机电一体化论文范文
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机电一体化导论论文
我是机电XX班的XX。我从小就希望成为一名优秀的工程师，同时我的父母也希望我能出国以谋求更好的发展。所以我在高考填志愿时毫不犹豫的填了海事大学这所百年名校的机电（荷）这个符合我与父母共同希望的专业。
我一开始以为机电这个专业就是设计和规划各种机械电子设备的。但我学了这门课后我发现我的认识太狭隘了。机电专业旨在培养从事机电设备的使用、维护、维修、设备的管理与设计等工作的高素质、高技能、应用型高级职业技术人才。机电一体化有以下6个特点：模块化，智能化，网络化，绿色化，微型化，系统化。
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的
如数字机床，表现为总线式、模块化、紧凑型的结构，开放性设计，W O P技术和智能化大容量存储器的应用和软件的模 块化设，能实现多过程、多通道控制，系统的多级网络功。
如法国工业机器人Nao，Nao®是一个身高58公分的两足机器人。它是Aldebaran RoboticsTM 公司四年潜心研究的成果，集多种软、硬件为一身，兼有出色的外形设计。Nao是同类机器人中的佼佼者。其硬件采用最新科技设计制造，保证了Nao动作的流畅性，还配备了多种传感器。此外，Nao可在Linux、Windows或Mac OS X等操作系统下编程，并随机提供完整的软件和使用说明书。动作Nao具有25个自由度，动作灵活。它配有一个惯性导航仪和闭环控制系统，使Nao在移动时既可很好地保持平衡。也可进行空间定位。凭借其超声波传感器和压力传感器，在进行全方位行走运动过程中，Nao可以探测到周围的障碍物并绕行。Nao的致动器使用尖端技术，可以使Nao的动作十分精确。互动Nao的一大特点是它的嵌入式软件。通过这些软件，Nao可以进行声音合成、语音识别（高保真扬声器系统、扩音器系统），探测视觉图像，面部以及着色特定形状物体识别（头部的两个数码摄像头）、（凭借双通道超声波系统）探测障碍物并通过自身大量的发光二极管来产生视觉效果或进行互动。编程能力Nao拥有开放式编程构架，使分布式软件模块可以在一起协调运行。用户给Nao编程时，可根据自身专业水平，或是通过操作简便的行为编辑软件，使用C++语言编程，或是通过一个丰富的应用程序接口（API），使用不同脚本语言来编.
模块化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、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、识别和测距等功能的，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出
新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
如柔性制造系统(FMS)就是很好的体现。这种技术可以根据要求的不同而改变制作的工序。这大大方便了工业的制作，同时也降低了成本。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。
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。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，报废后能回收利用。
20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、政治、军事、教育以及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。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。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
机械电子技术有以下6大技术：
机械本体技术, 传感技术,信息处理技术，驱动技术，接口技术，软件技术。
(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。
(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。
(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。
(四)驱动技术内部装有编码器 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。
(六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。
我对机电发展的期盼：
今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于信息技术的发展。我期望信息技术完全融入机电技术，成为立体化的全面技术。
今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于静态时不稳定，但在工作时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统停止工作时，生物便死亡，而当控制系统工作时，生物就很有活力。更加有拟人化，有效。
1．产品系统性增强
2．功能增加，精度大幅提高
3．产品可靠性得到提高，使用寿命增长
4．融合了新技术，多功能更强、性能更好的新产品
5.体积小，重量轻，适应性强，操作更方便
如波音787的装备过程就是最新机电技术的体现
波音公司在研制装配787客机的过程中，采用了全新的基于模型定义
同时使数字化技术在飞机装配中的应用有了革命性的进展。在此过程中，其主导思想不只是简单地将二维图纸的信息反映到三维数据中，而是充分利用三维模型所具备的表现力，去探索便于用户理解且更具效率的设计信息表达方式。其中，最为艰难的是“要从二维图纸文化这种现有概念中跳出来，从零开始研究新的信息表达方式”。同时，波音公司进一步把MBD技术深入应用到787数字化装配的各个方面。
由于现代大型飞机的结构尺寸大、刚性差、定位精度要求严，同时还有制造成本低、装配速率高的要求。这就造成飞机装配工艺及其工装的设计和制造难度大，装配协调困难。使得传统的装配工艺及其工装难以胜任，需要用新的方法和技术来支持部件之间的精确装配关系。在这种条件下，基于产品的三维数字化定义和精确CNC加工技术的数字化协调方法，即阵列式装配（Determinate Aembly，DA)技术应运而生了。一般来说，装配工装大于产品本身，工装的设计与产品设计、工装制造和装配的速率密切相关，而且飞机产品的设计还在不断的变化之中。所以需要新的装配工艺及其工装设计和制造方法——基于数字化协调的阵列式装配方法来解决这个问题。
数字化阵列式装配是一个术语，用来描述实际的设计零部件在预先定义的界面上，能精确地装配在一起，而不需要实物标准样件或其他复杂的测量和调整技术，其实质上是数字化协调方法的具体体现。也就是通常说的，为了制造和装配的设计（DFMA），这样大幅度地减少了工装的设计和制造工作。
在复材部件的装配中，一般采用机械连接或胶接的方法将复合材料构件或复合材料构件与金属零件装配在一起形成部件。由于复合材料构件的特殊性，它的
连接方法与金属零件的装配方法也有所不同。
在装配过程中，14个定位系统的组件被移动到各自的支架移动车附近位置，并按预定方案举起和移动飞机部件，一旦装配工装被刚性地连接到一起，测量系统就会定位飞机部件，这些数据信息被输入到系统的应用软件中。依据这些数据，系统计算出飞机各部件（前后机身、左右机翼等）需要移动的距离，以确保飞机相邻部件的准确对接装配。这一精确的定位过程保证飞机能够平滑地装配，利用这一先进的全数字化的装配装备的突出优点，787的机翼对接装配到机身上仅用了几小时，而不是通常所需的几天。由此可知，在波音787对接总装配过程中所采用的装配系统的优点在于使装配厂房内空间利用率高、方便到达，总体上是柔性的。同时为了减少出错和装配周期，具有自动化定位机构。
我的学业规划和职业规划
大一时要打牢基础,始终确立自我学习的观念,脚踏实地的学好基础课程,认真学习数学,英语基础课:每周背诵至少三篇英语课文,增强自己的语感,掌握文中出现的生词及语法.数学课程每讲完一章进行概括总结.花时间在自己的功课上,并坚定不移的学下去.
大一的学习相对轻松,所以要积极参加实践活动,加强与他人的交流与沟通,加强锻炼增强体质,为以后打好一定基础.扩展自己的阅读量,可以是名著,艺术,自然,哲学等等自己感兴趣的书籍。
大二的专业课程多了，要进一步加强自己的专业技能训练，这就要求我们有接受更高专业知识的准备。尽量将自己的一些课程转移到本学年，以减轻大三包括学习和就业压力在内的压力。
1.通过进行习题练习,模拟真题训练,在大二通过雅思.注重英语口语能力
2.能较熟练的掌握计算机基本操作，在大二时通过计算机二级考试。
3.暑假期间可尝试参加相关的社会工作,培养自己的合作
意识、沟通能力、自我认识等；还有应当
在大学中学会最基本的几种能力：
如信息收集能力与交往沟通能力、
文字表达能力、计算机办公能力。
进一步了解专业的最新动态，信息不
能落后，也有利于自己将来走向社会。
大三这一年在努力适应社会环境,建立新的人际关系的同时大量阅览书籍,对社会对工作对人与人的交际,职场道德等有深刻的了解.并树立远大理想培养优良作风.还 向老师和学长打听求职信息,面试技巧和职场需求情况,请教写求职信,个人简历的经验等等.
大三下学期结合自己所学到的专业知识以及市场状况开始规划确定自己将来的去向
进入总结阶段，重点任务是准备考研，大四意味着大学即将结束，但也意味着新的征程即将开始。大四要做好充分的准备工作，除了要准备考研的知识外，还要将强自己与社会的沟通能力，毕竟考研并不是人生的最终目的，也不意味着考研就可以是自己安枕无忧，最终还是要走向社会，考研只不过是增强我们竞争力的筹码，所以这个阶段也不能一味的看重学习，这是要总结自己的大学阶段，看看哪些事情在规划内，却没有做到，努力分析原因为自己的大学生涯字做一个总结.
社会需求的职业。 什么样的职业社会的需求量很大，什么样的职业风险相对很小，什么样的职业薪水会高？这是一个数学公式，试图先估算一下最佳的X值是多少，是什么！选择这个职业去奋斗拼搏！对组织与社会环境进行分析；然后对生涯机会进行评估，通过对社会环境的分析结合本人的具体情况，评估有哪些长期的发展机会，通过对组织环境的分析，评估组织内有哪些短期的发展机会。
了解自己。要实施职业规划，首先我要进行自我评估。对个人的需求，能力兴趣，性格，气质等进行分析，确定什么职业比较适合自己和自己具备那些能力
给自己一个定位。我要选择什么，很简单，难的是不会学会放手!规划只是一个手段，而不是思维的主宰！带着这样的想法去看社会，去了解生活，了解职业，再确定职业生涯的目标，根据自己的专业，价值观及社会的发展趋势确定自己的人生目标几职业目标，再把职业目标细化，努力实现
规划虽然好，更重要的在于具体的实践。任何目标不付诸行动都只是一场空。现实是未知而又多变的，而计划也面临着随时的变化，所以我应该矢志不渝的坚定自己的目标，努力勇敢，坚持不懈的向着自己的目标前进，希望能在自己的努力付出下能实现自己的梦想，能在未来的工作岗位上让自己的人生不在有遗憾。
推荐第2篇：机电一体化论文
东北大学继续教育学院专科毕业实习报告
专科毕业实习报告
学生：赵树满
学习中心：河北唐山丰南奥鹏学习中心 专业：机电一体化技术 层次：高起专
提交日期：2016年1月19日
机电一体化技术专业实习报告 东北大学继续教育学院专科毕业实习报告
第1章绪论
1.1概述
二十一世纪，关于机电一体化技术的研究和应用已成为全球性的课题，机电一体化是以机械技术和电子技术为主题，多门技术学科互相参透、互相结合的产物，是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科。
第2章机电一体化技术发展（具体内容）
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步于发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
2.1数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可能性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
2.2智能化 东北大学继续教育学院专科毕业实习报告
即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设臵智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分叉等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
2.3模块化
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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速机电一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的机电一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
2.4网络化
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，现场总线和局域网技术使家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 东北大学继续教育学院专科毕业实习报告
2.5人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
2.6微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统（Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS）是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很多的进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微梁、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
2.7集成化
集成化既包含各种技术的互相渗透、互相融合和各种产品不同东北大学继续教育学院专科毕业实习报告
结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全的运转，然后在通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
2.8带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
2.9绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来了巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生，绿色产品是指低能耗、低耗材、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环境和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。 东北大学继续教育学院专科毕业实习报告
第3章机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装臵、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有利条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：
3.1智能化控制技术（IC）
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢、连铸、轧钢综合调度系统、冷连轧等。
3.2分布式控制系统（DCS）
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、东北大学继续教育学院专科毕业实习报告
生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
3.3开放式控制系统（OCS）
开放控制系统是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
3.4计算机集成制造系统（CIMS）
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业以基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。 东北大学继续教育学院专科毕业实习报告
3.5现场总线技术（FBT）
现场总线技术是连接设臵在现场的仪表与设臵在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术，就能使更多的信息在智能化现场仪表装臵与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开发自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表和现场就地控制站等的发展。
3.6交流传动技术
交流传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。 东北大学继续教育学院专科毕业实习报告
第4章总结
综上所述，经过20多年的发展，机电一体化技术已经成为当今世界最热门、最重要的技术发展方向之一，并影响到几乎全部的工业行业。可以说，从军事到经济、从生产到生活、从简单的日用消费品生产到复杂的社会生产和管理系统，机电一体化技术几乎达到无所不在、无孔不入的地步。
致谢
谢谢学校三年来给予我的教导和莫大的帮助，无论是在学习上、还是在工作的过程中都教会了我许多许多。在学校和老师的悉心指导下，我也慢慢地学到了很多知识，不管是专业知识还是其它方面的知识，衷心的感谢学校感谢老师！
