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發(fā)展機電一體化的重要性論文
在平平淡淡的日常中,大家最不陌生的就是論文了吧,通過論文寫作可以培養(yǎng)我們獨立思考和創(chuàng)新的能力。為了讓您在寫論文時更加簡單方便,以下是小編精心整理的發(fā)展機電一體化的重要性論文,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
一、Mechatronics概述
回顧自己五年的學習內(nèi)容,結(jié)合自己的專業(yè),查找資料知道當今世界電子產(chǎn)品迅速發(fā)展,微處理器、微型計算機在各技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,對各領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動作用。一個較完善的機電一體化系統(tǒng),應(yīng)包含以下幾個基本要素:機械本體、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機構(gòu)、傳感測試部分、控制及信息處理部分。機電一體化是系統(tǒng)技術(shù)、計算機與信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等多學科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。新一代的CNC系統(tǒng)這類典型機電一體化產(chǎn)品正朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化方向發(fā)展。
我們已經(jīng)進入了一個新的世紀──21世紀;仡欉^去的20世紀,人類的經(jīng)濟和科學技術(shù)發(fā)展成果超過了過去所有世紀的總和。傳統(tǒng)的學科正在脫胎換骨,新的學科不斷問世,技術(shù)的融合程度比任何一次技術(shù)革命都高。機電一體化技術(shù)產(chǎn)生于這一背景之下,自然符合科技發(fā)展的規(guī)律,也是機械學科發(fā)展的必然結(jié)果。它使古老的機械工業(yè)煥發(fā)青春,也對社會的發(fā)展產(chǎn)生著極為深刻的影響。
Mechatronics一詞最早(20世紀70年代初)起源于日本。它取英語Mechanics(機械學)的前半部和Electronics(電子學)的后半部拼合而成,字面上表示機械學與電子學兩個學科的綜合,我國通常稱為機電一體化或機械電子學。但是,“機電一體化”并非是機械技術(shù)與電子技術(shù)的簡單疊加,而是有著自身體系的新型學科。目前,人們對“機電一體化”存在著各種不同的認識,隨著生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展“機電一體化”本身的涵義也還在被賦予新的內(nèi)容。因此,“機電一體化”這一術(shù)語尚無統(tǒng)一的定義,不過其基本概念和涵義可概括為:機電一體化是在大規(guī)模集成電路和微型計算機為代表的微電子技術(shù)高度發(fā)展,向傳統(tǒng)機械工業(yè)領(lǐng)域迅速滲透,機械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標,合理配置布局機械本體、執(zhí)行機構(gòu)、動力驅(qū)動單元、傳感測試元件、控制元件、微電子信息接收、分析、加工、處理、生產(chǎn)、傳輸單元和線路以及銜接接口文件等硬件元素,并使之在軟件程序和微電子電路邏輯的有目的的信息流向?qū)б?/p>
(一)Mechatronics的發(fā)展歷程
1.數(shù)控機床的發(fā)展
2.微電子技術(shù)
3.可編程序控制器(PLC)
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機電一體化"躍上新臺階.
(二)Mechatronics發(fā)展趨勢
1.光機電一體化.一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進光學技術(shù),實現(xiàn)光學技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢.
2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(tǒng)(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物——系統(tǒng)”,而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割?磥,機電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
5.微型機電化——微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產(chǎn)品時,就沒有必要區(qū)分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”,機體、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發(fā)展方向。
二、典型的Mechatronics產(chǎn)品
機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有:數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD/CAM系統(tǒng)等。典型的機電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構(gòu)等。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
三、我國發(fā)展“Mechatronics”面臨的形勢和任務(wù)
機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產(chǎn)品質(zhì)量,把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進步提高一步;二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產(chǎn)品,促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
(一)我國“Mechatronics”工作面臨的形勢
1.我國用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度。
2.我國用機電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。
3.我國用機電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責任重,有意義。在我國工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對環(huán)境污染嚴重的企業(yè)還占相當大的比重。近年來我國的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè),優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機電一體化,開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革,而無須改換設(shè)備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時,可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來,實現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機電一體化產(chǎn)品的歷史不長,差距較大,許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發(fā)展。
(二)我國“Mechatronics”工作的任務(wù)
我國在機電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產(chǎn)品,促進機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?偟哪康氖谴龠M機電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻。
總之,機電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。
(三)“軟件”與“硬件”結(jié)合
Mechatronics產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣,而我們的財力、人力和物力是有限的,因此我們在抓機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作,即用電子信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造,在傳統(tǒng)的機電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置,使“機械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計之初,就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進行考慮,使“機械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。機電一體化專業(yè)人才被國家列為二十一切紀社會發(fā)展最急需的十大專業(yè)人才之一,是就業(yè)領(lǐng)域最寬的專業(yè)。機電一體化技術(shù)是在機、光、電、自動控制和檢測、計算機應(yīng)用等學科相結(jié)合的基礎(chǔ)上建立起來的一門綜合性應(yīng)用技術(shù),該主專業(yè)主要培養(yǎng)能進行機電一體化技術(shù)應(yīng)用,并具有初步設(shè)計開發(fā)能力的中級工程技術(shù)人才。學生經(jīng)過幾年年的學習,能夠掌握機、電、計算機等方面的基礎(chǔ)知識和必備技能。
此論文我在網(wǎng)上采納了不少資料,才使我的論文完成。在此特向電氣系的全體老師表示謝意。
拓展:
機電一體化論文題目
1、機電一體化與電子技術(shù)的發(fā)展研究
2、變頻技術(shù)在鍋爐機電一體化節(jié)能系統(tǒng)中應(yīng)用
3、煤礦高效掘進技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究
4、電氣自動化在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用探討
5、產(chǎn)品設(shè)計與腐蝕防護的程序與內(nèi)容
6、機械制造中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用分析
7、智能制造中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用
8、水利水電工程的圖形信息模型研究
9、礦山地面變電站智能化改造研究
10、淺析電氣控制與PLC一體化教學體系的構(gòu)建
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12、我國真空包裝機械未來的發(fā)展趨勢
13、煤礦皮帶運輸變頻器電氣節(jié)能技術(shù)的分析
14、鋼鐵企業(yè)中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展
15、我國機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向研究
16、機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向的研究
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18、電力自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用
19、電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新應(yīng)用
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21、區(qū)域軌道交通檔案信息化建設(shè)
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60、《自動控制原理》課程差別化教學模式研究
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66、淺談汽車上裝載的自動變速器
67、機電一體化技術(shù)教學改革方法探索
68、中職電力拖動教學中理實一體化的實踐與探索
69、關(guān)于提高中職汽車維修專業(yè)教學質(zhì)量的探討
70、機電一體化系統(tǒng)中關(guān)于機電控制的研究
71、機電接口技術(shù)的內(nèi)涵與機電一體化發(fā)展
72、新能源汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)驅(qū)動電路設(shè)計
73、煤礦機電設(shè)備的故障機理與維護研究
74、高速精密電主軸軸承的動態(tài)特性分析與試驗
75、數(shù)控技術(shù)與加工實踐教學改革探索
76、綜合職業(yè)能力導(dǎo)向的創(chuàng)新型數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)研究
77、重型數(shù)控轉(zhuǎn)子槽銑床技術(shù)改造
78、卷對卷高精度自動化紙制品包裝生產(chǎn)工藝
79、淺談現(xiàn)代機械制造技術(shù)及其發(fā)展
80、淺析機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
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