机电技术论文十篇

时间:2023-04-06 08:30:06

机电技术论文

机电技术论文篇1

一、论文提纲.........................................1

二、内容摘要及关键词..................................2

三、正文............................................3-9

四、参考文献..........................................10

论文提纲

1、机电产品的优越性

2、机电一体化技术的应用

3、机电一体化技术的发展趋势

4、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台

5、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善

内容摘要、关键词

摘要:随着科技日益直向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的飞速发展,机电一体化技术应用越来越广泛,机电一体化逐渐成为国民经济增长的重要推助力。现如今,我国的机电一体化已取得初步成效,其应用领域不断拓展,有效解决了人工劳动强度大、工作效率低、不可控质量影响因素多等问题。本文将对机电一体化技术的应用进行简要概述,并展望其未来发展趋势。

关键词:机电一体化技术;应用;发展趋势

探究机电一体化的发展及应用

一、机电产品的优越性

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

一般机电一体化产品都具有自动监视、提醒、报警等自动保护功能,可以减少和避免人身和设备事故,设备的使用安全性能明显提高。

(二)生产能力和工作质量提高

一体化的机电产品具有自动控制和自动处理信息的功能,其灵敏度、精确度等都有很大提高,可以确保机械按照设计要求完动工作,减少人为者主观因素的影响。

(三)人机交流和复合功能进一步得到提升

一体化机电普遍采用电子屏数字显示和程控技术,减少了许多外延性的操作,更加方便、简单,人机互动更容易。自动补偿、自动校验、自动调节保护等便多的智能化功能,能在不同工作场合领域适应更多的工作要求。

二、机电一体化技术的应用

(一)数控机床

数控机床又称数字控制机床,是配置程序控制系统的一种自动化机床。经大量试验数据表明,机电一体化技术是数控机床发展的可靠支撑,不仅提了升数控机床的加工精度、加工质量以及加工效率,同时还有助于加工性能多样化,以满足多元化的工业生产要求。数控机床的实际生产制造过程中,机电一体化技术为总线系统和CPU之间的多重连接提供便利,这对提高管理效率,丰富数控机床种类极为重要。首先,可以削弱多台数控机床的排斥效应,为机床使用周期的延长、生产效率的提高奠定了良好基础;其次,用户可以按照实际生产需求,对操作管理进行自定义设计,大幅度提高了数控机床的智能化水平。

(二)分布式控制系统

机电一体化技术应用于分布式控制系统,可以针对性解决集中控制系统的不足。首先,便于分布式控制系统进行控制流程简化,提高操作稳定性,进而实现对多台主机的有效管控。其次,可以强化系统运行的安全管理。具体来讲,分布式系统与机电一体化技术的结合,有助于控制级别多样化,以便针对不同生产情况,主机可以进行不同的操作管理。同时,还可以化繁为简,优化在线生产以及生产计划等功能,大幅度减少因控制系统故障导致的一系列后续问题。

(三)全自动照相机

全自动照相机是机电一体化技术应用的另一代表性产品。该类型照相机可以利用微电子技术,根据光线条件、拍摄距离等,自动对光圈、曝光速度以及焦距进行最优化选择。全自动照相机主要分为机械与电子两大组成部分,它们互相协作,是一个不可分割的整体。全自动照相机不仅包含精密机械以及复杂电路,同时还涉及光电检测、液晶显示等多种先进技术。

(四)工业机器人

在工业生产过程中,危险生产环节以及作业环境恶劣等情况在所难免,这导致人工操作存在诸多安全隐患。基于此,人们结合机电一体化技术,利用机器人代替人工进行高危操作,以降低工人劳动强度以及作业危险性,有效避免安全事故频发问题。纵观工业机器人发展史,有3个重要转折点:第一代机器人只能机械性重复简单工作,其自动化水平以及对于外界环境变化的敏感度偏低;第二代机器人可以部分感知外界工况,并可对部分信息进行判断与分析;第三代机器人的智能化水平较高,基本可以模拟人脑思维模式。这也是当下机电一体化技术的研发核心课题。

三、机电一体化技术的发展趋势

(一)人工智能

人工智能技术的迅猛发展,为机电一体化技术的智能化建设提供了可靠技术支撑。人工智能,就是指机械设备拥有人脑思维能力,可以自主思考问题,并及时对传感器收集信息进行有效分析与处理。与前两代机器人相比,第三代机器人的人工智能水平得到大跨步发展。与此同时,学习能力也是人工智能技术的重中之重,可以有效提升机电设备控制管理系统的精确性、高效性。

(二)网络化

当今社会是信息化时代,网络化是机电一体化技术发展的重要发展趋势。网络信息通讯技术的合理应用,可以强化机电一体化的远程管控质量,工作人员不需要对生产车间进行实时监控,就可以在任何时间、地点反馈生产信息,对生产规划进行动态管理,并根据实际情况,及时采取应对措施。

