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机电一体化自动化优选九篇

时间:2023-09-22 09:40:30

机电一体化自动化

机电一体化自动化第1篇

指导老师:戴胜坤

设计要求:1、安装资料及要求。包括:平面图;用电负荷情况;供电电源情况;气象及水文资料等。

2、选子:位置、型号的选择

3、土建施工

4、设备安装

课题二、小电流接地系统的故障选线的研究

指导老师:戴胜坤 地故障时,故障特点不是非常明显,故障选线就显得很有必要,所以,要求学生

比较详细的了解国内外小电流接地系统故障选线的研究现状和研究方法,对现有

的选线方法进行总结并加以改进,找到适合的故障选线的方法;3、 利用ATP的仿真软件对小电流接地系统进行仿真;4、撰写毕业论文。

课题三、64点温度监测与控制系统的设计

指导老师:游佳

设计内容:64点温度监测与控制系统针对室温环境下的温度监控,如大型机组的轴温,大型变压器油温,化学反应过程,环境测试等。控制核心采用微处理器或单片机,监测64点温度,温度范围0~100℃,采用半导体温度传感器AD590,按矩阵方式切换输入信号。输出8路开关控制信号和2路PWM模拟信号(具备PID控制能力)。同时要求利用微处理器或单片机的已有通讯接口或其它工业控制网络实现数据上传和控制。

设计要求:1.总体方案设计,需要提出至少两种切实可行的方案,并加以比较,选择一种最优方案;

2.根据总体方案设计硬件电路,需要有理论依据,有分析计算过程,选择的主要元件要有原理和说明,所有元件必须有型号和参数;

3.软件设计,使用汇编语言或C语言编成。主要软件必须能在设计制作的硬件电路上正确运行 ,且能够显示被测试对象的温度;

4.制作硬件电路,调试硬件和软件,完成温度检测与测试点切换,实现温度上传并在屏幕上显示或存盘;

5.撰写毕业论文,严格按照毕业论文标准,论文引用其它文章和相关技术资料不得多于40%。

课题四、 用8051单片机设计一交通信号灯模拟控制系统的设计

指导老师:潘纹

一、设计任务与要求:

用单片机8051设计一个十字路口的红、绿、黄交通信号灯控制系统,要求如下:

1)用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。考虑到学生设计时的难度,只考虑一条道路相对的两个方向,每个方向有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,每隔30秒红绿灯交替变化。在每次由绿灯亮变成红灯亮或者由红灯亮变成绿灯亮的交替变化转换时要求黄灯闪烁5秒,给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。

2)能实现正常的计时显示功能。用倒计时方法显示红灯、绿灯、黄灯还需亮的时间。

3)能实现控制器总清零功能。 按下某个键后,系统实现总清零,计数器由初始状态开始计数,对应状态的指示灯亮。 二、根据设计任务与要求:画出设计总电路图,写出设计程序。

课题五、单片机步进电机控制器的设计

指导教师:游佳

设计要求:1.用MCS-51单片机,通过软件编程,设计一个步进电机控制器。要求能对步进电机实现正、反转及速度控制,同时能对步进电机进行位置控制,即能控制步进电机从一个位置精确地运行到另一个位置。

课题六、传感器在机电一体化系统中的应用及发展的研究

指导老师:周小薇

论文要求:1.了解传感器在机电一体化系统中的作用及地位

2.机电一体化系统中常用传感器的类型、特点、结构及用途等

3.如何为机电一体化系统选择传感器(举例说明)

4.机电一体化系统中常用传感器的发展

相关知识:本课题要求学生综合《传感器技术》《机电一体化技术》《控制电机》等相关知识进行编写。

课题七、水轮机制动系统的设计

指导老师:周小薇

设计要求:

掌握一定的电气控制技术的基础知识,可以利用PLC进行编程,并且对气压传动和液压传动有一定的了解。还要求能够运用基本的绘图软件进行绘图。

设计内容:

本设计共有三个部分:电气控制部分、流体控制部分、PLC编程部分。

(一)电气控制部分设计任务: 2.24点制动闸动作后向PLC发出制动成功或复位信号

3.压力站气路压力数显示向PLC发出4~20mA的模拟信号

4.根据PLC传送来的4~20mA的模拟信号,显示相应的转速。

(二)流体控制部分设计任务:

采用节流阀控制流量,水份分离器净化空气,两个三通换向阀分别控制汽缸的上、下腔;气液混用三通球阀进行气、油的转换控制,多块压力表可直接读数等。

(三)PLC编程部分设计任务:

根据给出的梯形图进行编程。

课题八、毕业设计题目:恒压供水系统设计

指导教师:黄卫庭

构成:PLC系统、变频器、检测保护电路、转速测量等环节

要求:1、采用PWM变频调速

2、有具体结构图及外形图

3、选用元器件合适

4、有控制电路图、主电路原理图、PLC程序框图和清单

[注意:选题要结合实际供水工作。要求写明本设计所涉及的分析方法或技术手段(如定性、定量分析的方法);要求有学生独立的见解,设计内容要详细写明具体步骤]。

课题九、两种液体混合的设计

指导老师:叶俊 一、控制要求

1.初始状

此时各阀门关闭,容器是空的。 SL1=SL2=SL3=OFF

M=OFF

二、起动操作

按下起动按钮,开始下列操作: (2)液体B流入,液面达到SL1时,YV2=OFF,M=ON,开始搅拌;

(3)混合液体搅拌均匀后(设时间为l0s),M=OFF,YV3=ON,放出混合液体;

(4)当液体下降到名 SL2时,SL2从ON变为OFF,再过20s后容器放空,关闭YV3,YV3=OFF,完成一个操作周期;

(5)只要没按停止按钮,则自动进入下一操作周期。·

三、停止操作

按一下停止按钮,则在当前混合操作周期结束后,才停止操作,使系统停止于初始状态。

四、要求:用欧姆龙型PLC技术设计

课题十、机械手控制的设计

指导老师:叶俊

一、机械手工作过程,且每次循环动作均从原位开始。

二、控制要求

1.在传输带A端部,安装了光电开关PS,用以检测物品的到来。当光电开关检测到物品时为ON状态。

2.机械手在原位时,按下起动按钮,系统起动,传送带A运转。当光电开关检测到物品后,传送带A停。

3.传输带A停止后,机械手进行一次循环动作,把物品从传送带A上搬到传送带B(连续运转)上。

4.机械手返回原位后,自动再起动传送带A运转,进行下一个循环。

5.按下停止按钮后,应等到整个循环完成后,才能使机械手返回原位,停止工作。

6.机械手的上升/下降和左移/右移的执行结构均采用双线圈的二位电磁阀驱动液压装置实现,每个线圈完成一个动作。

7.抓紧/放松由单线圈二位电磁阀驱动液压装置完成,线圈通电时执行抓紧动作,线圈断电时执行放松动作。

8.机械手的上升、下降、左移、右移动作均由极限开关控制。

9.抓紧动作由压力继电器控制,当抓紧时,压力继电器动合触点闭合。放松动作为时间控制(设为2s)。

要求:用欧姆龙型PLC技术设计

课题十一、建立机械全自动洗衣机的工作电路模型

指导老师:方玮

结构:由电动程控器、水位开关、安全开关(盖开关)、排水选择开关、 不排水停机开关、贮水开关、漂洗选择开关、洗涤选择开关等组成。工作原理:通过各种开关组成控制电路,来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出,使洗衣机实现程序运转。

主要内容:进水控制电路,电动机控制电路,排水系统电路等。

要求:结合洗衣机的工作过程,给出以上电路模型号并说明原理,论文不少于5000字

课题十二、工厂变配电所的设计

指导老师:居剑文

一、设计的要求

根据设计课题的技术指标和给定条件,能够独立而正确地进行方案认证和设计计算,要求概念清楚,方案合理,方法正确,步骤完整。

要求会查阅有关参考资料和手册等

要求学会选择有关元件和参数

要求学会编制有关电气系统图和编制元件明细表

要求学会编写设计说明书

二、设计说明书的内容

负荷计算及无功功率补偿计算。

变配电所所址和型式的选择。

变电所主变压器台数、容量及类型的选择(配电所设计不含此内容)。

变电所主结线方案的设计

短路电流的计算

变配电所一次设备的选择

变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与整定

变电所防雷保护与接地装置的设计

编写设计说明书及主要设备材料清单

10、绘制变电所主结线图、平面图和必要的剖线图、二次回路图及其它的施工图样。

课题十三、电缆-架空混合线路的继电保护问题的研究

指导老师:方玮 研究现状,了解目前电缆-架空混合线路的保护的配置的方法,优缺点,并根据

电缆的特点,架空线路的特点,提出适合于混合线路的保护的方案;

3、 提出适合于电缆-架空混合线路的继电保护的方案; 4、撰写毕业论文。

课题十四、铰链四杆机构的运动特性分析

指导老师:潘纹

设计任务与要求

1)对铰链四杆机构中的曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基

本类型的运动特性进行分析。

2)每种类型各举一个日常生活中常见的实例,画出其基本图表。对每种

类型要求用falsh或者authorware等做一个能动的形象逼真的例子。如吊起重物的起重机、运动的火车的机轮、椭圆仪、翻箱机、机械手爪等。

课题十五、数控铣床及加工中心产品加工工艺设计

指导老师:倪祥明 课题十六、机械手直线运动液压系统的制作

指导教师:黄国祥

目的:实现机械手水平、垂直两个方向的机械运动

任务:1、系统方案的设计与计算;液压泵、液压阀等技术参数的选择;液压辅助部件的选择与购买。

2、液压缸的加工制作。

3、液压系统的安装与调试。

4、电路系统的安装。

5、技术资料整理与电子文档的制作。

要求: 1、分组布置任务,每组可以是1人以上。

2、电子文档要求打印,字数不少于5000字。

3、现场展览制作产品,参加答辩。

课题十七、“中国结”造型设计

指导教师:张蓉

1.毕业设计的基本任务

着重提高在CAD/CAM软件应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过创建中国结造型设计、市场推广、资料整理等环节,初步掌握应用CAD/CAM进行工业造型设计的方法和基本技能。