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浅谈机电一体化技术的发展及其应用
摘 要：本文讨论了机电一体化技术的概念以及对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
关键词 机电一体化 技术 应用
（一）机电一体化的含义
“机电一体化”在国外被称为Mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。
这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认，我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术又称为机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。
一、机电一体化技术基本概念
机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
二、机电一体化技术五大组成要素与四大原则：
1、五大组成要素：
一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。（
（1）机械本体（结构组成要素）
是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。
（2）动力驱动部分（动力组成要素）
依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。
（3）测试传感部分（感知组成要素）
对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。
（4）控制及信息处理部分（职能组成要素）
将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。
（5）执行机构（运动组成要素）
根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。
2、机电一体化四大原则：
构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。
（1）接口耦合：
两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。
（2）能量转换：
两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。
（3）信息控制：
在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。
（4）运动传递：
运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。
三、自动化技术：
所谓自动化技术，是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作，以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成，以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能，最后实现自动运行目标。
（二） 机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
一、数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
二、智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
三、模块化
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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这
些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
四、网络化
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，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
五、人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
六、微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
七、集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
八、带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
九、绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
（三）机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：
一、智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。
二、分布式控制系统(ＤCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。ＤCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。ＤCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
三、开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
四、计算机集成制造系统(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
五、现场总线技术(ＦBT)
现场总线技术(Ｆieｄ Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术 (如4～20mA，ＤC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致ＤCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。
六、交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技
术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
参考文献
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山东大学网络教育学院
毕业论文(设计)
论文(设计)题目: 机电一体化技术的应用现状及发展趋势姓名唐谢伟年级09秋
专业机电一体化
学习中心
指导教师职称
2011 年 9 月 11 日
机电一体化技术的应用现状及发展趋势
导读：机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。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。
关键词：机电一体化技术，现状，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、机电一体化技术概述机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。论文检测。
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、机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：
（一）、20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研
制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。
（二）、20世纪70—80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。
（三）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，使机电一体化进一步建立了坚实的基础，并且逐渐形成完整的学科体系。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。
三、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。
（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。论文检测。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。
四、机电一体化技术的发展趋势
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。论文检测。
综上所述，机电一体化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。
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机电一体化
湘潭地区拥有较多的设备制造企业和电器制造企业。其中江麓机电科技机械制造有限公司、中国南方汽车湖南江滨活塞分公司限公司、湘潭煤矿机械电器有限公司、湘潭吉利汽车限公司、中冶京诚(湘潭)重工设备有限公司、湘潭永达机械制造有限公司、湘潭市江大机械制造有限公司、湖南广绘轴承制造有限公司等大型企业集团公司从业人员多，企业规模大。同时，随着行业结构的调整和优化组合，各行业的发展进入了一个新的快速发展阶段，因此对人才的需求量大增，尤其是机电一体化技术，这种通用专业的技术人才需求量更大。
为充分满足科技发展对多方位人才的需要，我系领导带领有关人员调研了一些大型国营企业，还走访了一些很有发展前景的单位。这些单位大都是以高新技术为重点的机械产品制造、电气设备的生产、机械重工业产品等主导产业。机、电、信息技术的综合应用是这些产业的主要特点。被调查的单位都涉及到机电一体化技术的应用，大部分岗位需求综合素质高，具备专业技术综合应用知识的技能型人才。在分别与企业领导、人事管理人员、技术人员、毕业生进行深入的交流和座谈后，充分意识到随着科学技术的不断进步和社会经济的迅猛发展，特别是近年来长、株、潭地区高新技术产业的迅速崛起，社会人才需求格局发生了很大变化。企、事业单位急需一线技能型操作人才，尤其是综合技术应用人才为我们的毕业生提供了广阔的就业空间。
调研表明，经济发达地区对机电一体化技术专业的高职毕业生需求是巨大的，前提是毕业生具备实际工作能力，因此，为了适应区域经济和高新技术产业发展的需要，满足社会急需,我校对机电一体化技术专业进行了专业设置，该专业以社会发展对高职人才需求为着眼点，建立一个科学、完善、具有高职教育特色的教学体系。
一、调查过程
我系结合实际情况，开展了机电一体化专业的建设。为此，我们设计了企业单位对机电一体化专业人才培养的意见与建议的调查方案。调查分两种方式进
行，一是在我市有代表性的企业发放《机电一体化人才需求调查问卷》，二是在召开相关企业专家访谈或座谈会，广泛征求用人单位对自动化专业人才培养的意见和需求。这次共发放问卷30份，收回有效问卷18份，主要有江麓机电科技机械制造有限公司、中国南方汽车湖南江滨活塞分公司限公司、湘潭煤矿机械电器有限公司、湘潭吉利汽车限公司、中冶京诚(湘潭)重工设备有限公司、湘潭永达机械制造有限公司、湘潭市江大机械制造有限公司、湖南广绘轴承制造有限公司、湘潭乐星电气有限公司、湘潭瑞通球团有限公司等10家本地单位，以及浙江义乌佳妃饰品厂等。
为了能较好地收集在我市对机电一体化专业人才的使用和需求情况，在《机电一体化专业人才需求调查问卷》的设计中主要考虑了以下几个方面。
（1） 企事业单位的基本情况；
（2） 企事业单位中现有机电一体化专业人才的基本信息；
（3） 企事业单位在未来几年中对机电一体化人才的需求信息；
（4） 企事业单位对高等教育在机电一体化专业人才培养方面的意见与建议。
总的看，调查过程较困难，虽然收集到的样本不足，但在一定程度上也能够反映与机电一体化专业相关的行业现状、发展趋势与未来的社会需求等情况，经调研获取的信息反映座谈会开得很好，到会人员畅所欲言，一方面积极介绍本单位引进毕业生的情况，另一方面积极进言，对机电一体化专业的教育献计献策。
二、对调查结果的分析
（一） 通过发放调查表的调查
目前收到的调查表中有来自我市的10家单位，涉及的行业有机械加工、电气设备制造等行业。
1．通过调查可以看出，随着科学技术的进一步发展，各企事业单位的机电一体化程度都有了明显的提高。特别是近几年来，通过对工业生产线进行技术改造和引进，大大提高了生产过程中的自动化程度，提高了劳动生产率，改善了员工的操作环境，降低了原材料消耗，节约了成本，提高了产品质量，为企业带来了大的经济效益。企业期望学生对机电一体化设备的操作能力与维护的能力要优秀。企业比较欢迎既懂机又懂电的人才,对机械维护维修、电气维护维修、数控操作、数控编程、CAD绘图的需求较大，另外机电类企业对设备管理、机电产品市场营销人才的需求也占了一定的比重，这几年随着经济的发展,长株潭及周
边地区机电类企业和机电类产品逐年增加，这个岗位也变得热俏起来。从调查的情况看，企业对技术主管，品质管理知识等职位都有不同程度的需求，随着这些企业在发展的过程中的不断壮大，使机电一体化技术人才呈现多元化的趋势，也不断向管理层发展。这也就使我们在专业定位时有更大的选择，我们除了培养机电维修与维护人才、数控编程技术与应用人才，还可以培养机电设备管理与销售人才。
2．统计表明，企事业单位对机电一体化专业学生的素质要求较高，按需求的重要性进行排序是：
① 机电一体化就业岗位的操作技能。
② 机电一体化专业及相关的技术基础理论水平。
③ 计算机绘图能力。
根据调查，我院机电一体化专业拟定以下工作岗位：
① 机械维修、电气维修
② 车间技术管理
③ 设备管理
④ 普通机床、数控机床操作
3．企事业单位对机电一体化专业学生培养有待加强的方面的建议主要有： ① 专业面要进一步拓宽，要有一定的机械加工、生产工艺、设备、电气技术及机械制造的基础知识，了解PLC控制系统、变频器技术的实际应用等基本知识。
② 介绍最新的机电一体化理论、机电一体化技术和机电一体化产品。
③ 理论的运用能力，分析解决问题的能力，现场调试和操作的能力。 ④ 增加工业管理方面的知识，增强市场意识方面的知识教育。
⑤ 跟踪新技术的能力，实践与创新能力。
⑥ 适应环境的能力，吃苦耐劳、脚踏实地的工作作风，敬业与拼搏精神，合作精神。
4．企事业单位对职业高等教育在机电一体化专业人才培养方面的意见与建议。
培养目标定位：面向社会、面向企业、面向实际，培养实用型、技能型、复合型优秀人才。对于专科毕业生，其培养目标是一线操作岗位的技能人才；
改革思路：紧跟时代的发展，结合生产的实际情况，培养既有理论知识、又有实践经验（用得上、留得住、能干事）的机电一体化专业人才。充分考虑学生的兴趣和自身特点，实行必修与选修相结合的课程设置方式。
办学模式：与企业开展产、学、研合作，开拓校企联合办学的模式。
教学改革：理论联系实际，面向社会，在机电一体化专业课程基础上，加强专业背景知识，增加机械制造、数控机床、企业管理等课程，以拓宽机电一体化专业学生的知识面。在加强理论教学的同时，通过参观考察、社会实践、建立校外实习基地等方法，培养学生的动手能力和实践能力。加速教材更新，以适应专业的进步。加强教师队伍的建设，培养一批德才兼备、理论与实践知识并举的优秀教师。另外 ，积极拓宽专业方向，造就适应面更宽、服务领域更广的机电一体化专业人才。
上面是我们根据目前收到的调查表的内容进行的初步总结，由于样本数不够多，因而可能存在一定的局限性，在后期的工作中，我们将进一步开展工作，完善分析。
（二） 通过座谈会的调查
从调研反馈回来的信息来看，其他意见与建议还有：
① 办学模式：多模式的办学形式，除常规的学历、学位教育外，还可以建立半工半读类型的学校，以适应社会对不同层次人才的需求。推行通才教育的培养模式，注重学生基础知识、学习能力、动手能力的培养。
② 人才培养结构方面：由于不同单位对人才的需求层次不同，因而学校要注重专业人才培养的三角形结构，特别要重视一般大学、高职、高专学校机电一体化人才的培养。
③ 实践教学环节：学校要建立稳定的实践教学基地。建议国家制定相应的法令法规，提倡全社会支持学校的实践教学，确立用人单位在“终身教育”上的法律责任和义务。
④ 教学改革：对于创新教育、素质教育的考核体系，应提出量化性的指标，便于执行和考核。
⑤ 人才培养遵循学习、实践、再学习、再实践的过程。
⑥ 走出去、请进来。请历届毕业学生现身说法，介绍在社会这个大海里搏击的体会。
在与中国南方汽车有限公司湖南江滨活塞分公司研究员级高工喻本海的交流中，喻工认为：学校作为教育机构应该有它的理念，课程、实验等环节的安排能够体现一个学校的教育理念。学校要给学生创造成才的平台，并给学生以建议，使学生在能够按着自己的目标制定自己的人生规划的同时，又能满足市场经济对人才的需要。这样培养出的人才具有个性化的特点，当然这也给学校及教师提出了更高的要求。
三、调查反映的问题及几点认识
1．总体专业教育的面偏窄，需要进一步拓宽。不少企业提出学校的专业教育除了要学习坚实的机械、电气专业基础知识和专业知识外，还应了解机械维修、维护，电气维修、维护，电气控制系统的实际应用背景和主要应用领域，这样能够发挥出更好的作用，否则，培养的学生需要较长的适应时间，甚至还要经过专门知识的培训和学习。
2．调查中企事业单位认为学生普遍“创意与策划能力”不足，说明我们培养的学生原始创新活动少，模仿性创新不多，高水平的创新成果更少。学生知识面狭窄，课程内容落后于时代，缺乏反映学科发展前沿的新学科、新技术和新思维的知识，从而不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。教学方法呆板，过于重视考试和成绩，缺乏启发式、研究式的学习氛围；重理论、轻实践，重计算推理，轻实验论证，理论脱离实际，不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。