(三)模块化

实现模块化是机电一体化发展的迫切需求。然而,由于市场上的机电一体化产品五花八门,且不同配件往往产于不同的制造厂商,导致同一类型的机械设备多少会存在一定差异。同时,模块化对产品标准提出了更严格的要求,真正实现产品模块化,并不容易。因此,相关人员应加大研发力度,充分调动一切可利用资源,不断拓展资金渠道,为部件接口统一化奠定坚实基础。

四、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台

为应对技术壁垒和反倾销,应由政府和行业协会、出口企业建立全面系统的专业信息平台。我国缺和一个综合性的信息平台,使政府的调控和监督作用难以有效发挥,行业协会的作用也很难到位,企业对国际标准或进口国标准等信息滞后,技术发展遇到壁垒。

五、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善

我国有许多产品没有建立统一的技术标准,存在有标准不统一或低于标准的现象。这对于向其它国家作为主机出口发展方向的企业是一个无缺失。执法的不严不及明也使企业没有严格的质量标准意识,使我国机电产品在国际市场存在很大的质量疑问。

要使我国的机电产品在国际上有一足之地,要完善技术标准和相关法规的建设。

六、结束语

综上所述,机电一体化包含计算机技术、机械加工技术、电子信息技术等多方面内容,对社会生产力以及工业产业的发展具有直接性影响。只有机电一体化理念与时俱进,才能保障我国工业生产力在国际市场占有一席之地。因此,相关政府主管部门应健全制度体系,完善生产标准建设,积极拓展资金渠道,鼓励企业创新技术,促进机电一体化在人工智能、网络以及模块化、绿色化等方面实现大跨步的飞跃,为社会发展以及GDP增长提供可靠推助力。

参考文献

1、谢明扬,杜明鉴.机电一体化技术在汽车领域中的应用及发展研究[J].南方农机,2018,49(09):144+148.

2、 关磊.基于PLC/单片机控制的光机电一体化系统的研究[J].现代职业教育,2018(07):190.

机电技术论文篇2

计算机技术与机械电子技术的相互融合是个比较大的课题,从提出之日起,各行各业都是非常瞩目的一件事。该篇文章作者以全局的角度,独到新颖的视角,诠释了计算机技术与机械电子技术互相融合的重要作用,与未来发展的趋势,结合当前现状对这两种技术融合产生的问题进行分析,同一时间,对加速这两种技术的相互融合提出了一些参考性的建议等。

一、机械电子技术概要

机械制造的相关行业当中普遍引入电子技术指的是在机械动力、信息处理、控制与主功能上引入现代化的电子技术。所以,机械电子技术我们也可以将它说成是把机械装置、电子化技术与软件等互相叠加组成系统的一类总称。在我们国家现如今机械电子技术的发展过程当中,机械电子技术时至今日也已经变成在体系上独树一帜的学科[1]。还有,伴随现代化科学技术、电子、网络、智能技术行业不断发展与壮大,机械电子技术还会被赋上全新的内容。但是它的基本特征我们可以这样认为:机械电子技术以系统化的观点为前提,将机械电子、微电子、自动控制、计算机、信息、传感测控、信息变换、软件编程与接口技术等全体技术,凭借系统功能与优化组织的目标,理性配置和布局各个单元,基于功能多、质量高、可靠性高、能耗低的基础上实现其特有功能的价值,并让整个系统趋于优化的工程技术统称。基于这些内容生成的系统,则构建成了一套机械电子技术的系统与相关产品。在现代化工产业领域中,基于社会对化工产品总的需求量,还有相关技术标准的要求,要求化工设备需要满足相关生产工艺基本性能要求。化工设备各项性能均要靠机械电子技术辅助达标,设备机械电子技术满足生产工艺的要求与否,是对化工产品产量与质量等的最好判别标准[2]。当代的机械电子技术可以说是以传统化工技术为前提,进而再做总结和探究的,我们通过现如今化工生产的工艺需求,逐渐形成科学、客观、具体的技术新类型,对于生产技术发展和创新具有历史性的意义。

二、对计算机技术与机械电子技术的融合认识和理解

两种技术相互融合是社会经济演进与发展的过程,同时也是生产体制与生产方式创新的体现。对于现代社会下的中国来说,特殊发展模式与国情,要求我们把计算机技术同机械电子技术放到人类发展的历史长河当中去把握。所以,要理解计算机技术与机械电子技术融合必须首先理解机械电子技术,要理解机械电子技术首先要理解计算机技术。计算机技术发展下的网络社会是继原始狩猎、工农业社会后新的社会组织形式与发展新阶段。计算机技术可以作为该社会经济主线来看,是网络社会核心内容,计算机技术与机械电子技术融合是现今社会全人类所要面对的问题,而不单是相关工作者的使命。

