總結(jié)是我們對過去一段時間的付出和努力的總結(jié)和肯定。如何應(yīng)對信息爆炸時代的信息過載和信息安全問題是我們需要思考的問題。總結(jié)是一個不斷進(jìn)步的過程,每一次總結(jié)都是在完善自己的過程中邁出的一步。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇一
機(jī)電一體化是機(jī)械、微、控制、機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1數(shù)字化。
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計、計算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
1.2智能化。
即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對話功能,設(shè)置智能i/o接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
1.3模塊化。
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時,可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
1.4網(wǎng)絡(luò)化。
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
1.5人性化。
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種享受,如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。
1.6微型化。
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(microelectronicmechanicalsystems,簡稱mems)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學(xué)berkeley分校研制出第一個微電機(jī)以來,國內(nèi)外在mems工藝、材料以及微觀機(jī)理方面取得了很大進(jìn)展,開發(fā)出各種mems器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等)。
1.7集成化。
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn),然后再通過軟、硬件將各個層次有機(jī)地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。
1.8帶源化。
是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機(jī)電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
1.9綠色化。
技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護(hù)環(huán)境,回歸,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時,產(chǎn)品可分解和再生利用。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇二
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目
錄
機(jī)電一體化是一項將系統(tǒng)技術(shù)、計算機(jī)信息處理技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等多項技術(shù)相互結(jié)合的系統(tǒng)工程,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。本文簡述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景發(fā)展歷程,明確了機(jī)電一體化技術(shù)對于機(jī)械制造業(yè)的整體行業(yè)發(fā)展所擁有的重要影響,并闡明了機(jī)電一體化技術(shù)在未來社會朝著智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化的方向發(fā)展。希望為機(jī)電制造業(yè)未來的發(fā)展方向起到了一定的指向作用。
緒論。
“機(jī)電一體化”在國外被稱為mechatronics是日本人在20世紀(jì)70年代初提出來的,它是用英文mechanics的前半部分和electron-ics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個新詞,意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。
機(jī)電一體化技術(shù)是在微型計算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展,向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透,機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),從系統(tǒng)理論出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo),以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎(chǔ),對各組成要素及其間的信息處理,接口耦合,運動傳遞,物質(zhì)運動,能量變換進(jìn)行研究,使得整個系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成,并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動,在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術(shù)。
1.3機(jī)電一體化技術(shù)五大組成要素與四大原則。
1.3.1、五大組成要素。
一個機(jī)電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成。(請參考機(jī)電之家機(jī)電一體化頻道)。
機(jī)械本體(結(jié)構(gòu)組成要素)。
是系統(tǒng)的所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu),一般包括有機(jī)身、框架、支撐、聯(lián)接等。
動力驅(qū)動部分(動力組成要素)。
依據(jù)系統(tǒng)控制要求,為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常運行。測試傳感部分(感知組成要素)。
對系統(tǒng)的運行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測,并變成可識別的信號,傳輸給信息處理單元,經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息??刂萍靶畔⑻幚聿糠郑毮芙M成要素)。
將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進(jìn)行集中、存儲、分析、加工處理后,按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個系統(tǒng)有目的的運行。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)(運動組成要素)。
根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令,完成規(guī)定的動作和功能。
構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。接口耦合:
兩個需要進(jìn)行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間,由于信息模式不同(數(shù)字量與模擬量,串行碼與并行碼,連續(xù)脈沖與序列脈沖等)無法直接傳遞和交換,必須通過接口耦合來實現(xiàn)。而兩個信號強(qiáng)弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間,也必須通過接口耦合后,才能匹配。變換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準(zhǔn)確的交換、傳遞,必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規(guī)范才行,因此接口耦合時就必須具有保證信息的邏輯控制功能,使信息按規(guī)定的模式進(jìn)行交換與傳遞。能量轉(zhuǎn)換:
兩個需要進(jìn)行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間,由于模式不同而無法直接進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和交流,必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換,能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器,驅(qū)動器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。信息控制:
在系統(tǒng)中,所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元,在軟、硬件的保證下,完成信息的采集、傳輸、儲存、分析、運算、判斷、決策,以達(dá)到信息控制的目的。對于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識獲得、推理機(jī)制以及自學(xué)習(xí)功能等知識驅(qū)動功能。運動傳遞:
運動傳遞使構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成要素之間,不同類型運動的變換與傳輸以及以運動控制為目的的優(yōu)化。
1、機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計算機(jī)輔助技術(shù),同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。
2、計算機(jī)與信息技術(shù)。
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機(jī)信息處理技術(shù)。
3、系統(tǒng)技術(shù)。
系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4、自動控制技術(shù)。
其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
5、傳感檢測技術(shù)。
傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動化程序就越高?,F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗,它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
6、伺服傳動技術(shù)包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機(jī)械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
第二章一體化發(fā)展歷程2.1一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢。
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,“機(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意。
2.1.1一體化”的發(fā)展歷程。
1、數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了“機(jī)電一體化”歷史的第一頁;
2、微電子技術(shù)為“機(jī)電一體化''帶來勃勃生機(jī);
3、可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機(jī)電一體化”提供了堅強(qiáng)基礎(chǔ);
4、激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使“機(jī)電一體化”躍上新臺階。
2.2.2”發(fā)展趨勢。
1、光機(jī)電一體化。一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。
2、配系統(tǒng)化——柔性化。未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息,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(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
3、全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4、“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”,而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割??磥?,機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
5、微型機(jī)電化——微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時,就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有:數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、cad/cam系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
機(jī)電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產(chǎn)品質(zhì)量,把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步;二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深層次工作。
