機電一體化論文

1、精選文庫說明：畢業(yè)設計（論文）畢業(yè)設計（論文）略論機電一體化技術及其發(fā)展年級專業(yè) 學生姓名 指導教師 專業(yè)負責人 答辯日期精選文庫燕山大學畢業(yè)設計（論文）任務書教研室：說明：如計算機輸入，表題黑體小三號字，內(nèi)容五號字。本任務書一式三份，教 務科、教師、學生各執(zhí)一份。【摘要】機電一體化是多學科的交叉綜合，是機械技術與微電子技術、 學 號學生 姓名白林芳專業(yè) 班級題目略論機電一體化技術及其發(fā)展課題來源自編主 要 內(nèi) 容機電一體化是多學科的交叉綜合，是機械技術與微電子技 術、信息技術等互相滲透的產(chǎn)物，是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 文章簡述了機電一體化技術的概念、 基本結構組成、目前發(fā)展狀 況，并對發(fā)展

2、趨勢進行了分析?；?本 要 求嚴格按照?？普撐牡母袷揭?，認真選題，做徹做透論文內(nèi)容的精髓， 把機電一體化技術 運用到實踐的工作中。參 考 資 料李建勇. .機 李運華. .機L L電一體化技術M M . .北京：科學出版社，L L電控制M M . .北京：北京航空航天大學出版社，周次1 1 4 4周5 58 8周9 91212 周13131616 周17171818 周應 完 成 的 內(nèi) 容需求分析系統(tǒng) 的總體功能設 計系統(tǒng)前臺的詳 細功系統(tǒng)前臺 的詳細功能設 計能設計數(shù)據(jù)庫的設 計與實現(xiàn)系統(tǒng)的開 發(fā)環(huán)境極 其運行測試系統(tǒng)使用的 技術和運行 測試中所遇 到的問題指導教師：教研室審批：學院:精

3、選文庫信息技術等互相滲透的產(chǎn)物，是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。文章簡述了機 電一體化技術的概念、基本結構組成、目前發(fā)展狀況 ，并對發(fā)展趨勢進行 了分析。【關鍵詞】機電一體化；核心技術；發(fā)展狀況精選文庫IVIVVIVI151516161717錯誤! !未定義書簽。機電一體化核心技術 . 機電一體化的主要發(fā)展方向 . 結 論 . 參考文獻 . 致 謝 .精選文庫1 1。為加略論機電一體化技術及其發(fā)展機電一體化技術機電一體化的概要機電一體化是指在機構的主體功 能、動力功能、信息處理功能、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構成系統(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今已成為 一門有著自身體

4、系的新型學科，并將隨著科學技術的發(fā)展，被賦予新的內(nèi) 容；但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用 機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測 控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術、軟件編程技術等群體 技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元， 在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使 整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機 電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此，機電一體化涵蓋技術和產(chǎn)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綜合技術， 而不是機械技術、微電

5、子技術、其它新技術的簡單組合拼湊。這是機電一 體化與機械加電氣的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術由純 技術發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的 體現(xiàn)。但是發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部 件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，例如自動檢測、自動處理信息、 自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護等。機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的 延伸，具有智能化的特征，這是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì) 區(qū)別。機電一體化的核心技術機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。其中 硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元、驅(qū)動

6、單元等組成 速推進機電一體化的發(fā)展，須從以下方面著手。1 1）機械本體技術： 機械本體必須從改善性能、減輕重量、提高精度等方面考慮。現(xiàn)代機械產(chǎn)品多以鋼鐵材料為主，為了減輕重量除在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才 有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少 能量消耗，提高效率。精選文庫2 2）傳感技術：傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度、精確度方 面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為避免電干擾，目前有用光纖 電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測 技術。3 3）信息處理技術： 機電一體化與微電子學的顯著進

7、步和信息處理設 備的普及應用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/ /數(shù)轉(zhuǎn)換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠 性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。4 4）驅(qū)動技術：電機作為驅(qū)動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效 率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機及 控制專用組件- -傳感器- -電機三位一體的伺服驅(qū)動單元2 2。5 5）接口技術：為與計算機通信，須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標準化、規(guī)格 化。接口采用同一標準規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設 計。目前，技術人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號 電纜非接

8、觸化、光導纖維、光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。6 6）軟件技術：軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本、提高生產(chǎn)維修的效率，需要逐步推行軟件 標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程 等。機電一體化的發(fā)展機電一體化的發(fā)展狀況機電一體化的發(fā)展，大體分 為3 3個階段。世紀6060年代以前為第一階段，稱為初級階段。這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn) 品的性能。第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結合, 這些機電結合的軍用技術，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起了積極的 作用。那時的研制和開發(fā)，從總體上看還處于自發(fā)