3．提高学生的“语言、文字表达能力”是企事业单位对大学教育提出的又一点建议。现在的大学生虽然高考作文好、计算机应用熟练、外语通过等级考试，但自然科学的文字功底浅，表现出归纳总结能力差、对事件或具体的工程技术状况表述不清，甚至词不达意。虽然素质教育、文化氛围在高校也提了不少年，也加强了这方面的建设，但如何实际的用在生产、开发和科学技术研究中的交流、总结中，还明显不足。
4．调查告诉我们，所有的企事业单位对学生的非智力品质都有强烈要求，它们都要求学生具有强的适应环境的能力，吃苦耐劳、脚踏实地的工作作风，敬业与拼搏精神，合作精神，甚至要培养学生“抗挫折能力”。只有能够战胜困难和失败，坚持不懈、锲而不舍，才可能赢得创新成果。
通过此次调查，我们发现长株潭地区今后几年对机电一体化技术人才仍然有很大的需求，我们专业今后持续发展的空间仍然很大，我们仍然应该秉承学校“明理知行，精工致远，引入市场机制，坚持两个适应，深化两大改革，以创新谋发展，以规范求提高”的办学宗旨，培养高素质，高技能的优秀机电一体化技术人才，但在今后的培养中，他们除应具有必须的专业知识外，更应具有较强的管理和实践能力，培养学生掌握实际工作的基本手段和方法的同时，培养学生分析和解决问题的能力，激发他们的创新思维。而且我们培养的学生应该坚持成人成才，但更重要的是培养他们成人，让他们学会做人，学会做事，学会求
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机电一体化论文
题目： PLC在机电一体化生产系统中的应用
学院：核技术与自动化工程学院
专业：电气工程及其自动化
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指导老师：
摘 要：可编程控制器指建立在计算机的基础之上，以工业现场作业等为主要适用范围的一类电控控制器，当前我国工业生产自动化水平整体来说较低，PLC产品具有着极大发展空间。PLC在生产系统中起着至关重要的作用，自动控制已经成为智能生产系统中必不可少的一部分。首先对机电一体化技术及PLC进行了简要介绍，在此基础上详细阐述了PLC在机电一体化生产系统中的应用。
关键字：PLC生产控制智能
一、机电一体化：
1、机电一体化的概念：
机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。
2、机电一体化的发展方向
机电一体化向智能化方向迈进.20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。
关注六个发展方向：
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。未来机电一体化的主要发展方向有：
1．智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。
2．模块化。模块化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、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。
3．网络化。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。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。
4．微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS)，泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一
体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。
5．绿色化。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。
6．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。
二、可编程控制器（PLC）：
1、PLC的概念：
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 PLC是工控的利器,机电一体化专业本来就是一门控制机械的学科,包含了机械设计和电控设计.所以只要是机械要用到(非人工)控制的都可以用到PLC,当然单片机也可以,但是对于电气控制来说可编程控制以其编程便捷、接口通用和工业环境适应性等特点支撑着整个控制核心，是机电一体化产品中重要的器件。
2、PLC的构成：
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：
a、电源
PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%）范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
b、中央处理单元（CPU)
中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可靠性，对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
c、存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
d、输入输出接口电路。
1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。
2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
e、功能模块
如计数、定位等功能模块。
f、通信模块
如以太网、RS48
5、Profibus-DP通讯模块等。
3、PLC具有的鲜明的特点：
（1） 功能完善，组合灵活，扩展方便，实用性强
（2） 使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。
（3）安装简单，容易维修。PLC可以在各种工业环境下直接运行，只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，写入程序即可运行。
（4）抗干扰能力和可靠性能力都强，远高于其他各种机型。
（5）环境要求低。PLC的技术条件能在一般高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境下工作，能在强电磁干扰环境下可靠工作。
（6）易学易用。PLC是面向工矿企业的工控设备，接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。
所以对于电气控制来说可编程控制支撑着整个控制核心，是机电一体化产品中重要的器件。
三、PLC在机电一体化技术中的应用
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐机电一体化领域，使用情况大致可归纳为如下几类。
1、开关量的逻辑控制
这是PLC最基本最广泛的应用领域。PLC取代继电器控制系统，实现逻辑控制。例如：机床电气控制，冲床、铸造机械、运输带、包装机械的控制，注塑机的控制，化工系统中各种泵和电磁阀的控制，冶金企业的高炉上料系统、轧机、连铸机、飞剪的控制，电镀生产线、啤酒灌装生产线、汽车配装线、电视机和收音机的生产线控制等。
PLC在CNC机床中的应用方式及其特点，PLC在CNC机床中的作用及数控装置I/O口和机床控制面板、强电信号的连接方法，研究了数控机床中T功能代码和M功能代码在PLC上的实现方法。CNC机床数控系统具有较强的数据处理能力和图形显示功能，可编程控制器具有较好的逻辑处理功能，可以充当数控系统微处理器与机床强电控制的桥粱。PLC与CNC机床数控装置联接可靠性高，在经济型数控机床和普通机床数控改造中有广泛的应用前景。PLC在针吸式穴盘自动播种机上的应用，将PLC用于对气动系统和电器系统的自动控制，使针吸式穴盘播种机结构简单、紧凑，系统工作安全、可靠、效率高，且对故障的判断也较容易和直观。
2、运动控制
PLC可用于对直线运动或圆周运动的控制。早期直接用开关量I/O模块连接位置传感器与执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。世界上各主要PLC厂家生产的PLC几乎都有运动控制功能。
PLC的运动控制功能广泛地用于各种机械。例如：金属切削机床、金属成型机械、配装机械、机器人和电梯等。PLC以其工作平稳、可靠、抗干扰能力强等特点，在工业控制领域得到了越来越广泛的应用。在磁选机中引入PLC控制，能极大地改善设备的电气性能，提高设备的自动化水平，保证设备高效、安全运行，以达到提高矿山企业经济效益之目的。从控制系统的组成、控制原理以及程序设计思想方面以PLC为核心的控制系统应用干混凝土搅拌站的生产运行控制，具有运转平稳、搅拌的混凝土质量好，故障率低，生产量大，能耗低以及操作简便等优点，可广泛应用于建筑工程、公路工程、桥梁工程等。
3、过程控制
过程控制要用到模拟量。模拟量一般是指连续变化的量，如电流、电压、温度、压力等物理量。过程控制的目的就是根据有关模拟量的当前与历史的输入状况，产生所要求的开关量或模拟量输出，以使系统工作参数能按一定要求作。是连续生产过程最常用的控制。
4、数据处理
现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5、通讯联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。
四、结论
总的概括说来，21 世纪的机械制造业是以信息为主导,它是采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业。它的特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。所以以PLC为主组成的控制系统将代表着当前机电设备电气控制的先进水平与发展方向。
五、参考文献
1.《PLC编程及应用》廖常初主编机械工业出版社
2.《机电一体化技术》刘德全主编大连理工大学出版社.
3.《电力拖动自动控制系统》陈伯时主编机械工业出版社.
4.《计算机控制系统》何克忠李伟编著清华大学出版社
5.《计算机工业控制》杨劲松张涛编著中国电力出版社
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摘要：
机电一体化系统设计的目的是综合运用机械技术和电子技术各自的特长迅速设计制造一个能够经济、方便、有效、可靠的满足用户需要的系统或产品。机电一体化是当前生产机械发展的主要趋势，有着广阔的发展前景，对未来的机械生产有着重要的影响。而机电一体化系统原理的方案设计， 作为机电一体化系统的核心组成部分， 对机电一体化的总体设计影响深远。机电一体化是机械、电子、光学、控制、训一算机、信息等多学科的交叉融合，它的发展和进步依赖于也促进相关技术的发展和进步。本文介绍了机电一体化系统优化设计方法研究。 引言：
机电一体化系统最本质的特征是一个机械系统 ,它是充分运用电子计算机的信息处理和控制功能、可控驱动元件特性的现代化机械系统 ,实现了机械系统的智能化、自动化。 基于机电一体化系统是现代机械系统这一基本认识,将会有利于我们进行机电一体化系统优化设计方法研究。 1.1国外机电一体化发展现状
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:第一阶段(又称初级阶段)是20世纪60年代以前，这一时期人们不自觉地利用电子技术并使之得到比较广泛的承认;第二阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展;第三阶段，各国均开始极大关注和支持机电一体化技术和产品。因此，机电一体化产品得以迅猛发展，主要表现在以下4个方面： (1)机电一体化产品几乎遍及所有制造业领域。 (2)机电一体化从单机向整个制造业的集成化过度。 (3)激光技术进入机电一体化领域。 (4)微细加工技术与设备发展迅猛。 1.2国内机电一体化发展现状
我国从20世纪80年代初开始进行机电一体化的研究和应用，国务院成立了机电一体化领导小组并将其列为“863计划”。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响，许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作。虽然口前国内机电一体化技术与日本、欧关等先进国家相比仍有一定差距fs，但随着新技术革命的迅猛发展，我国加大了机电一体化技术的研究力度，并将其确定为国家高技术重点研究领域，给予优先支持，取得了一定的成绩。 (1) 数控技术方面。 (2) 工业机器人方面。 (3) 计算机集成制造系统方面。 1.3机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交义综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。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: (1) 绿色化(2)智能化(3)网络化(4)微型化(5)模块化 2机电一体化系统优化设计 2.1 机电一体化系统的组成特点
对于以完成工艺动作为主功能的机电一体化系统, 从概念设计的需要出发, 可根据其广义功能原理来进行划分。主要有以下三大特点: ( 1)机电一体化系统是由计算机进行信息处理和控制制的机械系统, 它的最终目的是实现机械运动和动作。
( 2)从完成工艺动作过程这一总功能要求出发, 机电一体化系统可划分为: 执行机构子系统、传感检测子系统、信息处理及控制子系统, 它们分别完成机械运动和动作、信息检测、信息处理及控制。
( 3)机电一体化系统中的机构子系统有它的特殊性, 它是一个将驱动元件和执行件( 或执行机构) 融为一体的广义执行机构。 这种机构的最大特点是可控性。 2.2 机电一体化系统的概念设计
总的来讲, 概念设计的内涵是十分广泛和深刻的, 它是一个发散思维和创新设计的过程, 是根据产品生命周期各个的阶段的要求 , 进行产品功能创造、功能分解以及功能和子功能的结构设计; 进行满足功能和结构要求的工作原理求解和进行实现功能结构的工作原理载体方案的构思和系统化设计。 机电一体化系统概念设计作为概念设计的一个子集, 服从于概念设计的总体思路。 但由于机电一体化系统是一个机电一体化技术、现代控制理论以及传感检测等技术的统一体, 使得机电一体化系统的概念设计与传统机械的概念设计有所不同。 2.3机电一体化系统设计方法 2.31取代法 取代法也称为机电互补法。该方法的特点是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品(或系统)中的复杂机械功能部件或功能子系统，以弥补其不足。如在一般的工作机中，用可编程逻辑控制器（PLC)或微型计算机来取代机械式变速机构、凸轮机构、离合器、蜗轮蜗杆等机构，代替插销板、拨码盘、步进开关、时间继电器等，以弥补机械技术的不足，不但能大大简化机械结构，而且还可提高系统(或产品)的性能和质量。这种方法是改造传统机械产品和开发新型产品常用的方法。 2.32融合法
它是将各组成要素有机结合为一体，构成专用或通用的功能部件（子系统)，其要素之间机电参数的有机匹配比较充分。某些高性能的光机电一体化系统，如激光打印机的主扫描机构一一激光扫描镜，其扫描镜转轴就是电机的转子轴，这是执行元件与执行机构结合的一例。 2.33组合法
它是将用结合法制成的功能部件(或子系统)、功能模块，像积木那样组合成各种光机电一体化系统，故称组合法。在新产品(或系统)系列及设备的光机电一体化改造中应用这种方法，可以缩短设计与研制周期，节约工装设备费用，且有利于生产管理、使用和维修。
3机电一体化系统的结构功能 3.1机电一体化系统的主要功能 3.2机电一体化系统的信息结构
信息由人产生，为人服务，人和人之间相互交流的数据和消息都是信息，这里的“信息”指的是控制论意义上的信息，即信息是独立于物质和能量的一类功能变换对象。机电一体化系统主要处理以下两类信息:①过程信息:被系统所变换(处理)的信息;②控制信息:用于控制系统中能量和物质变换过程的信息，是能够被系统所“理解”的信息。
机电一体化系统中的过程信息和控制信息划分在不同的信息层次上被证实存在着相对性。例如，机器人中的电子反馈回路无疑是传递控制信息的，即这个装置的目的是控制系统的运动，但是，若从局部来看其中的反馈传感器和信号调节电路的话，就会发现被它们处理的信息具有过程特征，同时，过程信息的语义值对传感器和前置放大器等的功能并无影响。机电一体化系统中的过程信息和控制信息通常在系统的信息层次结构中交替出现(控制信息需要变换功能，而变换功能在下一层次上又可能被控制信息所支配。例如，由一个图像传感器而来的信息在用来控制下一较高层次上的机器人程序之前必须被处理)。 3.3机电一体化系统中的从属功能
机电一体化系统中主要功能的实现离不开一些从属功能的协同。机电一体化系统中的主要从属功能包括动力功能、控制功能、接口功能、保护功能、通讯功能和结构功能。 (1) 动力功能为系统主要功能的实现提供必需的能量。如果系统主要部件的输入或输出与系统所处环境的相应输入或输出不能直接匹配，接口功能就是必要的了。例如，当选用电动机去驱动一个直线移动机构时，就需要能够将旋转运动转换为直线运动的接口部件。
( 2) 保护功能确保系统的重要部件的功能参数处于可允许的范围内。另外，保护功能也防止系统部件对环境产生不利影响。
( 3)通讯功能使系统部件能够与环境交换(状态)信息例如，激光系统会发出警报信号(输出)以表明其处于运行状态，同时又可根据一些参考设置(输入)进行运辊通讯功能主要向功能结构上层的控制回路提供信息。
( 4)结构功能确保主要部件正常工作时所需的空间条件能够得到满足例如，电灯插座就有结构上的用途，同时它还提供了一个电气接口。控制功能管理着系统中部件的状态，并能根据外部输入控制系统的功能特性。