隨和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,越來越多的產(chǎn)品智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化,這些產(chǎn)品除了要用到機(jī)械驅(qū)殼,還需要用電路來控制,電的部分已經(jīng)不再是簡單的開關(guān)電路,而是用大規(guī)模的集成電路,單片機(jī)、傳感器、可編程控制器等智能元件被用來和設(shè)備的機(jī)械部分想結(jié)合。單純的機(jī)械活著單純的電子已經(jīng)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要,漸漸地就出現(xiàn)了機(jī)電一體化這個學(xué)科。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計》的副刊上,到目前這個學(xué)科已經(jīng)逐漸成熟了。
機(jī)電一體化技術(shù)包含六個部分,它們分別是:第一,機(jī)械技術(shù)。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計算機(jī)輔助技術(shù),同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。第二,計算機(jī)與信息技術(shù)。其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機(jī)信息處理技術(shù)。
第三,系統(tǒng)技術(shù)。系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。第四,自動控制技術(shù)。其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
第五,傳感檢測技術(shù)。傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動化程序就越高?,F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗,它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
第六,伺服傳動技術(shù)。包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機(jī)械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由五個部分組成:機(jī)械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動力源。機(jī)械本體包括機(jī)架、機(jī)械連接、機(jī)械傳動等,它是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機(jī)械產(chǎn)品相比,機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)性能得到提高、功能得到增強(qiáng),這就要求機(jī)械本體在機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應(yīng),具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點;檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號檢測電路,其作用就是檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)工作過程中本身和外界環(huán)境有關(guān)參量的變化,并將信息傳遞給電子控制單元,電子控制單元根據(jù)檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制;電子控制單元又稱ecu(electricalcontrolunit),是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)將來自各傳感器的檢測信號和外部輸入命令進(jìn)行集中、存儲、計算、分析,根據(jù)信息處理結(jié)果,按照一定的程度和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個系統(tǒng)有目的地進(jìn)行;執(zhí)行器的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動機(jī)械部件的運動。執(zhí)行器是運動部件,通常采用電力驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和液壓驅(qū)動等幾種方式;動力源是機(jī)電一體化產(chǎn)品能量供應(yīng)部分,其作用是按照系統(tǒng)控制要求向機(jī)械系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能,以電能為主。
第三章21世紀(jì)機(jī)電一體化3.1機(jī)電一體化技術(shù)近期發(fā)展。
機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1、數(shù)字化。
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計、計算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
2、智能化。
即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對話功能,設(shè)置智能i/o接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
3、模塊化。
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時,可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
4、網(wǎng)絡(luò)化。
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
5、人性化。
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種藝術(shù)享受,如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。
6、微型化。
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(microelectronicmechanicalsystems,簡稱mems)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學(xué)berkeley分校研制出第一個微電機(jī)以來,國內(nèi)外在mems工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展,開發(fā)出各種mems器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等)。
7、集成化。
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn),然后再通過軟、硬件將各個層次有機(jī)地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。
8、帶源化。
是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機(jī)電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
9、綠色化。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護(hù)環(huán)境,回歸自然,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時,產(chǎn)品可分解和再生利用。
20世紀(jì)80年代開始,國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)開始興起,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),尤其是計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和市場競爭的日益激烈,使產(chǎn)品的科技含量更高,更新?lián)Q代速度日益加快,人們對商品需求更加多樣和高品質(zhì)化,所以傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)正在發(fā)生十分深刻的轉(zhuǎn)變,對產(chǎn)品的品質(zhì)、成本要求逐漸提高,而且對于企業(yè)來說,對其自身的交貨期、成本控制等方面都提出了更好的要求。我國為了適應(yīng)市場需要,對制造業(yè)的這場巨大而深刻的革命十分關(guān)注,認(rèn)為其既是機(jī)遇,也是挑戰(zhàn),近年來,我國在發(fā)達(dá)國家大量引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù),并且研發(fā)了一系列擁有我國獨立知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)電一體化產(chǎn)品和技術(shù),所以,雖然我國的機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比,仍有很大差距,但較之以前,具有更加系統(tǒng)化、智能化等方面的特點。
機(jī)電一體化已經(jīng)成為從產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修等全過程的技術(shù)系統(tǒng),其技術(shù)體系各學(xué)科間不斷融合,其學(xué)科的界限性逐漸變淡甚至消失。生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及最佳經(jīng)濟(jì)效果的追求,使先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生一系列技術(shù)與管理相結(jié)合的新的生產(chǎn)方式。計算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)、管理技術(shù)等的引入并與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為一個能駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程。發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的目的在于實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),并取得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
對于國外發(fā)達(dá)國家來說,由于其資金、技術(shù)和設(shè)備等方面的優(yōu)勢十分明顯,所產(chǎn)處的機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅質(zhì)量較高,并能更好的適應(yīng)市場多樣化需求,使獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益。但是,我國由于科技技術(shù)發(fā)展水平相對較低,需經(jīng)過一定時間后,其科技水平才能達(dá)到國際先進(jìn)水平。所以,在科技實力方面,需要在引進(jìn)國外先進(jìn)科技的前提下根據(jù)我國情況對其進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,并創(chuàng)造出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)手段,而在市場經(jīng)營和商業(yè)營銷方面,要促進(jìn)商品品質(zhì)的提升和發(fā)展,并且要獨立研發(fā)適合中國國情的、具有中國特色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并對于是市場歡迎的高技術(shù)的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品,需要投入大量的資金和技術(shù)力量進(jìn)行開發(fā),爭取利用這些商品擴(kuò)展市場,并在技術(shù)方面有巨大突破,為我國機(jī)電一體化技術(shù)的綜合持續(xù)發(fā)展提供更大的技術(shù)支持和儲備。
3.2.3工作面臨的形勢。
我國用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度。
我國用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。
我國用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重,有意義。在我國工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重。近年來我國的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè),優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機(jī)電一體化,開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革,而無須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時,可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來,實現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長,差距較大,許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求,每年進(jìn)口量都比較大,因此亟需發(fā)展。
我國在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品,促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代??偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。
總之,機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。
3.4.1加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計劃。
目前,我國從事“機(jī)電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,各主管部門的有關(guān)計劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問題,同時缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定出統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復(fù),生產(chǎn)上撞車!
