㈠ 求一篇機電一體化畢業論文
機電一體化技術發展趨勢
摘要]機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,本文簡述了機電一體化技術的基本概要和發展背景。綜述
了國內外機電一體化技術的現狀,分析了機電一體化技術的發展趨勢。
[關鍵詞]機電一體化技術現狀產品製造技術發展趨勢1.緒論
現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉
與滲透,導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域,
由於微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的
滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、
功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生
產由「機械電氣化」邁入了以「機電一體化」為特徵的發展階段。
2.機電一體化概要
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功
能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及
軟體結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型
學科,隨著科學技術的不斷發展,還將被賦予新的內容。但其
基本特徵可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運
用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技
術、感測測控技術、電力電子技術、介面技術、信息變換技術以
及軟體編程技術等群體技術,根據系統功能目標和優化組織
目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠
性、低能耗的意義上實現特定功能價值,並使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統,則成為一個機電一
體化系統或機電一體化產品。
因此,「機電一體化」涵蓋「技術」和「產品」兩個方面。只
是,機電一體化技術是基於上述群體技術有機融合的一種綜
合技術,而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單
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。機械工程技術由純技術發展到機械
電氣化,仍屬傳統機械,其主要功能依然是代替和放大的體
力。但是發展到機電一體化後,其中的微電子裝置除可取代某
些機械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動檢
測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷
與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸,還
是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特徵是機電一體化
與機械電氣化在功能上的本質區別。
3.機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年
代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人
們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的
性能。特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與
電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰後轉為民用,
對戰後經濟的恢復起了積極的作用。那時研製和開發從總體
上看還處於自發狀態。由於當時電子技術的發展尚未達到一
定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛而深入的
發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70~80年代為第二階段,可稱為蓬勃發展階段。這
一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體
化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型
計算機的迅猛發展,為機電一體化的發展提供了充分的物質
基礎。這個時期的特點是:①mechatronics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;②機電一體化技術和產品得到了極大發展;③各
國均開始對機電一體化技術及產品給以很大的關注和支持。20世紀90年代後期,開始了機電一體化技術向智能化方
向邁進的新階段,機電一體化進入深入發展時期。一方面,光
學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一
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,機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同
時,由於人工智慧技術、神經網路技術及光纖技術等領域取得
的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些
研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成
完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面有研究和應
用的。國務院成立了機電一體化領導小組並將該技術列為
「863計劃」中。在制定「九五」規劃和2010年發展綱要時充分
考慮了國際上關於機電一體化技術的發展動向和由此可能帶
來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一
技術的發展及應用做了大量的工作,取得了一定成果,但與日
本等先進國家相比仍有相當差距。
4.機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等
多學科的交叉綜合,它的發展和進步依賴並促進相關技術的
發展和進步。因此,機電一體化的主要發展方向如下:
4.1智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方
向。人工智慧在機電一體化建設者的研究中日益得到重視,機
器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的「智能
化」是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工
智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌
動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、
邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,
使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也
是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產
品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