从属功能本身可被视为下一较低功能层次上的主功能，每个这样的功能又需要新的从属功能正是实现主功能的方法决定了在功能结构的下一层次上需要什么样的从属功能。
3.4机电一体化系统的功能模型
机电一体化系统的功能模型必须符合以下两个原则:①包括所有从属功能;②维持功能方法树因果链层次的递归性所有的从属功能均被置于系统边界上以表明它们可以被相的系统所共用。初步的系统模型见图1。
结构功能未包含在图1中，因为它不宜用变换术语表达同样，将保护功能表达为输入输出关系可能会妨碍到对它的全面理触如机械安全销的功能是防止机构移出安全区域，这样的保护功能就不能够用变换术语来表达以上功能模型可以清楚地解释从属功能以及主功能与从属功能之间的输入输出关系结机但将此模型作为设计工具(即抽象地描述产品的功能结构)是不太合适的，因为当多个系统集成时，系统之间的关系将变得相当复杂因而难以清楚地表达。 4机电一体化系统的建模与仿真 4.1概述
4.2系统模型建立方法 ：
（1）、机理模型法——也称解析模型是对已知结构、参数的物理系统运用相应的物理定律或定理经过合理分析简化而建立起来的描述系统各物理量、静态变化性能的数学模型。
（2）、统计模型法——采用由特殊到一般的逻辑、归纳方法根据一定数量的在系统运行过程中实测、观察的物理数据运用统计规律、系统辨识等理论合理估计出反映系统各物理量相互制约关系的数学模型。
（3）、混合模型法——当对机电一体化系统的内部结构和特性有部分了解但又难以完全用机器模型方法表述出来这时需要结合一定的试验方法确定另一部分不甚了解的结构特性或是通过实际测定来求取模型参数。这种方法是机理模型法和统计模型法的结合故称混合模型法。 4.3数学模型 4.4系统仿真 5结论与展望 5.1总结
5.2展望
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机电一体化的研究现状及发展应用前景
前言
机电一体化是微电子技术向传统机械工业渗透过程中逐渐形成的一个新概念, 是机械技术与微电子技术相互融合的产物。机电一体化打破了传统的机械工程、电子工程、化学工程、建筑工程、信息工程、控制工程等旧模块的划分, 形成了融机械技术、微电子技术、信息技术等多种技术为一体的一门新兴的交叉学科。
目前, 国内对机电一体化的涵义有各种各样的认识及各自的出发点和着眼点不尽相同, 再加上机电一体化本身的涵义还在随着生产和科学技术的发展不断被赋予新的内容。到目前为止, 较为人们所接受的涵义是日本机械振兴协会经济研究所1981年3 月提出的解释: 机电一体化是机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。随着微电子技术、传感器技术、精密机械技术、自动控制技术以及微型计算机技术、人工智能技术等新技术的发展。以机械为主体的工业产品和民用产品, 不断采用诸学科的新技术, 在机械化的基础上, 正向自动化和智能化方向发展, 以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。
机电一体化的内容
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术, 将机械装置与电
子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展, 还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为: ( 1) 机电一体化技术是一种技术群的总称。机电一体化是从系统的观点出发, 综合运用机械技术、微电子
技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术, 根据系统功能目标和优化组织目标, 合理配置与布局各功能单元, 在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值, 并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统, 则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
( 2) 机电一体化系统由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体, 具有满足人的使用要求的最佳功能。机电一体化系统主要是指机械系统与微电子系统相互置换和有机结合, 从而赋予新功能的戏能的新一代产品, 有良好的人际协作关系。 ( 3) 机电一体化思想体现了“系统设计原理” 和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一
体化的方法论。从某种意义上讲, 机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。
( 4) 机电一体化与机械电器化的区别。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术, 而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化, 仍属传统机械, 其主要功能依然是代替和放大体力。但是发展到机电一体化后, 其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外, 还能赋予许多新的功能, 如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸, 还是人的感官与头脑的延伸, 具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
机电一体化的现状近年来机电一体化研究进展很快, 成果累累, 在以下几个方面取得了较快发展。 1.1 计算机数控机床
计算机数控机床( CNC) 是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。它综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等方面的最新成就, 是典型的机电一体化产品, 是机床发展的必然趋势控机床发展至今, 已经经历了从电子管数控、晶体管数控、集成电路数控、计算机数控、微型计算机数控等五代演变3前计算机数控机床已经成为促进国民经济发展的重要产品。近10多年来, 随着微电子技术的飞跃发展, 能自动更换刀具的高度自动化的计算机数控机床- 机械加工中心( MC) 发展更为迅速。 1.2 工业机器人 工业机器人( IR) 一般应由机械系统、驱动系统、控制系统、检测传感系统和人工智能系统等组成4 一种能模拟人的手、臂的部分动作, 按照预定程序、轨迹及其他要求, 实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置, 是具有发展前途的机电一体化典型产品, 将在实现柔性自动化生产, 提高产品质量,代替人在恶劣环境条件下工作中发挥重大作用。机器人技术的发展, 要求提高机器人机构实用效果, 扩大其应用范围, 使虚拟轴机器有进一步发展。
1.3 先进制造系统
目前, 先进制造系统有柔性制造单元( FMC)、柔性制造系统( FMS)、柔性生产线等几种形式。柔性制造单元( FMC) 是由加工中心( MC) 与自动交换工件的装置, 同时, 数控系统还增加了自动检测与工况自动监控等功能。柔性制造单元可以作为组成柔性制造系统的基础, 也可用作独立的自动化加工设备。近来FMC 以惊人的速度在发展。柔性制造系统是由若干个柔性制造单元或3~20 台CNC 机床、物料输送装置或无人搬运小车、自动化储料仓库等组成的自动化生产系统。目前全世界拥有的柔性制造系统很多, 并以很快的速度增长,具有良好的经济效益和社会效益, 加工质量稳定, 单机使用率从50%提高到70% ~ 90%。1985 年, 我国第一条FMS( JCS- FMS- 1 型系统) , 由北京机床研究所与精密机床厂研制成功。 1.4 汽车的机电一体化
汽车的机电一体化的中心内容是以微机为中心的自动控制改善汽车的性能, 增加汽车的功能, 实现汽车降低油耗, 减少排气污染, 提高汽车行驶的安全性、可靠性、操作方便和舒适性。汽车行驶控制的重点是发动机的正时点火、燃油喷射、空燃比和废气再循环, 使燃烧充分, 减少污染, 节省能源; 汽车行驶中的自动变速和排气净化控制, 以使其行驶状态最佳 化; 汽车的防滑制动、防碰撞, 以提高行驶的安全性;汽车的自动空调, 自动高速车控制, 以提高其舒适性。近几十年, 国际各大汽车公司都加大了对汽车一体化的研究, 使汽车发展有了质的飞跃。 1.5 智能控制系统
智能控制是由人工智能与自动控制两部分组成, 目标就是使计算机去做那些只有人才能做具有智能的工作。由于科技发展, 人工智能按照两条不同途径探索电脑对人脑智能的模拟: 仿学脑模型, 即从结构和功能模拟人脑; 不考虑脑结构, 直接通过启发式程序模拟人脑。智能控制系统有多级递阶智能控制系统、专家控制系统、仿人智能控制系统、自寻优模糊智能控制系统、自学习控制系统、学习控制系统、基于神经元网络的控制系统几种类型。近年来, 智能控制技术在工程上的应用有了很大突破, 各种机电设备和建设工程的智能化控制广泛普及。
机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合, 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此, 作者认为现阶段我国机电一体化的主要发展方向为: 3.1 网络一体化
知识经济时代的突出特征是计算机技术和网络技术的迅猛发展。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来, 只要其功能独到, 质量可靠, 很快就会畅销全球。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。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势, 利用家庭网络( home net) 将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统( computer integrated appliance system, CIAS) , 使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此, 机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
3.2 模块标准化
模块化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、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元, 具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元, 以及各种能完成典型操作的机械装置。这样, 可利用标准单元迅速开发出新产品, 同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准, 以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准, 但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然, 从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定, 无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业, 规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 人工智能化
智能化是21 世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视, 机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述, 是在控制理论的基础上, 吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法, 模拟人类智能, 使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力, 以求得到更高的控制目标。诚然, 使机电一体化产品具有与人完全相同的智能, 是不可能的, 也是不必要的。但是, 高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能, 则是完全可能而又必要的。 3.4 微型机电化
微型化兴起于20 世纪80 年代末, 指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS) , 泛指几何尺寸不超过1cm3 的机电一体化产品, 并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术, 微机电一体化产品的加工采用精细加工技术, 即超精密技术, 它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 环保绿色化
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富, 生活舒适; 另一方面, 资源减少, 生态环境受到严重污染。于是, 人们呼吁保护环境资源, 回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生, 绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中, 符合特定的环境保护和人类健康的要求, 对生态环境无害或危害极少, 资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品, 具有远大的发展前途。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, 报废后能回收利用。 3.6 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, 并且往往在结构上是处于“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( 大脑) 停止工作时, 生物便“死亡”, 而当控制系统( 大脑) 工作时, 生物就很有活力。 机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋, 但有一段漫长的道路要走。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的大大加强。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系, 机电一体化的人格化有两层含义。一层是机电一体化产品的最终使用对象是人, 如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要, 特别是对家用机器人, 其高层境界就是人机一体化; 另一层是模仿生物机理, 研制各种机电一体花产品。事实上, 许多机电一体化产品都是受动物行为的启发而研制出来的。 4 结语
机电一体化已经从单纯研究机械技术、微电子技术、信息技术、材料技术等发展成为一门有机融合各项技术的一个整体。机电一体化是一门应用性很强的技术学科, 必将有力促进机电产品的创新和开发, 在高科技和经济发展中起重要作用。
推荐第9篇：机电一体化论文题目
《机电一体化》论文参考题目
一、现代机电控制技术应用方面(包括系统设计或设计、维修技术难点分析的论文)
1．土高精度大屏幕LED日历时钟
2．键多功能数显键盘制作
3．交通灯控制系统
4．电梯控制系统
5．楼宇智能监控系统
6．数字温度计
7．多温度检测系统
8．LCD数字显示体温计
9．结合产学研岗位的其他现代控制系统设计(论文)
二、数控技术应用方面(包括典型零件数控工艺编制或数控加工难点、数控设备维修技术分析的论文)
1．土某一副典型冲压模具数控加工工艺
1．2某一副典型塑料模具数控加工工艺
3．3某一个汽车零件数控加工工艺
4．数控车床某一种故障分析与维修维护技术
5．数控铣床某一种故障分析与维修维护技术
6．加工中心某一种故障分析与维修维护技术
7．多种数控加工技术的综合应用经验
8．数控加-ET_艺与传统工艺的结合
9．结合产学研岗位的数控技术应用的其他设计(论文)
三、机电装置方面(包括系统设计或设计、维修技术难点分析的论文)
1．土某专用机械传动系统设计
2．某农产品加工机器设计
3．某轻工产品加工机器设计
4．某专用机器技术改造
5．典型机床维修技术
机电一体化专业毕业设计（论文）题目
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4.数控内排屑深孔钻削机床-总体及钻削系统设计 游梁式抽油机机构的运动学分析 半自动薄壁铜管弯管机-夹紧装置及电气控制系统设计 珩磨头旋转式数控深孔强力珩磨机床设计
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38.试油井下套管载荷与安全性分析 电火花深孔套料加工系统设计 半自动薄壁铜管弯管机-总体及空间弯头设计 钻井绞车液压盘式刹车系统设计 钻机自动送钻系统结构设计 井下套管损坏机理及围压和应力分析 技术套管磨损程度及剩余强度分析 标枪阀式防气抽油泵设计 磁力传动石化流程泵设计 高产气井完井管柱力学分析 JC-60D液压驱动钻井绞车设计 修井机井架三维特征建模及结构优化分析 非回转体零件深孔珩磨加工系统设计 整体石墨电极研磨机机身部分设计 钻井常见复杂情况机理分析与数据库设计 中大孔径内排屑深孔钻削系统设计 压后射流泵速排用地面泵设计 水平井钻头钻压加载器设计 环阀式防气抽油泵设计 齿轮箱振动信号频谱分析与故障诊断 数控枪钻机床-总体及钻削系统设计 ZJ50电驱动钻机用新型齿轮传动绞车设计 前置型油梁式抽油机的设计 固定型液体驱动射流泵采油装置设计 液压反馈抽稠泵设计 海洋钻井平台钻杆自动排放及移动运系统设计 XJ-350修井机绞车的设计计算 往复泵实验装置设计 40型液动顶驱装置设计 顶驱装置试验台设计 10型抽油机动力与减速系统设计 特厚壁套管及其抗挤强度分析 钻井岩屑清洗机设计