3.4.2強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會”作用。
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到我國投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便;盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈;盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。
增大支持力度,在技術(shù)政策上,要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰;大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,對有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持,對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎勵等。
3.4.4突出發(fā)展重點,兼顧“兩個層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)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(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍,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(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機(jī))裝置,使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計之初,就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來進(jìn)行考慮,使“機(jī)械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。
機(jī)電一體化系統(tǒng)可分為機(jī)械和微電子系統(tǒng)兩大部分,各部分連接須具備一定條件,這個聯(lián)系條件通常稱為接口。各分系統(tǒng)又由各要素(子系統(tǒng))組成。本文以機(jī)電一體化控制系統(tǒng)(微電子系統(tǒng))為例,將接口分為人機(jī)與機(jī)電接口兩大類。
4.1機(jī)電接口。
由于機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上有很大差別,兩者間的聯(lián)系須通過機(jī)電接口進(jìn)行調(diào)整、匹配、緩沖,因此機(jī)電接口起著非常重要的作用:。
(3)進(jìn)行a/d或d/a轉(zhuǎn)換。當(dāng)被控對象的檢測和控制信號為模擬量時,必須在微機(jī)系統(tǒng)和被控對象之間設(shè)置a/d和d/a轉(zhuǎn)換電路,以保證微機(jī)所處理的數(shù)字量與被控的模擬量之間的匹配。
1、模擬信號輸入接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,反映被控對象運行狀態(tài)信號是傳感器或變送器的輸出信號,通常這些輸出信號是模擬電壓或電流信號(如位置檢測用的差動變壓器、溫度檢測用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉(zhuǎn)速檢測用的測速發(fā)電機(jī)等)計算機(jī)要對被控對象進(jìn)行控制,必須獲得反映系統(tǒng)運行的狀態(tài)信號,而計算機(jī)只能接受數(shù)字信號,要達(dá)到獲取信息的目的,就應(yīng)將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的接口——模擬信號輸入接口。
2、模擬信號輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,控制生產(chǎn)過程執(zhí)行器的信號通常是模擬電壓或電流信號,如交流電動機(jī)變頻調(diào)速、直流電動機(jī)調(diào)速器、滑差電動機(jī)調(diào)速器等。而計算機(jī)只能輸出數(shù)字信號,并通過運算產(chǎn)生控制信號,達(dá)到控制生產(chǎn)過程的目的,應(yīng)有將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號的接口——模擬信號輸出接口。任務(wù)是把計算機(jī)輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流信號,以便驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行器,達(dá)到控制對象的目的。模擬信號輸出接口一般由控制接口、數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器、多路模擬開關(guān)和功率放大器幾部分構(gòu)成。
3、開關(guān)信號通道接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中,需要經(jīng)常處理一類最基本的輸入/輸出信號,即數(shù)字量(開關(guān)量)信號包括:開關(guān)的閉合與斷開;指示燈的亮與滅;繼電器或接觸器的吸合與釋放;電動機(jī)的啟動與停止;閥門的打開與關(guān)閉等。這些信號的共同特征是以二進(jìn)制的邏輯“1”和“0”出現(xiàn)的。在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中,對應(yīng)二進(jìn)制數(shù)碼的每一位都可以代表生產(chǎn)過程中的一個狀態(tài),此狀態(tài)作為控制依據(jù)。
(1)輸入通道接口。開關(guān)信號輸入通道接口的任務(wù)是將來自控制過程的開關(guān)信號、邏輯電平信號以及一些系統(tǒng)設(shè)置開關(guān)信號傳送給計算機(jī)。這些信號實質(zhì)是一種電平各異的數(shù)字信號,所以開關(guān)信號輸入通道又稱為數(shù)字輸入通道(di)。由于開關(guān)信號只有兩種邏輯狀態(tài)“on”和“off”或數(shù)字信號“1”和“0”,但是其電平一般與計算機(jī)的數(shù)字電平不相同,與計算機(jī)連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過程噪聲隔離等設(shè)計問題,它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉(zhuǎn)換電路和地址譯碼電路等組成。
(2)輸出通道接口。開關(guān)信號輸出通道的作用是將計算機(jī)通過邏輯運算處理后的開關(guān)信號傳遞給開關(guān)執(zhí)行器(如繼電器或報警指示器)。它實質(zhì)是邏輯數(shù)字的輸出通道,又稱為數(shù)字輸出通道(do)。do通道接口設(shè)計主要考慮的是內(nèi)部與外部公共地隔離和驅(qū)動開關(guān)執(zhí)行器的功率。開關(guān)量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅(qū)動器和輸出口地址譯碼電路等組成。
4.2人機(jī)接口。
人機(jī)接口是操作者與機(jī)電系統(tǒng)(主要是控制微機(jī))之間進(jìn)行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向,可以分為輸入與輸出接口兩大類。機(jī)電系統(tǒng)通過輸出接口向操作者顯示系統(tǒng)的各種狀態(tài)、運行參數(shù)及結(jié)果等信息;另一方面,操作者通過輸入接口向機(jī)電系統(tǒng)輸入各種控制命令,干預(yù)系統(tǒng)的運行狀態(tài),以實現(xiàn)所要求的功能。
1、輸入接口。