三、机械电子技术与计算机技术的关系

机械电子的系统可以说是相当的不稳定,导致了相关系统输入和输出关系处理上不是很容易。当代社会需求系统又是多种多样的,需要同一系统能够兼容并济,能够满足多种要求。计算机系统在遇到需要信息处理的时候,存在一定不确定性与复杂性,因此以知识作为基准的计算机技术处理方式已经开始受到人们的广泛关注了。计算机技术组建系统所引用的方法当中,主要用到的为神经网络与模糊推理的系统。在对输入与输出关系进行处理的时候,这两种方法既是互相联系又是互朱小川西华大学四川成都610039相制约的。神经网络所采用的是分布方式,而模糊推理采用的是规则方式[3]。神经网络相关系统在进行输入的时候因为各神经元间存在固有联系导致了计算量相对较大,模糊推理相关系统则正好相反。针对精度方面,神经网络相关系统精度高且曲面较为光滑,模糊推理相关系统精度低且曲面呈台阶状分布。利用神经模糊网络相关系统将两者功能最大限度融合与一处,使信息表达趋于合理化,表达空间也是最适合的。

四、计算机技术在机械电子技术中的应用

机械电子技术因为它的不稳定特性,致使数据输出与输入上发展的仍然比较迟缓,急需引用先进计算机技术促成工程的伟大变革。结合模糊推理与神经网络相关系统,不仅提高了它的精密度,还确保机械电子技术未来向可持续的方向发展。模糊推理相关系统采取的是规则方式对信息进行保存处理,机械意义是非常深远的,神经网络相关系统用分布方式保障了各神经部件紧密连接,使计算量合理提升。结合这两种方式,保障计算机技术发挥最大价值,最终实现了计算机技术与机械电子技术的相互融合。

结语

现代化社会是一个集科技与经济为一体的时代,无论是任何技术都是需要在其应用的过程当中,结合先进科学技术体系上的创新,进而推动各类型技术向全面创新的方向发展。谈到机械电子技术创新,针对现代的机械设备在科学应用和管理上的重要意义都是可见一般的,同一时间机械设备的应用技术在科学创新方面也是具有历史性意义的。

机电技术论文篇3

关键词:高压电机;斩波内溃调速技术;应用;节能;市场

山东黄台火力发电厂原10万kW机组配套锅炉的引、送风机投用后,一直采用风挡板手动节流调节方式。高压电机调速项目于1999年下半年开始经多方考察论证后,确定对5#炉两台引风机和两台送风机实施斩波内馈调速技术改造,于2000年10月19日正式投用,至今运行状况良好,取得了明显的节能效果。

一、技术原理和特性

斩波内馈调速是融斩波控制和内馈电机两项专利技术于一体的新型高压电机调速技术。该技术可在高压中、大容量的风机、泵类节能调速中应用。

斩波实际是变流主电路的数字控制,目的是克服移相控制存在的缺点。从根本上解决了有源逆变器可靠性问题。目前,斩波控制已被视为取代移相控制的发展方向。

内馈调速是一种基于转子的电磁功率控制调速,其原理是把定子传输给转子的电磁功率中的一部分功率移出去。这样定子传输的电磁功率不变,但移出的电功率可任意控制,转子总的电磁功率就被改变,电机转速就可得到控制。

内馈调速巧妙地在异步机的定子上加设一个内馈绕组,专门用来接受转子移出的电功率。内馈绕组此时工作在发电状态,它把接受的电功率又通过电磁感应,反方向传输给定子原绕组,使定子的输入功率减小,与机械功率平衡,实现了高效率的无级调速。

内馈调速最适合于高压大容量电机,其特点如下。

1.回避了定子控制的高电压问题,可实现高压电机低压控制;

2.控制装置的容量可小于电机的容量,即为小容量控制大容量;

3.控制装置和定子电源均为电磁隔离,有效地抑制了控制装置产生的谐波电流对电源的干扰;

4.整个系统没有外附变压器,调速损耗小,效率高。

二、节能效益和环境效益

1.该项目年节电量618.9253万kW•h,折标准煤2500.46t,可减排二氧化碳1812.83t。

2.按山东上网电价0.30元/kW•h计算,年节能效益185.68万元。

3.投资回收期为1.59年。

机电技术论文篇4

为煤矿安全生产提供良好服务机电技术管理作为煤矿生产管理中的一项重要内容,要想使机电技术管理能够更好的为煤矿安全生产服务,就要切实加强机电技术的基础管理,重点做好以下几个方面工作:

(1)从管理观念入手。应牢固树立“机电为生产服务”的观念,保证机电设备按时到矿和各工作面的设备正常衔接,从而实现机电系统能力的最大化和设备配置的最优化。

(2)从管理实际入手。应针对每个工作面的设备准备,拟定工程网络图,并在地面进行配套安装和调试。

(3)从管理目标入手。考虑到机电技术管理的重要性和复杂性,在煤矿机电技术基础管理中,我们不但要重视管理观念的更新,同时还要从管理实际入手,制定具体的管理措施,同时还要从管理目标入手,制定切实可行的管理目标,并将管理目标与安全生产管理结合在一起,使机电技术管理的作用能够得到充分发挥。