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离心式灌注泵设计 单级输油泵设计 工件旋转式数控深孔强力珩磨机床设计 数控内排屑深孔钻削机床数控工作台及冷却系统设计 曲轴两端面孔加工组合机床-总体及液压系统计 10型传动链式超长冲程抽油机设计与分析 液压抽油机设计 气体驱动射流泵采油装置设计 无杆往复地下抽油机结构设计8-1/2in旋转导向钻井工具设计与分析 螺旋阀罩式旋转柱塞抽油泵设计 ZJ40钻机传动方案设计及绞车滚筒轴设计 51/2in套管补贴作业井下装置设计 非回转体零件卧式深孔钻削系统设计 异相型游梁式抽油机设计和计算 螺旋柱塞式旋转柱塞抽油泵设计 顶驱钻机的结构设计 常规游梁式抽油机节能改造 直线电机井下驱动采油装置设计 XJ-250修井机绞车的设计计算 曲轴两端面孔加工组合机床-右主轴箱及靠模设计 双天轮直平式抽油机结构尺寸参数优化设计 50型电动顶驱装置设计 曲轴两端面孔加工组合机床-左主轴箱靠模设计 气动转位系统电磁阀设计 全自动打标装置及控制界面设计 碳纤维抽油杆采油装置的图表优选法研究 套管抗挤强度计算公式分析 海洋钻井隔水管动态特性研究 偏轮抽油机设计 离心式砂泵设计
1.普通钻床改造为多轴钻床
2.中直缝焊接机设计
3.拨叉80-08的加工工艺及夹具设计
4.C6150普通机床的自动化改造
5.实验室立磨及数据采集控制系统设计
6.套类零件自动上下料机构设计
7.蔬菜切丝机的设计
8.50吨汽车起重机主臂的设计
9.光学三维测量机
10.普通带式输送机的设计
11.C620普通车床进行数控改造
12.掩护式液压支架
13.福田汽车备胎支架设计与制造
14.轿车变速箱设计
机电毕业设计目录
001CA6140车床主轴箱的设计
002DTⅡ型固定式带式输送机的设计
003FXS80双出风口笼形转子选粉机
004MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计
005PLC在高楼供水系统中的应用
006Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计
007车床变速箱中拔叉及专用夹具设计
008乘客电梯的PLC控制
009出租车计价器系统设计
010电动自行车调速系统的设计
011多用途气动机器人结构设计
012机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计
013基于AT89C51的锁相频率合成器的设计
014基于普通机床的后托架及夹具的设计开发
015减速器的整体设计
016金属粉末成型液压机的PLC设计
017可调速钢筋弯曲机的设计\'
018螺杆空气压缩机
019膜片式离合器的设计
020全自动洗衣机控制系统的设计
021生产线上运输升降机的自动化设计
022双铰接剪叉式液压升降台的设计
023四层楼电梯自动控制系统的设计
024万能外圆磨床液压传动系统设计
025卧式钢筋切断机的设计
026锡林右轴承座组件工艺及夹具设计
027新KS型单级单吸离心泵的设计
028压燃式发动机油管残留测量装置设计
029用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 030知识竞赛抢答器设计
031自动洗衣机行星齿轮减速器的设计
1.抽油机减速器的三维造型与运动仿真
2.可升降转动多功能桌椅的三维造型设计
3.典型零件工艺设计与CAPP
4.微细加工技术的发展应用
5.特种加工技术的发展应用
6.数控工作台机械本体设计
7.变速箱的设计与计算
8.机电设备诊断
9.机床故障维修
10.AutoCAD软件开发
11.机床主轴箱的设计
12.快速成型技术的发展应用
13.卧式钻床液压传动系统设计
14.挖掘机液压系统设计
15.卧式单面多轴组合机床液压系统
16.万能外圆磨床液压传动系统设计
17.某机床（设备）液压故障诊断研究
18.某产品开发的可行性分析报告
19.子午线轮胎活络模具的三维造型与数控加工设计
20.省力自行车设计
21.XX产品的研制与开发
22冷冲模设计教程开发与应用
23.拉深模设计（以零件为准，零件自定）
24冲裁膜设计（以零件为准，零件自定）
25.测力传感器的设计
26.高精度数控电火花加工脉冲电源设计
27.基于机器视觉的种距测试系统的硬件设计
28.制造业信息化与工程管理的研发
29.激光测距传感器的设计
30.移动机器人的多传感器测距系统设计
31.电子日历的设计
32.鱼缸水温控制系统的设计
33.函数发生器的设计
34.“正弦先好发生器电路”课件制作
35.光电计数器的设计
36.工业自动化行业系统分析
37.声光控制楼道灯开关设计
38.DSP在电力系统中的应用
39.超高充LED的应用
40.用LED制作照明系统的研究与应用
41.基于视频监控的人脸检测研究
42.基于mcs—51的单片机系统设计研究
43.现代家居配电设计探讨
44.自动门的设计
45.自动售货机的设计
46.电气设备维修制度探析
推荐第10篇：机电一体化论文5000字
机电一体化的研究现状及
发展应用前景
前言
机电一体化是微电子技术向传统机械工业渗透过程中逐渐形成的一个新概念, 是机械技术与微电子技术相互融合的产物。机电一体化打破了传统的机械工程、电子工程、化学工程、建筑工程、信息工程、控制工程等旧模块的划分, 形成了融机械技术、微电子技术、信息技术等多种技术为一体的一门新兴的交叉学科。
目前, 国内对机电一体化的涵义有各种各样的认识及各自的出发点和着眼点不尽相同, 再加上机电一体化本身的涵义还在随着生产和科学技术的发展不断被赋予新的内容。到目前为止, 较为人们所接受的涵义是日本机械振兴协会经济研究所1981年3 月提出的解释: 机电一体化是机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。随着微电子技术、传感器技术、精密机械技术、自动控制技术以及微型计算机技术、人工智能技术等新技术的发展。以机械为主体的工业产品和民用产品, 不断采用诸学科的新技术, 在机械化的基础上, 正向自动化和智能化方向发展, 以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。
机电一体化的内容
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术, 将机械装置与电
子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展, 还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为: ( 1) 机电一体化技术是一种技术群的总称。机电一体化是从系统的观点出发, 综合运用机械技术、微电子
技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术, 根据系统功能目标和优化组织目标, 合理配置与布局各功能单元, 在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值, 并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统, 则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
( 2) 机电一体化系统由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体, 具有满足人的使用要求的最佳功能。机电一体化系统主要是指机械系统与微电子系统相互置换和有机结合, 从而赋予新功能的戏能的新一代产品, 有良好的人际协作关系。
( 3) 机电一体化思想体现了“系统设计原理” 和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一
体化的方法论。从某种意义上讲, 机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。
( 4) 机电一体化与机械电器化的区别。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术, 而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化, 仍属传统机械, 其主要功能依然是代替和放大体力。但是发展到机电一体化后, 其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外, 还能赋予许多新的功能, 如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸, 还是人的感官与头脑的延伸, 具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
机电一体化的现状
近年来机电一体化研究进展很快, 成果累累, 在以下几个方面取得了较快发展。
1.1 计算机数控机床
计算机数控机床( CNC) 是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。它综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等方面的最新成就, 是典型的机电一体化产品, 是机床发展的必然趋势
第11篇：机电一体化专业论文
机电一体化专业论文
机电一体化论文
机电一体化专业论文
近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。
机电一体化专业论文1.光机电一体化技术特征
光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。
1.1 体积小，重量轻，适应性强，操作更方便，光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。
1.2 功能增加，精度大幅提高，光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
1.3 部分硬件实现软件化，智能化程度提高，传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向\"软件化\"和\"智能化\"。
1.4 产品可靠性得到提高，使用寿命增长，传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。
1.5 融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品，光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。
1.6 产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高，光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完
整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。
机电一体化专业论文2.研究现状和发展趋势
2.1研究现状，自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。
2.2 发展趋势光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。
机电一体化专业论文从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：
（1）激光技术
1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。
2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。
4）相干性，由于激光速频率单
一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。
（2）传感检测技术
1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。
2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。
3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
（3）激光快速成型技术，激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
（4）光能驱动技术，利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。
第12篇：机电一体化课程论文
论机电一体化技术的应用现状及发展趋势
机电一体化是现代科学技术发展的必然结果，是一种复合枝术，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。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和应用现状，并指出了其发展趋势。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、机电一体化技术概述机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。．机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，机电一体化涵盖技术..和产品两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
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一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V I，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、机电一体化的发展状况机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：
一) 20世纪..60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。
二) 2O世纪7O–80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mecha一词首先在日本被普遍接受，大约到..2O世纪8O年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。
三) 2O世纪9O年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，使机电一体化进一步建立了坚实的基础，并且逐渐形成完整的学科体系。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入863计划中。在制定九五规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做
了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。
三、机电一体化技术的主要应用领域
1.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：
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。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。
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。
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。
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。
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。
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。
2.计算机集成制造系统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。
3.柔性制造系统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。
4.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，存作业环境中独立行动，与第..5代计算机关系密切。
四、机电一体化技术的发展趋势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玎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1em，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，利用半导体器件法是内部质量考核落到实处的关键所在。建立新的质量考核体系的主要对策在目前国有大中型企业普遍处于经营困难的情况下，如何使企业改正旧的质量考核体系，建立适应新的市场经济体制下的质量考核体系，使企业走出困境，笔者认为，主要应从如下几个方面着手：实行全方位的企业内部质量考核机制。企业不仅应对操作工人进行产品质量的考核，更应该对管理人员、辅助人员的工作质量进行考核。只有这样，才能起到预防作用，确实杜绝不合格产品的出现，从根本上扭转产品质量低下又长期得不到解决这一普遍现象。
