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机械电子工程论文赏析八篇

时间:2023-04-01 10:12:07

机械电子工程论文

机械电子工程论文第1篇

关键词:机械电子 教学方式 教学环节

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)03(b)-0133-02

机械电子工程简称机电一体化,表示机械学和电子学两门学科的综合。机械电子工程以机电设备为研究对象,从系统的角度出发,应用机械技术、电子技术、控制技术和计算机技术等先进技术,实现设备功能最佳化[1]。高校机械电子工程专业若要培养优秀的机电一体化应用型人才并且能持续生存和发展,就必须积极探索和实践机械电子工程专业应用型人才的培养模式,培养适应时展需要的从事生产一线的机电一体化的高级应用型人才[2]。

1 机械电子工程专业应用型本科人才培养的目标

高等院校在学生的培养过程中侧重于理论课程体系的改革和部分实践教学的强化,没能以系统化的角度去注重学生实践能力的培养,致使毕业生在人才市场上没有竞争优势[3]。结果造成这个新兴专业失去应有的特色,达不到培养的预期目标[4]。

机械电子工程本科专业人才的教育,在培养规格方面,以培养具有一定创新和实践能力的、具有工程师基本技术素质的应用型人才为目标;在培养模式方面,以社会需求为目标,以培养工程技术应用能力为主线,优化能够体高学生知识、能力、素质的培养方案,以“工程应用”为特征和主旨构建课程体系,重视学生的理论知识和工程技术应用能力的培养。

2 机械电子工程专业应用型本科人才培养的课程构建

机械电子工程专业应用型人才培养课程构建应围绕两个点、四个方向。两个点是专业基础课和专业技术课,四个方向是数控、工业机器人、流控和测控。课程包括机、电、液(气)、控、算等方向的相关课程。机械电子工程专业课程构建定位在机械工程领域,突出各学科方向的有机融合,主要对机械设计、自动控制、设备故障诊断及状态检测等方面开展研究和设计。

2.1 机械电子工程专业教学体系

机械电子工程专业中,机为基础。机指机械专业的基础知识,包括机械制图、工程力学、金属工艺学、工程材料及热处理、互换性与测量技术、机械制造工艺、机械原理、机械设计等课程以及与课程相关的实践。学生在学习机械类课程的同时加强计算机技术、自动化技术、接口技术等课程。合理调整机和电的关系,采用机电并重的培养原则,对原有覆盖较广的课程精简、优化,建立学生能够学好并掌握的课程体系,重点是将机械、控制、电子以及计算机等相关领域的技术应用于机电系统和产品制造过程。

2.2 机械电子工程专业整体课程设置

课程设置是一项系统工程,课程设置不仅要考虑到学科、专业之间的相互交叉、相互渗透,还要考虑行业对知识、能力的要求。在课程设置上,主要分为机械设计、机械制造、电工电子、流体控制、机械控制和计算机控制六大部分。

机械设计包括机械制图及CAD、工程力学、机械原理、机械设计等专业基础课程。这些课程为学生掌握机械设计的基础知识,并为机械制造系列课程的学习打下基础。

机械制造包括金属工艺学、工程材料及热处理、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学等。这些课程为学生打下机械制造的基础知识,并通过金工实习和课程设计使学生受到良好的实践训练,从而能进行机械零部件的结构设计和工艺设计。

电工电子包括电工、模拟电路、数字电路、微机原理与接口技术、电力拖动等课程,强调电工电子技术和计算机在机械设备中的应用,为学生进行机电一体化设备设计打下基础。

流体控制包括流体力学、液压(启动)原理、液压控制系统等课程。

机械控制包括机械工程导论、机械振动学、机械控制工程基础、机械测试技术等课程。

计算机控制包括VB、C语言、VC++等课程。

在培养应用型人才的工程能力、技术能力和创造能力的课程组中,强调课程设置的系统性和整体性,以使单项技术或综合能力的培养不断得到强化,减少课程内容上的重复,在有限的时间内获得良好的教学效果。

2.3 加强专业基础课程教学

专业基础课的教学在高校培养人才中占的比重较大,教学重点在于理论,这些理论是专业知识体系的根本,内容已经经过实践验证和沉淀,是学好其它专业技术课必需掌握的知识。机械电子工程专业应用型人才的工程实践能力、创新能力也是建立在必备的专业基础课之上的。因此,在设置专业基础课时,要充分了解人才市场要求的专业知识并考虑学生今后的专业拓展能力。

2.4 加强培养创新能力的实践教学

机械电子工程培养方案加大了实践教学在整个教学环节中的比重,实践教学必修学分约占该专业毕业最低学分要求的35%。根据学生的专业知识结构与水平,对实践教学体系进行分类别、分层次、分模块的创新性设计。在人才培养活动中,创新能力的培养应占有较大的比重。如产品生产过程机电一化设备设计、数控加工、系统故障分析与排除等。“以学生为中心”、“以问题和课题为核心”,进行以启发性和创新性实验的研究性学习,逐步使学生树立创新意识,激发学生的创新个性,培养创新思维,不断提高创新能力。创新能力的培养以课程设计、工艺实习、工程教育实习、生产实习、毕业实习、毕业设计等实践环节作为载体,并尽量选择实际课题,以强化创新能力训练的力度,同时在这一系列的实践环节中培养学生良好的职业习惯和职业精神。

3 加强实践教学平台建设

加强实验室建设,整合共享实验资源,避免重复建设。在原有硬件设施基础上,分层次、分模块地逐步改善实验教学条件。引进实验室管理系统,完善实验室开放管理制度;建立与完善校内实训中心和校外实训基地,使其成为学生理论联系实际、获取实践经验、形成应用能力的基地。紧密依托行业、企业,加强校企之间、校与校之间、学校与科研单位之间的联合,从校外实习基地聘请兼职教授、高工,定期举办学术报告、讲座以及指导学生实习、指导毕业设计等工作,积极开展合作培养,构建稳定的实习基地建设和发展的长效机制。

4 结论

我国正在由制造大国转向制造强国发展,只有培养出熟悉机电一体化设备的设计、制造、维护,并且熟悉控制技术、检测及监测技术、编程技术的专业技术人员才能在企业生产过程中发挥更大的作用。高等院校机械电子工程专业应用型人才培养应转变观念,不断探索适合于应用型机械电子工程专业人才的培养模式,以适应时展的需要。

参考文献

[1] 黄筱调,吴玉国.机械电子工程专业课程结构的探索[J].中国冶金教育,1997(4):31-33.

[2] 王亚静,周佑喜,何兆太.机械电子工程专业学生实践能力系统化培养模式探讨[J].武汉生物工程学院学报,2010,6(2):139-141.

