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淺談機電一體化技術(shù)的應用現狀及發(fā)展趨勢
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門(mén)有著(zhù)自身體系的新型學(xué)科，下面是小編搜集的一篇探究機電一體化技術(shù)應用現狀的論文范文，歡迎閱讀查看。
現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)機械工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工業(yè)領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結構、產(chǎn)品機構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”的發(fā)展階段。迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技術(shù)。在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域已得到廣泛的應用，并以蓬勃的生機向前發(fā)展，不僅深刻地影響著(zhù)全球的科技、經(jīng)濟、社會(huì )和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著(zhù)機電一體化的發(fā)展趨勢。
1 機電一體化概述
機電一體化是指在機構的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來(lái)所構成的系統的總稱(chēng)。
機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門(mén)有著(zhù)自身體系的新型學(xué)科,隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù),根據系統功能目標要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現特定功能價(jià)值, 并使整個(gè)系統最優(yōu)化的系統工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統,則成為一個(gè)機電一體化系統或機電一體化產(chǎn)品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù),而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統機械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發(fā)展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動(dòng)檢測、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調節與控制、自動(dòng)診斷與保護等。也就是說(shuō),機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區別。
2 當前機電一體化技術(shù)主要的應用領(lǐng)域
2.1 數控機床 數控機床及相應的數控技術(shù)經(jīng)過(guò)40 年的發(fā)展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在: 總線(xiàn)式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線(xiàn)的體系結構;開(kāi)放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶(hù)的使用效益;WOP技術(shù)和智能化。系統能提供面向車(chē)間的編程技術(shù)和實(shí)現二、三維加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線(xiàn)診斷、模糊控制等智能機制;大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時(shí)也加強了CNC系統的控制功能;能實(shí)現多過(guò)程、多通道控制;系統的多級網(wǎng)絡(luò )功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。
2.2 柔性制造系統(FMS) 柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤(pán)、自動(dòng)搬運小車(chē)和自動(dòng)化倉庫等組成。它可以隨機地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門(mén)的要求，生產(chǎn)其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
2.3 交流傳動(dòng)技術(shù) 傳動(dòng)技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中起作至關(guān)重要的作用。隨著(zhù)電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來(lái)由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數字技術(shù)的發(fā)展，使復雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現，交流調速系統的調速性能已達到和超過(guò)直流調速水平�，F在無(wú)論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實(shí)現可逆平滑調速。交流傳動(dòng)系統在軋鋼生產(chǎn)中一出現就受到用戶(hù)的歡迎，應用不斷擴大。
3 機電一體化的發(fā)展狀況
機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段:(1)20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱(chēng)為初級階段。在這一時(shí)期,人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結合,這些機電結合的軍用技術(shù),戰后轉為民用,對戰后經(jīng)濟的恢復起到了積極的作用。那時(shí),研制和開(kāi)發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。(2)20世紀70―80年代為第二階段,可稱(chēng)為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現,為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認;機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國均開(kāi)始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。(3)20世紀90年代后期,開(kāi)始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機電一體化,微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面,對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時(shí),人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,使機電一體化進(jìn)一步建立了堅實(shí)的基礎,并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。
結語(yǔ)
總之，機電一體化是在與其相關(guān)的基礎學(xué)科的充分發(fā)展的前提下出現的一種新型技術(shù)，它是許多科學(xué)技術(shù)相互交叉，互相融合發(fā)展的結晶，是社會(huì )生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，各種新理論、新技術(shù)不斷涌現，各學(xué)科相互融合進(jìn)一步深入，機電一體化技術(shù)的發(fā)展空間也將越來(lái)越廣闊。
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