2加强对机电设备的现场管理

保障机电设备安全稳定运行在煤矿生产中,机电设备的现场管理既关系到机电设备的管理效果,同时也关系到机电设备能否安全稳定运行。因此,只有加强对机电设备的现场管理,才能保障机电设备的运行状态满足实际需要,同时,较高的现场安装质量,是实现机电安全的关键。为此,我们应做好以下几个方面工作:

(1)建立机电设备安装操作规范。在安装每一台设备时,应要求安装单位提前制定出完整的设备安装作业规程,并经主管工程师进行严格审批,把设备安装质量的隐患消灭在萌芽状态。

(2)加强对机电设备安装质量的检查。在机电设备安装过程中,增加质量检查程序,保证机电设备的安装质量能够满足实际需要,达到提高安装质量的目的。

(3)加强对机电设备安装过程安全性的检查。为了保证安全性要求,在机电设备安装过程中,应重点对安装安全性和运行稳定性进行检查,确保机电设备能够安全稳定运行。

3建立应急响应机制

对机电设备进行有效维护和抢修考虑到煤矿生产过程的复杂性以及对安全性的要求,在机电技术管理中,只有建立相应的应急响应机制,才能实现对机电设备的有效维护和抢修,具体应做好以下几个方面工作:

(1)建立应急响应机制。为了有效解决煤矿机电设备故障,消除机电设备安全隐患,在煤矿机电技术管理中,应建立应急响应机制,对故障报警的机电设备进行及时修理,同时应按照机电设备的实际需要合理安排机电设备的维护保养工作,满足机电设备的使用要求。

(2)建立领导管理责任制。应落实机电设备各级领导的包片、包机责任制,实行定期上岗巡回检查制度;将机电设备管理与领导管理结合在一起,提高机电设备的管理效果,促进机电设备管理工作的发展,使机电设备管理效果和管理水平得到全面提高。

(3)建立现场巡回检查制度。应加强对现场机电设备的检查,即:对机电设备进行逐台开盖检查;对电气设备实行双测双绘、开盖检查管理。

4结论

机电技术论文篇5

伴随经济技术的不断发展,计算机技术与电子商务间关系日益紧密。总体而言,计算机技术应以互联网、计算机网络连接等技术为基础,以更好地开展电子商务活动。从某种程度上看,计算机技术为电子商务的发展带来了极大的促进作用,计算机技术与电子商务在社会发展中的重要性日益突出。电子商务本质在于:推动商品的研发与制造,及电子通讯技术的开发应用。电子商务是以计算机为依托,以电子通讯设备为前提的商务活动,如软件设计、网上订单等。从电商交易中的安全性分析,因电子商务交易双方均是通过网络连通,以互联网为支撑的电商交易双方均处风险中,加之网络脆弱、复杂性,这种安全问题尤为突出。

2电子商务面临的风险

2.1 客户信息泄密

信息泄密,即电商交易期间,某些网络黑客或外来入侵者,在没有获得网络平台授权的情况下,擅自运用各类技术手段来截获销售商信息或商业机密,从而导致系统资源失窃。在网络系统内,系统泄密或失窃,是电子商务交易中较为常发的安全风险。

2.2 破坏系统

部分网络侵入者假借用户身份,入侵他人计算机系统;运用病毒攻击电子平台、支付系统或者是客户信息系统。例如,很多黑客借助病毒等入侵手段,攻击电商相关计算机软硬件,从而导致网络或者是服务器服务系统彻底失灵,严重时还可导致系统崩溃,给交易双方带来难以估量的损失。2.3 篡改与假冒现阶段,不少网络攻击者为达到自身目的,通常会运用技术手段及方法,肆意篡改买卖双方的传输信息,甚至恶意删除或是插入,并将该类信息传输至目的地,从而彻底破坏交易双方的信息。不少攻击者通过远程操作,还可自行更改销售方的设置信息,某些外来者还可损坏用户订单数据,另买卖双方发生纠纷;另有些外来者会借助网络产生虚假销售单,以骗取买家的钱财。

3电子商务中的计算机安全技术

3.1 安全电子交易协议

安全电子交易协议,又叫作SET协议,是为电子商务系统专门设计的认证技术。在认证期间,大多采用国际上较常使用的计算机RSA、DES算法。该认证体系相对完善,可实现多方认证,为电子商务提供可靠的保护屏障。在SET协议期间,使用者支付方面的帐户信息,卖家通常无法看到,即便银行也不清楚详细的订购内容。通过SET协议,需经历双层认证,有些客户强烈要求信用卡认证,对商家身份也是如此。此外,SET还提供交易标准,可供Internet上使用银行卡购物。该标准通常用于信用卡的交易,SET协议采用了数字信封、数字签名技术,能有效隔离电子商务交易双方的隐秘信息,增加其保密性、公正性。