机械电子工程论文第2篇

【关键词】控制工程;机械电子工程;应用

【中图分类号】TP273【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2016)01-0193-01

前言

随着计算机控制工程技术的不断发展,使得机械电子工程逐渐向智能化方向进行发展,控制工程在机械电子工程当中起到了越来越重要的作用,因此,对控制工程在机械电子工程中的应用研究,成为了人们日益关注的新课题,将控制工程技术同计算机机械电子工程技术有机地结合在一起,从而进一步促进了机械工程行业的发展。

1控制工程与机械电子工程概述

控制工程是指结合了工程理论与计算机技术理论为基础的核心概念,是一种处理各种自动化技术中出现的工程技术问题的工程技术,控制工程在各种机械电子工程技术实施中都得到了广泛性的应用,以多输入、多输出,改变参数和非线性等设计问题为主要研究问题,因此控制工程在机械制造业中越来越受到重视。而机械电子工程并不是一种独特的工程学科,它通常采用模块化的方式来完成系统操作,而机械电子工程系统有着构造简单的特性,减小了机械电子工程系统的总体积,提高了机械电子工程的性能,不过,随着机械电子工程系统的复杂性不断地增加,就必须要使机械工程与计算机技术统一地结合在一起,从而使得控制工程在机械电子工程能够得到更好地发展。

2控制工程在机械电子工程中的应用

2.1智能控制系统在机械电子工程中的应用

智能控制系统就是指人工智能与计算机技术结合在一起,对机械电子工程当中的某一操作流程进行人工化的智能模拟和控制,使得智能的机器人可以像人一样进行操作工作,智能控制系统能够与人类的大脑思维模式相似,智能控制系统能够做到自主收集相关信息等。因此,智能控制系统结合了人工智能的特性进行了机械化大生产,使其生产效率与人工生产模式相比,得到了质的飞跃,还可以对生产操作流程进行严格控制,节约了人力、物力资源成本,提高了机械制造行业的经济收入[1]。

2.2鲁棒控制的应用

在控制系统中的鲁棒性是指,在一定的外界因素干扰下,控制系统某一方面的性能够保持不变的特性,因此,多变量型鲁棒控制系统在机械制造生产中得到了广泛性的应用。在柔性臂轨迹制造中,通常采用滑膜变的结构控制方法,控制并研究出慢变控制器,采用H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器进而调整系统控制器的结构,所以,在操作轨迹的模拟研究中,利用补偿控制算法来进行补偿控制计算,从而保证滑膜变结构与H∞控制理论进行组合性控制,使得控制系统能够非常精确地对目标轨迹的运行过程进行控制。

2.3模糊控制工程在机械电子工程中的应用

机械工程的加工流程是十分复杂的,所以采用传统的控制方法建立起来的模型是非常困难的,所以自动化控制的效果并不好,而模糊控制工程可以把复杂的问题变得更加直观,模糊控制的算法比较简单灵活,从而将程序编制过程简单化,进行模糊化控制可以不用对机械制造工程进行精确化的数据研究,只要保证好输入量在合理的偏差范围内即可,所以,模糊控制系统在机械电子工程中应用效果十分明显[2]。

2.4神经网络控制的应用

神经网络控制是建立在生物学基础上的控制研究,将多个简单的网络神经元连接成一个网络,每个神经元都是十分简单的,但所有神经元连接在一起就能够变成高度复杂的神经网络控制系统,神经网络控制可以对数据进行大规模处理,因而这种神经网络控制系统可以有着与人类相似的适应学习能力,神经网络控制系统越来越朝向人工智能化发展,在智能机械电子工程控制系统中得到了广泛的应用。因而在对数控机床的控制当中,人们可以有效地改变数控机床切割过程中不确定的特点,通过神经网络控制工程系统在机械电子工程上的应用,使得了数控机床的加工效率大幅度得到了提升,提高了机械电子工程行业的安全性系数[3]。

3结论

由于控制工程在机械电子工程中的广泛应用,使得机械电子工程技术不断向智能化和自动化发展,因此,随着计算机控制系统的不断发展,必须要将现代化的科学技术控制理念同机械电子工程行业不断融合发展,从而使得机械电子工程行业能够快速、稳定地发展,提高机械电子工程的生产效率,提升整个机械电子工程行业的经济效益。

参考文献

[1]卫江,王胜.探究机械电子工程与人工智能的关系[J].科技资讯,2015,21:26~27.

[2]李岳.自动化技术在机械工程中的应用探究[J].山东工业技术,2015,22:121+127.

机械电子工程论文第3篇

[关键词]机械电子;机电一体化;研究发展

中图分陈类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)05-0273-01

引言

机械电子工程是制造业当中的重要环节,也是我国各个技术部门基础性设备,有效的调整并完善了我国工业体系,对我国工业体系的发展起到了极大的推动作用。近年来,科技技术开始不断创新,在这种发展背景下,我国的工业企业如果想要获得长远的发展,就必须深入研究和了解机械电子工程技术,对该技术进行不断的完善,从而拓展其在行业当中的应用领域,真正提高了这种技术的应有价值。不过,虽然我国在该项技术的研究领域切实取得了一定的成绩,但是相对那些较为发达的工业发展国来说,中国在机电一体化的领域当中,所取得的研究成果还相对薄弱,所以对我国机械设电子工程的研究成为当下重要的研究课题。

1.机械电子工程的特点

在当前科学技术日新月异的时代,各种新技术、新工艺、新材料、新设备的出现,机械机电一体化已不再是单纯某一门学科的发展,而是各门相关学科,多种先进技术的互相渗透和相辅相成的结果。机械机电一体化技术就是一种这样的新技术,它是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的综合技术。其实质是从系统观点出发,运用过程控制原理,将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机地组合,实现整体最佳化。工程机械机电一体化从根本上改变了机械的面貌。[1]在这种机械中,微机作为它的大脑,取代了常规的控制系统。机械结构是其主体和躯干,各种仪器、仪表、传感器是其感官,它们感受各种机械参数的变化,并反馈到大脑(微机)中,各种执行机构则是它的手足,用以完成操作所必需的动作。一个完整的工程机械机电一体化系统,一般包括微机、传感器、动力源、传动系统、执行机构等部分。它摒弃了常规机械中的繁琐和不合理部分,而将机械、微机、微电子、传感器等多种学科的先进技术融为一体,给工程机械在设计、制造和控制方面都带来了深刻的变化,从根本上变了工程机械的面貌。