2.毕业设计的基本要求

通过毕业设计各环节的实践,应达到如下要求:

灵活运用所学Pro/e软件创建“中国结”,打印出造型设计步骤和造型图;

对造型出来的“中国结”进行包装设计。如用Photoshop或3dmax等软件进行包装,打印出用于市场推广的效果图;

写出500字左右的论文小结

培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力;

通过毕业设计实践,树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风,并培养自己具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。

3.“中国结”造型参考图:

(造形和尺寸自定义)

课题十八、“福娃”造型设计

指导教师:罗进生

1.毕业设计的基本任务

着重提高在CAD/CAM软件应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过创建“福娃”造型设计、市场推广、资料整理等环节,初步掌握应用CAD/CAM进行工业造型设计的方法和基本技能。

2.毕业设计的基本要求

通过毕业设计各环节的实践,应达到如下要求:

灵活运用所学Pro/e软件创建“福娃”,打印出造型设计步骤和造型图;

对造型出来的“福娃”进行包装设计。如用Photoshop或3dmax等软件进行包装,打印出用于市场推广的效果图;

写出500字左右的论文小结;

培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力;

通过毕业设计实践,树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风,并培养自己具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。

3.“福娃”造型参考图:

课题十九、大功率高频直流开关电源的设计

指导老师: 倪涛

通过该题目的设计,加强电力电子的学习和理解,系统学习开关电源的设计方法,综合运所学过的知识,培养独立工作,解决实际问题的能力,为走向工作岗位打一定的基础

内容:

按技术参数设计一台直流开关电源

主要技术参数:

输入电压:三相交流380V 输入频率:50HZ

输 出:恒流50安 输出电流变动范围:0---50安连续可调

输出电压:0—60伏

要求:

1.按要求分阶段写文字材料;

2. 3.论文要按要求格式打印;

4.独立完成

设计步骤:

1.阅读国内外有关 2.选定开关电源集成控制器,学习其工作原理、应用方法;

3.主电路方案选择,要有技术经济比较;

4.主电路设计;

5.元器件的设计、计算、选择;

6.控制电路、保护电路的设计;

7.打印论文

课题二十、三层楼电梯PLC控制系统设计与调试

指导老师:倪涛

设计内容: 1、不允许同时有两层楼要求停电梯;

2、当二层不需要停时,能越过二层直接到达所需楼层。

要求:

分阶段写文字材料;

2、 3、论文要按要求格式打印;

4、独立完成

步骤:

1、设计I/O配线表。

2、设计出电梯控制的梯形图。

3、写出指令表。

4、用编程器输入指令。

调试运行。

课题二十一、车辆出入库管理PLC系统设计

指导老师:杨芳

内容:编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形图控制程序,控制要求如下:

1、入库车辆前进时,计数器加1,后退则减1.

2、出库车辆前进时计数器减1,后退则加1.

3、要求有显示屏指示车库内车辆的实际数目.

要求:

1.根据题意设计显示电路,并按图连接。

2.画PLCI/O接口连线图,并按图连接。

3.编制梯形图及指令语句表。

4.完成系统调试,实现控制要求。

课题二十二、水塔水位控制PLC系统设计

指导老师:杨芳

内容:1、保持水池的水位在S3——S4之间,当水位低于S3,则打开阀门进水,水位到达S4时,则关闭阀门。 水塔水位控制面板

要求:1.根据题意设计显示电路,并按图连接。

2.画PLCI/O接口连线图,并按图连接。

3.编制梯形图及指令语句表。

4.完成系统调试,实现控制要求。

课题二十三、用PRO/E软件进行玩具造型设计

指导教师:罗进生

要求:利用软件进行实体造型,写出具体造型步骤。步骤清晰合理,造型思路明确。可以自己设计玩具形状,分析所设计玩具市场前景。

参考图样:

课题二十四、基于PROE软件的机械制图三维模型库开发及应用

指导老师:李广坤

机电一体化自动化第2篇

【关键词】机电一体化;专业自动化;生产线;教学改革

伴随着我国高等教育改革的不断深化,在机电一体化专业自动生产线教学中正在有效体现,主要在教学目标的确立和教学内容的设计方面表现的比较突出,根据教学目标,探究有效的教学改革措施,培养实用型的高技能人才。社会发展日新月异,机电一体化专业自动化生产线的设备在不断更新过程中,高技术人才的需求量在不断增加,目前,处于制造大国的我国,机电一体化专业自动化生产线教学是重要的课程,要不断探究有效的方式来提升教学质量。

