为了完成其推理过程，需要遵循一定的规则：避免碰撞方案确定规则、航空器优先级别评定规则、建立避撞路线规则等。

4 空中交通流量管理措施

4.1 对空中流量进行实时控制管理

在行业中，实时流量控制是极为有效的流量管理措施，但是这种手段的技术性不够，在实施中缺乏合理性，也不够灵活。虽然空中管理系统流量控制工作，但是很多时候并不是空中管理因素导致的。实时的流量控制是航空以及机场等各方面保障能力受到限制，空中管理单位及时响应进行的，比如遇到恶劣天气或者突况。各单位之间对信息的掌握是不对称的，并且不能及时传递信息，因此空中管理系统通常是被误解的。不仅需要对先进的流量管理软件进行开发研究，使流量控制更加科学合理，还能够使信息传输和流通的渠道得以拓宽，使关键性的信息能够得到很好的传递，而且各单位之间也能有足够的时间应对空中的不利影响。

4.2 扩大空域自由

如果空域有很大的自由度，飞行流量的疏散程度就会增大，能够很好的解决空中交通拥挤的问题。如果航空器飞行的空域范围比较小，空中交通流量集中的程度就会增大。当前科学技术不断发展，作为空中交通管理部门，需要对飞行模式进行改变。在实际工作中，如果航空器不需要地面导航制定的航线飞行，地面管制单位有比较先进的雷达系统进行控制，空中交通飞行的安全性和运行效率就会得到提升，能够高效的利用空域，增加飞行的流量。

4.3 优化空中交通流量管理方式

当前我国空中交通流量管理水平还比较低，现有的管理方式无法满足空中交通流量的需要，主要是由于管制手段、方式等有效性不强，不同领域间的沟通不足，使区域管理方式也存在比较大的差异，管理效率不能得到全面提升。我国东南沿海比较发达的地区使用雷达进行管制，但是中西部经济欠发达地区，还使用程序管制方法。雷达管制的飞行间隔时间会减少，能够使空域容量增加，空中流量更加顺畅。

结语

在控制交通管理过程中，相关技术人员需要科学应用人工智能技术，并对其进行全面的分析与处理，创新人工智能技术的应用方案，并针对人工智能技术等全面开展相关活动。

参考文献：

[1] 汤锦辉，王冲，程晓航，董志强，邵欣.基于多智能体的空中交通管理智能技术[J].指挥信息系统与技术，2016，06：17-23.

[2] 陈志敏.浅析我国民航空中交通管理问题[J].科技与创新，2016，07：43.

[3] 何彦枫.航空气象技术在空中交通管理中的应用分析[J].科技创新导报，2016，03：6-7.