4.2模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由於機電一體化產品
種類和生產廠家繁多,研製和開發具有標准機械介面、電氣接
口、動力介面、環境介面的機電一體化產品單元是一項十分復
雜但又是非常重要的事。如研製集減速、智能調速、電機於一
體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控
制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣,可利用
標准單元迅速開發出新產品,同時也可以擴大生產規模。這需
要制定各項標准,以便各部件、單元的匹配和介面。由於利益
沖突,近期很難制定國際或國內這方面的標准,但可以通過組
建一些大企業逐漸形成。顯然,從電氣產品的標准化、系列化
帶來的好處可以肯定,無論是對生產標准機電一體化單元的
企業還是對生產機電一體化產品的企業,規模化將給機電一
體化企業帶來美好的前程。
4.3網路化
20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網路技術。
網路技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍
事、教育等人的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網路將全
球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。機電一體
化新產品一旦研製出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就
會暢銷全球。由於網路的普及,基於網路的各種遠程式控制制和監
視技術方興未艾,而遠程式控制制的終端設備本身就是機電一體
化產品。現場匯流排和區域網技術使家用電器網路化已成大勢,
利用家庭網路(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中
心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system,
CIAS),使人們在家裡分享各種高技術帶來的便利與快樂。因
此,機電一體化產品無疑將朝著網路化方向發展。
4.4微型化
微型化興起於20世紀80年代末,指的是機電一體化向微
型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械繫統
(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,並向
微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動
靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微
機電一體化發展的瓶頸在於微機械技術,微機電一體化產品
的加工採用精細加工技術,即超精密技術,
它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
4.5綠色化
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質豐
富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。
於是,人們呼籲保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這
種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設
計、製造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和
人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極
高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前途。機電
一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境,報廢
後能回收利用。
4.6系統化
系統化的表現特徵之一就是系統體系結構進一步採用開
放式和模式化的匯流排結構。系統可以靈活組態,進行任意剪裁
和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之
二是通信功能的大大加強,一般除RS232外,還有RS485、DCS
人格化。未來的機電一體化更加註重產品與人的關系,機電一
體化的人格化有兩層含義。一層是,機電一體化產品的最終使
用對象是人,如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性
顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機
一體化。另一層是模仿生物機理,研製各種機電一體化產品。
事實上,許多機電一體化產品都是受動物的啟發研製出來的。
5.結速語
綜上所述,機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學
技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求。
當然,與機電一體化相關的技術還有很多,並且隨著科學技術
的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化
技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻
[1]李建勇.機電一體化技術.北京:科學出版社,2004.
[2]李運華.機電控制.北京:北京航空航天大學出版社,
2003.
[3]高鍾毓.機電控制工程.北京:清華大學出版社,2002.
[4]劉助柏.知識創新思維方法論.北京:機械工業出版社,
1999.
㈡ 機電一體化畢業論文150000字
機電一體化畢業設計
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·多刀半自動車床主傳動系統的設計
·普通CA6140車床的經濟型數控改造 機電一體化
·普通車床的數控改造
·全自動揉搓式洗衣機的設計 機電一體化設計
·數控激光切割機設計 機電一體化
㈢ 機電一體化畢業論文
機電一體化畢業論文
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㈣ 機電一體化畢業設計論文
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5 後鋼板彈簧吊耳的加工工藝
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8 車床主軸箱箱體右側10-M8螺紋底孔組合鑽床設計
9 機油蓋注塑模具設計
10 機油冷卻器自動裝備線壓緊工位裝備設計
11 5基於AT89C2051單片機的溫度控制系統的設計
12 基於普通機床的後托架及夾具設計開發
13 減速器的整體設計
14 攪拌器的設計
15 金屬粉末成型液壓機PLC設計
16 精密播種機
17 可調速鋼筋彎曲機的設計
18 空氣壓縮機V帶校核和雜訊處理
19 沖壓拉深模設計
20 螺旋管狀麵筋機總體及坯片導出裝置設計
21 落料,拉深,沖孔復合模
22 膜片式離合器的設計
23 內螺紋管接頭注塑模具設計
24 內循環式烘乾機總體及卸料裝置設計
25 全自動洗衣機控制系統的設計
26 生產線上運輸升降機的自動化設計
27 實驗用減速器的設計
28 手機充電器的模具設計
29 滑鼠蓋的模具設計
30 雙齒減速器設計
31 雙鉸接剪叉式液壓升降台的設計
32 水泥瓦模具設計與製造工藝分析
33 四層樓電梯自動控制系統的設計
34 塑料電話接線盒注射模設計
35 塑料模具設計
36 同軸式二級圓柱齒輪減速器的設計
37 托板沖模畢業設計
38 推動架設計