一、机电一体化专业自动化生产线教学改革的目标

在一些与国防工业有关的院校中,为机电一体化专业的学生开设的核心课程是“自动化生产线的安置安装和调整调试”,教授这门课程的教师所用的教学方法通常以学科体系为基础,教学内容偏离实际运用,实际操作与理论知识的关联很少,导致在相关工作岗位中出现了人才匮乏的现象,这样的课程知识让学生感到单调、笼统,进而对学习没有了当初的向往和兴趣。为了填补高技能岗位的人才缺失,现阶段完成培养“工学结合”的机电一体化人才的目标后,就要改革从工作过程中得到的项目课程,高职院校要把培养的核心放在学生实践能力的培养上,不断加强学生的职业素养和能力,重新安排技能培养与理论教学的内容,建立以项目化为主导的,将理论知识与实践操作相结合的教学方式。

二、机电一体化专业自动化生产线教学改革的内容

在进行项目化教学时教师要在工作的过程中开发教学的项目,在设计教学项目时要把基础定在较经典的工作任务中。在教学过程中,教师要将课堂讲解和学生的实践操作结合在一起,改变传统的教学方式,选择课程时要以培养学生“自动化生产过程中的安置安装、调整调试、维修保养”的这些能力为重点,并将这些安排成七个步骤。学生刚开始学习时要清楚自己的任务,在完成工作任务的时候需掌握理论知识并培养未来工作中必须具备的能力,利用课程当中涉及的教学项目,让学生学习并熟悉自动化生产线安置安装、调整调试、维修保养的知识技能。进行项目化教学的时候,教师必须要求学生掌握自动化生产线所涉及的电气、气动、机械等的安装、试调以及相应程序的设计和试调,还要让学生学会对机械故障的检查和维修,对相关文件的编排和归档,通过这些加强学生的职业能力,例如动手操作能力、团队合作能力、学习能力以及与人交往的能力。

三、机电一体化专业自动化生产线教学改革策略探究

现如今社会发展的愈来愈快,对每一个行业人才的要求愈来愈高,对机电一体化专业的自动化生产线人才的要求也不例外,因此,高职院校在对课程进行改革的时候,必须要做到“核心是改革,主导是创新”,确保教学的质量。

1.教学内容的设计符合机电一体化专业自动化生产线学生特点

院校在为机电一体化专业的学生开设自动化生产线的课时不能在一个基点上停滞不前,院校与教师要根据学生的思维进行教学,要运用灵活多样的方法,针对学生的学习情况进行相应的教学;在教学中还要体现学生的主体地位,引导学生去学习,培养学生积极的学习态度,完美衔接所有课程,以课本为中心延伸教学内容,扩宽学生的视野,还要鼓励学生自主创新。

2.提升学生理论与实践相互为用的能力

机电一体化专业的学生需要有较强的实践操作能力、在实践过程中灵活运用理论知识的能力。从专业的要求来看,院校得把培养学生独立完成任务的能力与动手操作能力作为目标,要为学生提供实践机会,要求学生在实践过程中运用理论知识、深入理解理论知识,让学生在实践过程中总结并积累工作经验;给学生搭建平台,组织及举办关于专业与职业的各类比赛,动员学生积极参加活动,让学生在比赛过程中,提高学习效率。当机电一体化专业的学生在进行自动化生产的实践时,教师要引导学生,让学生独立进行实践操作,并让学生独立对相关设备进行保养与维修,若是有能力较强、知识学得较扎实的学生,教师就可以让他们改造及研发其他相关的项目。

3.提升学生学习的主观能动性和学习积极性

在以往的教学过程中,教师是课堂的主体,机电一体化专业的学生在学习自动化生产的时候几乎没有机会动手操作、实地锻炼,教师在很多情况下只注重自己教的过程,忽视了学生的学习情况,导致学生在学习的过程中完全是被动的。目前有一种项目教学方法,这种方法指的是在教学之前先进行一项项目,后期再利用完整的项目对学生进行教学,换句话说就是教师对学生进行适当的引导把操作项目的事物交给学生。这样既加强了学生的动手能力,又实现了在实践中融入理论知识的目的。机电一体化专业的学生只有将传感器、触摸屏、伺服系统、变频器、PLC等技术熟悉掌握并可以将这些技术融为一体时才算掌握了机电类的知识以及自动化生产的学习,在进行项目教学时,学生可以利用完成的项目深入理解自动化生产线中涉及的电气原理,也能学到设计PLC程序的要领。

四、结束语

总而言之,课程改革过程中会出现各种各样的问题,课改的执行情况也会不尽如人意,很多时候的教学目标不清晰,教学内容的针对性较弱,影响着机电一体化专业自动化生产线的教学质量。而教学改革就是发现问题,改善问题,并不断完善教学体系和方式,明确教学目标和内容,探究有效的教学措施,提升机电一体化专业自动化生产线的教学质量。

参考文献:

[1]何惠湘.“机电一体化专业自动化生产线”课程教学改革探索[J].交通职业教育,2013,(05):26-27.

