机电一体化毕业论文2

1、“机械电气化机械电气化”迈向迈向“机电一体化机电一体化”的发的发 展趋势展趋势 内容提要：内容提要：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：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

2、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。只是，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。机械工程技术有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，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。 关键词关键词：机械电气化；机电一体化；传感测控技术；电力电子技术；接口技术 目

3、 录 引引 言言.1 1 第一章第一章 机电一体化概要机电一体化概要.2 2 第二章第二章 机电一体化的发展状况机电一体化的发展状况.3 3 第三章第三章 机电一体化的主要发展方向机电一体化的主要发展方向.4 4 3.1 智能化.4 3.2 模块化.4 3.3 网络化.4 3.4 微型化.5 第四章第四章 我国发展我国发展“机电一体化机电一体化”面临的形势和任务面临的形势和任务.6 6 41 我国“机电一体化”工作面临的形势.6 42 我国“机电一体化”工作的任务 .6 第五章第五章 我国发展我国发展“机电一体化机电一体化”的对策的对策.7 7 51 加强统筹安排，协调发展计划.7 52 强化

4、行业管理，发挥“协会”作用.7 53 优化发展环境、增大支持力度.7 54 突出发展重点，兼顾“两个层次”.7 结束语结束语.9 9 致致 谢谢.1010 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。 第一章 机电一体化概要机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上

5、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：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。 因

6、此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，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。机械工程技术有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，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

7、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。 第二章 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为 3 个阶段。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

8、泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。 20 世纪 7080 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迅猛发展，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以很大的关注和支持。 我国是从 20 世纪 80 年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领 导

9、小组并将该技术列为“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. 第三章 机电一体化的主要发展方向机电一体化的主要发展方向 3.1 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

10、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。 3.2 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

11、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 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、教育义举人么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

12、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 总线和局域网技术是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。 3.4 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 1cm3 的机电一体化产品， 并向微米、纳米级

13、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。 第四章 我国发展“机电一体化”面临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、 节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数 字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。 41 我国“机电一体化”工作面临的形势 1. 我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度 2. 我国用机电一体化技术

14、加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。 3. 我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、 扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企 业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因， 成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离” “死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上 佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一 体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，

15、可根据市场 需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这现代科 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。 42 我国“机电一体化”工作的任务 我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化 技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产

16、品的更新换 代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。 总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机 电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。 第五章 我国发展我国发展“机电一体化机电一体化”的对策的对策 51 加强统筹安排，协调发展计划 目前，我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发 展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，各主管 部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，同时缺少综观全局的 有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议各主管部门责成有关单位

17、在进行深入调查研 究、科学分析的基础上，制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划， 避免开发上重复，生产上撞车! 52 强化行业管理，发挥“协会”作用 目前，我国“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门” 是难哆的。因此，我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政 治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京 机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构理事 会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、 经济实体，组织“行业”发展计划、战略规

18、划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发 展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作 53 优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一 体化”发展的氛围，如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能 为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化 产品调配好资源要素等。 增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展， 对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业 进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先 立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 54 突出发展重点，兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓 机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有 所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工