3.2 数字签名与证书技术

数字签名、证书技术,是电商交易中较为重要的安全技术,它主要是运用密码算法来加密、交换数据;数字签名技术通过将Hash函数与公钥算法连接,可有效提升交易双方数据的真实性、可靠性。数字签名运用双重加密法,可达到防伪造、防抵赖之目的。电商交易过程,要求电子单证应具备可验证、防假冒及抵赖功能。数字证书技术,通常用以确认买卖双方的真实身份,多由证书管理中心来监管数字签名,可避免第三方肆意篡改交易信息。针对商家及消费者,使用信用卡时,应贯彻落实数字证书认证制度,以便安全地开展网上交易。该技术能准确判断电商交易信息的合法性,并确保交易数据的安全传输。

3.3 信息加密技术

电子商务过程采用了信息加密技术,它主要根据特定规则,将信息转变为乱码后再传递出去。对方接收时,再根据解密程序将乱码转为文字,从而获取原本的信息。在网络交易中,将各类原始数据,根据加密算法转变为与原文不同的码号,码号无法阅读,这就能够有效避免信息被他人攻取,使第三方无法肆意截取信息,提升电商交易的安全性。运用信息加密技术,可有效避免数据被破解,提升计算机系统的保密性、安全性及完整性。使用信息加密技术时,电商交易方应贯彻与技术相关的加密审查程序,做到物隔离;应及时转变数据格式,隔绝泄路径。针对某些支付、身份信息,应采取相应的加密措施。

3.4 系统维护技术

现阶段,系统维护技术种类繁多,具体包含:

(1)防火墙技术,通过在内外部网界面上设置保护层,确保用户在授权状态下进入系统。该技术可防御未授权用户的非法访问,同时还可检查网络、设定通信权限,谨防传输数据被黑客盗取。

(2)计算机病毒技术,电商交易活动相对较为开放,使得其很容易被病毒所攻击。因此,用户需安装病毒软件,并定期予以更新、杀毒,以有效隔绝病毒。针对硬件设备,交易时大多通过安装网管软件来实现管理与维护。该类软件运用计算机安全技术,在维护期间还应及时清理日志或临时文件,经常检验服务器的活动及用户注册状况,以维护电子商务系统的稳定性。

4结论

机电技术论文篇6

采用多电机同步控制系统作为随动系统的驱动方案时,即使所选择的电机型号相同,在实际的运行过程中依然会因为外界相关因素以及系统自身参数的变化而发生对应的波动。在传统的控制系统中,针对各个电机进行单独设计和控制,使得多个电机系统在实际的驱动过程中不会相互影响。这种方式虽然保证了电机之间的独立性,但也导致电机之间的同步性不足,使得控制系统的整体性受到影响。这时,在设计过程中若使用非交叉耦合同步控制测量方式对多个电机进行驱动的同步控制,则可以实现各个电机之间的相互联系,从而完成电机之间的联动控制,保证整个随动系统的同步性。在具体的实现过程中,所采取的控制技术较多,一般是采用PID控制策略。通过使用PID控制器对随动系统进行控制,借助PID控制体系的结构简单、参数整定的优势,能够满足随动系统的基本控制需要[2]。图1所示为PID控制器在随动系统中的作用原理图。图中,r(t)表示系统控制信号输入,c(t)为系统的输出控制信号,u(t)为PID控制器的输出控制量。在系统控制过程中,PID控制器通过将比例、积分以及微分控制环节线性地组合起来,完成对控制对象的控制。通过使用r(t)与c(t)之间的差值e(t)对系统进行控制,并输出u(t)控制量,对控制对象进行作用控制,使得被控制对象随着输入信号r(t)的变化而变动[3]。多电机同步控制系统是为了实现对电机速度进行同步控制而设计的,在完成电机电流环、速度环的校正之后,对多个电机使用偏差耦合方式进行同步控制,其中,差速控制是基于PID控制器的控制原理设计的。在整个控制系统中,单个电机使用的是电流反馈与速度反馈闭环控制方式。三个电机之间使用了偏差耦合的方式进行连接,并使用两个电机之间的速度差作为PID控制器的差速输入值,并以反馈量的形式对两个电机之间的输入端进行差速补偿,从而消除两电机之间的转速差,使得三个电机之间的转速达到同步。采用PID作为控制器对控制参数进行整定处理之后,能够得到较平稳的同步控制效果。但是,整个控制体系存在一定的局限性,主要表现在控制器三个参数之间因为控制作用的相互影响而使得随动系统的稳定性、响应速度以及响应精度都受到影响,最终使得控制效果受到一定的影响。但是,对于普通的随动系统多电机同步控制,该设计方案基本能够满足实际应用需要。