机电一体化自动化第3篇

关键词:机电控制系统;自动控制系统;机电一体化

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.151

0 前言

机电控制系统是制造业,特别是机械制造业顺利完成相关项目的重要基础和保障,而制造业的不断发展对机电控制系统的结构、性能和作业精度等提出了更高的要求,传统的机电控制系统已难以满足产业进一步发展的需求。在此背景下,如何在了解机电控制与自动控制系统内涵的基础上,加强对机电一体化产品的设计,已成为当前制造领域及有关专业人员需要着重开展的关键工作。

1 机电控制与自动控制系统概述

1.1 机电控制系统

机电控制系统是指,在无人参与的情况下,借助相关控制设备将设备机器按照事先预定的生产流程进行自动化设计,并采用全方位控制系统连接控制器与控制对象,从而完成规定的控制目标的系统。机电控制系统的核心,即控制,从技术角度来看,机电控制系统是通过借助传感检测、自动控制、伺服传动以及集电极、微电子等相关技术来达到对设备远程操控目的的综合性技术系统。从控制形式来看,机电控制系统主要以远程控制为主,即管理人员在异地或远程也能够借助计算机网络实现对相关机械设备的控制[1]。但需要说明的是,在远程控制过程中,若相关人员需要对系统的每个运行步骤进行控制,并在必要时实现随时干预,此时,机电控制系统的控制形式即为保持型远程控制,保持型远程控制更有利于实现设备的实施、精确控制。

1.2 自动控制系统

自动控制系统,即在控制器的控制下,使被控对象按照事先预定的原理实现自动规律性运行的系统。以控制内容为依据,可将自动控制系统划分为速度控制系统、高精度控制系统以及自诊断控制系统和自适应控制系统等。自动控制系统的核心技术主要体现在其自身的实用性方面,即通过协调机械和电器的各个部分从而确保其能够顺利、高效地完成预先设定的内容。

2 机电一体化设计的基本思路

现阶段,我国已成为世界制造业大国,而市场经济的不断发展和产业结构的逐渐调整使得业内对机电一体化产品设计、交易和运用的呼声越来越高。目前,机电一体化已成为了一门新的学科,其要求相关设计人员在对产品进行设计时,应对产品的功能、结构进行全面、系统的分析,并结合具体的分析结果设计出与理想预期相符合的机电一体化产品。从系统层面来看,应确保所设计的机电一体化系统兼具模块化、智能化、网络化以及微型化和人格化的特点,提高所设计系统的各项技术性能[2]。具体来说就是,通过将机械技术、自动控制技术和微电子技术等相关技术进行有机结合,并通过对各模块单元的合理配置,使系统能够实现所要求的各项功能。

3 机电一体化产品的设计方法

3.1 以电子线路取代机械控制机构

对传统的机电控制系统进行分析可知,其相关控制大都是以单一机械控制结构为依托的,对于机电一体化产品的设计,可引入电子线路对此种机械控制机构予以改进,从而改善系统整体的机械运行过程,获取预期的控制效果。具体方法如下:(1)采用可编程控制器或利用微型计算机,将电子线路与系统固有的机械控制结构有机结合;(2)引入变速机构、凸轮,使其代替系统中原有的插销板和步进开关等传统接触式控制器,从而完成电子线路对机械控制接口的取代,在简化机械结构的基础上,提高机电一体化产品的性能与质量。

3.2 电子与机械部分的有机整合

电子与机械部分的有机整合是机电一体化产品设计的另一主要方法。对机电一体化设计进行分析可知,设计过程中最为关键的步骤则为打破产品传统原有的设计模式,从而提高控制系统的控制精度和运行效率。但需要说明的是,一体化设计过程中,同产品本身相关的原理并未发生改动,而相关设计也只是为了提高产品自身的质量和性能,即实现电子技术和机械技术的有机整合,使二者成为不可分割的整体,共同完成相关控制工作。以电液比例控制系统为例,可将液压阀同比例电磁铁进行整合,使二者共同构成一体化比例阀,而这一整合设计的设计理念便是机电产品的一体化设计理念[3]。

