机电一体化毕业论文 机电一体化技术的应用与发展

1、毕叶论文机电一体化技术的应用与发展姓xxx，学号xxxxxxx机电xx，机电工程系专业一级讲师xxx2014年xx月xx日目录第一章是机电一体化的基本概念.21.1基本概念.2第二章是机电一体化技术的发展历程.3第三章是机电一体化技术的发展方向.43.1光机电一体化的方向.43.2灵活性的方向.43.3智能方向.43.4仿生系统方向.43.5小型化方向.5第四章机电一体化技术的应用.54.1在现代机械制造中的应用.54.2在饮料行业的应用.54.3在钢铁企业中的应用.6第五章是机电一体化产品的发展趋势.75.1智能.75.2数字化.75.3模块化.75.4联网.75.5自源.85.6人性化.8

2、5.7小型化.85.8绿化.8第六章典型机电一体化产品的发展趋势.96.1自动机和自动生产线.9结束语.9谢谢你.10参考.11第一章是机电一体化的基本概念1.1基本概念机电一体化，在英语中也称为机电一体化，是英语力学的前半部分和电子学的后半部分的结合。1971年，机电一体化首次出现在日本杂志机械设计的增刊上。随着机电一体化技术的飞速发展，机电一体化的概念已经被我们广泛接受和应用。随着计算机技术的快速发展和广泛应用，机电一体化技术取得了前所未有的发展。机电一体化技术是当今机械和微电子技术的紧密结合，它的发展使冷机更加人性化和智能化。机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多学科相互渗透

3、和融合的过程中逐渐形成和发展起来的一门新的前沿技术学科。机电一体化产品是微电子技术和计算机技术在机械产品基础上产生的新一代产品。机电一体化技术也是工程领域各种技术的综合和集合。它是以机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术和整体系统技术为基础的高新技术第二章是机电一体化技术的发展“机电一体化”一词最初是由日本安川电气公司在20世纪60年代末进行商业注册时创造的。当时和20世纪70年代，人们总是认为机电一体化是机械和电子的结合。在中国，“机电一体化技术”和“机电一体化”在早期被一起使用，近年来，“机电一体化”变得更加流行。20世纪80年代，信息技术出现

4、了。微处理器的性能得到提高，被更先进的机电一体化产品所采用，如数控机床、工业机器人和汽车电子控制系统。在将微型计算机作为一项关键技术引入飞机系统后，机电系统已广泛应用于高度控制、排气控制、振动控制和安全气囊。信息技术不同程度地驱动机械系统使用数据库，甚至洗衣机和其他消费品也使用数据库驱动系统。这样，机电一体化系统设计方法的探索、形成和系统集成以及并行工程设计与控制的实施就变得越来越重要。此外，光学也进入了机电一体化，产生了一个新的领域“光学电子学”。20世纪90年代，通信技术进入了机电一体化领域，与虚拟现实多媒体、机器人系统等机器远程控制等技术密切相关的计算机控制网络化机电一体化日益普及。有些

5、机电一体化机器是两用的，而另一些则是多功能的。特别是微传感器和执行器技术的发展，结合半导体技术的光刻方法和机电一体化的传统微型化方法，创造了一个以精密工程和系统集成为特征的机电一体化新分支。虽然微加工方法还不成熟，但它将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。此后，随着自动化技术的发展，机电一体化日益发展，并稳步进入21世纪。第三章是机电一体化技术的发展方向首创以微电子技术、软件技术、计算机技术和通信技术为核心数字化、网络化、集成化和个性化的信息技术革命不仅深刻影响着全球科技、经济、社会和军事的发展，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方向发展：3.1、光机电一体化的方

6、向通用机电一体化系统由传感系统、能量(动力)系统、信息处理系统组成系统、机械结构和其他部件。机电一体化系统的传感器系统、能量系统和信息处理系统可以通过引入光学技术并利用其固有的特性得到有效的改善。3.2、方向灵活在未来的机电一体化产品中，控制与执行系统具有足够的“冗余性”，很强的“灵活性”，能够很好地应对突发事件，因此被设计为“自律分配系统”。在这个系统中，每个子系统独立工作，子系统为整个系统服务。同时，它有自己的“自律”，可以根据不同的环境条件做出不同的反应。它的特点是子系统可以生成自己的信息并附加给定的信息。在大前提下，有“行动”是可以改变的。这样，系统的能力(灵活性)明显增加，整个系统不

7、受某个子系统故障的影响。3.3 .智能方向未来，机电一体化产品的全息特性越来越明显，智能化水平越来越高。这主要是由于模糊技术和信息技术(尤其是软件和芯片技术)的发展。3.4、仿生系统化的方向未来的机电一体化设备很大程度上依赖于信息，而信息通常在结构中静态不稳定，但动态稳定。这有点类似于生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物非常活跃。就目前情况而言，虽然机电一体化产品有向仿生系统化方向发展的趋势，但仍有很长的路要走。3.5、小型化方向目前，半导体器件制造过程中的刻蚀技术已经在实验室中实现生产亚微米机械部件。当这一成果应用于实际产品时，没有必要区分机械零