39 橢圓蓋注射模設計
40 萬能外圓磨床液壓傳動系統設計
41 五寸軟盤蓋注射模具設計
42 錫林右軸承座組件工藝及夾具設計
43 心型台燈塑料注塑模具畢業設計
44 機械手設計
45 機械手自動控制系統的PLC實現方法研究
46 汽車制動系統實驗台設計
47 數控多工位鑽床設計
48 數控車床主軸和轉塔刀架畢業設計
49 送布凸輪的設計和製造
50 CA6140車床後托架夾具設計
51 帶式輸送機畢業設計論文
52 電火花加工論文
53 機床的數控改造及發展趨勢
54 機械加工工藝規程畢業論文
55 機械手畢業論文
56 基於ANSYS的齒輪泵有限元分析
57 可編程序控制器在機床數控系統中應用探討
58 礦石鏟運機液壓系統設計
59 汽車連桿加工工藝及夾具設計論文
60 數控車床半閉環控制系統設計
61 數控多工位鑽床設計
62 數控機床體積定位精度的測量與補償
63 數控機床維修
64 數控加工工藝與編程
65 塑料注射模設計與製造
66 新型電動執行機構
67 液力傳動變速箱設計與模擬論文
68 軸類零件的加工工藝論文
69 中型貨車變速器的設計
70 數控鑽床橫、縱兩向進給系統的設計
71 經濟型數控車床控制系統設計
72 Y210—2型電動機定子鐵芯沖壓模具設計
73 雙坐標十字滑台設計及控制
74 注射器蓋畢業設計
75 二級減速器的畢業設計
聯系 Q Q 1 0 7 0 2 6 5 1 0 1
㈤ 機電一體化的論文
目 錄
目錄……………………………………………………………………………1
論文摘要………………………………………………………………………2
1、機電一體化技術發展歷程……………………………………………3
1.1光機電一體化………………………………………………………………3
1.2自律分配系統化……………………………………………………………3
1.3全息系統化——智能化……………………………………………………4
1.4「生物——軟體」化——仿生物系統化…………………………………4
1.5微型機電化…………………………………………………………………4
2、機電一體化技術的主要應用領域………………………………… 4
2.1數控機床……………………………………………………………………4
2.2計算機集成製造系統(CIMS)……………………………………………4
2.3柔性製造系統(FMS)………………………………………………………5
2.4工業機器人…………………………………………………………………5
3、機電一體化技術的發展前景…………………………………………5
3.1智能化………………………………………………………………………5
3.2系統化………………………………………………………………………5
3.3微型化………………………………………………………………………5
3.4模塊化………………………………………………………………………5
3.5 網路化………………………………………………………………………6
3.6綠色化………………………………………………………………………6
4、我國「機電一體化」面臨的形勢及任務與其相應對策………6
4.1 形勢…………………………………………………………………………6
4.2任務………………………………………………………………………… 7
4.3 對策………………………………………………………………………… 7
結語………………………………………………………………………………8
感謝………………………………………………………………………………9
參考文獻………………………………………………………………………10
摘 要
迄今為止,世界各國都在大力推廣機電一體化技術。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用,並以蓬勃的生機向前發展,不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展,而且也深刻影響著機電一體化的發展趨勢。
現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透,引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,由於微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由「機械電氣化」邁入了「機電一體化」為特徵的發展階段。
【關鍵詞】:機電一體化技術、歷史 、應用、發展趨勢
機電一體化應用及發展趨勢
1、機電一體化技術發展歷程
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以後,"機電一體化"技術之後有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意。「機電一體化」這個詞是日本安川電機公司在上世紀60年代末作商業注冊時最先創用的。當時及70年代,人們一直把機電一體化看作是機械與電子的結合。國內早期將「機電一體化技術」與「機械電子學」並用,近年來「機電一體化」更流行使用。
80年代,信息技術嶄露頭角。微處理機的性能提高,為更高級的機電一體化產品所採用,典型的機電一體化產品如數控機床、工業機器人和汽車的電子控制系統等。微機作為關鍵技術引入了飛行器系統後,使機械-電子系統在高度控制、排氣控制、振動控制和保險氣袋等方面獲得廣泛應用。
關於「機電一體化」這個名詞的起源,說法很多。早在1971年,日本「機械設計」雜志副刊就提出了「Electronics」這一名詞,從圖47.6-1可見它是融合機械技術、電子技術、信息技術等多種技術為一體的新興的技術。採用機電一體化技術設計和製造出的產品,稱之為機電一體化產品。
從系統科學的觀點來看,機電一體化產品又可稱之為機電一體化系統,它是集機械元件和電子元件於一體的復合系統。
信息技術驅使機械繫統在不同程度上利用資料庫,連洗衣機和其他消費品也用上了資料庫驅動系統。這樣,對機電一體化的系統設計方法的探索、成型和系統集成以及並行工程設計和控制的實施日顯重要。此外,光學也進入了機電一體化,產生了「光機電一體化」的新領域。
進入90年代,通信技術進入了機電一體化,機器可像機器人系統那樣遙控和虛擬現實多媒體等技術緊密聯系的計算機控制的網路化機電一體化日益普及。有些機電一體化機械可兩用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微感測器和執行器技術的發展,和半導體技術以光刻為基礎的方法以及和傳統機電一體化微型化方法的結合,開創了以精密工程和系統集成為特點的機電一體化新分支「微機電一體化」。雖然微加工方法尚未成熟,但將逐漸成為集成控制系統的一個組成部分。之後,機電一體化隨著自動化技術的發展而日益發展,穩步進入了21世紀
1.1光機電一體化。
一般的機電一體化系統是由感測系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的感測系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢. 二、機電一體化的發展進程
1.2自律分配系統化——柔性化。
未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的「冗餘度」,有較強的「柔性」,能較好地應付突發事件,被設計成「自律分配系統」。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的「自律性」,可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息並附加所給信息,在總的前提下,具體「行動」是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
1.3全息系統化——智能化。
今後的機電一體化產品「全息」特徵越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益於模糊技術、信息技術(尤其是軟體及晶元技術)的發展。除此之外,其系統的層次結構,也變簡單的「從上到下」的形勢而為復雜的、有較多冗餘度的雙向聯系。