对管理人员和辅助人员的岗位技能工资进行彻底的工资改革。过分地论资排辈势必严重挫伤大部分中青年职工劳动积极性，对提高产品质量没有益处。严格划分出产品质量等级。根据工人生产出的产品质量状况进行分类并加以考核，且与计件工资制相挂钩。只有这样，才能充分体现优质优价，按劳取酬的公平竞争的原则，充分调动工人的劳动积极性。
加大考核力度，采用经济杠杆作用，来衡量产品质量、工作质量的优劣。同时更应注意不能以奖代罚、只奖不罚。从过去的经验看，任何质量问题只要落实到经济考核中并确实落实到责任者头上就能起到立竿见影的作用，对厂长(经理)的决策质量与T作质量进行考核，应纳入企业质量工作及上级主管部门的议事议程。发挥企业党委和职工代表大会的监督制约机制，也是完善企业质量工作的一项具体的任务。只有领导带头执行，起表率作用，才能顺应民心，企业的各项质量工作才能真正踏上正轨。
综上所述，企业在制订与贯彻内部质量考核体系的工作过程中，只有进一步制订符合社会主义市场经济体制的各项质量方面的制度和政策，才能使企业在实际生产过程中有法可依；在实际操作过程中，只有知法守法和严肃执法，才能从根本上扭转当前国有大中型企业产品质量长期低下又得不到根本解决的不良现象，才能使企业走出当前的经营困境，才能增加效益、降低成本，才能生产出使消费者满意的合格产品，才能使企业在市场竞争中立于不败之地。
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]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、发展与振兴机械业的必由之路。
第13篇：机电一体化专科论文
机电一体化专科毕业论文
机电一体化技术在低压电器元件产品的应用分析
摘要：
阐述机电一体化技术在低压电器元件产品中的应用现状，介绍了几种低压电器元件产品的应用情况并就存在问题进行对比总结，给出了未来发展的方向。 1 引 言
机电一体化技术又称机械电子技术，是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术相结合的综合性高新技术，是机械技术与微电子技术的有机结合。 随着科学技术的发展，科研人员一直试图将微电子技术应用于各种低压电器元件产品，希望这些产品的某些机械部件功能被取代的同时，具有智能化和双向通信的功能，即所谓的智能型低压电器元件产品。智能型低压电器元件产品的发展目前还处于较低阶段，国内市场上能看到的智能型产品类型相对较少，部分所谓的智能型产品也仅是将部分功能采用微电子技术代替和完善。 2 低压电器元件几种类型应用介绍
低压电器元件是电器工业的重要组成部分，是机械行业中的基础配套元件，主要对主电路进行分断、保护、控制、检测等，在工业自动化系统中，低压电器元件主要构成各种控制屏、控制台、控制器，在配电系统中，低压成套开关设备主要用到接触器、继电器、断路器、信号灯、互感器等。目前市场上常见的智能型低压电器元件产品主要有智能型接触器、固态继电器、智能化(电子式)电动机控制／保护器、万能式断路器、起动器等。
交流接触器产品功能相对单一，主要用于接通或分断主电路，根据产品功能、使用范围及可靠性要求，智能型交流接触器的主要特征是装有智能型电磁系统，其控制回路包括电压检测电路、吸合信号发生电路和保持信号发生电路。它通过电压检测电路检测线圈电压，当控制电源电压达到设定要求时，向线圈发出吸合信号，使产品吸合，当控制电源电压低于设定值时，则不发出吸合信号，接触器不能吸合。智能型交流接触器通常采用高电压吸合低电压保持吸合的设计思想来达到节能的目的。
为了满足各种个性化或特殊环境的要求，目前一般采取传统产品与电子线路相结合的办法来实现。
无涌流电容接触器使用环境是在低压无功功率补偿设备中通断电容器组，为了提高产品使用可靠性，减小在通断电容器组瞬间产生的涌流对接触器产品主触点的影响，则往往通过在产品上组装电容器切换头，达到当无功补偿控制仪发出控制
信号时，产品的切换头对电压进行检测，切换头在电压过零时接通电容器，然后切换头接通接触器的线圈，接触器闭合，电容器由接触器保持正常接通状态。 大电流继电器通流能力要求相对不是很高，结合我国可控硅制造工艺的不断提高，以可控硅为主要功能元件的固态继电器发展尤为迅猛，除过必要的支撑架构和接线端子，它颠覆了传统的电磁系统、触头系统和弹簧等组成结构，完全由电子线路板与各种电子元器件组成，不但工作可靠，电寿命水平高，而且随着焊接自动化工艺的实现，产品一致性，批量供货能力都能得到有效保障，故障率将远远低于由多种结构件组成的传统产品。目前该产品已可作为一种封装器件实现批量供货。
电动机控制／保护器是工业以及民用动力系统中使用最为广泛的设备之一。从大型水电、火电系统到空调机、电冰箱等家用电器的使用都离不开电动机，为了相关设备能正常运行，必须电动机进行保护，尽量提早发现、预防电动机故障，从而减少电动机停工造成的不良影响。传统的电动机保护器有热过载继电器和小型电动机保护器，其感测元件为热一电磁系统，利用双金属片受热弯曲的特性和电流的热效应感知电流的大小，达到对电动机进行过载、短路、三相不平衡、短路等保护目的。智能型电动机保护器则通过环形电流互感器、零序电流互感器，产生采样电流信号，通过滤波调制电路形成适于单片机模拟采样的电压信号，送单片机采样，由程序判断处理，对运行状态进行记忆和分析，对显示器发出数据显示，运行状态提示，对输出继电器做出故障保护提示和动作，进而通过提示和保护动作来控制电动机，达到检测和保护电动机并按人们预定要求运转的目的，具有更多的功能特点，是集保护、遥测、通讯、遥控与一体的电动机保护装置。 断路器用来接通和分断正常的负载电流、电动机的工作电流和过载电流，也可以用来接通和分断短路电流。它在电路中起短路和过载保护作用，还可以起欠电压保护和远距离分断电路的作用。目前的智能型万能式断路器带有各种保护功能脱扣器，包括智能化脱扣器，可实现计算机网络通信，具有分断能力高，附件齐全，结构模块化的特点。
3 机电一体化技术在低压元件产品应用中存在的问题
由以上应用类型可以看出，机电一体化技术已较广泛的使用于低压元件产品中，而且发展趋势愈加迅猛。但通过近几年的研发、使用表明，低压元件产品的机电一体化进程还只是处于较低阶段。目前主要存在以下问题。
(1)电磁干扰 由于微电子器件要求的工作电压一般较小，如单片机一般为5V，整流器件一般为12V，极小的电磁干扰都会使这些元器件工作电压发生大的偏差，从而影响整个产品的工作性能。而这些产品的基本使用环境却是380V电网。因此，为了达到满足电磁兼容性能的目的，这些产品上的电子线路不得不增加相当的抗干扰措施，从而使整个电子线路变得相当繁冗，电子元器件数量相对较多，线路板的检测、焊接工艺要求高、难度相对较大。
(2)电子元器件发热 由于电子元器件一般为标准封装器件，为了满足绝缘以及相当的抗老化要求，封装材料散热性能相对较差，而电子元器件发热不仅会降低产
品使用寿命，极端情况下还会发生烧毁、爆炸，从而降低整个系统的使用安全系数。为了解决这个问题，含有功率器件的产品必须要采取增加散热片等散热措施，结果增加了产品体积，就要拿固态接触器来说，产品的体积并不比传统接触器小，其主要原因是散热片占到近1／2的体积。
3)环境污染问题 RolS指令规定了禁用或限制使用铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚，而在电子产品中，铅被广泛用于焊锡，印刷电路板上含有铅和镉，平板显示器(液晶显示器)也含有汞，当这些产品达到使用期限时，将产生一定的电子垃圾。处理不当，将会对人体产生不可逆转的危害。目前我国的正规电子垃圾的处理企业相对较少，相关的法律法规实施有待加强。
4 总 结
目前智能化低压电器元件产品的开发仍处于较低阶段，仍然有许多问题需要进一步探讨、解决。由于机电一体化技术在低压电器元件产品的应用能有效集成产品功能，解决产品与整个工业系统的双向通信问题，满足网络对机电一体化设备进行远程控制的要求，具有更高的自动化特性，可以使人在更舒适的环境中工作，因而将机电一体化技术广泛应用于低压电器元件中，使产品具有智能化、模块化是是必然的发展方向。随着中华人民共和国国务院令第551号《废弃电器电子产品回收处理管理条例》的实施及我国工业化进程的发展，废弃电器电子产品的处理和电子元器件品质都将得到有效保障，这些都将为国产低压电器元件产品机电一体化的发展奠定良好的基础。
第14篇：东南大学——机电一体化论文
机电一体化与机器人基础论文
一． 对机电一体化系统的认识 1，学科简介
机电一体化技术是将机械技术、电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。 中国机电设计迈入PLM全新阶段，正挑战着了前所未有的，不可预测的难题，一个个久战沙场经久不衰精兵良将正褪去了昨日英雄的光环，唯有CAMEL VIEW 能够胜任军统三国，光复旧业的重任，此时数系科技与德国iXtronics GmbH公司携手共同开拓机电设计领域的新篇章，CAMEL VIEW 作为机电一体化设计系统，从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的，流程化的、规范化的，在满足用户设计的前提下，数值实验的仿真与结果的验证无不精确化，支持复杂环境下，多工况，多耦合场设计。
2、专业培养目标
本专业培养从事机电一体化产品设计和制造加工、调试、运行、维护、营销和售后服务的高级技能型、应用型人才。学生在获取毕业证书的同时还可以取得相应的职业资格证书。
3、主要核心课程与核心技能
机械制图、电工与电子技术基础、液压与气动技术、电气控制与PLC、机械制造基础、机械设计基础；机械制图测绘、金工实习、CAD实训、电工电子实训、数控实训、机床电器控制实训。 二．电脑鼠运行原理
所谓\"电脑鼠\" ,英文名叫做 Micromouse,是一种具有人工智能的轮式机器人,是由嵌 入式微控制器, 传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置的俗称。“电脑鼠走迷宫”的竞赛今年在国际和国内上都很流行，依照新制的比赛规则，当电脑鼠放入起点，按下启动键之后，它就必须自行决定搜寻法则并且在迷宫中前进、转弯、记忆迷宫墙壁资料、计算最短路径、搜寻终点等功能。电脑鼠结合了机械、电机、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面的科技知识。 人类在科技的发展史上，一直在尝试着想要创造出一个具有肢体、感官、脑力等综合一体的智能机器人，而电脑鼠就是一个很能够用来诠释肢体、感官及脑力综合工作的基本实例，这也是当初电脑鼠被发明的理由，希望能够借助电脑鼠的创作来进而研究与发明更加复杂的机械。
电脑鼠走迷宫竞赛具有一定难度,是一项富有挑战性和趣味性的比赛.此外,它还是一 个很好的教学工具.电脑鼠可看作是一个集多项工程学科知识于一体的小型系统.成功的设 计者通常都是合作团体,他们必须考虑电子,电气,机械以及计算机各方面的问题.重量, 速度,功耗,传感技术,重心以及程序各方面都是设计中需要决定和综合考虑的因素.电脑 鼠是一个多学科的综合体,与多各学科关系精密: (1) 机械工程:首先电脑鼠必须是个实实在在的机器人,而对于在迷宫中高速穿梭 的电脑鼠, \"身材\"的好坏极其重要.大多数使用步进电机的电脑鼠可以直接将 车轮安装在电机轴上,而使用直流电机驱动的电脑鼠往往许多添加减速和传动 装置,如何既使轮子安装稳定不颤动,保证高传动效率,又使车体轻巧美观是 机械设计时需要解决的问题.(2) 电子工程:电脑鼠是一个嵌入式系统,需要广泛的涉及信号处理,通信,微处 理器应用和电机控制等.(3) 自动控制:控制电脑鼠在迷宫中快速而准确的行走属于自动控制技术范畴.测 距传感器获取距离信息并将其反馈给微处理器,微处理器对距离值分析处理获 得墙壁信息并根据墙壁信息控制电机动作以带动轮子产生相应的动作,这整个 构成一个大自动控制系统.而在这个大系统内还可以包含其他的自动控制系统.(4) 人工智能:电脑鼠走迷宫竞赛的整个过程可大体分为两个部分:一,搜索迷宫, 从起点出发,找到终点并找出一条最短路径;二,冲刺,从起点开始,在最短 时间内到达终点.搜索迷宫过程是电脑鼠学习过程.冲刺过程前需要在所有走 过的通路中依据自己的原则选择一条路径作为最短路径,这是一个决策过程.(5) 程序设计:电脑鼠程序具有嵌入式软件的一般特征并有更高要求.电脑鼠程序 必须高效率和高实时性才能保证电脑鼠的控制精和灵敏度.(6) 传感与测试技术:电脑鼠需要有众多信息的反馈,如墙壁信息等.需要用到许 多传感器,如测试墙壁信息红外传感器测量距离,使用霍尔传感器测试车轮转 速以控制转速和测量路程等.电脑鼠是一个精密控制体,足够的控制精度才能 保证在高速行走的时候不撞墙和迷失自我.不但要求能够准确测量,还必须有 足够快的响应速度.算法是电脑鼠的灵魂.电脑鼠必须采用一定的算法才能找到终点, 才能找到一条最短的 路径,在最短的时间内到达终点.算法的效率决定了解迷宫的效率.优良的电机控制算法能 让电脑鼠走得更快更平稳,降低微处理器负荷.
电脑鼠具有精确的定位能力, 快速的行走能力和优秀的避障能力等特点.对电脑鼠进行 升级后可以应用在许多场合.电脑鼠技术可以应用在工业机器人和特种机器人设计中, 并可 以将电脑鼠技术说涉及的各学科知识分别应用在各相关领域.三．软件程序编程
IEEE标准智能电脑鼠走迷宫的源代码，能搜索全迷宫和四分之一迷宫。- Debug\\Exe\\Maze.bin .....\\...\\Maze.out .....\\...\\Maze.sim .....\\List\\Maze.map .....\\Obj\\maze.o .....\\...\\Maze.pbd .....\\...\\Mouse_Drive.o .....\\...\\startup_ewarm.o .....\\...\\zlg7289.o settings\\Maze.cspy.bat ........\\Maze.dbgdt ........\\Maze.dni ........\\Maze.wsdt .rc\\maze.c ...\\Maze.h ...\\Micromouse.h ...\\Mouse_Config.h ...\\Mouse_Drive.c ...\\Mouse_Drive.h ...\\startup_ewarm.c ...\\TestFlowChartLJT.bmp ...\\Type.h ...\\zlg7289.c ...\\Zlg7289.h Backup of Maze.ewd Backup of Maze.ewp Maze.bmp Maze.dep Maze.ewd Maze.ewp Maze.eww Debug\\Exe .....\\List .....\\Obj Debug settings src
编辑程序让电脑执行的过程就叫编程 很多软件都可以编程 具有代表性的计算机语言有BASIC C，C++，VB，VF，SQL,网页编程JSP，ASP，PHP ，软件是Microsoft Visual Studio,Microsoft Visual Basic,Microsoft SQL Server,等等。 BASIC是Beginner\'s All-purpose symbolic instruction Code（初学者通用符号指令代码）的缩写，是国际上广泛使用的一种计算机高级语言。BASIC简单、易学，目前仍是计算机入门的主要学习语言之一。
高效率的程序员并不是敲键盘的速度比别人快，而是他有着良好的编程习惯，节省了别人浪费的时间。因此，要想提高自己的编程效率，根本在于怎么少浪费时间。只要能把别人浪费的时间节省下来，你的效率就可以快过别人，甚至数倍于别人。要想节省时间，当然首先需要明白编程中耗费时间的分配情况。 程序员软件开发的几个阶段：
1、分析设计，
分析设计的前提是充分理解需求说明文档，然后分析如何实现它们，并形成设计文档。分析设计的目的是明晰软件架构，软件算法和功能的逻辑，得出必要的设计文档，奠定后面编码的基础。合理的设计可以节省后面编码的时间，不合理甚至错误的设计将导致工作的重新开始，没有设计贸然开始编程会导致一些难以预见的逻辑错误。总之，较好的设计事半功倍。
2、程序编码
依照语法、设计文档编码。
3、程序测试
测试的目的是检测程序有没有问题，一旦发现问题，问题的定位越准，效率就越高。因此，程序中需要输出必要的提示信息。
4、软件调试
测试时发现程序有BUG，自然需要调试。显然，遇到的问题越少，调试的时间就越少。没有什么比一次性写好，不用调试更快的方法了。
时间虽然无法具体分配到各个阶段，但是第一和第二阶段的质量决定了后面两阶段的时间花费，质量越高，测试和调试时间花费越少。反过来，质量越差，测试和调试时间越长。
三．实验中心得体会
我们学生之间一定要多交流。相信对于大部分的竞赛，交流是个必不可少的环节，这不仅仅是经验的交流，更是我们在一个思想瓶颈上的相互间的探讨，我们可以借鉴网上资源或者2010年的大赛经验，完善思路。
我们一定要学会坚持。凡事贵在坚持，参与这个竞赛，它是一个看起来有趣，进一步了解难的竞赛，可是只要都有一个咬定青山不放松的态度，就没有解不开的问题！
整合课程内容，增加电和计算机方面的知识，优化课程结构，紧跟机电专业的发展趋势。以机电一体化技术核心应用能力形成为主线，重组课程内容，冲破原有课程体系，删除陈旧的课程内容，增添新知识，从而形成具有机电一体化专业特色的课程体系。
实践是大学生活的第二课堂,是知识常新和发展的源泉,是检验真理的试金石,也是大学生锻炼成长的有效途径。一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新, 并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力,为自己事业的成功打下良好的基础。
第15篇：机电一体化论文参考题目
《机电一体化》论文参考题目
一、现代机电控制技术应用方面(包括系统设计或设计、维修技术难点分析的论文)
1．土高精度大屏幕LED日历时钟
2．键多功能数显键盘制作
3．交通灯控制系统
4．电梯控制系统
5．楼宇智能监控系统
6．数字温度计
7．多温度检测系统
8．LCD数字显示体温计
9．结合产学研岗位的其他现代控制系统设计(论文)
二、机电装置方面(包括系统设计或设计、维修技术难点分析的论文)
1．土某专用机械传动系统设计
2．某农产品加工机器设计
3．某轻工产品加工机器设计
4．某专用机器技术改造
5．典型机床维修技术
机电一体化专业毕业设计（论文）题目
1.