2.机械电子工程向模块化的发展方向

由于机械电子的产品种类丰富多样,对其生产厂家的生产质量具有一定的影响,所以就需要研发具有标准传感接口、微动力接口、环境接口等机电一体化产品,这本身会有一定难度,不过这一方向还是具有十分广泛的重要意义。就比如在研制集减速、智能减速、电动机于一体的动力单元方面,其同时具有视觉、图像处理、识别以及测距等功能的控制单元,这样就有利于新型产品的迅速开发,在产品的生产规模方面也在逐渐的扩大,并最终实现了电气产品的系统化化、标准化,并最终使机械电子企业的平衡发展和可持续发展。

3.机械电子工程向人工智能化的发展方向

机械电子工程的未来发展是以智能化发展为首要趋势。所谓机械制造系统的智能化,其实就是人机一体化的相关智能系统当中所具备的一些智能性的操作行为,涉及到机械本体技术、信息处理技术、传感技术等等。人工智能的定义人工智能是一门综合了控制论、信息论、计算机科学、神经生理学、心理学、语言学、哲学等多门学科的交叉学科,是21世纪最伟大的三大学科之一。机械电子工程并非是一门独立学科,而是一种包含有各类学科精华的综合性学科。在设计时,以机械工程、电子工程和计算机技术为核心的机械电子工程会依据系统配置和目标的不同结合其他技术。工程师在设计时将利用自顶向下的策略使得各模块紧密结合,以完成设计;产品特征不同。机电一体化产品的结构相对简单,没有过多的运动部件或元件。它的内部结构极为复杂,但却缩小了物理体积.抛弃了传统的笨重型机械面貌,但却提高了产品性能。

4.机械电子工程向网络化的发展方向

随着我国计算机网络技术的蓬勃发展,工业业体系当中的网络数字化已经成为了当今机械制造技术行业的中心环节。很多机械制造企业所传递出来的信息通过了数字化的处理之后,再进行网络方面的传输,所传输的包括知识和图形的信息传输,同时还有相关的技术能力在其中,这些都已经开始实施数字化技术的处理。数字化信息技术可以实现机械设计资料的搜集、分析,重新组合以及规划处理。这其中所涉及到的计算机技术包括数据库、环境的虚拟化以及多媒体技术等等,开展机械产品的方针设计、加工、生产等等,而且也是为了满足社会多方面的需求[2]。另外,由于数字化技术是将制造技术、计算机以及及相关的网络信息技术等进行有效的结合,所以在制造当中针对于自身产品并通过相关网络技术来进行机械设计信息,这样就能建立起一个行业内的联盟,能够在实现优势互补的前提下,研发出所需的机械产品,这已经成为了当今工业体系行业发展的趋势。

5.机械电子工程向环保化的发展方向

随着我国先进制造业的飞速发展,环境污染开始不断加剧,可使用、可回收的资源不断减少。为了寻求从根本上解决制造业环境污染的有效方法,到了90年代,随着全球性产业结构的调整和人类对客观认识的日益深化,在全球掀起了一股“绿色消费浪潮”。在这股“绿色浪潮”中设计师们更多地以冷静、理性的思辩来反省一个世纪以来工业设计的历史进程。人们在呼吁保护资源、回收资源,维护生态环境的同时,还在坚持倡导绿色生产,制造绿色产品。这一发展方向同样也是机械电子工程将来的发展方向,这一发展方向深刻的表达出人们对于环保问题的高度重视。机械电子工程逐渐朝着绿色设计的方向发展着,在设计过程的每一个决策中都充分考虑到环境效益,尽量减少对环境的破坏。[3]产品及工艺设计,可持续发展的绿色设计观要求产品设计要综合考虑环境、材料、工艺、造型、使用环境、消费者心理等各种因素,而以环境亲和性、使用合理性、消费者心理的满足性为开发重点。

6.结语

总而言之,机械电子工程并不是独有向单一方向发展,他具有人工智能化、人性化的特点,主要是向模块化、人工智能化、网络化以及环保化的方向发展,增强了机电一体化产品的可靠性、实用性的同时,也为逐渐走向环保的方向,为我国先进制造业的发展,提供了广阔的发展空间。

参考文献

[1] 张晓亮.浅谈机电一体化的未来发展[J].才智.2013.

机械电子工程论文第4篇

关键词:机械电子工程;深度;广度;复合;多元

一、机械电子工程专业简况和发展态势

机械电子工程专业在20世纪80年代较多地被称为机电一体化,被视为是机械工程和自动化专业的交叉学科,是工程科学中的一个跨学科专业。

机械电子工程专业和我们的日常生活中密切相关,例如安全气囊、防滑刹车系统、复印机、行驶模拟装置和自动售票机等一系列产品都是运用了机械电子技术的结果。电子工业、微电子技术和计算机科学的迅猛发展扩大了机械电子工程专业的涉足范围,其不局限于机械制造的某个固定方向,涉及该领域所有分支学科。20世纪90年代初期,机械电子工程作为一个独立专业呈现。曾经,机械电子只是机械工程的一个专业方向和重点课程,甚至被划分在精密仪器技术专业中。今天,已经有很多大学将其列为独立的专业学科。进入21世纪以来,我国工业发展飞速发展,特别是近些年来我国成为“世界工厂”,制造业迅猛崛起,机电方面的人才缺口大幅攀升。MEMS、传感与测控、数字化技术、CIPE、CAD/CAM/CAPP一体化等机械工程学科的前沿课日益引起国内产业界和学界重视,目前,我国相关科技成果产业化水平较高,总体研究水平的国际位次有所上升。

机械电子工程专业开设的主要课程有电工与电子技术、机械制图、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、液压与气动技术、机械制造技术基础、电气控制与PLC、单片机原理与接口技术、数控原理与维修、机电一体化系统设计、先进制造技术导论、微机原理与接口技术、C语言程序设计等计算机应用与程序设计技术、机械设计基础、机械制造工程学、机械CAD/CAM一体化技术、数控技术、精度与测量、液压传动、机电一体化技术、机电控制技术、塑性成形与模具技术、专用机械原理与设计等。实践教学环节有金工实习、电工实习、课程设计、制造工艺实习、机械制造工程学综合实验、精度与公差实验、工程材料及热处理实验、数控原理实验、数控线切割实验、机械创新设计实验、机械零件测绘、机械产品三维造型与快速原型制造实验、机器人控制实验、科技活动、毕业实习与毕业设计等。大体上,机械电子工程专业可细分为机械电子系统(传动和模拟技术,机器和设备,机械人技术及其运动系统,传感和执行元件技术,测量技术和图像处理等),微型,超微型机械(微系统技术,微型和精密仪器的功能组,微系统的测量技术等)和生物机械(机器人技术,生物系统,仿生执行技术,控制和设计,控制系统等)。需要注意的是,不同大学的专业设置存在差异,取决于专业的具体方向和培养重点的不同。例如,上海交大的机械电子工程偏向汽车方向、计算机控制和自动化制造和车辆电子系统的控制研究等,比较民用化。浙江大学传统的机械制造很强,在大型机械的设计和控制,尤其是国防,航空领域的项目很多,毕业生很多在研究所工作。华中科技大学的机械电子工程的主要发展方向是机器人和柔性制造等自动化控制的应用,如大型焊接机器人,流水线等等,大多数服务于汽车制造产业和造船工业等,毕业生去向以大型的机械制造企业为主,研究所要少一些。