(1)撥盤輸入接口。撥盤是機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見的一種輸入設(shè)備,若系統(tǒng)需要輸入少量的參數(shù),如修正系數(shù)、控制目標(biāo)等,采用撥盤較為方便,這種方式具有保持性。撥盤的種類很多,作為人機(jī)接口使用最方便的是十進(jìn)制輸入、bcd碼輸出的bcd碼撥盤。bcd碼撥盤可直接與控制微機(jī)的并行口或擴(kuò)展口相連,以bcd碼形式輸入信息。
(2)鍵盤輸入接口。鍵盤是一組按鍵集合,向計算機(jī)提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤有:。
1)編碼鍵盤,自動提供被按鍵的編碼(如ascii碼或二進(jìn)制碼);。
2)非編碼鍵盤,僅僅簡單地提供按鍵的通或斷(“0”或“1”電位),而按鍵的掃描和識別,則由設(shè)計的鍵盤程序來實現(xiàn)。前者使用方便,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高;后者電路簡單,便于設(shè)計。
2、輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,發(fā)光二極管顯示器(led)是典型的輸出設(shè)備,由于led顯示器結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性高、壽命長、價格便宜,因此使用廣泛。常用的led顯示器有7段發(fā)光二極管和點陣式led顯示器。7段led顯示器原理很簡單,是同名管腳上所加電平高低來控制發(fā)光二極管是否點亮而顯示不同字形的。點陣式led顯示器一般用來顯示復(fù)雜符號、字母及表格等,在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應(yīng)用。
機(jī)電一體化是在機(jī)械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù),并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)投入工業(yè)應(yīng)用環(huán)境運行時,系統(tǒng)總會受到電網(wǎng)、空間與周圍環(huán)境干擾。若系統(tǒng)抵御不住干擾的沖擊,各電氣功能模塊將不能進(jìn)行正常的工作,微機(jī)系統(tǒng)往往會因干擾產(chǎn)生程序“跑飛”,傳感器模塊將會輸出偽信號,功率驅(qū)動模塊將會輸出畸變的驅(qū)動信號,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作失常,最終導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生故障,甚至癱瘓。
5.1干擾源。
從干擾竄入系統(tǒng)的渠道來看,系統(tǒng)所受到的干擾源分為供電干擾、過程通道干擾、場干擾等。
1、供電干擾。
大功率設(shè)備會造成電網(wǎng)的嚴(yán)重污染,使得電網(wǎng)電壓大幅度地漲落、浪涌,大功率開關(guān)的通斷,電動機(jī)的啟停等原因,電網(wǎng)上常常出現(xiàn)很高的尖峰脈沖干擾。據(jù)統(tǒng)計,電源的投入、瞬時短路、欠壓、過壓、電網(wǎng)竄入的噪聲引起cpu誤動作及數(shù)據(jù)丟失占各種干擾的90%以上。
2、過程通道干擾。
過程通道干擾主要來源于長線傳輸。當(dāng)系統(tǒng)中有電氣設(shè)備漏電,接地系統(tǒng)不完善,或者傳感器測量部件絕緣不好等;及各通道的傳輸線如果處于同根電纜或捆扎在一起,尤其是將信號線與交流電源線處于同一根管道時,產(chǎn)生的共?;虿钅k妷憾紩绊懴到y(tǒng),使系統(tǒng)無法工作。
3、場干擾。
系統(tǒng)周圍的空間總存在著磁場、電磁場、靜電場,如太陽及天體輻射;廣播、電話、通訊發(fā)射臺的電磁波;周圍中頻設(shè)備發(fā)出的電磁輻射等。這些場干擾會通過電源或傳輸線影響各功能模塊的正常工作,使其中的電平發(fā)生變化或產(chǎn)生脈沖干擾信號。
5.2抗供電干擾的措施。
1、配電系統(tǒng)的抗干擾。
抑制供電干擾首先從配電系統(tǒng)上采取措施,其次可采用分立式供電方案,就是將組成系統(tǒng)各模塊分別用獨立的變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路構(gòu)成的直流電源供電,這樣就減少了集中供電的危險性,而且也減少了公共阻抗以及公共電源的相互耦合,提高了供電的可靠性,也有利于電源散熱。
2、利用電源監(jiān)視電路。
在配電系統(tǒng)中實施抗干擾措施是必不可少的,但這些仍難抵御微秒級的干擾脈沖及瞬態(tài)掉電,特別是后者屬于惡性干擾,可能產(chǎn)生嚴(yán)重的事故。因此應(yīng)采取進(jìn)一步的保護(hù)性措施,即使用電源監(jiān)視電路。電源監(jiān)視電路需具有監(jiān)視電源電壓瞬時短路、瞬間降壓和微秒級干擾及掉電的功能;及時輸出供cpu接受的復(fù)位信號及中斷信號等功能。
5.3場干擾的抑制。
防止場干擾的主要方法是良好的屏蔽和正確的接地。須注意以下問題:
(1)消除靜電干擾最簡單的方法是把感應(yīng)體接地,接地時要防止形成接地環(huán)路。
(2)為了防止電磁場干擾,可采用帶屏蔽層的信號線,并將屏蔽層單端接地。
(3)不要把導(dǎo)線的屏蔽層當(dāng)作信號線或公用線來使用。
(4)在布線方面,不要在電源電路和檢測、控制電路之間使用公用線,也不要在模擬電路和數(shù)字脈沖電路之間使用公用線,以免互相串?dāng)_。
5、軟件抗干擾技術(shù)。
各種形式的干擾最終會反映在系統(tǒng)的微機(jī)模塊中,導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集誤差、控制狀態(tài)失靈、存儲數(shù)據(jù)竄改以及程序運行失常等后果,雖然在系統(tǒng)硬件上采取了上述多種抗干擾措施,但仍然不能保證微機(jī)系統(tǒng)正常工作。因為軟件抗干擾是屬于微機(jī)系統(tǒng)的自身防御行為,實施軟件抗干擾的必要條件是:
(1)在干擾的作用下,微機(jī)硬件部分以及與其相連的各功能模塊不會受到任何損毀,或易損壞的單元設(shè)置有監(jiān)測狀態(tài)可查詢。
(2)系統(tǒng)的程序及固化常數(shù)不會因干擾的侵入而變化。
1)設(shè)置watchdog功能,由硬件配合,監(jiān)視軟件的運行情況,遇到故障進(jìn)行相應(yīng)的處理。
2)設(shè)置軟件陷阱,當(dāng)程序指針失控而使程序進(jìn)入非程序空間時,在該空間中設(shè)置攔截指令,使程序進(jìn)入陷阱,然后強(qiáng)迫其轉(zhuǎn)入初始狀地結(jié)合在一起,形成完整的系統(tǒng)。
機(jī)電一體化的核心技術(shù)主要包括信息處理技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、傳感器技術(shù)、傳動技術(shù)和自動控制技術(shù)。
6.1.2信息處理技術(shù)。
信息處理技術(shù)主要指的是計算機(jī)技術(shù),尤其是單片機(jī)技術(shù)。在機(jī)電一體化技術(shù)中“電”可以說是單片機(jī)技術(shù)、plc技術(shù)和通信技術(shù)的綜合體。
6.1.3機(jī)械制造技術(shù)。
機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)。機(jī)械制造技術(shù)包含了很多方面,如機(jī)械設(shè)計技術(shù)、機(jī)械制造,還是機(jī)械工藝,并且其在機(jī)電一體化方面都有很大的發(fā)展,并存在巨大的發(fā)展空間。
6.1.4傳感器技術(shù)。
傳感器技術(shù)是一種包括各種物理量的傳感器,尤其是具有“一器多感”功能的技術(shù)。近些年來“光纖傳感器”隨著科技的發(fā)展,取得了長足的進(jìn)步,這在很大程度上對近對機(jī)電一體化技術(shù)有巨大的作用。
6.1.5傳動技術(shù)。
傳動技術(shù)和傳動控制技術(shù)是在微電子技術(shù)的支持下機(jī)電業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),它包含電力傳動、液壓傳動、機(jī)械傳動、氣壓傳動和磁力傳動等方面。隨著技術(shù)手段的發(fā)展,這些傳統(tǒng)的技術(shù)能夠在更大程度上滿足人們需要的各種動作和功能。
