电大毕业论文范文：机电一体化技术与发展(2),机械工程论文

电大毕业论文范文：机电一体化技术与发展(2),机械工程论文〔1〕机械技术机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于怎样与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现构造上、材料上、性能上的变更，知足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造经过中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，构成新一代的机械制造技术。〔2〕计算机与信息技术华而不实信息交换、存取、运算、判定与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。〔3〕系统技术系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目的出发，将总体分解成互相关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。〔4〕自动控制技术其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。〔5〕传感检测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。当代工程要求传感器能快速、精到准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到达高水平的保证。〔6〕伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。机电一体化系统组成1.机械本体机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到加强，这就要求机械本体在机械构造、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。2.检测传感部分检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作经过中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。3.电子控制单元电子控制单元又称ECU〔ElectricalControlUnit〕，是机电一体化系统的核心，负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析，根据信息处理结果，根据一定的程度和节拍发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行。4.执行器执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。5.动力源动力源是机电一体化产品能量供给部分，其作用是根据系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。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,在构造、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,详细表如今:(1)总线式、模块化、紧凑型的构造,即采用多CPU、多主总线的体系构造。(2)开放性设计,即硬件体系构造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、三维加工经过的动态仿真,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)能实现多经过、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构造紧凑的数控装置。2、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限,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。企业集成度的提高能够使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力能够得到更大的发挥。3、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。它能够随机地、实时地、按量地根据装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,十分适于多品种、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敏性;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,做出一定的判定,对动作进行反应控制,表现出低级智能,已开场走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感悟功能,可进行复杂的逻辑思维、判定和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。四、机电一体化的发展状况机电一体化的发展大体能够分为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。十分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到达一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深切进入发展，已经开发的产品也无法大量推广。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：①mechatronics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拟广泛的成认；②机电一体化技术和产品得到了极大发展；③各国均开场对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。20世纪90年代后期，开场了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深切进入发展时期。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、分析和集成方式方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深切进入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域获得的宏大进步，为机电一体化技术开拓了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完好的基础和逐步构成完好的科学体系。我们国家是从20世纪80年代初才开场在这方面研究和应用。成立了机电一体化领导小组并将该技术列为863计划中。在制定九五规划和2018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.五、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、信息等多学科的穿插综合，它的发展和进步依靠并促进相关技术的发展和进步。因而，机电一体化的主要发展方向如下：5.1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。这里所讲的智能化是对机器行为的描绘叙述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能