發展機電一體化的重要性論文

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在平平淡淡的日常中,大家最不陌生的就是論文了吧,通過論文寫作可以培養我們獨立思考和創新的能力。為了讓您在寫論文時更加簡單方便,以下是小編精心整理的發展機電一體化的重要性論文,僅供參考,希望能夠幫助到大家。

發展機電一體化的重要性論文

一、Mechatronics概述

回顧自己五年的學習內容,結合自己的專業,查詢資料知道當今世界電子產品迅速發展,微處理器、微型計算機在各技術領域得到了廣泛應用,對各領域技術的發展起到了極大的推動作用。一個較完善的機電一體化系統,應包含以下幾個基本要素:機械本體、動力與驅動部分、執行機構、感測測試部分、控制及資訊處理部分。機電一體化是系統技術、計算機與資訊處理技術、自動控制技術、檢測感測技術、伺服傳動技術和機械技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。新一代的CNC系統這類典型機電一體化產品正朝著高效能、智慧化、系統化以及輕量、微型化方向發展。

我們已經進入了一個新的世紀──21世紀。回顧過去的20世紀,人類的經濟和科學技術發展成果超過了過去所有世紀的總和。傳統的學科正在脫胎換骨,新的學科不斷問世,技術的融合程度比任何一次技術革命都高。機電一體化技術產生於這一背景之下,自然符合科技發展的規律,也是機械學科發展的必然結果。它使古老的機械工業煥發青春,也對社會的發展產生著極為深刻的影響。

Mechatronics一詞最早(20世紀70年代初)起源於日本。它取英語Mechanics(機械學)的前半部和Electronics(電子學)的後半部拼合而成,字面上表示機械學與電子學兩個學科的綜合,我國通常稱為機電一體化或機械電子學。但是,“機電一體化”並非是機械技術與電子技術的簡單疊加,而是有著自身體系的新型學科。目前,人們對“機電一體化”存在著各種不同的認識,隨著生產和科學技術的發展“機電一體化”本身的涵義也還在被賦予新的內容。因此,“機電一體化”這一術語尚無統一的定義,不過其基本概念和涵義可概括為:機電一體化是在大規模積體電路和微型計算機為代表的微電子技術高度發展,向傳統機械工業領域迅速滲透,機械電子技術深度結合的現代工業基礎上,綜合應用機械技術、微電子技術、自動控制技術、資訊科技、感測測試技術、電力電子技術、介面技術、訊號變換技術以及軟體程式設計技術等群體技術,根據系統功能目標和優化組織結構目標,合理配置佈局機械本體、執行機構、動力驅動單元、感測測試元件、控制元件、微電子資訊接收、分析、加工、處理、生產、傳輸單元和線路以及銜接介面檔案等硬體元素,並使之在軟體程式和微電子電路邏輯的有目的的資訊流向導引

(一)Mechatronics的發展歷程

1.數控機床的發展

2.微電子技術

3.可程式序控制器(PLC)

4.鐳射技術、模糊技術、資訊科技等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.

(二)Mechatronics發展趨勢

1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由感測系統、能源系統、資訊處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的感測系統、能源(動力)系統和資訊處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.

2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗餘度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發事件,被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的“自律性”,可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的資訊並附加所給資訊,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

3.全息系統化——智慧化。今後的機電一體化產品“全息”特徵越來越明顯,智慧化水平越來越高。這主要收益於模糊技術、資訊科技(尤其是軟體及晶片技術)的發展。除此之外,其系統的層次結構,也變簡單的“從上到下”的形勢而為複雜的、有較多冗餘度的雙向聯絡。

4.“生物一軟體”化—仿生物系統化。今後的機電一體化裝置對資訊的依賴性很大,並且往往在結構上是處於“靜態”時不穩定,但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似於活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待於深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟體”或“生物——系統”,而生物的特點是硬體(肌體)——軟體(大腦)一體,不可分割。看來,機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨,但有一段漫長的道路要走。

5.微型機電化——微型化。目前,利用半導體器件製造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已製造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用於實際產品時,就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”,機體、執行機構、感測器、CPU等可整合在一起,體積很小,並組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

二、典型的Mechatronics產品

機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有:數控機床、機器人、汽車電子化產品、智慧化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD/CAM系統等。典型的機電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可程式序控制器、模糊控制器、微型電機、感測器、專用積體電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。

三、我國發展“Mechatronics”面臨的形勢和任務

機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統產業,其目的是節能、節材,提高工效,提高產品質量,把傳統工業的技術進步提高一步;二是開發自動化、數字化、智慧化機電產品,促進產品的更新換代。

(一)我國“Mechatronics”工作面臨的形勢

1.我國用微電子技術改造傳統工業的'工作量大而廣,有難度。

2.我國用機電一體化技術加速產品更新換代,提高市場佔有率的呼聲高,有壓力。

3.我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,汙染、擾民產品的責任重,有意義。在我國工業系統中,能耗、耗水大戶,對環境汙染嚴重的企業還佔相當大的比重。近年來我國的工業結構、產品結構雖然幾經調整,但由於多種原因,成效一直不夠明顯。這裡面固然有上級領導部門的政出多門問題,有企業的“故土難離”“死守故業”問題,但不可否認也有優化不出理想的產業,優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前,這就是發展機電一體化,開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、效能好、質量高、成本低,且具有柔性,可根據市場需要和使用者反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革,而無須改換裝置。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時,可為傳統的機械工業注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來,實現文明生產。

另外,從市場需求的角度看,由於我國研製、開發機電一體化產品的歷