二、机械电子工程专业的专业特色和培养目标定位

机械电子工程专业专业特色。强调机械动手能力与机电控制能力相结合,侧重于机电控制和数控维修。注意以数控所需各种能力为主线,突出机电控制的专业核心地位,培养会设计、能编程、具有较强的数控机床操作、调试、维修、维护等实际操作技能的技术工程师和职教师资。简言之,机械电子工程专业培养具有机械电子工程专业基础知识与专业技能,能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才;或培养能在中、高等职业教育领域从事机电一体化专业的理论教学、专业实践指导和学生管理工作的复合型职教师资。能适应机械电子工程专业面临的行业技术创新、科学研究和高等职业教育等方面呈现出的多元复合发展趋势。

三、机械电子工程专业强化本专业大学生素养的应对之策

1.要引导大学生及时了解和把握行业动态。要积极培养其掌握文献检索,资料查询的基本方法,在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力;了解本专业学科前沿和发展趋势;2.要对大学生进行专业教育和通识教育,使其成为专业素养精深、综合素质高的复合型人才。一方面,促使其具有本专业领域所必要的专业知识,较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识。具有本专业必需的制图、设计、计算、测试和基本工艺操作等计算机应用能力,对机电一体化产品有一定开发能力;对数控加工技术有较强的编程和操作能力;对大型数控加工设备具有较强的维护能力;了解学科前沿发展趋势;另一方面,除了具有扎实的自然科学基础外,还需促使其具有较好的人文社会科学基础和外语综合运用能力;具有较强的调查研究与决策、组织与管理、口头与文字表达能力,具有独立获得知识、信息处理和创新的基本能力。具有较强的自学能力和创新意识。

【参考文献】

[1]邱自学,姚兴田,王君泽.机械电子工程专业人才培养模式及其课程群建设[J]. 机电工程,2005(12)

机械电子工程论文第5篇

关键词:控制工程;机械工程;生产水平;应用

引言

加强控制工程在机械电气工程中的应用分析,有利于实现对机械电子设备实践应用中的科学控制,并保持机械电子工程良好的应用效果,为其发展注入活力。因此,需要从不同的方面入手,对控制工程在机械电子工程中的应用进行深入分析,并加强其应用效果评估,以便满足机械电气工程的实际发展需求。在此基础上,有利于加快我国经济社会发展速度。

1机械电子工程与控制工程概述

所谓的机械电子工程,是指在有效的技术支持下,使得机械控制及信息处理性能得以优化,并在性能可靠的机械装置支持下,构建出功能强大的系统,与机械工程及电子控制工程密切相关。实践过程中重视机电一体化发展,将更多的信息元素融入到机械电子产品中,有利于提升这类产品的潜在价值,从而为机械电子工程更好的发展创造出有利的条件。所谓的控制工程,本质上是一种综合性工程技术,在自动控制系统工程实践问题处理中发挥着重要的作用。实践过程中了解控制工程的相关内容时,需要充分地考虑工程控制论,并了解计算机及其它相关的理论,促使控制工程能够得到充分利用。当前形势下控制工程很有用中融合了多种技术,像计算机技术、自动控制技术等。因此,为了促进机械电子工程发展,充分发挥出控制工程的实际作用,需要落实好控制工程在机械电子工程中的应用研究工作,实现二者的协同发展。

2控制工程在机械电子工程中的应用分析

2.1基于模糊控制工程的机械电子工程

结合机械电子工程的实际应用概况,可知其在实践过程中具有加工流程复杂化的特点,对控制方法的要求非常高。针对这种情况,需要在控制工程的支持下,将模糊控制工程应用于机械电子工程中,促使其加工过程中的程序得以简化,且实现对机械电子工程中复杂加工问题的有效应对,满足其产品生产制造的多样化需求。同时,在模糊控制工程的支持下,机械电子工程实践过程中的偏差范围将会得到科学控制,进而提升其整体的生产实践水平。

2.2基于神经网络控制的机械电子工程

作为生物学基础上所得到的重要控制方式,神经网络控制实践应用中取得了良好的作用效果,为功能强大的神经网络控制系统应用范围扩大带来了保障作用。实践过程中若将神经网络控制方式应用于机械电子工程中,能够实现对机械加工中大量数据的科学控制,促使机械电子工程生产计划得以顺利实施,从而为其实际作用的充分发挥及生产水平提升提供保障。因此,机械电子工程发展中应注重神经网络控制方式的合理运用。

2.3基于自动控制系统的机械电子工程

为了使机械电子工程发展中能够实现对控制工程的高效利用,也需要充分地考虑控制工程作用下的自动控制系统在机械电子工程中的应用效果。具体表现为:①基于自动控制系统的机械电子工程,能够使整个生产过程得到有效控制,并保持机械电子设备良好的使用功能,促使机械电子工程的潜在应用价值不断提升;②在自动控制系统的支持下,机械电子工程的智能化、信息化程度将会加深,从而使其能够更好地适应当前的形势变化。同时,为了实现机械电子工程实践过程中的科技化与创新化,也需要重视自动控制系统的引入。

2.4基于专家控制的机械电子工程

实施机械电子工程中的磨削生产计划时,为了满足其精度控制要求,应考虑控制工程支持下的专家控制方式使用。在此期间,基于专家控制的机械电子工程中磨削精度控制,将会实现对生产过程中环境温度、变形问题、磨削力等不同因素的科学应对,使得机械磨削精度得以不断提高,保持其良好的控制效果。同时,机械电子工程中若加强专家控制系统的构建与使用,将会使其磨削加工中的误差控制的有效的范围内,给予机械电子产品质量提高必要的支持。长此以往,有利于加快我国机械电子工程发展速度,促使其磨削加工精度控制水平不断提升,保持产品良好的加工质量,降低加工问题发生率的同时优化机械磨削加工控制方式。

3结束语

综上所述,在机械电子工程发展过程中,若引入控制工程,扩大其在机械电子工程中的实际应用范围,具有重要的现实参考意义:有利于实现机械电子工程的可持续发展,促使其能够更好地适应时代的发展要求,从而为社会生产力的不断提高打下坚实的基础。因此,未来机械电子工程发展中应给予控制工程的合理应用更多的重视,从而使机械电子设备性能得以不断优化,并拓宽机械电子工程的应用领域,满足实践生产计划实施要求。

参考文献:

[1]陈禹志.浅析控制工程在机械电子工程中的应用[J].数字通信世界,2017(09).