3.3 相关功能模块的整合

在对机电一体化产品进行设计时,采取相对简单的机械构件与电子线路整合方法若不能达到预期设计效果,相关设计人员还应对系统的各个功能模块予以整合,从而在确保各模块功能得以顺利实现的基础上,使各模块共同构成一体化的机电系统。例如,数控车床采用的便是各部分功能模块相整合的设计方式。首先,应对可供车床使用的专用数控装置以及伺服驱动装置和其他相关机械装置的种类、功能进行明确和划分,并予以采购;其次,将所采购的各部分模块装置进行整合,最终设计出集各个功能模块于一体的数控车床,确保其相关切削任务的顺利完成。由此,各部分功能模块通过整合既能够确保机电一体化产品的质量,同时,又能够节省设备生产费用,有效提高了机电一体化产品的技术经济性。

4 结论

本文通过对机电控制系统与自动控制系统的相关概念进行阐述和分析,并结合机电一体化系统设计的基本思路,分别从以电子线路取代机械控制机构、电子与机械部分的有机整合和相关功能模块的整合等方面对机电一体化产品的设计方法做出了系统探究。研究结果表明,通过机电一体化设计,能够有效提高机电控制系统和自动控制系统的整合效果与控制精度,对于提高系统作业效率和促进制造产业的健康、稳定发展具有重要的作用和意义。

参考文献:

[1]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程,2013,08(15):36-37.

机电一体化自动化第4篇

1.您认为机电一体化和电气自动化两个专业专业的培养目标应如何定位?学生主要可从事的工作有哪些?

2、请对机电一体化和电气自动化两个专业教学计划总体板块设置的合理性和完整性提出你的意见或建议;

3、请对机电一体化和电气自动化两个专业实验实训基地建设规划、管理方案提出你的意见或建议;

4、请对机电一体化和电气自动化两个专业校企双方共同进行顶岗实习的过程控制与管理的模式提出你的意见或建议;

5、请对机电一体化或电气自动化两个专业专业核心课程设置的合理性提出你的意见或建议;

6. 请谈一谈机电一体化或电气自动化两个专业未来发展方向,请谈一谈您认为机电一体化或电气自动化先进知识和理念有哪些?

 

以下议题可供行业专家参考:

 

7、机电一体化或电气自动化两个专业学生在贵单位主要工作任务有哪些?目前我院机电一体化和电气自动化两个专业专业毕业生是否满足你们企业的要求?哪些专业课程或者能力对于机电一体化和电气自动化两个专业学生比较重要,需要强化?

8.若您接触过我们机电一体化的毕业生,该专业毕业生在机和电两方面专业表现如何?

9、您认为机电一体化或电气自动化两个专业的学生应该具备哪些理论知识和专业技能?对于基础理论和实践能力,您认为学生应该更偏重于哪方面?

10.您认为机电一体化或电气自动化两个专业在工学结合、校企合作方面采取什么方法能够取得比较好的成效,最终使企业愿意接受?

机电一体化自动化第5篇

[关键词]自动控制;机电一体化技术;生产

中图分类号:TP273;TH-39 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0332-01

中国属于世界上的制造大国之一,具有较高的生产水平,但高水平的生产力就要求机电应符合生产力的要求,制造业需要依靠自动化控制技术提高生产企业的生产效率。扩大生产规模,在制造行业中占据着较为主要的地位。有效的自动控制系统及技术、机电一体化技术在生产过程中显得尤为重要。

1.什么是自动控制技术及机电一体化技术?

1.1 自动控制技术

自动控制技术顾名思义就是在不需要用人来进行控制的情况下,使用先进的科学技术及机械设备让机器自身构成一个较为完整的系统进行正常工作及运转的一项技术,是机械设备或机器根据控制技术设置好的程序及预期的各项步骤进行生产的过程。自动控制技术的应用很大程度减少了不必要的劳动力消耗,减少大量劳动力的干预情况;自动控制技术的应用还能在生产过程中减少失误操作的发生,员工根据设定好的程序进行进行操作,生产的出错率有所降低,提高了生产效率[1]。

1.2 机电一体化技术

机电一体化技术属于一种较为全面及综合性的技术,机电一体化涵盖的方面主要包括信息传感器、电子工业、微电子及信号变换等,主要核心为硬件及软件技术,机电一体化技术很好的顺应了时代的发展,属于时展的产物,具有一定的智能化特点。机电一体化的构成中关键点在于信息处理技术,信息处理技术的应用效率促进了机电一体化,机械本体技术的应用效果与机械自身的材料存在着较为密切的关系,要想提升机械本体技术应严格把控机械原材料,将耗能降至最低。

2.自动控制技术及机电一体化技术在生产中的应用

2.1 机电一体化技术在数控机床中的应用

数控机床应用机电一体化技术的现象最为常见,数控机床一定程度上反映了机电一体化发展的主要进程及形态,随着科学技术及职能化、自动化的不断发展与进步,数控机床的先进技术不断随之变化,目前的数控机床存在着知识扩展功能、感知环境功能、智能化模拟功能、智能编程功能及网络通讯功能等,在生产过程中一旦出现不能建模的现象,可以立即采用模糊系统进行加工,对加工过程中出现的故障进行诊断及调节,在最短的时间内恢复生产,减少因机器故障出现的生产力下降情况[2]。(见图1)