1.4「生物一軟體」化—仿生物系統化。
今後的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,並且往往在結構上是處於「靜態」時不穩定,但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似於活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便「死亡」,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的「生命」還有待於深入研究。這一研究領域稱為「生物——軟體」或「生物——系統」,而生物的特點是硬體(肌體)——軟體(大腦)一體,不可分割。看來,機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨,但有一段漫長的道路要走。
5.微型機電化——微型化。目前,利用半導體器件製造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已製造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用於實際產品時,就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以「融合」,機體、執行機構、感測器、CPU等可集成在一起,體積很小,並組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
2、機電一體化技術的主要應用領域
2.1數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40年的發展,在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現在:匯流排式、模塊化、緊湊型的結構,即採用多CPU、多主匯流排的體系結構。 開放性設計,即硬體體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合介面標准,能最大限度地提高用戶的使用效益。
WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態模擬,並引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
大容量存儲器的應用和軟體的模塊化設計,不僅豐富了數控功能,同時也加強了CNC系統的控制功能。
能實現多過程、多通道控制,即具有一台機床同時完成多個獨立加工任務或控制多台和多種機床的能力,並將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。系統的多級網路功能,加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。以單板、單片機作為控制機,加上專用晶元及模板組成結構緊湊的數控裝置。
2.2計算機集成製造系統(CIMS)
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合,而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線,以製造為基幹來控制「物流」和「信息流」,實現從經營決策、產品開發、生產准備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化,各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
2.3柔性製造系統(FMS)
柔性製造系統是計算機化的製造系統,主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求,生產其能力范圍內的任何工件,特別適於多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
2.4工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人,它們只能根據示教進行重復運動,對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性;第2代機器人帶有各種先進的感測元件,能獲取作業環境和操作對象的簡單信息,通過計算機處理、分析,做出一定的判斷,對動作進行反饋控制,表現出低級智能,已開始走向實用化;第3代機器人即智能機器人,具有多種感知功能,可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業環境中獨立行動,與第5代計算機關系密切。
3、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向,機電一體化將朝著以下幾個方向發展。
3.1智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一,也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、感測器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制演算法創造了條件,有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代製造工程中人的部分腦力勞動。
3.2系統化
系統化的表現特徵之一就是系統體系結構進一步採用開放式和模式化的匯流排結構。系統可以靈活組態,進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特徵之二是通信功能大大加強,一般除R S232等常用通信方式外,實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網路正逐漸被採用。未來的機電一體化更加註重產品與人的關系,如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體,使其向著生物系統化方向發展。
3.3微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟體技術,是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械繫統的幾何尺寸一般不超過1cm 3,並正向微米、納米級方向發展。由於微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間並易於進行精細操作,故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域,都有廣闊的應用前景。目前,利用半導體器件製造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已製造出亞微米級的機械元件。
3.4模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由於機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研製和開發具有標准機械介面、電氣介面、動力介面、信息介面的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事,它需要制訂一系列標准,以便各部件、單元的匹配和介面。機電一體化產品生產企業可利用標准單元迅速開發新產品,同時也可以不斷擴大生產規模。
3.5網路化
網路技術的飛速發展對機電一體化有重大影響,使其朝著網路化方向發展。機電一體化產品的種類很多,面向網路的方式也不同。由於網路的普及,基於網路的各種遠程式控制制和監視技術方興未艾,而遠程式控制制的終端設備本身就是機電一體化產品。