2随动系统多电机同步控制方案仿真验证

为了验证所设计的基于PID控制器的随动系统多电机同步控制方案的实际应用效果,本文使用simulink对同步控制方案进行仿真验证,确认其是否能够满足随动系统多电机同步控制的基本需要。在仿真过程中,PID控制器的三个参数分别为:Kp=100,Tl=1,Td=0.25。仿真计算得到的多个电机在PID同步控制器下的同步输出曲线如图2所示。分析图2可知,图中虚线表示多电机系统额定的转速值,而三条实线则分别是所控制的三个电机输出转速的实时测量值。在5s时,给随动系统增加了一个值为60N•m的干扰力矩,在10s时给随动系统再增加了一个值为-60N•m的干扰力矩。从图中可知,在没有受到干扰力矩影响时,系统能够稳定地运行,三个电机实现了同步运行,且两两之间的误差基本为零,满足随动系统对同步转速误差在0.5rpm范围之内的基本要求。这表明所设计的基于PID控制器的随动系统多电机驱动控制系统性能满足基本需要。但是,在外界干扰因素的作用下,随动系统表现出了较为明显的控制波动,表明控制系统的超调量较大,而且再次进入稳态的时间较长。在这个过程中,多电机的同步驱动性能变差,有碍随动系统稳定性的保持及相应快速性的保证。

3结论

机电技术论文篇7

和模拟电路比较,其数字电路特点比较突出,从以下几个方面来说:第一、结构简单,能够进行集成化、系列化生产,比较方便,而且成本低,使用方便。第二、具有抗干扰性强、可靠性高、精确度高、稳定性好等优点。第三、在处理功能方面较强,除了能实现数值的运算,还实现逻辑运算和判断。第四、能够进行编程数字电路,很好地实现在各种运算方面的灵活性。第五、通过数字信号的应用,更方便进行存储、加密、压缩、传输。

2单片机技术

2.1单片机的定义对于单片机的定义,往往是指把计算机的一个个部件都汇集到一块芯片之中,这就组成的一个微型的系统。而单片机的设计,是为了控制其应用而设计的、以及制造其固有的构造,在国际上,也叫微控制器。

2.2基本结构及特点在单片机芯片内,往往包括以下几部分:CPU部分、ROM部分、RAM并行I/O部分、串行I/O部分、定时器计数器部分、中断控制系统时钟部分、A/D即模数转换器部分和D/A即数模转换器部分、以及WDT监视定时器等部分。对于单片机,其特点为:1、功能多。2、品种多。3、占用空间少。4、系统所需器件少。对于单片机的应用,包括4大类:第一类:智能仪器仪表;第二类:在工业方面进行测控的;第三类:在民用方面的是一个具有智能型的电子品;第四类:在设备方面是属于计算机的一个外设及通信的设备。

3结合数字电子技术与单片机的应用实例

3.1数字电子钟20世纪末,随着电子技术的发展,现代电子产品已经出现在社会的各个地方,这样就带动了社会的发展,即社会变得信息化,以及提高了现代电子产品的性能化。目前,随着单片机的发展,使其变得高性能化、多品种化,这就逐渐转化为CMOS,最终实现了“功率比较低、体积比较小,容量特别大,性能特别高,价格特别低的设备,在电路方面,其具有了内装片的设备。这种技术属于微控的一个技术。而在单片机模块中,最普边的是数字钟的使用。对于数字钟,是利用数字电子技术而实现的,即能进行分秒来计时的装置,这与机械式时钟不同,其准确性和直观性较高。对于电子钟,往往按照数字电路来进行的,用时、分、秒的数字来显示,属于一个计时的装置,其应用比较广泛,大部分是出现在每个家庭、车站,码头等地方。对于人们的日常生活来看,也是一个必须的、具备的产品。对于数字钟及其扩大应用的研究,这是具有很重要的意义。

3.2由数字电子钟组成的单片机的选择在电子时钟里,对于单片机的选择,往往是以AT89c52为核心的,即作为一个电子时钟的硬件部分。在AT89C52片内,往往利用的是FLASHROM,在3V的超低压下而运行的。其存储空间具有8KB的ROM,而在线编程中,随时可以进行擦除,也不会对芯片产生伤害。一旦把AT89C51作为核心部件,就会对芯片产生伤害。

机电技术论文篇8

(1)学生对课程学习缺乏兴趣。主要原因是:①学生对计算机专业的相关情况了解不全面,通常认为该课程不属于计算机的课,是否学好都无关紧要;②学生因对专业知识、电学知识的陌生而产生消极心理,失去课程学习的兴趣。(2)学生的基础参差不齐,而课程概念较多、内容较抽象、逻辑性较强。对实际电路环境有概念的学生,学习兴趣可能建立得较快;但对相关概念空白的学生就会感到课程难懂、难学,继而失去学习的兴趣。(3)先修课程的教学目的不明确,涉及到的课程相关知识掌握不到位,如大学物理中关于电学的物理现象及概念、高等数学中复数的计算方法等等,学生学过也不知所以然;(4)课程内容不合理且偏多,涵盖了基本电路分析、模拟电路分析及数字电路分析三大内容板块,有限的课时需要更合理地统一这三方面知识;(5)教材内容都较经典,与时俱进的实际内容较难体现,学习枯燥感会由此而生。(6)实验教学内容太过于详细,实验的目的无法体现,对知识的理解仅限于表面。