6.1.6自動控制技術(shù)。
這是近年來最常用且發(fā)展最迅速的技術(shù)范疇。自動控制技術(shù)的代表技術(shù)手段是人工智能控制技術(shù),這項技術(shù)對機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生了巨大的作用。
結(jié)論。
機(jī)電一體化的發(fā)展歷程見證了人類走向了高科技的時代,機(jī)電一體化化的發(fā)展趨勢見證了人類對于高智能化的向往。
機(jī)電一體化不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)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(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
本篇介紹了機(jī)電一體化技術(shù)的由來,發(fā)展,應(yīng)用。接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而變得越來越重要;同時接口技術(shù)的研究也必然促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展。從某種意義上講,機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計,就是根據(jù)功能要求選擇了各部分后所進(jìn)行的接口設(shè)計。接口的好與壞直接影響到機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制性能,以及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性,因此接口技術(shù)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。機(jī)電一體化技術(shù)在以后會迅速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)。
[6]梁俊彥,李玉翔.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[j].科技資訊,2007。
此致
敬禮
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇三
隨著社會發(fā)展和工程應(yīng)用要求的不斷提高,現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品越來越朝著機(jī)電一體化的方向發(fā)展,同時,對機(jī)械產(chǎn)品的運動精度、控制穩(wěn)定性和零件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計等方面也提出了更高的要求。一方面,由于機(jī)電一體化產(chǎn)品是一個機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)強(qiáng)耦合的綜合系統(tǒng),其所包含的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間相互影響,兩者之間模型參數(shù)是否能夠有效匹配,直接影響到系統(tǒng)的整體性能表現(xiàn)。另一方面,系統(tǒng)動力學(xué)參數(shù)和控制系統(tǒng)參數(shù)的改變會對機(jī)構(gòu)性能產(chǎn)生影響,當(dāng)具體到機(jī)構(gòu)中某個關(guān)鍵零件時,這種影響成為不可忽略的因素,進(jìn)而影響到零件的受載情況和優(yōu)化設(shè)計結(jié)果。
傳統(tǒng)的設(shè)計方法不能很好的兼顧機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系,不能全面考慮機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和零件結(jié)構(gòu)拓?fù)渲g的相互影響,很難滿足實際的設(shè)計要求。因此,在機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)過程中,綜合考慮機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)與零件結(jié)構(gòu)拓?fù)渲g的關(guān)系十分必要,這對于機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)和零件優(yōu)化設(shè)計有著重要的意義。針對上述問題,本文以受控四桿機(jī)構(gòu)為研究對象,基于機(jī)電聯(lián)合仿真,給出了在一個優(yōu)化環(huán)節(jié)中同時考慮機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和零件結(jié)構(gòu)拓?fù)涞膮f(xié)同優(yōu)化流程。
首先,在adams軟件中建立四桿機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型,分析了動力學(xué)模型參數(shù)改變對機(jī)構(gòu)性能的影響,并在此基礎(chǔ)上對動力學(xué)模型進(jìn)行了優(yōu)化,得到新的動力學(xué)模型。然后,在matlab/simulink中建立四桿機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)模型,輸入階躍信號,利用工程常用的試湊法,以系統(tǒng)快速響應(yīng)為目標(biāo)對控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得到與機(jī)械系統(tǒng)相匹配的控制系統(tǒng)模型。最后,搭建adams與matlab/simulink的聯(lián)合仿真平臺,根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型是否優(yōu)化和控制系統(tǒng)參數(shù)是否優(yōu)化組合成四種不同情況,分別進(jìn)行聯(lián)合仿真分析,得到柔性連桿臂的應(yīng)變能和時間載荷歷程,并通過optistruct對連桿臂進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化。
對比機(jī)構(gòu)動力學(xué)性能、控制系統(tǒng)響應(yīng)曲線、連桿臂拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果以及應(yīng)變能曲線,驗證優(yōu)化后的效果。本文通過對受控四桿機(jī)構(gòu)的分析研究,實現(xiàn)了對機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和連桿臂結(jié)構(gòu)拓?fù)涞?協(xié)同優(yōu)化設(shè)計,達(dá)到了提高系統(tǒng)綜合性能的優(yōu)化目標(biāo),為機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)和對機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零件的優(yōu)化設(shè)計提供了有益參考。
關(guān)鍵詞:機(jī)電聯(lián)合仿真;pid控制;拓?fù)鋬?yōu)化;四桿機(jī)構(gòu)。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇四
引言
近幾十年來,中國機(jī)電工程類行業(yè)已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,同時這也是中國一直比較重視的工程項目。
而在這項工程實施過程中,相關(guān)機(jī)械設(shè)備的管理工作又是重中之重,如果不有效落實機(jī)械設(shè)備管理工作,整個工程的施工過程以及整體施工質(zhì)量都會受到嚴(yán)重的影響。