3.6綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態環境受到嚴重污染,於是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢,其目標是使產品從設計、製造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態環境無危害或危害極小,資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境,報廢時能回收利用。綠色製造業是現代製造業的可持續發展模式。
五、我國發展「機電一體化」面臨的形勢和任務
機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統產業,其目的是節能、節材,提高工效,提高產品質量,把傳統工業的技術進步提高一步;二是開發自動化、數字化、智能化機電產品,促進產品的更新換代。
4、我國「機電一體化」面臨的形勢及任務與其相應對策
4.1形勢。
我國用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣,有難度我國用機電一體化技術加速產品更新換代,提高市場佔有率的呼聲高,有壓力。
我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產品的責任重,有意義。在我國工業系統中,能耗、耗水大戶,對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重。近年來我國的工業結構、產品結構雖然幾經調整,但由於多種原因,成效一直不夠明顯。這裡面固然有上級領導部門的政出多門問題,有企業的「故土難離」「死守故業」問題,但不可否認也有優化不出理想的產業,優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前,這就是發展機電一體化,開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低,且具有柔性,可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革,而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時,可為傳統的機械工業注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來,實現文明生產。
另外,從市場需求的角度看,由於我國研製、開發機電一體化產品的歷史不長,差距較大,許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發展。
4.2任務
我國在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業;另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品,促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為我國產業結構和產品結構調整作貢獻。
總之,機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。
4.3對策
4.3.1加強統籌安排,協調發展計劃
目前,我國從事「機電一體化」研究開發及生產的單位很多。各自都有一套自己的發展策略。各單位的計劃由於受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,各主管部門的有關計劃和規劃,也有統一考慮不足,統籌安排不夠的問題,同時缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此,建議各主管部門責成有關單位在進行深入調查研究、科學分析的基礎上,制定出統管全局的「機電一體化」研究、開發、生產計劃和規劃,避免開發上重復,生產上撞車!
4.3.2強化行業管理,發揮「協會」作用
目前,我國「機電一體化」較熱,而按目前的行業劃分方法和管理體制,「政出多門」是難哆的。因此,我國有必要明確一個「機電一體化」行業的統管機構,根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神,以及機電一體化行業特點,我們建議,盡快加強北京機電一體化協會的建設,賦予其行業管理職能。「協會」要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面,要加強辦公室、秘書處的建設;要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體,組織「行業」發展計劃、戰略規劃的擬制;指導行業布點布局的調整,進行發展突破口的選擇,抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……
4.3.3優化發展環境、增大支持力度
優化發展環境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業內外都重視、支持「機電一體化」發展的氛圍,如盡快為外商到我國投資發展「機電一體化」產業提供方便;盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈;盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
增大支持力度,在技術政策上,要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展,對未採用機電一體化技術落後產品限制強制淘汰;大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造,對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造,對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持,對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
4.3.4突出發展重點,兼顧「兩個層次」
機電一體化產業復蓋面非常廣,而我們的財力、人力和物力是有限的,因此我們在抓機電一體化產業發展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應分清主次,大膽取捨,有所為,有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是「面上」的工作,即用電子信息技術對傳統產業進行改造,在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置,使「機械」和「電子」技術在淺層次上結合。第二個層次是「提高」工作,即在新產品設計之初,就把「機械」與「電子」統一起來進行考慮,使「機械」與「電子」密不可分,深度結合,生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。
結 語
機電一體化的發展歷程見證了人類走向了高科技的時代,機電一體化化的發展趨勢見證了人類對於高智能化的嚮往。
機電一體化不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求。在走向高智能化的時代步伐下,機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
感 謝
從論文選題到搜集資料,從寫稿到反復修改,期間經歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨,在寫作論文的過程中心情是如此復雜。如今,伴隨著這篇畢業論文的最終成稿,復雜的心情煙消雲散,自己甚至還有一點成就感。在這里,很幸運,能得到肖延禮老師的指導與幫助,有了一次寶貴的機會跟肖延禮老師接觸。肖延禮老師嚴謹治學的態度,在我的心裡留下深刻的影響,在以後的日子裡,我要學習肖延禮老師的求實精神。這里,真誠的向肖延禮老師說一句:肖延禮老師,感謝您!
