電大畢業(yè)論文范文：機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)展(2),機(jī)械工程論文

電大畢業(yè)論文范文：機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)展(2),機(jī)械工程論文〔1〕機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于怎樣與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其它高、新技術(shù)來更新概念，實(shí)現(xiàn)構(gòu)造上、材料上、性能上的變更，知足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造經(jīng)過中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專家系統(tǒng)等，構(gòu)成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。〔2〕計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)華而不實(shí)信息交換、存取、運(yùn)算、判定與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)?！?〕系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目的出發(fā)，將總體分解成互相關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證?！?〕自動(dòng)控制技術(shù)其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等?！?〕傳感檢測技術(shù)傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。當(dāng)代工程要求傳感器能快速、精到準(zhǔn)確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)到達(dá)高水平的保證。〔6〕伺服傳動(dòng)技術(shù)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。機(jī)電一體化系統(tǒng)組成1.機(jī)械本體機(jī)械本體包括機(jī)架、機(jī)械連接、機(jī)械傳動(dòng)等，它是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的作用。與純粹的機(jī)械產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)性能得到提高、功能得到加強(qiáng)，這就要求機(jī)械本體在機(jī)械構(gòu)造、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應(yīng)，具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點(diǎn)。2.檢測傳感部分檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號檢測電路，其作用就是檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)工作經(jīng)過中本身和外界環(huán)境有關(guān)參量的變化，并將信息傳遞給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制。3.電子控制單元電子控制單元又稱ECU〔ElectricalControlUnit〕，是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)將來自各傳感器的檢測信號和外部輸入命令進(jìn)行集中、存儲、計(jì)算、分析，根據(jù)信息處理結(jié)果，根據(jù)一定的程度和節(jié)拍發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的地進(jìn)行。4.執(zhí)行器執(zhí)行器的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行器是運(yùn)動(dòng)部件，通常采用電力驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)等幾種方式。5.動(dòng)力源動(dòng)力源是機(jī)電一體化產(chǎn)品能量供給部分，其作用是根據(jù)系統(tǒng)控制要求向機(jī)械系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力使系統(tǒng)正常運(yùn)行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能，以電能為主。三、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域1、數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展,在構(gòu)造、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,詳細(xì)表如今:(1)總線式、模塊化、緊湊型的構(gòu)造,即采用多CPU、多主總線的體系構(gòu)造。(2)開放性設(shè)計(jì),即硬件體系構(gòu)造和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。(3)WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工經(jīng)過的動(dòng)態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。(4)大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì),不僅豐富了數(shù)控功能,同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。(5)能實(shí)現(xiàn)多經(jīng)過、多通道控制,即具有一臺機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。(6)系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。(7)以單板、單片機(jī)作為控制機(jī),加上專用芯片及模板組成構(gòu)造緊湊的數(shù)控裝置。2、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)CIMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合,而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界限,以制造為基干來控制物流和信息流,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高能夠使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力能夠得到更大的發(fā)揮。3、柔性制造系統(tǒng)(FMS)柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng),主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉庫等組成。它能夠隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地根據(jù)裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,十分適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。4、工業(yè)機(jī)器人第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人,它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng),對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈敏性;第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件,能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息,通過計(jì)算機(jī)處理、分析,做出一定的判定,對動(dòng)作進(jìn)行反應(yīng)控制,表現(xiàn)出低級智能,已開場走向?qū)嵱没?第3代機(jī)器人即智能機(jī)器人,具有多種感悟功能,可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判定和決策,在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng),與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。四、機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r機(jī)電一體化的發(fā)展大體能夠分為3個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時(shí)期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。十分是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未到達(dá)一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深切進(jìn)入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。20世紀(jì)70~80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，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)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比擬廣泛的成認(rèn)；②機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；③各國均開場對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持。20世紀(jì)90年代后期，開場了機(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)入深切進(jìn)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，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方式方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深切進(jìn)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)域獲得的宏大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開拓了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完好的基礎(chǔ)和逐步構(gòu)成完好的科學(xué)體系。我們國家是從20世紀(jì)80年代初才開場在這方面研究和應(yīng)用。成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為863計(jì)劃中。在制定九五規(guī)劃和2018年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向.五、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢機(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)科的穿插綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依靠并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因而，機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下：5.1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。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所講的智能化是對機(jī)器行為的描繪敘述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能