8、件和控制器零件。那时，机械和电子可以完全“融合”机体，以及执行结构、传感器、中央处理器等。可以整合在一起，这是小规模的，形成了自律元素。这种小型化是机电一体化的一个重要发展方向。第四章机电一体化技术的应用4.1 .在现代机械制造中的应用传统机械制造业是基于规模经济，依靠企业规模和生产批量数量、产品结构和重复性为了获得竞争优势，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，其生产利润是通过用机器代替人力，用复杂的专业加工代替人的技能获得的。先进机械制造业是以信息为主导，采用先进的生产模式、先进的制造系统、先进的制造技术和先进的组织管理形式，以全球化、网络化、虚拟化、智能化和环保协调的绿色制造

9、为特征的全新机械制造业。现代制造业融合了现代科学技术的发展，充分利用计算机技术将制造技术提升到一个新的高度。近年来，制造工程领域的新技术相继诞生，如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。4.2 .在饮料工业中的应用机电一体化技术是发展最快、应用最广泛的技术之一。机电一体化技术在食品饮料包装机械开发、设计和制造中的应用。不仅单机自动化程度大大提高，而且整个包装生产线的自动化控制水平和生产能力也大大提高，其竞争力远远超过传统机械控制的同类设备。它可以大大提高食品饮料包装生产设备的质量，提高其国内和国际竞争力。4.3 .在钢铁企业中的应用计算机集成制造系统(

10、cims)钢铁企业cims集人与生产管理、生产管理和过程控制于一体，用于实现从原材料进厂、生产加工到产品交付的整个生产过程的全局集成控制。现场总线技术(fbt)现场总线技术是一种连接已安装仪器的数字、双向、多站通信链路交流传动技术随着电力电子和微电子技术的发展，交流调速技术发展迅速。由于交流传动的优越性，电传动技术将在不久的将来完全取代dc传动。随着数字技术的发展，复杂矢量控制技术的实际应用得以实现，交流调速系统的调速性能达到并超过了dc调速水平。交流传动系统一出现在轧钢生产中就受到用户的欢迎，其应用也在不断扩大。开放控制系统的“开放性”意味着标准信息交换程序的一致性和支持。根据该标准设计的系

11、统可以实现不同厂商产品的兼容和交换，实现资源共享。开放式控制系统通过工业通信网络将各种控制设备和管理计算机互联，实现控制、运行、管理和决策的一体化，通过现场总线将现场仪表和控制室中的控制设备互联，实现测控的一体化。分布式控制系统分布式控制系统使用一台中央计算机来控制几台面向控制的现场测量和控制计算机以及智能控制单元。计算机用于生产过程的集中监控、操作、管理和分散控制。与集中控制系统相比，分散控制系统具有更强的功能和更高的安全性，是目前大型机电一体化系统的主要发展趋势。随着机电一体化技术的发展，各种产品和设备都实现了机电一体化，这有利于实现整体优化，提高产品质量和生产效率，缩短新产品开发的生产准

12、备期，加快科技成果向商品转化，促进传统产业的深刻变革。同时，随着新产品和高精度设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品和系统朝着高性能、智能化、系统化、轻量化和小型化的方向发展，从而给国家带来更大的经济效益。第五章是机电一体化产品的发展趋势5.1、智能智能化要求机电产品具有一定程度的智能，使其具有逻辑思维、判断推理、独立决策等能力。例如，在数控机床上增加人机对话功能，设置智能输入输出接口和智能工艺数据库，将会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步和发展，为机电一体化技术的发展开辟了广阔的天地。5.2，数字微控制器和接

13、口技术的发展为机电产品的数字化奠定了基础，如不断发展的数控机床和机器人；计算机网络的迅速崛起为虚拟设计和计算机集成制造等数字化设计和制造铺平了道路。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力和友好的人机界面。数字化实现将有利于远程控制操作、诊断和维修。5.3模块化这是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品和制造商种类繁多，研究和开发具有标准机械接口、电源接口和环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。例如，开发了集减速和变频电机于一体的动力驱动装置；电机集成控制单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能。这样，在开发和设计产品时，可以通

14、过使用这些标准模块单元来快速开发新产品。从而避免利益冲突，使之规范化、系列化。5.4 .建立关系网网络技术的兴起和快速发展给社会的各个领域带来了巨大的变化。由于网络的普及，各种基于网络的远程控制和监控技术方兴未艾。遥控终端设备本身是机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能。利用家庭网络将各种家用电器连接成一个以计算机为中心的综合家用电器系统，使人们在家中充分享受各种高科技带来的好处。因此，机电一体化产品无疑应该向网络化方向发展。5.5。自源自源是指具有能量的机电一体化产品，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于电能不能在很多场合使用，所以给运动的机电一体化产品自带电源具有独特的优势。5.6 .教化人性化是各种产品的必然发展方向。除