因此,分析研究機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作當(dāng)中存在的問題,采取有效措施解決這些問題,完善機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作,才能夠提升機(jī)電工程整體質(zhì)量水平。
1機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理存在的主要問題
1.1未建立健全完善的管理制度
很多情況下,為了趕工期,在許多機(jī)電工程施工過程中,相關(guān)的管理工作并沒有得到重視,特別是機(jī)械設(shè)備管理工作。
通常情況下,眾多施工單位機(jī)械設(shè)備相關(guān)管理人員都缺乏對本職工作的認(rèn)識和管理意識,對工作抱以一種無所謂的態(tài)度。
另外,很多管理人員沒有較高的思想政治覺悟,想的都是貪圖安逸,敷衍工作,造成管理工作總是不能得到落實。
無論什么企業(yè)單位,想要做好管理工作,都需要構(gòu)建一個較為完善合理的相關(guān)管理機(jī)制,特別對于機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作而言更是如此。
沒有建立準(zhǔn)確健全的相關(guān)管理規(guī)章制度,不能明確每一個相關(guān)管理工作人員能夠明確自身的工作內(nèi)容以及職責(zé),管理人員就沒有肩負(fù)法律責(zé)任,這樣管理工作人員就不會重視對管理工作就,導(dǎo)致機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作質(zhì)量水平無法得到提升。
1.2對機(jī)械設(shè)備的新舊處理不到位
目前,科技技術(shù)不斷發(fā)展,各種機(jī)械設(shè)備在快速更替,眼下許多機(jī)電工程施工單位的相關(guān)機(jī)械設(shè)備已經(jīng)顯得老舊不堪重負(fù)了。
更有甚者,一些施工單位的機(jī)械設(shè)備過于老化破舊,嚴(yán)重落后于目前的工程需求,以至于這些單位無承擔(dān)那些較先進(jìn)大型的機(jī)電工程,在一定程度上影響了單位的發(fā)展,制約了單位經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)增長。
針對這種情況,有些施工單位已經(jīng)在購置替換相關(guān)工程機(jī)械設(shè)備,有的從國外引進(jìn)了大量的先進(jìn)機(jī)械設(shè)備,使自身具備一定的市場競爭力。
可是,這些單位沒有結(jié)合自身的實際發(fā)展需求,更沒有制定好相關(guān)的機(jī)械設(shè)備改良替換計劃,致使許多購置工作都是盲目實施,花大量資金買來的機(jī)械設(shè)備實際上不能起到作用。
對于機(jī)械設(shè)備新舊處理不到位也是機(jī)械設(shè)備管理工作中十分嚴(yán)重的一個問題。
1.3相關(guān)管理工作人員缺少專業(yè)能力及素質(zhì)
很多的機(jī)電工程施工單位為了減少成本,在相關(guān)設(shè)備材料不能再削減的情況下,只有減少工作人員以最大化降低工程成本。
這就使得很多施工單位在管理工作方面大量減少工作人員,其中就包括機(jī)械設(shè)備管理相關(guān)人員。
這種情況致使施工過程中機(jī)械設(shè)備的管理人員嚴(yán)重缺失,實際工作沒有得到有效開展。
另一方面,很多施工單位在管理工作上實施隨便安排工作人員,所以在機(jī)械設(shè)備管理工作中出現(xiàn)了大量沒有相關(guān)工作經(jīng)驗和專業(yè)技術(shù)能力的人,這種情況已經(jīng)屢見不鮮了,其最終必定造成機(jī)械設(shè)備管理工作不能落到實處。
2加強(qiáng)機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理的策略
2.1建立健全完善的管理制度
任何一個企業(yè)單位想要搞好管理工作,無論是哪方面的管理工作,都必須要先構(gòu)建一個較為完善健全的管理機(jī)制體系,尤其在機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作上更是如此。
相關(guān)工程施工單位必須根據(jù)自身企業(yè)文化以及施工相關(guān)實際需求,建設(shè)一個合理有效且具有針對性的管理機(jī)制,以約束工作人員,使相關(guān)管理人員能夠認(rèn)清自己的工作本質(zhì)和肩負(fù)的責(zé)任。
另一點,配合著管理制度,大力開展思想政治教育培訓(xùn),強(qiáng)化管理人員的思想覺悟,提升管理工作人員自身的職業(yè)修養(yǎng),從而誠心投入到管理工作當(dāng)中。
例如,施工單位根據(jù)自身企業(yè)的文化歷史以及企業(yè)實際大小,建立一個符合自身實際需求的工程機(jī)械設(shè)備管理機(jī)制。
這個機(jī)制必須有嚴(yán)格的管理條款和考核制度,以強(qiáng)化要求相關(guān)管理工作人員認(rèn)真對待自己的工作。
與此同時,單位還需要定期組織相關(guān)管理工作人員進(jìn)行思想教育培訓(xùn),以提高員工的工作熱情。
通常這種培訓(xùn)可以以半年為一個期限落實開展,并且可以根據(jù)實際需求在每次工程施工之前開展一次。
2.2合理配置工程機(jī)械設(shè)備資源
在機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備的相關(guān)資源配置工作上也要注意合理實施管理,這個方面關(guān)系著單位的實際利益和長期發(fā)展的需求。
在相關(guān)配置管理工作中,需要清楚自身單位已有設(shè)備的實際情況,哪些設(shè)備需要更換,哪些只是需要維護(hù)修理。
在之后購置新設(shè)備的過程中,根據(jù)整合已有工程機(jī)械設(shè)備相關(guān)信息進(jìn)行針對性添置更替,嚴(yán)格把關(guān)購置過程,不僅要重視設(shè)備的質(zhì)量是否合格,還要注意購置的設(shè)備是否都是真正需要的。
在工程機(jī)械設(shè)備的購置工作上,必需先制定一個合理的購置計劃,并按照計劃落實執(zhí)行,要最大化利用已有資源,然后補(bǔ)充必需資源,這樣才能有效提升單位效益。
例如,某機(jī)電工程施工單位,經(jīng)過改革之后,在工程機(jī)械設(shè)備管理工作質(zhì)量上有了明顯提升。
特別是在機(jī)械設(shè)備的配置工作上,深入了解分析了單位已有設(shè)備資源的情況,一改以往胡亂購置的現(xiàn)象,將購置管理工作嚴(yán)格把控起來,使得已有設(shè)備得到最大化利用的同時,購置的新設(shè)備也是當(dāng)前最合適單位施工所需的。
通過這樣有計劃性的管理,使該企業(yè)在購置工作中省下一大筆不需要的開支,進(jìn)而使得單位的無意義消耗減少了7.6%,由于機(jī)械設(shè)備合理購置管理而增加的企業(yè)效益上升了4.1%,真正實現(xiàn)了利益最大化。
2.3強(qiáng)化相關(guān)管理人員的專業(yè)技能水平
想要有好的管理效果,就必須選用合適的管理人才,故此,機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作得以順利開展的一大重要元素就是管理人才的正確使用。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇五
當(dāng)前的社會發(fā)展中科學(xué)技術(shù)的重要應(yīng)用已經(jīng)成為各行業(yè)發(fā)展的主要動力,在這種情況下的機(jī)電工程項目建設(shè)也取得了很大的進(jìn)步。特別是信息化手段在機(jī)電工程項目中的應(yīng)用,逐漸的提升了機(jī)電工程項目的規(guī)?;透咝Щ\作水平。本文結(jié)合機(jī)電工程信息化發(fā)展特點,對機(jī)電工程信息化的建模和實施策略進(jìn)行了初步的分析,以供參考。
機(jī)電工程;項目;信息化建設(shè);策略