在此,同時感謝我的父母,感謝程鄉、顧樹青同學對我的支持,在這篇論文中他們給了我莫大的幫助。每個在我脆弱、困難的時候,扶過我一把的你,我都記得。參考文獻
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蘇州工業園區職業技術學院
成人高等教育畢業論文成績評定表
班級: 學生姓名: 學號:
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評語內容:
1.論文選題是否符合專業培養目標並有一定的實際意義;2.研究方法是否得當,數據是否可靠;3.是否論點明確、論證充分、有自己的觀點並有新意;4.結構、語言、圖表等是否符合寫作規范。
評評定成績:_____
(畢業論文成績按優秀、良好、中等、及格、不及格五個等級評定)
評閱人(簽字):__ __年__月__日
㈥ 機電一體化畢業論文
機電設備的安裝好壞對企業的日常中安全和經濟運行起到最直接的影響效果,對於機電設備的安裝是眾多工程人士關注的對象。下面是我整理的機電一體化畢業論文。歡迎參考!
機電一體化畢業論文一
摘要:隨著經濟的發展,機電一體化技術也得到了快速發展,而機電一體化在工程機械中的應用與發展也促進了工程機械的不斷進步。
本文主要對機電一體化技術以及其在工程機械中的應用與發展進行高皮了分析研究。
關鍵詞:工程機械 機電一體化技術 應用 發展
引言
隨著科學技術以及新興科技突飛猛進的發展,極大地促進了學科之間的相互滲透、融合,同時也促進了工程建設領域的革新與創新。
目前,機電一體化已經漸漸成為一種獨立的技術,在各行各業都有不同程度的應用。
尤其是科學技術的發展,在很大程度上促進了機電一體化的進步與創新,並且在工程機械中得到了很好的應用。
積極地採用機電一體化,將機械、電子技術和液壓技術進行了有效的結合,大大地提高了機械的多種功能,
比如說,動力性能提升,燃油的經濟效益提高,安全性和可靠性大增,操作的精準度和舒適度都大幅度提高,機械的使用壽命也隨之延長。
所以,研究工程機械機電一體化的應用與發展有著重大意義。
一、機電一體化技術的概述
機電一體化就是綜合地運用機械、計算機、微電子、電力電子、光學、介面等技術,對各個功能進行合理的配置,從而實現了高質量、多功能、低能耗的價值和功能。
機電一體化也稱之為機械電子學,屬於一門新興的邊緣綜合科學, 機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、控制技術和
精密機械技術有機結合,並綜合應用到實際中去的綜合技術。
主要是通過微電子技術的應用,把微電子技術引進到相關的動力功能、機械主功能、控制功能等方面,在軟體方面能夠使得機械裝置與電子裝置相互進行有機結合而形成有效的系統。
而隨著科學技術的發展,機電一體化技術也得到了快速發展,並且處於不斷創新與進步之中。
機電一體化技術逐漸走向了高智能化、微型化、網路化、個性化和綠色化的趨勢。
而機電一體化技術在工程機械中的應用,能夠使得各種性能方面都得以明顯改善,比如操作舒適性能夠得以有效提高;機械能耗能有效大幅度降低,明顯提高機械功效。
可靠性不斷提高;不斷提高相應的作業精度和作業效率。
二、工程機械機電一體化技術的應用
機電一體化技術具有廣闊的發展前景和極高的應用價值,尤其是在工程機械中的應用更具廣泛性和有效性,機電一體化技術在工程機械中的應用主要表現在以下幾個方面:
1、機電一體化技術的在工程機械提高生產效率、節能降耗方面的應用
在傳統的工程機械中,能量的充分利用率和使用率比較低。
比如說,液壓挖掘機其燃料的充分利用率僅僅佔了30%,剩下的70%左右的能量都被浪費了。
在能源資源高度緊張的今天,迫使機械工程的發展必須向著“節能降耗”的方向發展。
比如說,小松公司生產的挖掘機能夠很好地達到節能降耗的目的,大約可以節省23%的燃料,最主要的原因就是新型的控制節能器的採用。
