機電一體化的論文

時間：2024-07-17 13:45:32 機電畢業論文

機電一體化有關的論文

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機電一體化有關的論文

　　機電一體化有關的論文一

　　一、機電一體化的基本概念

　　機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，采用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優越性。

　　（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。

　　（二）生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，使得生產能力大大提高。例如，數控機床對工件的加工穩定性大大提高，生產效率比普通機床提高5～6倍。

　　（三）使用性能改善。機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作。

　　（四）具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用范圍大為擴大。

　　（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產品，可以事先存入若干套不同的執行程序，然后根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施，使工作恢復正常。

　　機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛，涉及到工業生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。

　　①數控機械類。主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。

　　②電子設備類。主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。

　　③機電結合類。主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。④電液伺服類。主要產品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。

　　⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。

　　二、機電一體化產品的構成及特點

　　機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執行功能，而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統。

　　（一）機械系統。機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。這部分是實現產品功能的基礎，因此對機械結構提出了更高的要求，需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求。

　　（二）動力系統。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅動電路等。

　　（三）傳感與檢測系統。傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的'自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現，對其要求是體積小、便于安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。

　　（四）信息處理及控制系統。根據機電一體化產品的功能和性能要求，信息處理及控制系統接收傳感與檢測系統反饋的信息，并對其進行相應的處理、運算和決策，以對產品的運行施以按照要求的控制，實現控制功能。機電一體化產品中，信息處理及控制系統主要是由計算機的軟件和硬件以及相應的接口所組成。

　　（五）執行機構。執行機構在控制信息的作用下完成要求的動作，實現產品的主功能。機電一體化產品的執行機構一般是運動部件，常采用機械、電液、氣動等機構。執行機構因機電一體化產品的種類和作業對象不同而有較大的差異。執行機構是實現產品目的功能的直接執行者，其性能好壞決定著整個產品的性能，因而是機電一體化產品中最重要的組成部分。機電一體化產品的五個組成部分在工作時相互協調，共同完成所規定的目的功能。在結構上，各組成部分通過各種接口及其相應的軟件有機地結合在一起，構成一個內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。

　　機電一體化有關的論文二

　　一、機電一體化概要

　　1.微型化微型化興指的是機電一體化向設備的體積逐漸的縮小。比如最原始的時候的計算機，由幾立方米到現在的手掌大小，無疑給人們帶來了巨大的方便。各種機械的微型化都方便的運用到我們生活中的每一個角落。

　　2.綠色化工業的逐漸興起為生活帶來了豐富的物質與生活享受，卻也帶來了資源的減少、環境的破壞等一系列不可彌補的損害。人們都注意到人們賴以生存的環境遭到破壞，人們呼吁綠色的生活方式。綠色的產品在人們的需求下產生了。它能有效地減少對環境的污染，減少對人們身體的損傷，符合人們的發展目標。

　　3.系統化系統化的表現特征就是系統之間等夠靈活地拆分并組合成一個新的系統，更加快速的地開發新的產品以適應市場的需求，這樣才能實現產品與人的有機結合。

　　二、道路壓實機的應用

　　1、道路壓實機的方向控制道路壓實機通過自身的重量和震動，在路面上行走已達到壓實的目地。壓路機的設備體積非常大，這也增加了壓路機的靜載值，使壓路機能夠更加的實用。目前在國內有輪胎的壓路機，這種壓路機還是很落后的，他只能通過頻繁的控制搖桿以實現壓路機的控制。而現在比較普遍的則是液壓變速機構，這種系統操作時只需單根手柄就可以完成壓路機的前后運行，但是其他的震動以及灑水的功能則主要由機電一體化來完成，他并不需要手動的來操控，為了提高壓路機的各項性能，在壓路機上也同樣裝載了很多實用的系統比如收音機可以緩解操作者的疲勞、暖風能夠提高操作者的冷熱，這些都能夠很好地提高壓路機的使用性能。壓路機的行走主要靠通過手柄來挑動液壓裝置，使液壓中的液壓油流動來為壓路機調整方向。壓路機的操作是枯燥與頻繁的，操作人員需要聚精會神完成壓路的工作，開發者們了解到了這一情況也做了相當大的改進。壓路機中的方向控制改為了電液系統，電液系統的研制成功大大提高了產品的使用性能，更加延長了壓路機的使用壽命，這對壓路機來說是一個相當大的福音。

　　2、道路壓實機的計數碾壓遍數顯示裝置也裝備在顯示裝置中，路面的壓實情況除了人為地判斷，現在也可以通過機械的壓實變數來確定，使工程質量能夠有據可依。在以前的設備中，碾壓的遍數只能夠憑借操作者的記憶來記憶，出現錯誤的幾率相當多，即對施工質量造成了影響，也增加了操作者的負擔。這個裝置裝備在壓路機上能夠自動計數，通過壓路機的前后操作來開始計數，通過壓路機中的顯示屏，明確的提供給操作者，讓操作者能夠更好地了解路面上的信息，做出相應的處理。在網絡信息化的今天，壓路機中的數據也能夠通過無線網絡發送到指定的位置，使管理人員能夠遠距離操控，從而實現壓路機作業管理的遠程自動監控和實時管理。這種方式能夠時時了解數據，確保工程中的質量，也為下一步的工作打下了強有力的基礎。以往的做法是利用已壓實的路面采樣，再進入實驗室實驗，這樣既浪費了時間，又耽誤了工期，是非常不合適的。

　　三、道路壓實設備的機電一體化發展趨勢

　　為了提高壓路機的施工質量，機電一體化使必然的選擇，但是在機電一體化的發展中還是有很多存在的問題沒有得到解決，比如壓路機的系統可靠性，壓路機的工作環境非常的惡劣，壓路機的系統是否能夠滿足各個施工環境是非常重要的，如果一個壓路機只能適應一種作業環境將會浪費很大的設備資源，特別是對壓路機的抗震性能是否能夠適應。任何設備都會有故障的'一天，系統是否能夠檢查出設備的故障性也是圍為今一大難題。在現如今的壓路機中的設備操作化也越來越簡單，可謂是觸一發二動全身，萬一操作人員由于不正當的操作帶來了很大的損失，這就得不償失了所以在操作板上應當需要配置相應的聯動措施，以增加設備的安全性能。隨著科技的不斷進步，電子元件實現了機械化的量產，價格是十分便宜的，但是壓路機不是像汽車一樣人人所必需的產品，雖然能夠可靠了量產，但是不能夠供需量很大，這造成了設備的銷售價格大幅度的提高。

　　壓路機的一體化極大地滿足了工程中的需求，更加解放了操作人員頻繁地操作，它不在需要人們頻繁地操作各個手柄來實現工作的需要，也滿足了工程中的質量需求。機電液一體化的研發，推動了壓路機的發展方向，使壓路機能夠適應各種環境的需求，極大地緩解工程中對于設備的支出。壓路機在我們的生活中扮演著重要的角色，只有發展壓路機的機電液一體化，才能更好地為我們服務。

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