2合理分配教学内容,建立正确教学方法

结合我校计算机专业教学计划,课程的教学课时定为64课时,其中理论课时为48课时,实验课时16课时。课时有限,教学内容应围绕专业的培养计划进行优化选择和重新组织,保证知识的系统性和完整性基础上突出能力培养,增加教学内容的关联性,涉及先修课程的内容以定义式形式给出,充实一些与专业密切相关的内容。

2.1关于理论教学

理论知识是课程实践的基础,成为课程教学中的一个重要环节。电子技术课程涵盖了三大板块知识,理论教学的内容根据专业的特点和需要进行取舍,依据职业岗位对技能和知识的实际需要,重点体现够用,建立合理的知识结构,淡化知识的学术性和理论性;教学思路上遵循电路器件特性、电路处理方法及电路分析方法三条主线,有针对性地选择教学例题,提高教学效果,明确教学目的。

2.1.1基本电路分析

教学内容应强化电路基本概念及电路基本分析方法。电路基本概念主要讲解认识电源和电路基本元件及电路中参考方向学习和识别的意义;电路基本分析方法主要讲解电路基本定律的内容及应用,选择性地讲解基尔霍夫定律、叠加原理及戴维南定理,以例题的方式说明定律的内容及应用,有针对性地建立正确的电路分析方法,对定律的数学证明不作说明。教学中注意引导学生构建正确的学习方法,学会看图,分析电路中的元件和电源,区分电路的类型,确定电路的分析方法,以直流电源作用下的电路作为电路分析方法的学习,后续电路的电源可能不同,但电路经过处理后的目的就是要采用直流电源作用下的电路分析方法,后续电路中重点学习的就是电路如何进行处理;如交流电源作用下的电路首先解决的是如何将电压、电流相量化及元件特性相量关系的建立。基本电路分析中主要涉及的是电路的计算,电源以直流、交流为主,教学例题中可以引入模拟电路需要解决的问题,对模拟电路中出现的元器件可以作为已知条件给出,如二极管、三极管、运算放大器,有机统一基本电路分析与模拟电路分析二方面内容,建立明确的学习目的。本篇安排8课时,其中电路基本概念约3.5课时,电路基本分析方法约4.5课时。

2.1.2模拟电路分析

教学内容主要包含三个元件二极管、三极管及运算放大器的特性说明及元件应用电路分析。二极管中讲解半导体尤其是杂质半导体的特点,二极管的截止和导通工作状态及对应等效方法,以整流电路及数字电路的基本门电路作为教学例题,建立含二极管电路的处理方法及基本分析思路。三极管中讲解器件的结构特点和工作区域,放大区放大的原理及电压放大电路的组成和性能指标的计算,工作在饱和区和截止区的器件在数字电路典型集成器件与非门中的分析;教学例题主要解决放大状态下三极管管脚、管型的判别,小信号作用下含三极管电路的微变等效电路处理方法,以及分压式偏置下电压放大电路静态、动态指标的计算。运算放大器作为直接耦合多级放大电路讲解如何削弱零点漂移现象,淡化其内部结构,突出器件的外部输入输出特性及线性和非线性工作区域,通过说明扩大其线性区域施加负反馈条件讲解反馈的概念、类型及判别方法;教学例题主要构建含运算放大器的电路处理方法及分析思路,如线性工作区域的器件使用在模拟信号运算中的功能,非线性工作区域的器件组成实用的电压比较器,传感器输出电路中运放的放大作用等。本篇安排18课时,其中二极管4课时、三极管8课时、运算放大器6课时。

2.1.3数字电路分析

教学内容需淡化数字电路逻辑器件的内部结构及工作原理,重视外部逻辑功能的分析,包括数字电路分析基础、组合逻辑电路的分析和时序电路的分析三大部分。数字电路分析基础中教学内容涵盖数制、码制的概念及其转换方法,逻辑函数的概念及化简方法和意义,基本逻辑门的逻辑功能,数字电路分析方法;由于数字电路的信号源与模拟电路的信号源完全不同,尤其强化分析方法的讲解。组合逻辑电路的分析重点教学的内容包括常用组合逻辑器件的外特性,组合逻辑电路的分析与设计方法;以设计方法设计实用的组合电路如加法器、编码器等,建立中规模数字器件的概念,认识常用中规模集成器件,再讲解中规模组合器件的应用,教学内容因此组成一条清晰的知识连线;教学例题可以偏向与专业密切联系的内容,如计算机中加法器、计算机键盘编码电路、存储器中译码器应用等。时序电路的分析教学内容首先要充分体现时序电路与组合电路的区别,包括电路中组成器件的逻辑特性不同、分析方法的特点等,主要讲解触发器的外部逻辑特性,仅基本RS触发器分析其内部结构以说明触发器中复位与置位功能,其余触发器仅说明其外部的逻辑功能,摈弃其内部枯燥的结构原理说明;以分析触发器组成的计数器电路讲解时序电路的分析方法,同样可以适用其他电路如寄存器电路的分析,同时也揭示了集成计数器的内部结构及原理和功能,解决任意进制计数器的设计问题;教学例题要体现学习触发器逻辑功能的重要性,时序电路的分析和设计思路,将555定时器作为综合例题分析讲解,包含三极管、运算放大器及触发器。本篇安排22课时,其中数字电路分析基础4课时、组合逻辑电路的分析6课时、时序电路的分析12课时。

