机电一体化技术的发展及应用分析

机电一体化技术的发展及应用分析

李仲娣

【摘要】机电一体化是科学技术发展到一定程度的必然产物，也是科学技术在机械设备中应用的重要结晶，机电一体化技术的广泛应用有效的推动了我国工业生产的进程。机电一体化技术是多种技术的综合体，应用的都是比较先进的科学技术，所以在目标配置和功能布局方面都具有较高的质量，所以在工业生产中具有低能耗、高效能的优势，尤其是在自动化生产普及的时代，机电一体化技术更是发挥了重要的作用，有效的推动了工业生产的进一步发展。随着时代的发展，机电一体化技术还会不断的提高，在性能方面会更加完善，为我国的工业生产创造有利的条件。

【关键词】机电一体化；发展；应用

引言：现代技术革命总是伴随着学科间的交叉和大综合，通过这种交叉和综合总是能够推动工业技术的飞速发展，当前微电子技术和计算机技术的结合就推动了机械工业的技术变革，这就使得机械的加工、结构、功能等方面都会产生较大的变化，机械加工有电气化已经进入了机电一体化时代，工业生产到了极大的提高。从当前科学技术的反战大趋势来看，机电一体化是个必然趋势，也是科技革命的必然产物，机电一体化的发展必将影响传统机械、电气工业化工生产，逐步引领工业产业结构向智能化、自动化、高效能的方向发展。

1.机电一体化技术特点

机电一体化的结构功能主要包括：整体功能、动力功能、信息处理、控制功能等方面，尤其是控制功能结合现代电子技术的设计，通过相应软件实现自动化的控制，构成了一个完整的机电一体化系统。机电一体化从交叉学科而来，目前已经是自成一体，具备了具有自身专业特色的新的学科，其总的特征是：综合运用自控技术、机械技术、计算机技术、传感、技术、接口技术和电力电子技术的合理配置，实现最优化的系统工程，在功能上能够实现高效能、多功能、高可靠性的目标，其核心技术包括软件和硬件，硬件的要求是比较高的，涵盖高性能的机械本体，传感器和驱动信息单元。软件部分主要是起到保证准确性和可靠性的控制程序。

2.机电一体化技术的应用

2.1机电一体化技术在钢铁企业中的应用

（1）在钢铁企业中的应用有很多，对于机电中计算机集成制造系统，在这种系统中的运用主要就是将人与生产的管理和生产经营控制整个过程形成一个整体，可以很好的实现从原材料到产品的整个过程的全面管理，保证一体化的控制。

（2）现场总线技术（FBT）这也就是常用的技术，主要就是把现场链接设置的仪表与设置的控制在设备的数字和通信链路。通过采用现代的信息技术，实现信息的智能化传输，可以通过相关媒体进行有效控制，同时还能实现双向控制。

（3）交流传动技术也是钢铁企业中常用的技术，对于电力电子技术和微电子技术的运用中，交流调速技术运用非常广泛，发展速度非常快，运用优越的交流技术在钢铁企业中十分普遍，数字技术的发展让矢量控制技术实施比较难实现，交流调速系统也不能达到要求。

（4）开放式控制系统也就是指将信息交换规则形成共识，按照相应的标准设计系统，可以很好的实现厂家产品的兼容和互换，充分实现资源共享，对于开放控制系统也就是通过现代通信技术将各种控制设备和计算机相结合，从而达到控制与经营管理的集成，通过对其进行整体控制实现测量和控制一体化。

2.2机电一体化技术在汽车行业中的应用

机电一体化技术在各个行业得到广泛运用，在汽车行业中主要有微机控制发电机系统、汽车雷达系统、行车制动系统中得到应用，主要体现在一下几点：

（1）通过微机控制发电机系统控制发电单元的重要部位，利用微处理器的发动机集成大规模电路，在对每个传感器接受的信号传输到发电机，信号模拟利用数字模式变为较强的信号数字，再通过信号数字将这些信息作为基础，同时在控制发电机中的燃料需求比较大，对点火时间和循环排气效率都有计算，最后得到较好的时间进行有效传输，主要是对空气和燃料质量之间作对比，控制之间的比例适量。当燃料与空气的比例增加时，燃料十分稀薄，点火就会非常困难，反之比例减少时，打火就会容易很多。