[2]崔海花.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].数字技术与应用,2017(05).

机械电子工程论文第6篇

摆在工科高等院校面前的紧迫任务之一是如何培养适应建设新型国家的创新人才。教育部开展的工程教育专业认证标准对毕业生知识、能力与素质的基本要求中就有“具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力”;教育部的“卓越工程师教育培养计划”旨在培养造就一大批适应经济社会发展需要、创新能力强的高质量的各种类型工程技术人才,为建设创新型国家和人才强国战略服务。该计划的三个特点之一就是强化培养学生的工程能力和创新能力。可以说,工程教育的本质就是培养大学生的创新能力。受传统文化、社会环境、思维方式和个体差异等的影响,我国工科大学生的创新思维和能力低于人们的期望值。这就需要探索培养和提高创新能力的方法。

高等工程教育中创新能力培养是一个系统的工程,强调实践和社会需要,需要从创新环境、创新认识、创新方法、创新活动流程等多方面介入。其中,必须改变对传统的高等教育专业培养中教师和学生的认识,对学生管理、教学计划、教学方式、师生互动等进行改革。同时,还可以借鉴其他学科,如系统科学、管理科学、工程技术等的方法和理论,嫁接到高等工程教育中,形成新的高等工程教育方法和理论。本文由收集整理

笔者所在的专业为机械电子工程专业,通过借鉴管理科学中的知识集成思想,将专业培养中的教师和学生看成学习型组织中的成员,提出专业知识集成的设想。经过多年的实践,发现专业知识集成对学生创新能力培养有明显的促进作用。

一、专业知识集成的含义

进入21世纪以来,人们认识到一些先进技术及系统集成方法的使用和发展的关键都是以知识集成为核心。知识集成的目标是实现有效的知识利用,提高创新能力。知识集成是grant在1996年正式提出的,随后国内外学者对于知识集成进行了大量的研究。目前关于知识集成的研究内容和成果没有形成系统的学说,还没有统一的定义。从其概念的演变过程看,其内涵越来越深刻。

综合国内外的研究,一般认为知识集成的内涵是:知识集成的对象包括各种显性和隐性知识,这些知识存在于组织内部各类人员、各协作单位以及不同组织之间;知识集成是显性知识与隐性知识间的集成,也是个人知识、群体知识、组织知识和组织间知识的集成;知识集成活动包括识别、获取、共享、综合组织内外部知识,在此基础上形成新的知识体系。

知识集成的本质是知识创新的动态过程,必须利用知识的集成成果进行自主创新,是螺旋上升的知识集成过程;知识集成是一个复杂的组织、技术、人力资源管理过程,集成主体必须发挥主动性和创造性;知识集成的目标就是打破知识壁垒,提高组织创新能力。知识集成的最终目的是构建组织核心竞争力。

机械电子工程是机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性学科,核心是机电一体化,本质是机械自动化和智能化,在国民经济各领域各行业应用广泛。因此机械电子工程的学科特点是该学科随科技的发展而发展,并且学科知识面广,交叉性强。这就对机械电子工程专业培养的学生的基础知识、素质和能力有较高的要求,特别是创新能力有要求。目前,机械电子工程专业同其他工程专业一样,一般通过专业基础课和专业课程的学习提高专业知识和素质,这些专业基础课程包括机械类、电子技术类、控制类和信息类课程;通过课内实验、课外科技活动、集中实践环节(如课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计)等提高实践能力和专业技能;通过选修人文社科类课程、参加文体活动和竞赛等提高学生的文化素质和社会交往能力;通过少数几门课(如笔者所在专业开设了“机电产品创新设计”等课程)、课外科技活动、学科竞赛、和申报专利等提高创新能力。

这种培养模式对学生创新能力的提高作用有限。由于学习环境、传统文化、教学管理、学生个性等因素的影响,导致学生基础知识、素质和能力不尽如人意,最终影响学生的创新思维、创新能力及其转化。[1]特别是学生对知识的学习,这是影响学生创新能力最重要的影响因素。笔者所在的机械电子工程专业培养中就曾经存在一些问题,如:机械电子工程专业知识源异质性强,学生对异质性强的知识理解和转换不畅;机械电子工程专业的知识源是相对封闭的,如机械学、电子学和控制技术的知识相对封闭,学生对知识源的沟通不畅;对学生学习而言,知识源存在时间差等问题;机械电子工程专业的知识源对教师而言也存在很多问题,如缺失、割裂和不畅等问题。

为提高专业学生的创新能力,笔者所在的专业借鉴知识集成的方法和原理,将专业建设中的专业教师和学生看成学习型组织中的成员,提出专业知识集成的概念,重新审视机械电子工程专业的知识源,改变师生的知识源时空观,最终提高学生的创新能力。

二、专业知识集成的实践

1.机械电子工程专业学习型组织的建立

将机械电子工程专业的教师和学生视为学习型组织中的成员,通过分析组织的师生共同的愿景、个体差别、实现不断学习的方式,如全员学习、全过程学习和团体学习等,构建扁平式组织结构的方法,保证师生沟通快捷和通畅,实现师生自主管理的途径。专业教师对学习型组织这些特性统一了认识,认为在专业建设中教师和学生都是主体,教师和学生是学习型组织中的成员等。这些为机械电子工程专业知识集成的实现提供了基础。

2.机械电子工程专业知识源的构成

专业组织教师对机械电子工程专业的显性知识、隐性知识进行了分类和挖掘,总结了它们的特点,确定了知识源在组织中教师、学生间的流动和吸收的方式、途径,评估了它们对学生创新思维和创新能力的影响。

知识集成理论认为知识可分为显性知识(编码型知识)和隐性知识(意会性知识)。由计算机处理的、可以度量的知识一般是显性知识,如“知道是什么”和“知道为什么”的知识。隐性知识是头脑中属于经验、诀窍和灵感的那部分知识(隐含经验类知识),是难以编码和度量的,并且是在不断演变的。它可能以数据、信息的形式无序地存放在某些地方。在专业这个组织中,这些知识源异质性强,相对封闭,存在时间和空间的分离等问题。

