机电一体化系统的发展趋势

发展机电一体化的重要性论文 #
在平平淡淡的日常中机电一体化有出路吗,你们最不陌生的就是论文了吧,通过论文写作可以培养我们独立思索和创新的能力。为了让您在写论文时愈发简单便捷,以下是小编悉心整理的发展机电一体化的重要性论文,仅供参考,希望还能帮助到你们。
一、概述 #
回顾自己两年的学习内容,结合自己的专业,查找资料晓得现今世界电子产品迅速发展,微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用,对各领域技术的发展起到了极大的促进作用。一个较健全的机电一体化系统,应包含以下几个基本要素:机械本体、动力与驱动部份、执行机构、传感测试部份、控制及信息处理部份。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感器技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。 #
我们早已步入了一个新的世纪──21世纪。回顾过去的20世纪,人类的经济和科学技术发展成果超过了过去所有世纪的总和。传统的学科正在脱胎换骨,新的学科不断问世,技术的融合程度比任何一次技术革命都高。机电一体化技术形成于这一背景之下,自然符合科技发展的规律,也是机械学科发展的必然结果。它使古老的机械工业迸发青春,也对社会的发展形成着极为深刻的影响。 #
一词最早(20世纪70年代初)起源于法国。它取日语(机械学)的前半部和(电子学)的后半部拼合而成,字面上表示机械学与电子学两个学科的综合,我国一般称为机电一体化或机械电子学。并且,“机电一体化”并非是机械技术与电子技术的简单叠加,而是有着自身体系的新型学科。目前,人们对“机电一体化”存在着各类不同的认识,随着生产和科学技术的发展“机电一体化”本身的含义也还在被赋于新的内容。为此,“机电一体化”这一术语尚无统一的定义,不过其基本概念和含义可概括为:机电一体化是在大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术高度发展,向传统机械工业领域迅速渗透,机械电子技术深度结合的现代工业基础上,综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等群体技术,按照系统功能目标和优化组织结构目标,合理配置布局机械本体、执行机构、动力驱动单元、传感测试器件、控制器件、微电子信息接收、分析、加工、处理、生产、传输单元和线路以及衔接插口文件等硬件元素,并使之在软件程序和微电子电路逻辑的有目的的信息流向导引 #
(一)的发展历程
1.数控车床的发展
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2.微电子技术
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3.可编程序控制器(PLC)
4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.
(二)发展趋势
1.光机电一体化.通常的机电一体化系统是由传感器系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因而,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感器系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. #
2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发风波,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是互相独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可依照不同的环境条件做出不同反应。其特性是子系统可形成本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既显著地降低了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 #
3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越显著,智能化水平越来越高。这主要利润于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的单向联系。 #
4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,而且常常在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(脑部)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(脑部)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发觉的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但怎样使这种新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”,而生物的特征是硬件(肌体)——软件(脑部)一体,不可分割。看来,机电一体化产品其实有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的公路要走。
5.微型机电化——微型化。目前,借助半导体元件制造过程中的刻蚀技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械器件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要分辨机械部份和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,容积很小,并组成一种自律器件。这些微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
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二、典型的产品
机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控铣床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版彩印系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子元件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型马达、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这种典型的机电一体化产品的技术现况、发展趋势、市场前景剖析从略。
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三、我国发展“”面临的形势和任务 #
机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改建传统产业,其目的是节能、节材,提升工效,提升产品质量,把传统工业的技术进步提高三步;二是开发手动化、数字化、智能化机电产品,促使产品的更新换代。
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(一)我国“”工作面临的形势
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1.我国用微电子技术改建传统工业的'工作量大而广,有难度。
2.我国用机电一体化技术加速产品更新换代,提升市场占有率的呼声高,有压力。
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3.我国用机电一体化产品替代技术浓度和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在我国工业系统中机电一体化有出路吗,煤耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近些年来我国的工业结构、产品结构似乎几经调整,但因为多种缘由,成效仍然不够显著。这儿面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可证实也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了那些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可按照市场须要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁杂的体力劳动中解脱下来,实现文明生产。 #
另外,从市场需求的角度看,因为我国研发、开发机电一体化产品的历
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