（2）汽车雷达系统：在我们的生活中我们很多时候都会找停车位，同时还需要倒车，在汽车行驶过程中我们要减速观察周围的环境，同时还要有效的检测周围的障碍物，雷达系统也就是在我们遇到障碍物的是时进行自动报警，提醒司机避免发生交通事故，这在日常生活中运用非常广泛，同时也方便了我们的日常生活。

（3）行车制动系统：对于行车制动系统主要就是为了让汽车在行驶过程中能够很好的停车，同时保证汽车行驶的安全性，这也就是行车制动系统的作用，在之前一般都是在汽车后轮上安装汽车制动系统，但是随着汽车质量和行车速度的需要，仅仅靠后轮停车制动根本不能很好的满足刹车，因此在对汽车前轮也安装了行车制动系统，运用了机电一体化技术，也就更好的防止了交通事故的发生。

3.机电一体化的发展趋势

3.1人格化方向发展

人格化是机电一体化发展的重要方向，机电一体化人格化的发展主要是指机电一体化系统能够有效的模仿人类的生命机能，而且这整个过程当中非常的注重人和产品之间的联系，因此是一种比较适合人类操作和使用的机电一体化的产，和人之间具有一种共性的存在。同时也由于机电一体化产品的最终操作使用者还是人，因此其形成和产出的主要目的也是为了能够有效的完成人类所需要完成的目标和任务，所以提升机电一体化产品的智能化的过程，其实也就是以人的情感融入其中，从而真正实现机电一体化人格化的发展趋势。

3.2智能化的发展方向

机电一体化技术所要追求的终极目标还是为了能够赋予机械产品具有相应的智能，因此近年来，对于机电一体化技术当中的模糊逻辑系统和专家系统方面的研究已经取得了非常显著的成功。就比如在一些人工智能系统当中，很多模糊的逻辑系统都统一采用的是对人思维方式的模仿，同时展示那些不够精确的信息，这项操作的实现已经在机械制造的领域当中受到极为广泛的应用和发展。模糊逻辑系统主要被应用在地铁系统当中，在地铁当中采用此类系统，主要是为了保证乘客们不再出现由于惯性而产生的前仰后翻的情况。而专家系统则主要是针对一些问题不解的智能软件系统来进行，这样就能够在某一个专业的领域当中将某些相关的经验和知识通过计算机能够识别出的代码的形式来表现，再利用专家系统来进行推理和控制。

3.3微型化方向发展

为了能够实现机电一体化产品的微型化发展，以此来制造出更多具有微型化性质的机电一体化产品，这都是未来发展的主要趋势之一。机电一体化技术经过多年的发展里，如今在这方面的已经取得了一些客观的研究成果，然而这其中与之相关的产品体量仍然比较大。因此，这对机电一体化产品的发展方向来说，其发展趋势必将是一些尺寸不过1立方厘米的机电一体化的产品，这类产品通常都将生产的重点偏向于微米级和纳米级的发展方向靠拢。正是由于微机型的机电一体化产品所具有的体积普遍较小，因此其所要消耗的能源也相对较少，真正运用起来必然将十分的灵活，因此就可以利用这个特点真正的进入到很多机械都无法进入到的微型空间当中，这就非常方便于精细化的操作过程，而这这种微机型的产品在生物医疗、军事以及信息等多个方面都有着非常独特的发展优势。

4.结语

综上所述，机电一体化技术的发展有效的改变了工业社会方面的发展情况，同时随着经济的发展，社会的进步，机械行业当中的科技水平也在不但的提高，机电一体化技术开始广泛的应用到各个领域当中，因此未来的机电一体化技术的发展具有非常广阔的发展空间。

参考文献：

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