从学生层面看,机械电子工程专业的显性知识和隐性知识的来源主要有:

(1)课程。包括学科基础课和专业教育课等,如机械类、电子技术类、控制类、信息类和专业类课程,如工程图学、工程力学、机械设计基础、电子技术、电路分析基础、微机原理及其应用、自动控制理论、机电传动控制、机电一体化系统设计等课程。

(2)实践环节。包括课内实验、课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计等。

(3)课外教育教学活动。包括科研实践、文体活动、社会实践和专业调研等。

(4)其他。如同学之间、同学和老师、同学和外界交流与意会的知识等。

从教师层面看,显性知识和隐性知识除上述外还包括科研转化的知识等。

3.机械电子工程专业知识集成的实现

针对机械电子工程专业组织特点和知识源构成,从以下几个方面探索了专业知识的集成:改变师生对知识源的时空观;通过制度规范、约束激励、沟通交流、资源分配等方面实现知识的集成。这里所说的知识源的时空是指按传统安排的知识源学习进程和地点,如课程学习的不同学期,理论学习和实践在不同地方进行。通过有效方法集成知识源并进行实施,可以利用创新思维方法,如逻辑思维和非逻辑思维,激发师生的创新思维。例如,借鉴triz理论将机械电子工程专业的主要知识点汇编成册,按“自顶而下”的设计方法对复杂机电系统所涉知识源解构,改变师生对知识源的时空观。[2,3]

三、专业知识集成的效果和反思

1.专业知识集成的效果

机械电子工程专业知识集成自实现以来效果明显。

首先,改变了师生对机械电子工程专业知识的认识。教师拓展了自己的知识面,明确了所教课程的教学地位和所教课程内容与其他课程内容的相互渗透。大一上学期的“专业导论”课程就介绍了机械电子工程专业知识集成的内容,学生了解到专业所涉及的不同知识源,在毕业设计阶段就可以对毕业题目所涉及的知识点进行归纳和总结。

其次,促进了学生创新能力的提高。学生入学时就对机械电子工程专业知识集成形成系统概念,对知识的掌握更快、更全面、理解更深。在进行课外科技活动的过程中思维更开阔。如本专业已毕业的07机电2班37位同学中,获得省级以上课外科技活动奖项8项,获得实用新型专利32项、发明专利4项。09机电2班35位同学,有11位同学考取了研究生。10机电1班共有38位同学,截至第6学期为止共获得12项省级以上课外科技活动奖,申请实用新型专利23项、发明专利2项。

机械电子工程论文第7篇

关健词:机电一体化;可持续发展;培养目标;定位

作者简介:高安邦,淮安信息职业技术学院特聘教授,原哈尔滨理工大学硕士生导师、教授。

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1001-7518(2008)04-0041-03

一、机电工业要求生存、谋发展必须走“机电一体化”之路

现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,促进了工程领域的技术革命与改造。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,已使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系都发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展新阶段。

“机电一体化”就是将机械、电子与信息技术进行有机结合,以实现工业产品和生产过程整体最优化的一种高新技术。它的发展,使传统的机械如虎添翼,超越了操作机械和动力机械的范畴,进入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自动化、绿色化、微机数字化和远程网络化控制的新时代,不仅极大地解放了人类的体力劳动,还极大地解放了人类的脑力劳动。因此,“机电一体化”已成为当今世界工业发展的主要趋势,也带动了传统机械工业的一场新的革命。其典型产品为:数控机床、智能机器人、新型武器装备和作战指挥系统、高精尖的航空航天飞行器、以及用微电子(尤其微机)技术装置了的自动化生产设备、动力设备、交通运输设备、生产过程自动化设备、通信设备、办公设备和家用电器等等。这些都是当今世界高新技术的核心和应用成果的集中体现。机电工业要求生存、谋发展必须走“机电一体化”之路,而世界各国都将“机电一体化”前沿技术作为国家高新技术发展的重要方向。我国高新技术研究发展计划纲要,即863计划也将“机电一体化前沿技术作为国家高新技术重要发展领域。和世界上先进的发达国家相比,我国目前的“机电一体化”技术整体水平还相对落后。要开发大西北、振兴东北老工业基地、富民强国奔小康、实现中华民族的伟大复兴,就必须要刻不容缓地紧紧抓住这历史赋予的大好发展机遇,大力发展我国的“机电一体化”技术,抢占“机电一体化”前沿技术的制高点,加快提高我国的综合实力。而建立在高新技术发展基础之上的“机电一体化”新专业大学生的培养目标定位必然是、也必须是要造就出大批高素质、高技能复合型机电创新人才。尤其是当前国家要重点和优先发展的高职院的任务也不是培养普通的熟练工和劳动力,高职教育特定的培养目标,是面向生产、建设、服务和管理第一线需要的技术应用性人才,尤其是当前加快发展先进制造业和现代服务业急需的高技能人才(未来的蓝领人才)。这也是我国当前教育工作的头等大事,更是我们职业教育工作者神圣而光荣的责任和义务!

二、“机电一体化”新专业理应归口于电气自动化技术专业

机电一体化技术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、机械与电子控制技术深度结合的现代工业基础上,综合运用机械技术、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集成技术。机电一体化技术已不是机械与电子简单的叠加,而是在信息论、控制论和系统论的基础上把两者有机组合起来的高端应用技术。由于引进了微电子技术,现代工业生产已从机械自动化跨入了机电一体化的新阶段,使机械产品的技术结构、产品结构、产品功能和构成、生产方式和管理体制均发生了根本性的巨大变化。机电一体化技术还赋予机械产品一些新的功能,如自动检测、自动显示、自动记录、自动处理信息、自动调节控制、自动诊断、自动保护等,从而使机械设备具有智能化的特征。如果说传统机械主要是代替和放大人的体力,而机电一体化技术则能取代并延伸人的部分智力。

“机电一体化”技术实际上是自动化技术高度发展的一个阶段和必然产物,它是自动化领域中机械技术与电子技术有机地结合应运而生的一种高新技术,更是铸造创新人才的最热门技术领域。机电一体化技术得以发展的根本原因,就在于生产的高速发展和科学技术的跨越进步,其别是自动化技术与计算机科学起到了最重要的决定性作用。第二次世界大战以后,几乎是同时诞生的系统工程、控制论和信息论这三门科学既是工业自动化与机电一体化的理论基础,也是机电一体化技术的方法论。而微电子技术的迅猛发展,半导体大规模集成电路制造技术的快速进步,则为机电一体化与工业自动化技术奠定了物质基础。反过来,机械制造技术也为微电子学和自动化技术做出了重大贡献,如大规模集成电路芯片的制造就是以超精密机械加工为基础的,而这种加工设备本身又是一种计算机控制的自动化系统,即机电一体化的系统。由此可见,机电一体化技术的产生既是微电子技术与自动化技术不断发展的结果,又是信息论、控制论和系统工程付诸生产实践的结果。已形成以机械为主体,以微电子尤其是微机和自动化控制为技术核心,“机械+电气+计算机”三分天下的实际格局。

