机电一体化技术的发展趋势

1、机电一体化技术的发展趋势机电一体化技术的发展趋势摘耍机电一体化成为方便、快捷、安全可靠的工控技术模 式。加强对新时期机电一体化技术的研究探讨，对于推动机电一体化 技术的发展，促进技术的融合，具有十分重耍的现实意义。对机电一 体化技术进行简单概述，指明其核心技术的内涵，浅析机电一体化 技术在国内对该技术的实际应用，阐述了机电一体化的发展趋s势, 展示机电一体化技术更为广阔的前景。关键词机电一体化技术电子智能化发展趋势中图分类号：tm文献标识码：a文章编号：1009-914x (2014) 17-0326-01机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和 综合来共同实现的。从其结构来看，

2、机电一体化产品具有自动化、智 能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需耍机电一体化产品具 备五种内部功能，机械系统，动力系统，传感与检测系统，信息处理 及控制系统，执行机构。今天机电一体化技术发展飞速，机电一体化 产品更新日新月异，以微电子技术、软件技术、计算机技术及通信技 术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命, 不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深 刻影响着机电一体化的发展趋势。专家预测，机电一体化技术将向以 下几个方向发展：光机电一体化方向，柔性化方向，智能化方向， 仿生物系统化方向，微型化方向。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物

3、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耍求，对生态环境无害或 危害极少，资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主耍是指使用 吋不污染生态环境，报废后能回收利用。工业的发展使得资源减少, 生态环境受到严重污染。绿色化成了时代的趋势，产品的绿色化更成 了适应未来发展的一大特色。机电一体化技术的使命是要能提供一 种高性能、高原料利用率、低能耗、低污染、环境舒适和可回收的智 能化机械产品，即提供一种能满足

4、可持续性发展的绿色产品。在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、小波理论、混沌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。微电了机械系统，也指外观尺寸不超过lcm3的机电一体化产品, 向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、 运动灵活，在军事、生物医疗、工业和信息等方面占有很高的地位和 很大的优势。模块化设计与制造是机电一体化系统的基本方法和发展趋势。随 着微处理器性能价格比的迅速提高和微机械电子技术的飞速发展，各 种机电一体化模块将越來越多地出现在市场上。利用这

5、些模块，可以 迅速方便地设计和制造出各种新的机电一体化产品。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。光机电体化光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，在机电 一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地 改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。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

6、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，特别是“人格化” 发展引人注冃，即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。一是 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。另一层含义是模仿 生物机理，研制各种机电一体化产品。未来机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有 较强的“柔性”,能较好地应付突发事件。在这系统屮，各子系统是 和互独立工作的，子系统为总系统服务，同吋具有本身的“自律性”， 可根据不同环境条件做出不同反应。其特点是子系统可产生木身的信 息并附加所给信息，在总的

7、前提下，具有“行动”是可以改变的。这 样，既明显地增加了系统的能力，乂不因某一子系统的故障而影响整 个系统。机电一体化技术在道路施工企业中的应用，如沥青混凝土拌合站 瑞士的安迈拌合站，采用网络构建的实吋控制系统，把工控机、数据 通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起來。实现生产沥青混合料 的控制。在钢铁和冶金a.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。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，

8、因此非常有必要采用智能控制技术。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，冷连轧等。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。机电一体化发展环境、增大支持力度，广泛深入地用机电一体化 技术改造传统产业，开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。 促进机电体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献, 机电一体化是许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。当然，机电i体化的发展不是独立的，与机电一体化 相关的技术还有很多，并随着科学技术的发展，各种技术相互融合的 趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔。参考文献1 芮延年机电一体化系统设计m北京：机械t业出版社， 2004.2 殷际英光机电一体化实用技术m.北京：化学工业出版社， 20030.3 唐怀斌工业控制的进展与趋势j.自动化与仪器仪表， 19