2.2关于实验教学

课程实验共8个,安排16课时,包含验证、仪器使用、综合分析及设计项目,基本电路分析实验主要以验证性实验为主,安排4课时;模拟电路分析包含仪器使用、综合分析等项目,安排6课时;数字电路包含验证、综合分析及设计等项目,安排6课时。通过课程实验巩固和加强对理论知识的理解,增加电子技术方面的感性认识及学习兴趣,培养学生对工程问题的基本分析能力、电路的调试技能以及分析和解决工程问题的综合能力,提高学生的工程素质。(1)对验证性和分析性实验给出实验电路和实验内容,由学生根据实验目的结合理论知识自主决定测量量、自拟实验步骤及实验表格;对设计性实验给出设计要求,由学生自行设计实验电路并调试得出结果;转变学生被动学习的局面,培养学生独立思考、独立分析及解决问题能力。(2)实验项目安排上要体现各实验的相关性,内容安排体现从元器件到单元电路再到系统设计。如示波器、信号发生器的使用主要用于电压放大电路及运算电路的实验测试;数字电路器件逻辑功能测试与具体应用电路相结合。以往实验中出现问题时通常有器件本身存在问题,但学生实验前总是忽略器件的好坏,实验中的问题难以入手解决,强调实验的相关性可以开拓学生解决问题的思路,进一步掌握实验中的主动性,并且各实验的目的也更加明确,对课程从理论到实践的学习过程做到循序渐进地完成。(3)丰富实验内容,将实用小电路、电子竞赛试题等应用于实验中,或分析或设计,增加实验的趣味性。课时限制使得实用电路在某个实验中不可能完整实现,但可以将其中的单元电路作为实验的内容,其他部分以模块代替,实现电路的功能。(4)实验前预习内容及实验后的思考问题与实验内容密切关联。实验前的预习可以保证实验的有序进行,进一步理解学习的相关理论知识的应用性,从而提高学习课程理论知识的兴趣;实验后的思考是对实验中的总结、实验中出现问题的解答、实验数据的分析等,培养学生建立综合分析问题的方法及理论联系实际的能力。

3结束语

机电技术论文篇9

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).

机电技术论文篇10

计算机辅助技术包括了多个部分,其中有计算机辅助设计也就是我国通常所说的CAD、计算机辅助制造,也就是我们了解的CAM和计算机辅助教学,称为CAI。首先,计算机辅助设计主要是利用计算机技术辅助人们对设计方案效果进行设计的一种计算机计算。目前,这种技术被广泛的应用于集成电路设计、建筑工程方案设计以及交通工具设计等领域中。计算机辅助设计应用到各个行业之中,不仅缩短了设计的时间,提高了工作的效率,节约的资金成本,而且提高了设计方案的精确性和质量;其次,计算机辅助制造主要是利用计算机系统对产品进行加工和控制的过程。在制造过程中,输入零件的工艺路线和工程内容,输出的信息就是刀具的运行轨迹。此外将计算机辅助设计和制造技术进行融合,可以实现设计制造的自动化,这种技术被称为集成制造系统;最后计算机辅助教学主要是利用计算机技术进行教学的一种应用,例如在教学过程中我们经常会使用的Authorware、PowerPoint、Flash等软件。计算机辅助教学能够提高课堂教学的灵活性,激发学生的学习兴趣和积极性,是现代教育系统中不可缺少的一种教学手段。

2计算机未来发展趋势分析

2.1功能全面化

未来计算机在各项功能方面将会更加的全面,计算机在军事、文化、天文、生物科技科学研究等领域全面的应用和发展,这是对计算机的储存容量和处理器的处理速度的要求就会越来越高,功能全面的计算机势必将会成为未来计算机发展的主要趋势。

2.2体积微型化

从计算机的历史发展时期看,其经过了电子计算机、晶体管计算机、集成电路计算机以及大规模和超大规模集成电路四个发展阶段,从最开始的体积庞大、运行速度慢、功能较差、储存容量低、可靠性差以及造价昂贵等向着携带轻便、运行快速,体积小型化方向转变,最近几年,计算机成本逐年降低,使得计算机设备和计算机计算迅速的在社会普及应用。随着电子技术和信息技术的进一步发展和完善,人们对计算机性能方面提出了更高的要求,希望计算机的功能强大,携带方便,将体积变得更小。例如目前已经逐渐兴趣的智能化穿戴设备已经具备了计算机的部分功能,相信在未来计算机发展也将会向着微型化方向发展。

2.3专业化

嵌入式设备和工业计算机在专业领域和工业领域有着广阔的前景,如各种终端设备、车载电脑等。随着信息化不断向前发展,很多特殊行业对计算机的性能提出了更高的要求,这也就要求了计算机在未来发展过程中要更加的专业化。

2.4智能化