日立公司生產的挖掘機,採用了“卡特電子效率”節能控制體系,通過對泵以及發動機的綜合、全面控制,大大提高笑棚了利用率,其能量利用率能夠達到98%左右,生產率也相應地得到了大幅度的提升。
所以說工程機械中電子節能控制器的運用,大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率,一定程度上發揮到了節能的作用。
電子節能控制器操作比較簡單,對機械的磨損也相對減少,從而提高了工作的效率。戚升差
2、在自動化以及半自動化的作業全過程中的應用
工程機械全面地實現作業自動化以及半自動化水平,可以有效地降低操作人員的勞動強度,有效地提高生產效率,大大減少了因為操作人員的經驗不足或技術不到位對於操作精度的影響。
比如說,三菱公司設計生產的挖掘機,有控制挖掘機軌跡系統的功能,相關的操作人員在控制板上將鏟斗的運動形狀和運動軌跡設定好之後,
相應的微機操作系統就會根據不同角度的感測器發出的信號,對動臂、鏟刀和斗桿的運動進行自動的控制,從而實現多種特定斷面溝槽、開口和斜坡的精準挖掘,有效地實現了挖掘操作的自動化水平。
3、在控制柴油機上的應用
要想進一步深入發展柴油機技術, 應該要解決發動機排放質量與最低油耗間的矛盾。
在電子技術發展十分迅速的今天,採用電子節能液壓泵系統能夠有效減小能耗, 還能自動控製冷風扇的轉速隨溫度的變化, 這樣的條件下, 電子控制自動變速,
還包括根據負荷條件自動調節柴油機油門等內容都能得以實現, 能夠使得在各種變工況下的柴油機,在滿足經濟指標和排放指標的最佳噴油時間的同時, 能夠實現凈化排氣、節約能源、提高效率。
4、機械操作的自動化能夠降低勞動強度
在工程機械施工操作中引入機電一體化實現操作的自動化或者半自動化,這樣大大降低了勞動強度,提高了工作效率,並且大大減少了因為操作者工作經驗不足而造成的作業精度的影響。
5、在工程作業精確度方面的應用
在工程機械設備中使用電子控制系統可以將稱量的過程自動化,對稱量系統實現微機控制,使得稱量更加精確。
自動找平裝置的應用,大大提高了混凝土瀝青攤鋪機的工作效率和施工質量。
自動供料系統(超聲波技術)的應用,完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機對於供料的自動調節,全面提升了攤鋪的效果和質量。
與此同時,鏟運機鏟斗刀、平地機刮刀以及推土機鏟刀的電子化操作控制,減少了誤差,提高了工作效率,同時還節約了人力,降低了施工人員的工作強度,高效、快捷,符合現代工程施工的要求。
6、電子監控、故障自診以及自動報警
電子監控、故障自診以及自動報警,也就是說對於工程機械的工作裝置,傳動系統、發動機、液壓系統以及制動系統進行全面的監控,一旦在運行的過程中發生異常情況,就會自動地找出故障的位置並自動進行報警提示。
機電一體化的發展和應用,大大地改善了操作人員的現實工作條件,全面提高了機械設備的工作效率。
與此同時,簡化了機械設備檢查和維護的工作,相應地減少了維修費用,大大降低了維修停機的時間,對於提高機械設備的使用壽命有很大的作用和意義。
三、工程機械機電一體化技術的發展
1、感測技術的融合
目前,感測器技術在現代工程機械上應用較為廣泛,比如,發動機可以通過機油壓
力感測器、冷卻水溫度感測器等來進行發動機的運轉狀態的檢測和控制;
瀝青攤鋪機上的感測器能夠實現攤鋪機在工作時實現自動找平且行走速度不變的特點,還能滿足攤鋪出來預定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。
在感器技術的迅猛發展的今天,精度要求越來越高,可靠性和穩定性也能不斷提高,越來越廣的採集信息范圍也超著集成、多功能化和智能化方向發展,所以,未來在工程機械上將應用越來越多種類的感測器。
2、工程機械機電一體化趨於計算機與信息處理技術的應用
