机电一体化的研究现状与发展趋势论文_黄天金

机电一体化的研究现状与发展趋势论文_黄天金

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摘要:科技的飞速发展,使机电一体化技术得到了广泛的应用,不仅突破了传统技术,而且在原有的基础上增加了大量的新元素,在发展过程中取得了快速的发展。另外,由于计算机技术的普及,出现了大量性能较好的集成电路,因此,机电一体化技术的应用范围与行业变得越来越广。然而,机电一体化技术水平已经难以符合人们的需求,必须经过不断的改进与完善,才可以确保我国机械行业的发展水平与时代的发展潮流相适应。

关键词:机电一体化;研究现状;发展趋势

导言:随着科学技术的飞速发展,机电一体化技术在工业领域得到了广泛的应用。机电一体化是指以系统为起点,应用各种技术,如机械技术、计算机技术、信息转换技术,引进先进的软件程序和编程技术,有效地应用于各个行业。机电一体化技术在工业领域中的有效应用,为企业创造了更多的经济效益,保障了产品生产的高效性和可靠性。基于此,文章分析了机电一体化技术的现状,研究了机电一体化技术的发展趋势。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术属于多学科、多领域技术。它是各种技术的综合。通过机械与微电子、信息与管理的结合,在现代科学技术的推动下,达到最终的必然结果。随着现代科技日益走向系统化、交叉化和数字化,以及微电子和计算机技术的迅猛发展,关于机电一体化的相关实际应用也越来越广泛,越来越深入,并以蓬勃之势向前发展,已成为机械工业发展的最终产物。同时对现代工业的发展有着巨大的推动力,因此世界各国都在大力推广机电一体化技术。

2机电一体化的相关内容

在机电一体化的长期发展中,有着丰富的理论基础,与许多先进技术有效结合,逐步发展成为一门新学科。在科学技术的飞速发展中,整合了更多的新内容,赋予了新的内涵。机电一体化是从整体发展的角度,将各项技术进行有效融合,如微电子技术、自动控制技术、接口技术等,通过制定科学合理的目标,实现了各项系统目标的精细化,有效地对各项功能进行了划分,使得各个单元的工作范围更加明确,为生产的整体质量和可靠性提供了保障,减少了能源的消耗量,并衍生出了很多产品种类。因此,机电一体化指的是技术和产品,但机电一体化是在以多项技术为载体的基础上,将各项技术进行有效融合所形成的综合性技术,具有系统性特点。这项技术不是简单地将相关技术进行融合,这就是与传统技术的区别。因此,在机电一体化工作中,相关人员需要引进微电子装置,使其替代原有的零件,有效地调节零件的运行速度,并完成自动检测,合理地调节相关程序,这样就能够在遇到系统故障的情况下,自动检测故障的原因,并予以保护。

3机电一体化技术发展历程及现状

机电一体化技术,从其发展历程来说,一般可将其分成三个阶段。

一是初级阶段,指的是20世纪60年代之前。在该时期,人们是以不知不觉的状态,采用处于初始状态下的电子技术对机械产品进行性能方面的完善的。例如,第二次世界大战期间,战争的扩大加快了实现机电一体化的步伐。这些技术最初是军队使用的,战后迅速转变为民用,加速了战后经济的复苏。二是蓬勃发展阶段,时间段为20世纪70~80年代。这一时期,主要体现在计算机、控制及通信这一类技术实现了发展,它为加快机电一体化技术实现快速发展打下了坚实的技术性基础。

进入到20世纪90年代后期之后,集成电路实现了大规模化和超大规模化,它与微型计算机之间互相促进,均得到了惊人的快速发展,成为加快一体化发展最重要的物质基础。同时,这个时期,也是机电一体化技术成功向智能化阶段迈进的关键性阶段,而进入到快速发展期。这一阶段,无论是光学技术还是通信技术,包括微细加工技术,都在机电一体化中实现了快速崭露头脚,由此分别产生“光机电”、“微机电”等新的一体化分支;此外,针对机电一体化技术系统的“建模设计”、学科体系建设以及该技术的发展趋势方面的研究,也得到了深入开展。

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4未来机电一体化的主要发展趋势分析

4.1机电一体化技术将向系统化方向发展

机电一体化技术将朝着系统化方向发展。采用图案化的旅行票开放式系统总线结构,使集成系统的配置更加灵活。功能模块可以根据实际需要进行组合或定制,不同的子系统结构可以进行集成管理和协调控制。同时,通信技术的发展将进一步提高一体化系统的网络通信以及远程操控能力。此外,随着光学传感技术的不断进步,机电一体化技术所使用的能力以及传感设备的效率和性能也将获得提升,使机电一体化系统提高光电集成水平,并对其结构进行优化,这也将成为机电一体化技术发展的主要方向之一。

4.2机电一体化技术将向柔性化方向发展

机电一体化技术将朝着柔性化方向发展,即系统的控制设计和执行应保证足够的冗余空间,为系统对突发事件的有效响应提供良好的依据。在机电一体化系统中将采用自律性的布局方式,使所有子系统能够独立进行工作,同时各子系统之间又要具备良好的通用性,使系统能够根据工作环境的具体变化而作出相应的调整,从而进一步提高系统的适用范围,同时也可以减少某一子系统发生故障时对系统整体运行的可靠性和安全性的影响。

4.3机电一体化技术将向智能化方向加速发展

随着传感器设备的智能化以及集成化、微机处理设备性能的提高,智能控制技术在机电一体化系统中的嵌入获得了基本前提条件,为例随着技术的不断完善,机电一体化技术必然会向着更加智能化的方向发簪,其智能化水平将不断提高,而系统的功能将趋于完善,其操作将更加简便。传统的人工操控将被智能化操控逐渐代替,系统将通过理性思维以及逻辑判断来对一体化系统进行精确控制,实现对机械产品的智能化设计、加工制造甚至升级换代。

4.4机电一体化技术将向网络化方向发展

网络信息技术的快速发展将进一步推动机电一体化技术向网络化方向发展。通过与网络信息技术的高度集成,机电系统的远程控制终端和数据处理器将不断提高其处理性能,以满足网络技术应用发展的需要。

结束语

科学技术的不断发展和水平是机电一体化技术产生的前提和基础,为机电一体化技术的产生创造了强大的动力、条件和环境。同时,机电一体化的出现及其相关产品的开发也将对科技和高新技术的发展做出反应,并在一定程度上影响到传统的技术思维、思想、生产方法和产品结构。从这个角度看,机电一体化的作用是非同寻常的,国内经济。它将影响到不同的领域和范围,并在无形中发生巨大而深刻的变化。

当今社会中,很多科学技术都与机电一体化技术息息相关,且随着相关科学技术的逐渐发展,多领域技术的相互结合与共同发展将越来越普遍,显然已经成为社会发展的大趋势。21世纪,机电一体化技术必将成为机械工业的主角,在各行业均可带来显著的社会效益和经济效益。随着当今社会科学技术和高新技术的不断发展,各个领域的技术相互结合,相互促进,更好地发挥自身的优势和特点,其中机械和微电子技术的相互结合与融合而产生的机电一体化技术发展尤为瞩目,也是随着高新技术发展而必然产生的结果和趋势,由此看来,机电一体化的发展有良好的前景。

参考文献:

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论文作者:黄天金

论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期

论文发表时间:2019/10/15

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