9、狀態(tài)。由于當時電子技 術的發(fā)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(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。精選文庫曰宀 是完世紀70807080年代為第二階段，稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機 技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。 大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎。2020世紀9090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(fā)展時期。一方面，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腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分

10、支；另一方面，對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、 分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都有了深入研究。同 時，由于人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術、光纖技術等取得巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)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2020世紀8080年代初，才開始這方面的研究和應用。國務院 成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入 863863計劃中。在制定九五規(guī) 劃和20102010年發(fā)展綱要時， 充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展 動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構、一些大中型企業(yè)， 對這一技術的發(fā)展及應用做了大

11、量的工作，取得了一定的成果，但與日本 等先進國家相比，仍有相當差距。機電一體化的發(fā)展趨勢機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計 算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的 發(fā)展和進步。因此，機電一體化的主要發(fā)展方向如下。7 7）智能化：智能化是2121世紀機電一體化技術的一個重要發(fā)展方向。 人工智能在機電一體化建設研究中得到日益重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。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(shù)學、心理學、 生理學等新思想新方法，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，以求達

12、到更高的控制目標。誠然，要使機電一體化產(chǎn)品 具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、 高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則全可能的和必要的。8 8）模塊化：模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品 的種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力精選文庫接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜和非常重要的事。 例如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處 理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。 若能利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，也可擴大生產(chǎn)規(guī)模。但這需要制定 各項標準

13、，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制 定國際或國內(nèi)的標準，但可通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體 化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化 企業(yè)帶來美好的前程。9 9）網(wǎng)絡化：2020世紀9090年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。 網(wǎng)絡技術的興起和發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育、人們 日常生活，都帶來了巨大變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟和生產(chǎn)連成一片，企 業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨 到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基

14、于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)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(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡， 將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利和快樂。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。1010）微型化：微型化興起于2020世紀8080年代末，機電一體化有向微 型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)，泛指幾何尺寸不超過的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品 體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有顯著優(yōu) 勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微

15、機械技術，微機電一體化產(chǎn)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。1111）綠色化：工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì) 豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人 們呼吁保護環(huán)境資源， 回歸自然；綠色產(chǎn)品 概念在這種呼聲下應運而生， 綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用、銷毀的生命過程 中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少， 資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化，主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。精選文庫1212）系統(tǒng)化：系統(tǒng)化

16、的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采 用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合， 同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的 大大加強，一般除RS232RS232外，還有RS485RS485 DCSDCS人格化。未來的機電一體 化更加注重產(chǎn)品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：（1 1）機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一 體化。（2 2）模仿生物機理，研制各種機電一體化產(chǎn)品。事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。綜上所述，機電一

17、體化技術是眾多科學技術發(fā)展的結晶，隨著科學技 術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發(fā)展前景也將越來越廣闊。精選文庫通過一個學期的畢業(yè)實習，我對機電一體化專業(yè)有了更進一步的了解, 充分了解了它的用途，同時也增長了許多關于機電運用的的經(jīng)驗和知識。 可是由于經(jīng)驗的缺乏和時間的緊迫，使得我在一些具體的功能的實現(xiàn)上不 能做到更加完美，我表示深深的歉意。精選文庫參考文獻李建勇 機電一體化技術M M . .北京：科學出版社， 李運華. .機電控制M M . .北京：北京航空航天大學出版社精選文庫致謝最后要感謝在整個論文寫作過程中幫助過我的每一位人。值此?？茖W位論文完成之際，首先要感

18、謝我的導師老師。老師從一開 始的論文方向的選定，至原后的整篇文論的完成，都非常耐心的對我進行 指導。給我提供了大量數(shù)據(jù)資料和建議，告訴我應該注意的細節(jié)問題，細 心的給我指出錯誤，修改論文。他對該課題深刻的見解，使我受益匪淺。 她誨人不倦的工作作風，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴肅認真的治學風格給我 留下深刻的影響，值得我永遠學習。在此，謹向姚老師致以崇高的敬意和 衷心的感謝！通過此次論文的寫作，我學到了很多知識。在論文寫作過程中，通過 查找資料、翻閱論著，培養(yǎng)了我的自學能力，使我學會了如何將學到的知 識轉(zhuǎn)化為自己的知識，學會了怎樣更好的處理理論與實踐相結合的問題。 當然，也學到了做事情所應該有的態(tài)度和心態(tài)。對于事物發(fā)展過程中可能 出現(xiàn)的任何問題、偏差都不要輕視，要有耐心、有毅力，堅持下去方可找 到完美的解決途徑?？傊?，此次論文的寫作，使我收獲頗豐，為這三年的學習劃上了一個 完美的句號，也為將來的人生之路做下很好的鋪墊。在此我再次感謝所有 幫助過我的老師、同學和朋友。謝謝！精選文庫燕山大學畢業(yè)設計（論文）評審意見表指導教師評語:成績:指導教師簽字:評閱人評語:成績:評閱人簽