2.2 自动控制技术在工业生产中的应用

自动控制技术及机电一体化技术在工业制造业中运用较为常见,特别是机械的制造方面,在制造机械的生产过程中,采用自动控制的智能化技术能将生产过程中可能出现的一系列影响生产的问题进行避免及排除,自动控制技术主要通过神经网络与模糊系统相结合进行制造建模,采用自动控制技术中的反馈技术科学、有效及将生产进度把控好,自动控制技术能将突发的生产问题发生可能降至最低且及时处理突发问题。其主要采用机械故障智能诊断技术及智能传感器技术进行智能化的监控及处理,有效的减少了生产问题的出现,为生产提供了有力及坚实的基础。

2.3 自动控制技术及机电一体化技术在科技生产中的应用

自动化控制技术应用在机电微型计算机中主要是利用控制装备建立一个完善的数学模型,在计算机辅助功能的帮助下将生产程序进行相关控制。自动化控制技术有效的将自动控制及机电规律之间的关系进行了协调,有效促进了单元技术的融合效果,具有较大的生产价值,将产品的技术含量提升至一定高度,将产品的生产周期大幅度缩短,延长了机械设备的使用寿命,将企业的投入降至最低,提高了生产力。还一定程度上的激励了工程师不断开发研制新型便利的基点模型,将工作能力提高至一定程度。自动控制技术还一定程度上提高了微型计算机发现漏洞的功能,微型计算机能快速对危险进行预知,利用自动控制技术将机器进行控制后,避免危险的发生,为企业发展减少风险及损失。

2.4 自动控制技术在科学技术中的应用

将自动控制技术融入进机器人的制造中,通过利用神经网络技术对机器人进行智能化的控制,在合理应用自动控制技术后,机器人在原本具有的模仿及学习能力的基础上能更加智能化的自我判断外界的事物,对外界发生的事物作出最正确的选择及反应处理。急切人主要通过模拟人生的思维模式及行为进行相关活动,急切人需要有机向外界接收信息及控制参数等任务,若将自动控制技术与机器人进行结合将实现设备无人自主操作的境界[3]。

3.结语

随着我国生产力水平的不断发展及提高,其对机电制造行业的要求亦越来越高,C电等制造业的高要求不仅需要满足人们日益增长的机械需求,还应利用自动控制技术为企业提高生产效率。自动控制技术及机电一体化技术能有效提高企业生产效率,将智能化进程推进到一定层面,大力开发机电一体化产品,将自动化、信息化融入进去,带动企业经济模式的转型及发展,努力培养自动控制技术及机电一体化技术的人才。将生产系统与机电控制装备联合起来,及时对生产过程中存在的、潜在的问题进行解决及预防,以精密的计算程序代替人脑,以快速的生产效率代替人手,减少失误的出现,提高生产水平。

参考文献

[1] 秦冲.光机电一体化技术在煤炭输送控制系统设计中的应用[J].漯河职业技术学院学报,2016,15(5):23-27.

机电一体化自动化第6篇

[论文摘要]机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。 

 

一、机电一体化的基本概念 

 

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比,机电一体化产品具有下述优越性。 

(一)使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中,遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时,能自动采取保护措施,避免和减少人身和设备事故,显著提高设备的使用安全性。 

(二)生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能,其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高,通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作,使之不受机械操作者主观因素的影响,从而实现最佳操作,保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时,由于机电一体化产品实现了工作的自动化,使得生产能力大大提高。例如,数控机床对工件的加工稳定性大大提高,生产效率比普通机床提高5 ~6 倍。 

(三)使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示,操作按钮和手柄数量显著减少,使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现,系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序,实现自动最优化操作。 

(四) 具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制,具有复合技术和复合功能,使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能,能应用于不同的场合和不同领域,满足用户需求的应变能力较强。例如,电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能,使其应用范围大为扩大。 

(五)调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品, 可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,只需给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛,涉及到工业生产过程的所有领域,因此,机电一体化产品的种类很多,而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能,可以将其分成下述几类。 

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。 

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。 

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、ct 扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。 

④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置, 如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置,控制机构是接受电信号的液压伺服阀。 

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外,机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。 

 

二、机电一体化产品的构成及特点 

 

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看,机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性,而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能,即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能,而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。 

(一)机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础, 因此对机械结构提出了更高的要求, 需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。 

(二)动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能,去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主,包括电源、电动机及驱动电路等。 

(三)传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量,同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现,对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。 

