机电一体化的论文

机电一体化有关的论文

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机电一体化有关的论文一

一、机电一体化的基本概念

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、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、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

（四）具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

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，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要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。

（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

（四）信息处理及控制系统。根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。机电一体化产品中，信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成。

（五）执行机构。执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件，常采用机械、电液、气动等机构。执行机构因机电一体化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中最重要的组成部分。机电一体化产品的五个组成部分在工作时相互协调，共同完成所规定的目的功能。在结构上，各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。

机电一体化有关的论文二

一、机电一体化概要

1.微型化微型化兴指的是机电一体化向设备的体积逐渐的缩小。比如最原始的时候的计算机，由几立方米到现在的手掌大小，无疑给人们带来了巨大的方便。各种机械的微型化都方便的运用到我们生活中的每一个角落。

2.绿色化工业的逐渐兴起为生活带来了丰富的物质与生活享受，却也带来了资源的减少、环境的'破坏等一系列不可弥补的损害。人们都注意到人们赖以生存的环境遭到破坏，人们呼吁绿色的生活方式。绿色的产品在人们的需求下产生了。它能有效地减少对环境的污染，减少对人们身体的损伤，符合人们的发展目标。

3.系统化系统化的表现特征就是系统之间等够灵活地拆分并组合成一个新的系统，更加快速的地开发新的产品以适应市场的需求，这样才能实现产品与人的有机结合。

二、道路压实机的应用

1、道路压实机的方向控制道路压实机通过自身的重量和震动，在路面上行走已达到压实的目地。压路机的设备体积非常大，这也增加了压路机的静载值，使压路机能够更加的实用。目前在国内有轮胎的压路机，这种压路机还是很落后的，他只能通过频繁的控制摇杆以实现压路机的控制。而现在比较普遍的则是液压变速机构，这种系统操作时只需单根手柄就可以完成压路机的前后运行，但是其他的震动以及洒水的功能则主要由机电一体化来完成，他并不需要手动的来操控，为了提高压路机的各项性能，在压路机上也同样装载了很多实用的系统比如收音机可以缓解操作者的疲劳、暖风能够提高操作者的冷热，这些都能够很好地提高压路机的使用性能。压路机的行走主要靠通过手柄来挑动液压装置，使液压中的液压油流动来为压路机调整方向。压路机的操作是枯燥与频繁的，操作人员需要聚精会神完成压路的工作，开发者们了解到了这一情况也做了相当大的改进。压路机中的方向控制改为了电液系统，电液系统的研制成功大大提高了产品的使用性能，更加延长了压路机的使用寿命，这对压路机来说是一个相当大的福音。

2、道路压实机的计数碾压遍数显示装置也装备在显示装置中，路面的压实情况除了人为地判断，现在也可以通过机械的压实变数来确定，使工程质量能够有据可依。在以前的设备中，碾压的遍数只能够凭借操作者的记忆来记忆，出现错误的几率相当多，即对施工质量造成了影响，也增加了操作者的负担。这个装置装备在压路机上能够自动计数，通过压路机的前后操作来开始计数，通过压路机中的显示屏，明确的提供给操作者，让操作者能够更好地了解路面上的信息，做出相应的处理。在网络信息化的今天，压路机中的数据也能够通过无线网络发送到指定的位置，使管理人员能够远距离操控，从而实现压路机作业管理的远程自动监控和实时管理。这种方式能够时时了解数据，确保工程中的质量，也为下一步的工作打下了强有力的基础。以往的做法是利用已压实的路面采样，再进入实验室实验，这样既浪费了时间，又耽误了工期，是非常不合适的。

三、道路压实设备的机电一体化发展趋势

为了提高压路机的施工质量，机电一体化使必然的选择，但是在机电一体化的发展中还是有很多存在的问题没有得到解决，比如压路机的系统可靠性，压路机的工作环境非常的恶劣，压路机的系统是否能够满足各个施工环境是非常重要的，如果一个压路机只能适应一种作业环境将会浪费很大的设备资源，特别是对压路机的抗震性能是否能够适应。任何设备都会有故障的一天，系统是否能够检查出设备的故障性也是围为今一大难题。在现如今的压路机中的设备操作化也越来越简单，可谓是触一发二动全身，万一操作人员由于不正当的操作带来了很大的损失，这就得不偿失了所以在操作板上应当需要配置相应的联动措施，以增加设备的安全性能。随着科技的不断进步，电子元件实现了机械化的量产，价格是十分便宜的，但是压路机不是像汽车一样人人所必需的产品，虽然能够可靠了量产，但是不能够供需量很大，这造成了设备的销售价格大幅度的提高。

压路机的一体化极大地满足了工程中的需求，更加解放了操作人员频繁地操作，它不在需要人们频繁地操作各个手柄来实现工作的需要，也满足了工程中的质量需求。机电液一体化的研发，推动了压路机的发展方向，使压路机能够适应各种环境的需求，极大地缓解工程中对于设备的支出。压路机在我们的生活中扮演着重要的角色，只有发展压路机的机电液一体化，才能更好地为我们服务。

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