机电一体化技术的现状及发展趋势论文_周荷

机电一体化技术的现状及发展趋势论文_周荷

摘要:随着科学技术的飞速发展,这也为了机电一体化的发展奠定了基础,这也是社会需求所促使的,并且机电一体化飞速提升,又使得科学技术得到发展。机电一体化的飞速发展也使得传统的技术思想、生产的方式及方法和传统的机电产品及产业的结构都受到高度并且强力的冲击,这也使得国家的相关领域都被迫开始要发生改革,但只有这种改革才能促使国家经济更好的发展,这也说明了机电一体化技术的重要性。

关键词:机电一体化;技术现状;发展趋势

引言

机电一体化技术的出现是科技发展和社会生产力发展的必然产物,科技的进步为机电一体化的发展提供了基础条件,而机电一体化产品不断推动社会进步和社会需求,对传统技术是一种较大冲击,未来的社会是科技的社会,机电一体化技术未来发展的前景将是一片光明。

1机电一起化技术的概念

机电一体化指将机械装置与电子化设计方面的功能结合起来的系统的总称,采用机电一体化技术在机械产品基础上创造出新型的机电产品,在机构的执行、动力和信息控制功能上引进电子技术。机电一体化主要包括技术和产品两方面,机电一体化是将群体技术相互融合为一体的综合技术,与传统电气形成的机械电气化概念有本质性的区别。随着科技的不断发展,机电一体化作为一种有自身特征的新型技术学科主要具有一定的特征:从系统观念讨论,综合运用各种机械、微电子、自动控制技术和软件编程技术等多种综合技术,各个技术之间配置合理,从根本上实现多功能、高质量和低能耗的经济意义,使得系统工程技术在整个系统中最优化。

2机电一体化技术的现状分析

机电一体化的发展一般会分为三个时期:第一时期,是在二十世纪六十年代之前,这也是机电一体化的初级时期。在这一时期,人们开始试着运用相关的电子技术的成果来将机械产品的性能开始完善。由于当时的年代,使得一些电子技术还是未发展到一定的水准,相关的机械与电子的技术还没有很好地进行相结合,使得部分产品没有能够得到大范围的推广。第二时期,是在二十世纪七十至八十年代,这也是机电一体化的发展时期。在这一时期,人人们开始大范围的发展计算机、控制和通信等相关技术,这也为机电一体化的飞速发展奠定了夯实的技术基础。大规模的集成电路和微型计算机得到飞速发展,更为了机电一体化的飞速发展提供了充实的物质基础。第三时期,是在二十世纪九十年代后期,这也是机电一体化的新时期。在这一时期,机电一体化技术开始迈进了智能化的新时期。一方面,机电一体化成功的加入了光学技术和通信技术等相关的现今化技术,并且微细加工技术也 更好的运用在机电一体化中,更加在机电一体化中分出了光机电和微机电一体化的相关内容;另一方面,机电一体化系统中的建模需要的分析、设计和集成所运用的方法及机电一体化的体系及趋势都得到了深入的研究。

3 机电一体化核心技术分析

机电一体化的核心技术比较多。计算机和信息技术是比较重要的应用技术,能够发挥信息交换以及存取和运算等作用。计算机以及信息技术当中的专家系统技术以及人工智能技术也是比较常用的。机电一体化核心技术中的系统技术,是通过整体概念对多种相关技术进行组织应用的,其中接口技术就是比较常用的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为保障计算机的通信,要对数据传递格式进行规格化以及标准化呈现。目前这一应用技术中的开发成本比较低,在高速串行接口的应用方面比较突出。

机电一体化核心技术当中的机械本体技术是比较重要的应用技术。这一技术主要应用于对性能的改善以及质量的减轻等层面。当前的机械产品通常是将钢材作为主要材料。为减轻产品质量,要在结构上加以优化,并加强非金属材料的应用。这一技术的应用响应速率得到了很大提高,在整体的效率上也得到了有效提高。

机电一体化核心技术当中的信息处理技术以及传感技术也是比较常见的应用技术。信息处理技术的应用中,将微型计算机在实际工作中加以科学应用,就能从整体上提高信息处理的效率,在信息的安全可靠性方面也能有效保障,提高了抗干扰能力。而传感核心技术的应用有着高灵敏度以及抗干扰能力,在当前的技术进一步升级下,对光纤电缆传感器的应用比较重要。

4机电一体化技术的未来发展趋势

4.1向网络化发展

计算机技术中最为出色的技术为网络技术,特别是 Internet 技术的应用,给科技、工业、政治、教育等人们日常生活带来惊人的变化,带来的不仅是企业之间的竞争信息的传输,还有企业内部生产实现网络化控制,各种网络将全球经济连接为一体。网络的普遍使用,各类远程控制技术得到迅速发展,远程控制终端本身就是机电一体化产品,利用家庭网络技术将家中各类电器连接为集成家电系统,给人们的生活工作带来新鲜体验和便利,朝向网络化发展会成为机电一体化技术更高层次的追求。

4.2向智能化发展

我国目前机电发展的重要方向是智能化,智能主要是对机器的控制,以控制理论为基础,综合人工技能、计算机技术、心理学等方面的技术,模拟人类智能,使得该产品具有自身的逻辑思维、自主决策能力,机器人与数控机床的智能化是重要应用之一,伴随着计算机、通讯等技术的快速发展,传统现场控制技术无法满足现场控制设备的要求和变化,这就要求机械设备的智能化程度不断提高,机械设备操作所具有的安全性、燃料经济性也要有很大的提高。智能化的产品设备具有很高的评价,被当做类似人类的行为,无法代替人类的智能,但随着科技对机械设备技能化的要求,促进了机电一体化设备向更高更智能的方向发展。

4.3向模块化发展

机电一体化产品为企业所带来巨大的经济效益,随之而来的是生产机电一体化产品的厂家越来越多,产品需要部件的模块化成为一项重要的工作,是生产的产品能否正常工作的关键,因此研究开发标准机械接口、电器接口、信息接口等的机电一体化产品是一项复杂的工作,随着科技的发展,研究具有集视觉、图像处理和测绘等功能的控制单元,可以有效的处理各种典型操作,通过该技术便可以进行各个部件、单元接口的匹配,但存在一定的利益冲突,该标准可以再部分企业中试行,为机电一体化技术更好的发展,模块化成为机电一体化重要组成。

4.4柔性化

柔性化在机电一体化技术中具有两种概念:其一,需要机电一体化产品要具有一定的适应性,就是需要相关设备可以适应不同的生产原料,并且需要机械能够满足不同原料对不同技能的需求,使得在变化技能的时候更加方便;其二,机械的制造厂商要有能够满足客户需求,进而为客户定做的能力。这就使得,想要实现柔性化必须要将设计理念与机械实际理念完全贯彻模块化,并且在机械设计中,采用可编程逻辑控制器、可编程计算机控制器、过程控制系统、现场总线控制系统等相关的解决方案,并且要普及变频和交流伺服的调速,使得机械的自动化水平可以大幅度提升,并且将机械传动机构得到大大简化。

结束语

机电一体化的发展中,技术的升级进步对机电一体化设备的优化起到了很大促进作用。我国在机电一体化的发展中有了长足进步,但是在发展中存在着诸多不足。从理论上对机电一体化的技术进行研究分析,就能为实际机电一体化发展提供理论支持,带动我国机电一体化领域的可持续发展。

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论文作者:周荷

论文发表刊物:《防护工程》2017年第9期

论文发表时间:2017/9/1

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