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4.
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12.游梁式抽油机机构的运动学分析 半自动薄壁铜管弯管机-夹紧装置及电气控制系统设计 同步电机驱动螺杆泵地面装置设计 试油井下套管载荷与安全性分析 半自动薄壁铜管弯管机-总体及空间弯头设计 钻井绞车液压盘式刹车系统设计 钻机自动送钻系统结构设计 标枪阀式防气抽油泵设计 磁力传动石化流程泵设计 JC-60D液压驱动钻井绞车设计 整体石墨电极研磨机机身部分设计 压后射流泵速排用地面泵设计
14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.
46.齿轮箱振动信号频谱分析与故障诊断 ZJ50电驱动钻机用新型齿轮传动绞车设计 前置型油梁式抽油机的设计 固定型液体驱动射流泵采油装置设计 液压反馈抽稠泵设计 往复泵实验装置设计 40型液动顶驱装置设计 顶驱装置试验台设计 10型抽油机动力与减速系统设计 钻井岩屑清洗机设计 十字路口交通信号灯的PLC控制程序设计 离心式灌注泵设计 单级输油泵设计 液压抽油机设计 气体驱动射流泵采油装置设计 无杆往复地下抽油机结构设计螺旋柱塞式旋转柱塞抽油泵设计 顶驱钻机的结构设计 直线电机井下驱动采油装置设计 50型电动顶驱装置设计 气动转位系统电磁阀设计 全自动打标装置及控制界面设计 离心式砂泵设计 普通钻床改造为多轴钻床 C6150普通机床的自动化改造 套类零件自动上下料机构设计 蔬菜切丝机的设计 50吨汽车起重机主臂的设计 普通带式输送机的设计 掩护式液压支架 DTⅡ型固定式带式输送机的设计 PLC在高楼供水系统中的应用 Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计
48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.
80.出租车计价器系统设计 电动自行车调速系统的设计 多用途气动机器人结构设计 机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 基于AT89C51的锁相频率合成器的设计 基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 减速器的整体设计 金属粉末成型液压机的PLC设计 可调速钢筋弯曲机的设计 螺杆空气压缩机 膜片式离合器的设计 全自动洗衣机控制系统的设计 生产线上运输升降机的自动化设计 双铰接剪叉式液压升降台的设计 四层楼电梯自动控制系统的设计 卧式钢筋切断机的设计 锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 新KS型单级单吸离心泵的设计 用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 知识竞赛抢答器设计 自动洗衣机行星齿轮减速器的设计 基于机器视觉的种距测试系统的硬件设计 激光测距传感器的设计 移动机器人的多传感器测距系统设计 电子日历的设计 鱼缸水温控制系统的设计 声光控制楼道灯开关设计 DSP在电力系统中的应用 用LED制作照明系统的研究与应用 基于视频监控的人脸检测研究 基于mcs—51的单片机系统设计研究 现代家居配电设计探讨 自动门的设计
第16篇：机电一体化 论文参考题目
《机电一体化》论文参考题目
1.论机电一体化企业的标准化管理
2.出租车计价器工作机理分析与改进
3.某模拟点名器工作机理分析与改进
4.十字路口交通灯控制系统机理分析与改进
5.电梯自动控制系统机理分析与改进
6.抢答器控制系统机理分析与改进
7.送料小车控制系统机理分析与改进
8.霓虹灯控制系统机理分析与改进
9.某篮球计分器工作机理分析与改进
10.某简易排水系统控制机理分析与改进
11.基于PLC的电机顺序控制机理分析与改进
12.多工步转塔车床PLC控制机理分析与改进
13.花盆缺水报警器系统机理分析与改进
14.简易电子时钟工作机理分析与改进
15.简易LCD电子万年历工作机理分析与改进
16.PLC在数控系统中的应用与分析
17.基于Pro/E的某轴类零件造型方法的分析
18.某步进电机控制系统机理分析与改进
19.简易电子秤系统机理分析与改进
20.常用火灾报警器系统的分析与改进
21.简易数字温度计工作机理分析与改进
22.简易充电器工作机理分析与改进
23.某精密轴套制造工艺的分析与改进
24.某车床主轴加工工艺的分析与改进
25.某简易上料机构的分析和改进
26.某小型压力机工作机理的分析与改进
27.某一级圆柱减速器设计机理的分析与改进
28.某二级圆柱减速器设计机理的分析与改进
29.某液压泵盖加工工艺的分析与改进
30.某凸轮轴零件加工工艺规程分析与改进
31.某传动轴加工工艺的分析与改进
32.某复杂零件加工工艺分析与数控程序编制
33.变频器在数控机床上的应用与分析
34.多种数控加工技术综合应用的研究
35.数控车床主传动系统的分析与改进
36.某机床（设备）液压故障诊断方法的分析与改进
37.数控车床某一种故障的分析与维修维护技术
38.某活塞加工工艺的分析及其典型夹具的CAD改进
39.注塑模具闹钟后盖设计
40.CA6140车床主轴箱的设计
41.蔬菜切丝机的设计
42.PLC在高楼供水系统中的应用
43.乘客电梯的PLC控制
44.电动自行车调速系统的设计
45.知识竞赛抢答器设计
46.自动洗衣机行星齿轮减速器的设计
47.微细加工技术的发展应用
48.特种加工技术的发展应用
49.测力传感器的设计
50.鱼缸水温控制系统的设计
51.现代家居配电设计探讨
52.自动门的设计
53.自动售货机的设计
54.电气设备维修制度探析
55.变速拨叉零件的机械加工工艺及工艺装备设计
56.超精密数控车床关键部件的设计
57.注塑模-圆珠笔笔盖的模具设计
58.数控多工位钻床设计
59.带式二级圆锥圆柱齿轮减速器设计
60.带式输送机的PLC控制
61.典型零件的加工艺分析及工装夹具设计
62.电子钟后盖注射模具设计
63.风力发电机设计论文
64.花生去壳机毕业设计
65.活塞结构设计与工艺设计
66.矿井水仓清理工作的机械化
67.冷冲模设计
68.普通卧式车床数控改造
69.洗衣机机盖的注塑模具设计
70.液压控制阀的理论研究与设计
71.钥匙模具设计
72.圆锥－圆柱齿轮减速器的设计
73.数控机床的现状及发展趋势
74.我国先进制造技术的发展状况
75.数字化制造技术现状与发展趋势
76.柔性制造系统的关键技术及发展趋势
77.机电一体化技术在办公自动化设备中的应用
78.机电液一体化技术在工程机械设备中的应用
79.可编程控制器应用
80.工业机械手的应用研究
81.旋转机械在线监测系统
82.数控加工中心零件加工的程序设计
83.单片机的抗干扰技术应用
84.工业控制计算机应用与发展
85.机电一体化技术在农业机械上的应用
86.机电一体化技术发展历程及其趋势
87.机电一体化技术在家用电器的应用与发展
88.深孔加工工艺分析机械制造
89.液压机械无级转速技术研究
90.论述机电行业网络化制造技术的应用及发展趋势
91.气压传动信号重叠问题的解决方案
92.箱体零件加工工艺分析
93.液压油的选择与使用注意事项
94.对农机安全监理工作的思考
95.浅谈自动化机床的故障排除技术
96.浅论车削加工中的振动与控制
97.浅论三相异步电动机的机械特性、启动、制动与调速
98.发动机出现异响的原因与排除
99.论农业机械的安全管理
100.试析模具的制造及CAD/CAE技术的应用
101.关于电动机再起动技术的几点认识
102.数控机床故障的诊断研究
103.铣削加工过程中过切与欠切现象的形成原因及控制方法 104.数控车削加工工艺分析之我见
105.浅谈数控机床原理、分类与选择
106.空调冷热源方案的选择及分析
107.浅谈我国机械制造业的信息化
108.电力电子技术在电力系统中的应用
108.浅谈异步电动机的保护装置与电动机的协调配合 109.数控机床进给伺服系统常见故障浅析
110.轴承的润滑方式
111.蓄电池组充放电技术浅析
112.加工精度的主要因素
113.微细加工技术的发展应用
第17篇：机电一体化系统设计论文
机电一体化系统设计论文
班级：数控姓名：潘万顺学号：081841191
摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状，分析了机电一体化技术的发展趋势。作为机电系的一名学生，将来工作学习都会以机电为主，所以必须掌握好各种机电的专业知识。我会本着认真的态度对待专业课的学习，提高自己的专业素养.接下来我将介绍一下我对电动机的认识。
关键词：机电一体化；技术；应用
引言
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，导致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。
第18篇：机电一体化专业论文题目
机电一体化专业毕业论文题目
1．连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计 2．液压泵盖机械加工工艺规程和加工外圆夹具设计 3．液压缸的结构及机械加工工艺分析 4．浅析滚动轴承的加工工艺 5．传动轴的加工工艺及夹具设计 6．壳体零件机械加工工艺及工艺装备设计 7．轴类零件加工工艺及夹具设计 8．活塞工艺夹具设计 9．凸轮轴零件工艺规程设计 10．某专用机械传动系统设计 11．某轻工产品加工机器设计 12．典型机床维修技术
13．箱体类零件三维造型及数控加工程序设计 14．组合夹具设计 15．一级圆柱齿轮减速器
16．二级圆柱齿轮减速器 17．环面蜗轮蜗杆减速器
18．自动洗衣机行星齿轮减速器的设计
19．带式输送机传动装置设计
20．无轴承电机的结构设计
21．多用途气动机器人结构设计 22．新型数控车床电气控制设计 23．基于数控机床的PLC技术的研究 24．单片机在数控机床上的应用与研究 25．PLC控制的抢答器设计
26．基于PLC十字路口信号灯控制系统设计 27．PLC控制的自动存包柜设计 28．基于PLC的打包机控制系统
29．基于PLC的电机顺序控制系统的改造 30．四层电梯教学模型PLC控制系统的设计 31．PLC控制的花样喷泉系统设计
32．基于PLC的X62W型卧式万能铣床润滑系统设计 33．基于PLC的电梯控制系统设计 34．PLC控制的三相异步电动机正反转控制 35．基于PLC的智能车库门控制系统设计 36．PLC在数控机床控制系统中的应用 37．基于PLC的机械手分选大小球的自动控制 38．基于PLC的摇臂转床控制系统设计 39．PLC在电梯自动化控制中的应用 40．PLC在城市道路交通信号控制中的应用 41．PLC控制的智能定时闹钟设计 42．自动送料车系统PLC控制设计 43．万能外圆磨床液压系统设计 44．挖掘机液压系统设计
45．液压全自动步进上料机构的设计 46．自动售货机的PLC系统设计
47．工业机械手模型基于PLC的控制系统软硬件设计 48．PLC对普通车床的电气改造设计 49．电梯的PLC控制系统设计 50．五层五站电梯PLC控制
51．PLC在变频调速恒压供水系统中应用 52．PLC在景杆和灯杆控制系统中的应用 53．大型商厦观光电梯的电气控制系统设计 54．PLC控制直列式加工自动线
55．小型立体仓库电气控制系统的设计 56．基于PLC的自动送料小车控制设计
57．霓虹灯广告屏装置PLC控制梯形图的设计与调试
58．基于工控机和PLC设计喷油泵实验台监控系统 59．自动售货机的PLC系统设计
第19篇：机电一体化认识实习论文
题目(中) 从生产线角度浅谈机电一体化技术
(英)Mechtronics Used in Production Lines
姓名与学号
林嘉颖 3090100768
指导教师
林勇刚
年级与专业
机械电子工程0902
时间
2011年7月12日
机械电子工程暑期实习总结报告
一 摘要