計算機是實現信息處理的主體, 信息處理技術包括范圍應用比較廣, 主要包括
信息的輸入、識別、運算、變換、存儲及輸出等等方面。
計算機技術范圍涉及到網路與通信技術、硬體和軟體技術、資料庫技術等等方面。
要想工程機械機電一體化技術發展不斷進步, 應該大力發展計算機應用及信息處理技術。
3、電子控制理論的指導性增強
工程機械現代化的重要標志就是以微電子為核心的高新技術, 通過其應用和推廣,在相關控制理論指導下,能夠滿足系統智能化設計的要求,完成相關的設計後的系統模擬等等。
結束語
綜上所述,機電一體化在工程機械中的應用發展是當前機械工業發展必然的趨勢,也是振興和發展機械工業的必經之路。
隨著科學技術的不斷發展,工程機械機電一體化還會有著更多的創新與發展,未來工程機械機電一體化技術的應用將會融合機、電、光以及磁的綜合性能,更好地促進工程機械的發展。
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機電一體化畢業論文二
【摘要】:為保證電力系統的安全運行,國內的大型機組均使用電液調節系統進行控制,實現轉速控制、同步並網、負荷控制等功能。
本文以電廠300MW機組使用的上海汽輪機有限責任公司生產的汽輪機為例,介紹其系統機構、調試要點和實現功能。
【關鍵詞】:300MW機組;電液調節系統;控制;調試
近年來,300MW機組在我國得到了廣泛的應用。
為保證電力系統的安全運行,國內的大型機組均使用電液調節系統進行控制,實現轉速控制、同步並網、負荷控制等能。
改變了系統的適應性和靈活性,提高了控制能力和控制效果,大大提高了發電機組的自動化水平[1]。
本文以電廠300MW機組使用的上海汽輪機有限責任公司生產的汽輪機為例,介紹其系統機構、調試要點和實現功能。
1、系統簡介
該電廠的機組熱控系統採用上海新華控制工程有限公司提供的Symphony系統,是一套集計算機、自動控制技術、資料庫和網路為一體的產品,
具有獨立的分散控制系統、監控技術及數據採集系統、控制系統,能夠滿足各個生產領域對信息管理和過程式控制制的需求。
系統採用合理的軟、硬體功能配置和模塊化設計,具有易於擴展的能力,將離線和在線調試集中於一體,便於調試及修改,設備的各個控制相對對立。
由高速數據網、DPU以及連接在網上的人機介面站組成,採用開放式的系統結構,設計了冗餘TCP/IP網路結點在不同類型的站。
其中,汽輪機系統的功能模件組成了一個過程式控制制單元,,包括汽機基本控制、超速保護和汽機自啟停3個功能,並分別由3個冗餘的功能控制器和相應的功能子模件完成。
其硬體配置圖如下:
圖一 汽輪機硬體配置
機組的汽輪機電液調節系統操作員站是基於WindowsNT(2000)環境下的人機系統,具有界面友好、操作方便的特點。
共設置了包括總貌、趨勢、棒圖、操作面板、報警信息等11幅畫面,為運行人員提供了方便的操作手段,通過監控畫面實施檢測汽輪機的運行。
2、控制功能
汽輪機電液調節系統的控制功能由3對冗餘的BRCl00控制器實現,主要控制汽輪機的轉速和功率,通過GV、TV、RSV和 IV實現,同時還具備防止汽機超速的保護邏輯。
主要功能包括超速保護、基本控制和自啟停,3部分之間既相互獨立,又通過對匯流排的控制交換控制信息。
2.1 超速保護
這部分的作用主要是超保護邏輯、DEH跳閘邏輯及超速試驗選擇邏輯、提供有開關狀態及汽機自動停機掛閘狀態三選二、轉速三選二,控制著OPC電磁閥,,並匯總DEH跳閘信號通過接線將其送到ETS[2]。
能夠有效防止汽輪機的轉速飛快上升,維持轉速在3000r/min。
超速實驗必須在大於2950 r/min的定速3000 r/min、油開關未合閘的情況下進行。
2.2 基本控制部分
基本控制部分是汽輪機電液調節系統的核心,它提供與轉速及復合相關的控制邏輯、調節迴路,
通過一對冗餘的BRC100實現所有伺服閥介面和閉環控制的PID調節器。