机电一体化的论文

滨州职业学院毕业设计题目：论机电一体的发展前景学号：姓名：专业班级：教学单位：指导教师：2013年06月25日专业年级年月日批准专业负责人：_______________发放经手人：______________1．毕业设计题目：论机电一体化的发展前景2．学生完成全部任务期限：2013年06月25日3．任务要求：（1）提出选题的初步设想。并根据所学专业知识与岗位要求，进行设计选题。（2）搜集、整理与毕业设计或论文有关的、充分的、准确的信息资料，扩充查阅范围，并分析、筛选信息资料。（3）构思论文框架，编写论文提纲，撰写论文初稿。（4）提请指导老师审阅，并根据老师的指导意见做进一步修订。（5）按规定的格式整理毕业论文，经老师审核通过后，装订成册。（6）做好论文答辩准备工作。4．实验（调研）部分内容要求：（1）实验内容与论文题目一致，数据真实。（2）调研内容详实，调研结论应具备针对性和普遍性5．文献查阅及翻译要求：（1）参考文献应与论文内容相一致。（2）参考文献不少于8篇。（3）参考文献的格式参考滨州职业学院毕业论文格式要求。（4）翻译文献应与原文内容一致。6．发出日期：2013年06月27日指导教师：___________（签名）学生：_________________（签名）滨州职业学院学生毕业设计进程表学生姓名学号：专业年级：指导教师：论文设计题目：论机电一体化的发展前景序所学专业知识与岗位要求，进行设计选题。有针对性明确任务，初步理清思路2013.6中旬开题，着手查询和收集资料思路清晰，层次分明毕业设计初期框架构建按要求和规范认真撰写毕业设计撰写（作品设计）向指导教师报送毕业设计初稿或作品指导教师批阅和修改毕业设计初稿按教师要求完成毕业设计最终稿，装订成册按要求完成做好准备滨州职业学院毕业设计中期检查登记表学生姓名：________学号：________专业年级：_______指导教师：________毕业设计题目：_________________________________________________序号日期指导、检查内容学生签名注：日期和指导、检查内容由指导教师填写。论机一体化的发展前景【摘要】在机电工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速十年里一片光芒！【关键词】机电一体化；发展前景；功能与可靠性；1.................................................92.............................102.1数字化2.2智能化2.3模块化2.4网络化2.5人性化2.6微型化2.7集成化2.8带源化2.9绿色化.......................................10.......................................10.......................................10........................................10........................................10...........................................11........................................11.........................................11............................................113.....................................124........................125、机电一体化的未来发展..............................146.........166.1我国“机电一体化”工作面临的......................166.2我国“机电一体化”工作的任务....................177...............................177.1加强统筹安排，协调发展计划.......................177.2强化行业管理，发挥“协会”作用.....................177.3优化发展环境、增大支持力度7.4突出发展重点，兼顾“两个层次”......................18........................178.................................................23................................................24....................................................25910引言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。20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。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更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一的关注和支持,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,,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化20世纪80成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已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。1.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。2.2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。人工智能系统是一个知识处理系统,它包括知识表示、知识利用和知识获取三个基本问题,其最终的目标是模拟人的问题求解、推理、学习。人工智能在机电一体化建设中的研究日益得到重视,,是在控制理论的基础上,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,,以求得到更高的控制目标。目前,专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法,是机电一体化产品(系统)实现智能化的4化程度的不断提高,将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动,并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。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、灰色理展开辟了广阔天地。2.3模块化的工作。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。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。机电一体化产化无疑应朝网络化方向发展。给人们带来无穷的知识和方便。2.5人性化予人的智能、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，术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。2.6微型化微型化兴起于20世纪80年代末,是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。近十余年来，微机电系统,作为机电一体化技术的新尖端分支而倍受重视,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级殊问题。、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、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、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。2.7集成化构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种柔性。2.8带源化向之一。2.9绿色化也带来资源减少、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。机电一体化产品分系统(整机)统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。4．机电一体化发展至今已经成为一门自成一体的新型学科,随着科学技术的不断发展,的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、、汁算机技术、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,,并,就成为一,“机电一体化”技术”和“产品”,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阶段。19世纪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,战争极大地刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电相结合的军用技术,战后转为民用,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,可称为蓬勃发展阶段,这一时期,计,为机电一体化的发展奠定了坚实的技术基础。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。20世纪年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,,进人了机电一体化,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,为机电一体化技术,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和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,,机电一体化的主要发展方向如下智能化智能化是世纪机电一体化技术发展的一个,机器人与数控智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,,模拟人类智能,,,研制和开发具有标准机械接,识别和测距等功能的控制单元,,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,,近期很难制定国际或国内这方面的标准,,从电气产品的标准,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,络化世纪年代,展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育、日常生活都带来了巨大的变革。,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,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。微型化微型化兴起于20世纪年代末,指的是机电一体化向微型机,泛指几何尺寸不超过的机电一体化产品,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,,物质丰富,生活舒适另一方面,资源减少,生态环境受,人们呼吁保护环境资源,声下应运而生,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,,电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,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,一般除外,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。5.基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必分智能，则是完全可能而又必要的。CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、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、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。产品网络全球化计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。产品绿色化随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化物质需求丰富，生活舒适可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，机器人，其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理，研制出各种机电一体化似于活的生物:当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活(硬件)———大脑(软件)有很大的差距，因此，还需要更加倍的努力。6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。6.1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，化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。6.2我国“机电一体化”工作的任务和源动力，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。77.1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!以后会发展顺利和正确的发展机电一体化。7.2强化行业管理，发挥“协