企業(yè)的發(fā)展離不開信息化的建設(shè),而信息化早已是整個社會進(jìn)步的大趨勢,從無紙化建設(shè)、局域網(wǎng)建設(shè)、互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),技術(shù)的發(fā)展日新月異,信息化建設(shè)也逐漸的系統(tǒng)化、精細(xì)化、科學(xué)化,反過來對企業(yè)其他各方面的建設(shè)起到了關(guān)鍵的重要,對企業(yè)內(nèi)部建設(shè)以及項目的推動提供了有力的支撐,信息化建設(shè)已經(jīng)成為企業(yè)建設(shè)非常重要的一部分,信息化不但能提高工作效率,溝通效率,還能降低企業(yè)運轉(zhuǎn)的成本,大數(shù)據(jù)技術(shù)出現(xiàn)后,能夠為企業(yè)的決策者提供更加有力的數(shù)據(jù)支持,決策參考依據(jù),提高企業(yè)的競爭力。
(1)信息量大且比較分散。大型的機(jī)電工程項目所涉及的信息量是非常大的,涵蓋設(shè)計,施工,監(jiān)督及設(shè)備相關(guān)的信息,這些信息不僅要保證全面還必須能夠具有清楚的分類來滿足相關(guān)單位的需求和信息流通。同時,機(jī)電建設(shè)過程中的招投標(biāo)及工程量的信息儲存和管理也是比較分散且復(fù)雜的。(2)機(jī)電工程信息量種類繁多。機(jī)電工程的信息化建設(shè)以結(jié)構(gòu)信息和分結(jié)構(gòu)信息為主,結(jié)構(gòu)化的信息成本管理,施工進(jìn)度及質(zhì)量相等方面的信息。非結(jié)構(gòu)信息以實際項目的文件、檔案及一些音頻信息數(shù)據(jù)為主。兩類信息的相互協(xié)調(diào)和配合才能確保整體幾點工程項目的順利實施,提升機(jī)電工程施工效率。(3)信息具有動態(tài)發(fā)展變化特征。機(jī)電工程信息的收集和管理不是一朝一夕就能完成的事情,同時也不是靠局部的信息收集就能完成的。這就使得機(jī)電工程信息具有時空和位置上的動態(tài)變化特征。另一方面,機(jī)電工程的信息化建設(shè)使一個連續(xù)完整的過程,正因為信息的動態(tài)發(fā)展特征,使得信息管理處于動態(tài)的變化之中,這就必須依靠管理者能夠及時的根據(jù)信息的變化做好合理的工作統(tǒng)籌。
(1)總體信息系統(tǒng)模型的創(chuàng)建。信息系統(tǒng)的建設(shè)以集成信息為基礎(chǔ),通過信息的共享和交換來提供平臺支持,從而實現(xiàn)了對信息的集成化管理模式。以這個角度的機(jī)電項目運行管理模式的實施就是實現(xiàn)對項目全生命周期的綜合管理。通過對傳統(tǒng)管理模式的創(chuàng)新和整合,來確保機(jī)電項目運行的規(guī)范性和統(tǒng)一性。信息化整體模型的創(chuàng)建,能夠?qū)C(jī)電工程實施中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并實現(xiàn)其數(shù)據(jù)、功能及業(yè)務(wù)模型的創(chuàng)建。然后再以這些模型為基礎(chǔ)來實現(xiàn)系統(tǒng)化的模型整合。在總體結(jié)構(gòu)模型搭建基礎(chǔ)上就可以實現(xiàn)了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)環(huán)境搭建,從而能夠使得復(fù)雜的信息資源得到有效的整合。(2)項目信息管理模型的創(chuàng)建。機(jī)電項目的信心管理標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)管理的核心。通過項目管理信息的集成模型創(chuàng)建,主要是為了改變當(dāng)前機(jī)電工程項目的管理現(xiàn)狀,來形成一個比較有效的項目管理綜合平臺。模型的創(chuàng)建,首先要以信息資源的全面規(guī)劃為基礎(chǔ),其次,要結(jié)合機(jī)電項目的管理需求進(jìn)行項目信息的分割,并要合理控制各分割項目之間的.接口設(shè)置,確保信息能夠通過管理平臺自由的傳輸。最后,當(dāng)機(jī)電項目信息管理體系初具模型后要進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)模型的確定,同時對機(jī)電工程項目壽命進(jìn)行分析。整體的結(jié)構(gòu)模型既要包含系統(tǒng)應(yīng)用模型,還應(yīng)該體現(xiàn)主體數(shù)據(jù)核心,只有這樣才能夠保障機(jī)電工程項目的綜合管理是按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的。
(1)機(jī)電信息信息化技術(shù)的路線實施。對于機(jī)電工程的信息化建設(shè)而言,要想達(dá)成理想的建設(shè)目標(biāo),必須首先要對信息化管理的技術(shù)路線進(jìn)行完善的建設(shè)考慮。機(jī)電項目的技術(shù)線路布設(shè)以實際的信息資源規(guī)劃為依據(jù),來對整體機(jī)電項目需求信息的細(xì)致分析。然后結(jié)合每個業(yè)務(wù)模塊的決策、管理及執(zhí)行需求來進(jìn)行模塊功能的具體描述。最后通過這些數(shù)據(jù)和信息的有效整合來實現(xiàn)項目資源的合理規(guī)劃。(2)建立信息化管理的保障體系。機(jī)電工程的項目信息化建設(shè)首先要形成具體的保障管理體系。要想實現(xiàn)對機(jī)電工程多樣信息的有效管理和運用,就必須能夠?qū)π畔⒌馁Y源實行統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化的管理,并堅持市場導(dǎo)向和服務(wù)管理原則。同時各工程單位和企業(yè)還應(yīng)該以信息化管理體系為基礎(chǔ)建立對應(yīng)的管理小組,來實現(xiàn)對信息的統(tǒng)籌資源規(guī)劃和框架規(guī)范管理。對于技術(shù)保障體系的建設(shè)來說,其保障的范圍是比較廣的,各種保障體系的工具應(yīng)該能夠滿足系統(tǒng)的動態(tài)變化需求,通過各信息和業(yè)務(wù)模塊的最大職能發(fā)揮來保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。信息共享還要以提供方便的數(shù)據(jù)查詢和文件下載功能為原則。各部門之間通過良好的技術(shù)支持來獲得更加便利的信息交換和業(yè)務(wù)開展。(3)建立針對機(jī)電工程項目的風(fēng)險管理系統(tǒng)。機(jī)電工程項目的信息化建設(shè)必須有比較完善的風(fēng)險管理系統(tǒng)來做支撐。信息的風(fēng)險管理就是要對機(jī)電工程項目運行中的各種風(fēng)險因子進(jìn)行明確的鑒定和分析。并通過對風(fēng)險的等級評定來形成有效的風(fēng)險控制策略。在工程實施之前,要針對風(fēng)險評估進(jìn)行應(yīng)急方案的制定,將各類風(fēng)險發(fā)生的概率降到最低。同時,為確保風(fēng)險管理系統(tǒng)能夠落實有效,相關(guān)部門還應(yīng)該建立對應(yīng)的風(fēng)險評估和管理系統(tǒng),實施的進(jìn)行項目運行狀況的檢查,以系統(tǒng)化的風(fēng)險管理來保障機(jī)電工程信息化建設(shè)的順利開展。
總而言之,基于機(jī)電工程項目的當(dāng)前信息管理,已經(jīng)逐漸的呈現(xiàn)了共享性和實時性的基本特征。通過對其進(jìn)行信息化的管理實施,能夠使機(jī)電項目的運行流程更加優(yōu)化,管理成本得到有效的控制,從而可以在確保機(jī)電運行高效性和現(xiàn)代化方面得以順利的實現(xiàn),最終也就能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電企業(yè)的總體社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇六
【論文關(guān)鍵詞】人才培養(yǎng)機(jī)械電子工程三維課程體系創(chuàng)新模式。
【論文摘要】機(jī)械電子工程是機(jī)械、電子、計算機(jī)和自動控制等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù),常被稱為機(jī)電一體化技術(shù),它代表著機(jī)械工程技術(shù)革命的前沿方向。