为此,国家专业技术委员会已将“机电一体化”专业列入自动化技术专业的范畴,理应归口于电气自动化技术为宜。

实际上也正应如此,目前全国凡是“机电一体化”新专业放在机械专业中来办的,没看到那所高校的“机电一体化”新专业的现行课程设置是真正按照““机械+电气+计算机””三分天下的格局安排教学的,要么还是机械和电气严格分家,各办各的;要么就是执行传统老机械专业的教学计划,电气与计算机只是机械的陪衬或者是沽名钓誉的点缀;“电控和计算机”类课程的比重远远不够;更没有跟上高新技术的快速发展。有些学校的“机电一体化”新专业更是名不符实,有的甚至就连“机电一体化”新专业的核心基础课“自动控制技术”与核心专业课“计算机控制”都不开,还谈什么“机电一体化”?

三、“机电一体化”新专业,应按照“机械+电气+计算机”三分天下的格局安排教学,加速培养国家急需紧缺的机电复合型创新人才

按照国家人事部最新统计预测,“机电一体化”专业技术人才是我国教育市场今后几年急需紧缺的最热门专业人才之一。21世纪内中国将发展成为世界现代制造业加工中心,“机电一体化”技术就是加工制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化,将微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术综合应用于制造加工生产全过程的高新复合技术群,是21世纪国民经济发展所急需的优势学科方向,是我国开发大西北和振兴东北老工业基地以及出口创汇等重大战略决策的重要科技支撑。21世纪中国将需要一大批掌握先进控制技术,能从事数控机床、加工中心、智能机器人、航天航空和先进武器装备制造以及其他新型机电一体化技术和产品的设计、安装、调试、操纵、编程与开发的高素质、高技能应用型机电创新人才。

“机电一体化”高新技术是一个大系统工程,其“主体”是机械,“核心”是控制和计算机。发展“机电一体化”所面临的共性关键技术主要有“精密机械技术”、“传感检测技术”、“信息处理技术”、“伺服驱动技术”、“机电接口技术”、“自动控制技术”、及“系统总体技术”,已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局。要开办“机电一体化”新专业,就必须针对其关键技术,按照国家对“机电”工作的重点安排开展教学。国家现阶段对“机电”工作的重点安排为两个层次:一是狠抓用微电子技术改造传统产业;二是集中人财物力抓紧抓好数字化、自动化、智能化机电产品的开发应用。三个重点:数控装置、新型工业控制系统、第二代电力电子产品系列。八类产品:经济型数控系统、中档数控系统、新型工业控制系统、可编程序控制器、发电设备自动控制系统、交流调速系统、智能化仪表、电力电子产品。四项配套产品和技术:集成电路、传感器、CAD与CAM、CAT。一个前沿技术:智能机器人。由此可见,没有相当数量和相应质量的“机电”专业技术人员就没有“机电一体化”事业的发展。它与传统老机械的不同在于增添了检测和自动化控制(即测控)等核心精尖技术,赋予工业产品更多更好更新的功能和柔性,是硬结构和软技术相互协调统一的一个信息处理系统。它既区别于机械设计与制造专业,又不同于电气自动化专业。前者的理论基础是机械结构设计、固体力学、切削原理,缺乏电子与控制技术。后者的理论基础是电力电子、电机传动、测控与计算机技术,对机械设计、力学分析涉及较少。这两类专业都很难适应对现代化高科技机电产品的设计、制造、使用、维护、开发和改造,更难胜任大量引进先进新技术与新设备的消化吸收和国产化。要办好“机电一体化”新专业,就要进行真正意义上的“机、电、计算机三分天下”的教学改革。

现在的问题是没看到哪所高校的现行课程设置是真正按照“机、电、计算机三分天下”的格局安排的,仍是传统老机械专业的教学计划。“电气和计算机”类课程的比重远远不够,更没有跟上高新技术的快速发展。要办好“机电一体化”新专业,就必须重新修订“机电一体化”新专业的教学大纲和计划,真正按照“机、电、计算机三分天下”的格局安排“机电一体化”新专业的教学;大幅度增加现代高新技术的教学内容。

四、办好“机械电子工程”新专业的几点建议

现在“机电一体化”新专业已在全国各高校蓬勃发展起来了,可是要真正办好“机电一体化”新专业,我们目前所面临的棘手问题还很多,为此,我对办好“机械电子工程”新专业提出几点建议:

(一)按时代要求确立“机电一体化”新专业大学生高素质、高技能复合创新人才的培养目标和科学定位,一方面进行高素质、高技能创新人才培养理论和方法的深入研究与探讨;另一方面整合学校优势资源,构建高素质高技能创新人才培养多样化的模式,搭建各种科技创新平台,营造创新人才培养的环境,通过各种实践教学环节,采用多渠道多方式,脚踏实地地培养出一批机电专业高素质、高技能复合创新人才参加人才市场竞争,检验高素质、高技能创新人才的培养效果。

(二)要办好“机械电子工程”新专业,就必须将“机电一体化”新专业从传统的机械老专业的禁锢束缚中彻底解脱出来,获得自主发展的新空间。按照国家对“机电一体化”工作的重点安排,重新调整专业结构和培养方向,安排学习内容,突出“机电”结合的特色和高科技新知识的内涵,发挥机械、电子、测控、计算机等多学科交叉和结合的优势,体现出与时俱进、开拓创新的办学特点。

(三)要办好“机械电子工程”新专业,就必须重新修订教学大纲和教学计划,真正按照“机、电、计算机三分天下”的实际格局进行教学规划,大幅度增加电控和计算机教学的比重,突出高新技术的含量,体现出“机电一体化”技术是以机械为主体,以电气控制和计算机为技术核心的内涵。

(四)彻底摒弃应试教育、奴化教育的传统观念;改变填鸭式死背硬记的教育方法;改变现行应试教育模式下的考试制度,加强对学生自主创新和综合素质、技能考核的力度;真正树立以学生为主体,给大学生营建主动学习、创新实践和个性发展、充分展示才华与综合素质能力的环境空间,真正从行动上能变应试教育为素质教育,而不是停留在口头和口号上。

