摘要：随着电子技术等技术的迅速发展，越来越多的高新技术得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，使微型计算机广泛应用于机械产品和生产过程的控制，使机、电有机地结合，发展成机电一体化技术。对此，本文讨论了机电一体化技术和应用方面的问题。
关键词：机电一体化；技术；应用
引言：机电一体化技术是在传统的机械技术基础上，随电子技术、计算机技术特别是微电子技术、信息技术的迅猛发展而发展起来的一门新技术。它是以机械技术和电子技术为主体，多门技术学科相互渗透、相互结合的产物，是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科。
一、机电一体化的核心技术
机电一体化系统的形成多种多样，其功能也各不相同。一个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个基本要素：机械本体、动力单元、传感检测单元、执行单元、驱动单元、控制及信息处理单元，各要素和环节之间通过接口联系。其核心技术主要为：
1.机械技术：机械技术是机电一体化的基础。现代机械相比于传统的机械来说，不但要求具有更新颖的结构、更小的体积、更轻的重量，还要求精度更高、刚度更大、动态性能更好。因此，机械技术的出发点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其他高新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上以及功能上的变更。
2.传感检测技术：传感检测装置是机电一体化系统的感觉器官，即从待测对象那里获取能反映待测对象特征与状态的信息。传感检测技术的研究内容包括两方面：一是研究如何将各种被测量（包括物理量、化学量和生物量等）转换为与之成比例的电量；二是研究如何将转换的电信号的加工处理。这对机电一体化的发展具有十分重要的意义。
3.信息处理技术：信息处理技术包括信息的交换、存取、运算、判断和决策。实现信息处理的主要工具是计算机，因此信息处理技术与计算机技术是密切相关的。机电一体化系统中主要采用工业控制机进行信息处理。计算机应用及信息处理技术已成为促进机电一体化技术发展和变革的最重要因素
4.自动控制技术：自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标最佳化。自动控制技术是在自动控制原理的指导下对具体控制装置或控制系统进行设计，之后进行系统仿真、现场调试，最后使研制的系统可靠地投入运行。机电一体化系统中的自动控制技术主要包括位置控制、速度控制、最优控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制等。
5.伺服驱动技术：伺服驱动技术就是在控制指令的指挥下，控制驱动元件，使机械的运动部件按照指令要求运动，并具有良好的动态性能。伺服驱动传动装置通过接口与计算机相连接，在计算机控制下，带动工作机械做回转、直线以及其他各种复杂运动。伺服驱动技术是直接执行操作的技术，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置或部件，对机电一体化系统的动态性能、控制质量和功能具有决定性的作用。
二、机电一体化的发展趋势
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。下面简要说明其中几个方向特点：
1.数字化。微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
2.智能化。即机电产品具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。人工智能技术给使用、操作和维护带来极大的方便，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
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3.网络化。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
4.微型化。微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
5.绿色化。在这倡导可持续发展的时代，绿色产品概念也随即而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
三、机电一体化技术的应用
随着机电一体化技术的不断发展，其应用渗透的领域越来越多。在这里我们主要从以下几个方面来谈一谈它的应用情况。
1.机电一体化技术在现代机械制造业中的应用
传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，而先进的机械制造业则是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。
2.机电一体化技术在饮料行业中的应用
机电一体化技术的广泛应用使复杂的包装工艺检测过程、在线检测和控制、包装材料和成品的自动检测、工况参数的检测显示和控制、对多样化成品的包装、输送等自动控制和监测管理等都变得简单可靠。实现机电一体化操作的设备可以根据预先设定的工艺参数自动运作。检测装置可以检测分级机构是否按照预设的参数对水果分级；状态检测诊断系统自动检测生产线是否在设定温度下完成榨汁、杀菌和包装以及监测过滤器被果渣堵塞的状况，判断清洗和更换过滤器的时间等等。不仅保证了合理的出汁率，还保证了果汁的良好品质。
3.机电一体化技术在煤矿行业中的应用
在线监控、自动报警及故障自诊，即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，出现故障能动报警并准确地指出故障的部位，从而改善操作员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。另外，可节能降耗，提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等。
四、结束语
随着机电一体化技术的发展，各种产品与装置实现了机电一体化，有利实现整体优化，提高产品质量和生产效率，缩短开发新产品的生产准备周期，加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革，同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。
参考文献：
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[3]陈菊华.浅析机电一体化技术及其应用[J].中国科技信息，2014，（05）。
论文作者:林忠良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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