机电一体化自动化第7篇

[论文摘要]机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。

一、机电一体化的基本概念

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比,机电一体化产品具有下述优越性。

(一)使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中,遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时,能自动采取保护措施,避免和减少人身和设备事故,显著提高设备的使用安全性。

(二)生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能,其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高,通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作,使之不受机械操作者主观因素的影响,从而实现最佳操作,保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时,由于机电一体化产品实现了工作的自动化,使得生产能力大大提高。例如,数控机床对工件的加工稳定性大大提高,生产效率比普通机床提高5 ~6 倍。

(三)使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示,操作按钮和手柄数量显著减少,使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现,系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序,实现自动最优化操作。

(四) 具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制,具有复合技术和复合功能,使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能,能应用于不同的场合和不同领域,满足用户需求的应变能力较强。例如,电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能,使其应用范围大为扩大。

(五)调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品, 可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,只需给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛,涉及到工业生产过程的所有领域,因此,机电一体化产品的种类很多,而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能,可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT 扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。

④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置, 如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置,控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外,机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看,机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性,而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能,即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能,而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

(一)机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础, 因此对机械结构提出了更高的要求, 需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

(二)动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能,去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主,包括电源、电动机及驱动电路等。

(三)传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量,同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现,对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

机电一体化自动化第8篇

关键词:机电一体化 主功能 动力功能信息处理功能 控制功能

一、机电一体化的基本概念

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比,机电一体化产品具有下述优越性。

(一)使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中,遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时,能自动采取保护措施,避免和减少人身和设备事故,显著提高设备的使用安全性。

(二)生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能,其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高,通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作,使之不受机械操作者主观因素的影响,从而实现最佳操作,保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时,由于机电一体化产品实现了工作的自动化,使得生产能力大大提高。

(三)使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示,操作按钮和手柄数量显著减少,使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现,系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序,实现自动最优化操作。

(四) 具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制,具有复合技术和复合功能,使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能,能应用于不同的场合和不同领域,满足用户需求的应变能力较强。

(五)调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品, 可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,只需给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛,涉及到工业生产过程的所有领域,因此,机电一体化产品的种类很多,而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能,可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT 扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置, 如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置,控制机构是接受电信号的液压伺服阀。⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外,机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看,机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性,而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能,即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能,而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

(一)机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础, 因此对机械结构提出了更高的要求, 需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

(二)动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能,去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主,包括电源、电动机及驱动电路等。

(三)传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量,同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现,对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

机电一体化自动化第9篇

【关键词】机电一体化技术应用发展

【中图分类号】G712【文献标识码】A【文章编号】1674-4810(2012)06-0171-01

一 机电一体化技术内涵

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: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、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。由此而产生的功能系统,则称为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

二 机电一体化技术的作用与系统

机电一体化技术的最大作用是扩展新功能,增强柔性。首先,它是众多自动化技术中最重要的一种,如实现过程自动化(PA,即连续体自动化)、机械自动化(FA,即固体自动化)、办公自动化(OA,即信息自动化)等;其次,机电一体化技术又是按照用户个人的特殊需求来制造和提品的关键技术。一个机电一体化系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成,如机器人就是一个十分典型的机电一体化系统。

三 机电一体化技术的应用

在人们的日常生活当中, 自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的,因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下,接收指令,进行能量转换,从而得到目标输出。电子控制驱动系统对于精密传动来说,需要在执行元件输出终端进行传动测量.如测量其位置、速度、加速度,同时将所测得的数据反馈给电子控制装置,让其进行比较,进行误差修正控制,最终实现精密传动。当有多个执行元件,其输出动作规律各不相同时,一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的方式,另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系,可以让它们单独来工作,也可以通过构建PC机上位控制来统一管理。若工作联动内容经常变化,就应构建一个可以直接识别联动输出的软件,将联动输出写入软件当中,让其直接转化为控制程序,这样就能灵活地应对动作输出的需求。

四 机电一体化技术的发展

机电一体化的发展在20世纪60年代以前被称为初级阶段。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了积极的作用。微机作为关键技术引入了飞行器系统后,使机械―电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。

信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库,连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样,对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施尤显重要。此外,光学也进人了机电一体化阶段,产生了“光机电一体化”的新领域。进入20世纪90年代以后,通信技术进入了机电一体化,机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实。有些机电一体化机械可两用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微传感器和执行器技术的发展,与半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合,开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支―微机电一体化。虽然微加工方法尚未成熟,但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后,机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展,稳步进入了21世纪。

五 现电一体化技术的应用领域

机电一体化技术在数控机床方面的主要应用领域:

第一,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。

第二,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。

第三,智能化设计。系统能提供面向车间的编程技术和实现二维、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。

第四,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。

参考文献

[1]董金森、张小扬.论机电一体化技术[J].有色金属加工,2009(1)

[2]虞付进、高职高专机电一体化专业建设与课程体系构建[J].职业技术教育,2003(16)

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