(五)从学校的长远发展考虑,为体现高校办学与时俱进的时代特征,高校的专业课教师不能只充当教书匠、抢学时、捞工作量,多年不变地照本宣科,纸上谈兵式地只会讲授枯燥乏味的条文,不会动手搞实践;要投入足够的精力和时间从事科研创新活动,进行工程实践,学用结合、理论联系实际,才能更有效地培养出素质技能型创新人才。名师出高徒,一个本身都不能从事科研创新实践的老师,是无论如何也教不出高素质、高技能的大学生的。隶属于高新技术的“机电一体化”专业课教师更是如此,教师从事科研创新实践更是责无旁贷。

(六)高职院校的职业技能培训应该努力创造提升高新技术的含金量,绝不能再津津乐道于低技能低水平的“正反转”、“Y/Δ”和“指针式万用表的使用”了,对这种上个世纪20年代就开始使用的落后技术、初级电工都能掌握的基本技能,一个高职大学生还要花钱考证,即使拿到“特优证”,又能说明什么?应该多开展诸如“单片机”、“PLC”、“变频调速”、“现代智能网络测控”、“电机综合控制”等新技术知识的职业技能培训,才有实用价值。

(七)高职院校的专业教材编写应该是工学结合、学用一致、理论密切联系生产实际、加强创新性、实用性和实践性的知识和技能,决不是所谓的“够有”的“肤浅化”和“概论化”;未来的“蓝领”人才也需要掌握高深的技术理论知识和具备高技能。“肤浅”的和“概论性”的教材培养不出高素质高技能的“蓝领”人才!

(八)要办好“机电一体化”新专业,必须多方面多渠道的培养和引进专业人才;不拘一格选人才;并能真正做到政策、感情、事业、环境、条件等留住人才;这里不仅是要用政策吸引外来人才,更要能留住现有人才,机电专业的能人目前是太缺乏了。

机械电子工程论文第8篇

关键词:机电一体化;核心技术;工程机械;研究探析

中图分类号: TH-39 文献标识码: A 文章编号:

【正文】:现代科学技术的不断发展,在机械工程领域当中,由于微电子技术以及先进的计算机技术不断高速的发展,逐渐向机械工程行业渗透的机电一体化,使得机械工业不仅在技术结构以及产品机构和生产方式都得到了全面的提升,而且在机械工程当中存在的功能和构成也有着极大的影响,导致其全面发生了巨大的变化,本文基于此在下出全面论述。

一、机电一体化的核心技术

(一)机械本体技术

机电一体化的基础是机械技术,在实践当中如何才能够将机械技术和机电一体化技术进行有效的相适应,是机械技术的主要着眼点。利用其他高新技术的更新概念,针对结构和材料以及性能实现有力的变更,能够有力的满足重量的减小以及体积的缩小和精度的全面提高等。在机电一体化整体系统制造的过程当中,借助于计算机辅助技术才可以有效的实现经典的机械理论和工艺,与此同时还需要有效的采用过人工智能以及专家系统等,将机械制造技术在当今年社会中进行有力的更新。

机械本体必须要将其性能和重量以及精度等方面进行综合考虑,性能需要进行总体的改善使得更加的健全有力,重要需要进一步的给予有效减轻,精度更是需要全方位需要进行提高。现代社会当中存在的机械产品,通常都是将钢材作为主要材料,那么在重量方面就需要进行有效的控制,想要有效的减轻钢材的质量,不仅需要在结构方面进行有力的改进而且还应当考虑利用非金属的复合材料。只有机械本身的重量得以有效的控制减轻,对于驱动系统的小型化才能够得以有效的实现,进而在控制方面可以有效的改善快速响应特性,有效的将能量消耗进行相应的减少,有力的提升了实际功效。

(二)传感技术

传感检测技术是系统的感受器官, 是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强, 系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验, 它是机电一体化系统达到高水平的保证。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

电机作为驱动结构在社会当中已经广泛的被接受采用,但是在快速响应以及效率等诸多方面,依旧存在一些需要继续有效的解决的问题。目前,我国针对内部装有编译器的电机以及控制专用组件和传感器,三位于一体的伺服驱动单元正在积极的发展当中。

二、机电一体化在工程机械中的应用

随着我国进口及国产工程机械保有量的逐年增加,现代工程施工中, 工程机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到施工工艺的好坏,而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。电子控制系统在工程机械中所占的比重将会越来越大, 其功能将会越来越强, 应用范围也将越来越广, 而其复杂程度也随之提高, 这样就对使用与维修人员提出了更高的要求。

现代工程施工要求工程机械具有以下性能:

生产效率且能量损失小, 节约能源;自动化程度高, 施工质量好, 精度高; 性能稳定, 工作可靠、安全, 使用寿命长; 具有较好的经济性, 即高的技术价格比和低的制造与使用成本; 操作简单、轻便, 劳动强度低, 驾驶员的工作条件好; 具有运行状态监视, 故障自诊及自动报警功能, 能及时准确地指出故障部位, 减少停机维修作业效率。为满足上述的性能要求, 工程机械仅仅依靠机械和液压技术的进步已显得力不从心。电子控制技术的发展及在工程机械上的应用, 为工程机械技术的发展注入了新鲜的血液。

目前工程机械的电子空制系统主要用以实现如下功能:

其一,电子监控、自动报警及故障自诊即对工程机械的发动机、制动系统和液压系统等的运行状态监控, 工作中一旦出现异常现象, 能自动报警并准确地指出故障的部位, 从而改善驾驶员的工作条件, 提高机器的工作效率, 降低使用维修费用, 缩短停机维修时间, 延长设备的使用寿命。

其二,节能降耗, 提高生产率。传统工程机械的能量利用率较低, 例如液压挖掘机的燃油能量利用率仅为2 0 %左右, 如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。

其三,提高作业精度。为保证成品料的级配精度, 现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统, 并使计量过程实现了自动化。自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高。推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子控制, 不仅提高了作业精度和作业效率, 而且也减轻了操作人员的劳动强度。

其四,作业过程的自动化或半自动化。工程机械实现自动化或半自动化控制, 可以减轻操作者的劳动强度, 提高生产率, 并减少因操作者的经验不足, 对作业精度的影响。

三、结束语

总而言之,机电一体化在机械工程当中的实际运用,在后期的发展中将会越来越广泛,且不发展空间也有着广阔的前景,应当得到人们更多的重视,在实践当中所起到的实际作用以及地位也江湖愈来愈重要,工程机械的机电一体化和智能化将是今后的发展方向。

参考文献:

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