机电一体化不仅是一门技术，而且是一门科学问题和方法学问题。在生产线中的许许多多工序都涉及到机电一体化技术，同时整条生产线也运用了机电一体化的思维方式，组成一个巨大的一体化系统，使生产效率提高，成本大大降低。本文将通过三个案例分析，浅析现代化生产线中机电一体化技术及思维的应用，并根据各个案例的特点，就个人所见所闻提出一些改进方案，从而总结出机电一体化系统的构成特点及发展趋势。
二 关键词
生产线 自动化 机电一体化
三 引言
2011年7月8日至7月10日，我们先后在杭州娃哈哈集团，杭州钢铁集团公司，杭州通用能源技术开发有限公司进行为期三天的机电一体化认识实习。
在此期间，我们参观了娃哈哈机械工程公司，参观了模具生产车间，对模具的生产过程有了感性认识，同时参观了娃哈哈的瓶装矿泉水及饮料的流水生产线，了解了饮料的整个生产过程；在杭州钢铁集团公司，我们了解到电炉炼钢的方法，高速线材的生产方法以及钢铁冶炼的过程；在杭州通用能源技术开发有限公司，我们认识了模块化生产链的架构，并参观了火力，风力发电机的机架精加工车间。
这次参观使我们对机电一体化概念有了更深入的了解。现代企业的生产线可以看作是一个系统，每个行业的生产线都有其特点及发展趋势，但它们的的发展过程中都会趋向机电一体化，以达到高效率低成本的生产目标。下面便结合三天认知实习中的所见所闻，从生产线角度浅析机电一体化技术的应用与发展趋势。
四 正文
4.1 机电一体化概念
机电一体化概念在20世纪70年代由日本人提出，经过数十年的发展，已普遍应用于现代企业生产中。对于机电一体化的概念没有明确的定义，而由日本机械振兴协会提出的概念：是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称，被认为是较为确切的定义。
机械电子工程暑期实习总结报告
根据闭环论，机电一体化系统分为四个组成部分（如图），其中分别要突破的关键进行技术有：机械技术，测量技术，测量与控制技术，执行技术，接口和集成技术等。在实习中参观的三家企业的机电一体化系统，也面临着对这些关键技术的解决问题。
4.2 机电一体化技术在生产线中的应用
根据文献[3]定义，自动生产线是由工件传送系统和控制系统，将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联结起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统。为了使产品生产效率及质量提高，生产成本下降，越来越多的生产线朝着自动化生产线方向迈进。而一条自动化生产线可看成是一个机电一体化系统，包括了主功能（生产线实现的功能）、动力功能、检测功能（产品检测功能）、控制功能（生产线的控制连接系统）和构造功能五大部分， 每个部分又相互联系，实现产品的生产，检测，包装，运输等功能，并根据产品生产所需，表现出不同的发展趋势。机电一体化产品几乎遍及所有制造业领域。正如文献[2]所言，在工业发达国家数控机床已占机床总数的30%~ 40% ; 工业机器人的数量在未来10 年将以25% ~ 30% 的速度增长机电一体化技术的发展，将使自动线的灵活性更大，可实现多品种、中小批量生产的自动化。。而未来的制造业也将从机电一体化单机向整个制造业的集成化过渡。下面通过对三条生产线的分析浅谈机电一体化技术在生产线中的应用。
4.3 案例分析——杭州娃哈哈集团公司瓶装饮料生产线
在模具生产车间中，整个模具生产过程并非属于自动线，但是每个生产步骤中均使用数控铣床，使机电一体化技术得到应用。
在纯净水及碳酸饮料生产线上，我们有幸目睹从制瓶、灌装到消毒包装全自动的生产过程。据观察了解。由于机电一体化将工业产品和过程都作为一个完整的系统看待；因此不同于在模具生产车间的加工工序分道实现机电一体化，整套生产可以看作是多个机电一体化产品综合成一个巨大的机电一体化系统，生产线的基本组成如下：
机械电子工程暑期实习总结报告
1主功能：纯净水及碳酸饮料生产。
在整个过程中实现了机械能转化为化学能（塑料瓶生产），机械能转化为热能（瓶子整理器，饮料罐装）化学能间转变（消毒）机械能间转变（包装）等几个步骤的能量转变，同时实现了由原材料（塑料，大容量液体）向产品（瓶装液体）的转变。
2 动力功能：
经观察，各个加工工序均有相应的电源提供动力，包括传送带。而传送带作为连接各加工工序的硬件设施，将前一工序的产品传送至下一步骤中，作为下一工序的原材料进行加工。
3 控制功能：
各工序的控制功能控制了输入输出的正常工作。在瓶子整理阶段，塑料瓶整理器通过小隔块及传送带的摩擦力将瓶子分别隔开，再用机械手将瓶子抓起，排好序列。整个过程中需要由控制系统控制输入量正常进给（瓶子正常下落到传送带上）传送带按照要求速度传输，机械手上安装传感器，当检测到有瓶子时，能够及时架起瓶子，进行整理。
而在整条自动生产线的控制系统保证线内的机床、工件传送系统，以及辅助设备按照规定的工作循环要求正常工作。比如在完成灌装消毒工序后瓶子被整理成三个一列的形式，但在贴标签工序中需要瓶子单个进入加工程序，此时便要靠传送带调整瓶子的摆放方式，使瓶子按照要求的速度单个进入贴标签工序。
4 检测功能
整个生产线中多处用到机械手，而每个机械手中如果安装传感器进行检测，将使整个生产线更柔性化。比如在装箱工序中十二只机械手会将产品夹起放入箱子中。如果已在机械手中安装传感器，而并非靠时间来控制机械手的位移及动作，便会使整个工序更趋向智能化，失误率也更低。
在经过上述简单的分析后，我们可以看到娃哈哈整个加工生产线自动化程度非常高，但也有继续改进的空间，如提高检测信息的精确性且能自动检测各项参数，实现整个过程全自动无人监控检测；设备多功能化，一体多用，适应多种液体、多种瓶型的灌装和封口，以适应时刻变化的市场需求；提高生产产品的合格率，以符合节能环保的要求。
4.4 案例分析——杭州钢铁集团公司电炉炼钢生产线及高线生产线
电炉炼钢生产线
电炉炼钢法主要利用电弧热，以废钢为原料进行冶炼。 根据文献[4]，电炉炼钢一定的优势：铁原料、还原剂、燃料等种类广泛， 比较灵活易得生产中产生的, 以及粉尘较少, 对环境的污染较小，开炉停炉灵活，操作方便。
在电炉炼钢生产线中，我们看到了机电一体化技术的典型应用：通过计算机控制机械手进行氧气补给。其机械本体为机械手，动力系统推测为电动，经过温度气流等传感器，将信息反馈到计算机上，在经过信息处理后形成工作人员界面上的图文资料，工作人员再经过对信息的判别控制机械手的运动及氧气进给量。
机械电子工程暑期实习总结报告
个人认为该系统的改进方向有：信息采集的精确度及频率的提高，对信息的智能化处理以实现全自动控制，产生紧急情况时的安全警报与自动关闭保护系统，及提高机械手运动的精准性以提高氧气等原料的利用率，降低能耗等。 高速线材生产线
参考文献[5], 高速线材的生产流程如下：
如果我们再次将整条生产线看作是一个机电一体化系统，它的基本构成将可以分为： 主功能：将小型轧钢变为线材，实现每秒产量112米的生产效率。具体的能量转换为机械能间的转变及机械能与化学能之间的转化（在加热炉中还存在热能与化学能之间的转化）。
动力功能：电动，在长520余米的生产线中，为粗轧，中轧，精轧等各个部分提供动力支持。在杭州钢铁集团中有专门的发电场进行供电，满足巨大的需求量。
检测功能：在生产线中对各道工序的产品进行各参数（如直径，重量，韧性，塑性，内部性能等）进行检测并进行一定的修复。在检测功能中我们看到还需要工作人员的参与和调试维护，控制整个生产过程。
控制功能：通过预先设定的程序对生产线中各部分进行时间速度上的控制，若是根据检测到的刚调参数进行速度的分配,并调节飞剪的相关技术参数,将可使一条生产线生产多种规格钢丝.当然这仍需要在机械系统中实现.生产线的各个部分仍需要控制技术的支持,如文献[6]中提到的控制冷却工艺的采用:根据生产需要控制冷却速度，保证所有硬线钢和软线钢的生产.同时智能调节温度将进一步降低能耗，满足低耗能的发展趋势。
在整个生产线中有多处应用了机电一体化技术,使生产效率得以提高,但其中仍需要工作人员的检测调控,可见在信息采集,自动化控制等方面还存在一定的改进空间，如对生产线数据检测信息的完备性与准确性，同时能够自动判别信息，对信息进行有效的处理，再根据控制系统进行控制调节，使之实现生产的完全自动化。
4.5 案例分析——杭州通用能源技术开发有限公司发动机生产线
通用能源公司生产线的最大特点是生产的模块化，比如在车间中看到的一台发电机，杭州公司只负责制造机架，而通用公司在世界各地的分公司将完成其他各个部分的制造，最后在奥地利完成整台机组的组装。这种模块化的生产在一定程度上使生产率得到提高，各地的资源得以最合理的利用。我认为这条贯穿全球的生产线也应用了机电一体化的思维：将整个系统看做是有机的整体，通过应用机械，电子，计算机等技术实现各个生产商之间信息的交流，产品的调配，劳动力的设置等等，当然这其中将涉及到更多科技以外的管理技术。而这种模块化的发展趋势是机电一体化系统的发展趋势之一。
机械电子工程暑期实习总结报告
在通用公司的模型精加工车间，我们看到了大型模型的测量工具，大型数控铣床，数控镗床，大型焊接机等各类设备中许多都采用了数控技术，但在工件检测，以及焊接方面仍不能达到智能化。根据文献[1]，我们可看出，对于目前的一些人工参与的工序，可以通过智能工程实现智能化，使焊接等工艺成为智能加工工艺（如研发出机械手根据焊接母材的不同情况选择焊接方法，调整运动速度等）将使机电一体化技术得到更广泛的应用。
五 结论
综上所述，机电一体化系统是机械工程，电气工程，计算机科学等多种学科的协调集成并非简单的堆积，在各条生产线中，机电一体化技术不仅应用于生产线的各个子部分，同时其理念及技术也应用与生产线的组织架构中，使生产效率得到大幅提高。
同时机电一体化技术将朝着智能化，集成化，绿色化，模块化等方向发展，继续完成优化生产的使命。
六 参考文献
[1] 《试论机电一体化的发展方向》 朱志成 [2] 《机电一体化技术探讨》葛运生 [3] 百度百科——自动生产线词条
[4] 《转底炉直接还原一电炉炼铁流程与高炉炼铁流程的对比》秦廷许 马鞍山钢铁设计研究总院
[5] 《大规格线材生产工艺设计》陈文灶 (攀钢集团公司线材厂) [6] 《酒钢新高速线材生产线工艺特点与技术装备》孙竞 (酒泉钢铁(集团)有限责任公司) [7] 浙江大学通识课程《机电一体化》课件 祝长生
第20篇：机电一体化专业论文题目
机电一体化专业论文题目
（可从下列题目中选，也可自拟论文题目）
1、××县农机化发展现状及对策
2、机械化保护性耕作技术及推广措施
3、液压油的选择与使用注意事项
4、对农机安全监理工作的思考
5、浅谈自动化机床的故障排除技术
6、管板与壳体连接焊接接头失效的结构因素分析
7、浅论车削加工中的振动与控制
8、浅论三相异步电动机的机械特性、启动、制动与调速
9、教学用数控机床的管理与维修
10、发动机出现异响的原因与排除
11、论农业机械的安全管理
12、试析模具的制造及CAD/CAE技术的应用
13、关于晶闸管串联高压电动机软起动装置的系统设计浅析
14、关于电动机再起动技术的几点认识
15、数控机床故障的诊断研究
16、铣削加工过程中过切与欠切现象的形成原因及控制方法
17、数控车削加工工艺分析之我见
18、冲压模具精加工分析
19、浅谈数控机床原理、分类与选择
20、大功率柴油发动机拉缸故障原因分析与使用维护
21、浅谈汽车电控发动机起动故障的诊断与排除
22、关于自动封口包装机光感传感器的分析
23、水泵机械密封的渗漏原因与解决措施
24、空调冷热源方案的选择及分析
25、浅谈我国机械制造业的信息化
26、电力电子技术在电力系统中的应用
27、电工电子技术实践教学的整体优化研究
28、对齿轮泵代替柱塞泵的技术浅析
29、浅谈异步电动机的保护装置与电动机的协调配合
30、数控机床进给伺服系统常见故障浅析
31、滚动轴承的润滑方式
32、蓄电池组充放电技术浅析
33、汽油发动机润滑系统故障处理
34、浅谈机电安装工程管理
35、焊接变形的影响因素与控制
36、简述汽车电控发动机维修方法
37、焊接变形的影响因素与控制
38、影响机械加工精度的主要因素
39、新型分类操作继电器装置的设计方案探讨
40、电气工程训练与电工电子技术应用
41、浅析ＰＬＣ控制的多电机同步系统