其發(fā)展基礎(chǔ)是要有。
1.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵和要求。
所謂創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,是指在新的教育思想和新的教育理論指導(dǎo)下,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的全面發(fā)展復(fù)合型人才為基本取向的教育教學(xué)內(nèi)容和方法體系的總稱。
按照人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)設(shè)置、課程體系、教學(xué)方法等方面有其特有的要求。
1.1培養(yǎng)目標(biāo)要求。
培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的高級專門人才,重點突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
1.2專業(yè)設(shè)置要求。
按照“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)”的要求,厚實公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、人文社會科學(xué)基礎(chǔ),設(shè)置大學(xué)科、寬口徑的專業(yè),從根本上改變傳統(tǒng)的專業(yè)面過窄的局面。
1.3課程體系要求。
按照“拓寬基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、增強(qiáng)實踐”的要求,辯證地處理好基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實踐教學(xué)的關(guān)系,重視學(xué)生實踐能力和研究能力的提高。
與此同時,要增開跨學(xué)科、跨專業(yè)的課程,拓寬學(xué)生知識面,開闊學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新能力。
1.4教學(xué)方法要求。
著力體現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新,確立學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,發(fā)展學(xué)生的個性。
2.機(jī)械電子工程創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀分析。
首先,從學(xué)生的角度看,參加創(chuàng)新活動常常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,剛開始參與時一哄而上,人數(shù)眾多,且熱情高漲,但往往善始者繁,克終者寡,五分鐘熱血的情況屢見不鮮。
也有很多機(jī)電類學(xué)生從事課外科技活動粗枝大葉的多,小打小鬧的多,起點較低。
大多數(shù)學(xué)生參加課外科技活動僅是靠短時間的突擊來完成,追求短、平、快,缺少明確的學(xué)習(xí)目的和端正態(tài)度,達(dá)不到知識的積累和實踐經(jīng)驗總結(jié)的目的。
這顯示了我國創(chuàng)新教育的差距。
創(chuàng)新理念遠(yuǎn)未能得到有效的貫徹,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的目標(biāo)和動力,說明高校在創(chuàng)新理念的貫徹與培養(yǎng)上還是欠缺力度,做得還是不夠。
其次,從參與創(chuàng)新活動的學(xué)生所具備的基礎(chǔ)知識與實踐能力上看,當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有下降的趨勢,主要體現(xiàn)在以下方面:一是設(shè)計與繪圖能力不足。
學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)盲目,導(dǎo)致基本功底不扎實,同時對傳統(tǒng)機(jī)械方面的知識有排斥心理,一味地崇尚電子、控制、軟件等所謂的流行專業(yè);二是新技術(shù)、新手段、新方法應(yīng)用不夠。
學(xué)生往往只知道那些教科書或老師講授過經(jīng)典的設(shè)計方法與案例,相關(guān)領(lǐng)域新的思想與理念很淡薄;三是學(xué)生動手能力較弱,實驗?zāi)芰^差。
還有,教師和學(xué)生是創(chuàng)新教育的兩個主體,而教育體制是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。
近些年老師壓力陡增,大都面臨著科研、教學(xué)雙重任務(wù),面對教學(xué)評估、項目經(jīng)費任務(wù)等已經(jīng)焦頭爛額,而指導(dǎo)學(xué)生的工作量評價較低,這導(dǎo)致指導(dǎo)學(xué)生在一定程度上成為了老師的負(fù)擔(dān);對學(xué)生而言,舊有的教學(xué)模式,重書本重理論,輕實踐輕動手,導(dǎo)致學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)上浮躁,基本功和實踐能力差;面臨越來越大的競爭和就業(yè)的壓力,也顯得無所適從。
一個良好的體制環(huán)境是創(chuàng)新教育朝著健康方向發(fā)展的土壤。
3.機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新。
近年來,通過廣泛調(diào)研就業(yè)崗位群工作范圍和技術(shù)領(lǐng)域,分析人才知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu),以社會人才市場現(xiàn)實與未來發(fā)展對人才的有效需求為導(dǎo)向、以職業(yè)崗位(群)能力需求為依據(jù),從而確定畢業(yè)生綜合技術(shù)應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)和應(yīng)有的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu),形成了“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)體系,構(gòu)建了“相互平行、融合交叉的理論和實踐教學(xué)體系”,創(chuàng)建了“核心技術(shù)一體化”的教學(xué)模式。
(1)“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)機(jī)械電子學(xué)科是基于機(jī)械、電子、計算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的新學(xué)科,所以加強(qiáng)理論體系和教學(xué)體系的研究具有重大的現(xiàn)實意義。
課程結(jié)構(gòu)體系分為基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)教學(xué)、專長教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計與專業(yè)實習(xí)四個層面;基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和主體學(xué)習(xí)兩個階段。
在整個三年教學(xué)時問內(nèi),專業(yè)技能實踐培訓(xùn)模塊貫穿始終。
以機(jī)電一體化專業(yè)為例,“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段為第一、二兩個學(xué)期,學(xué)生除進(jìn)行公共課學(xué)習(xí)之外,主要學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程。
專長學(xué)習(xí)是專業(yè)能力培養(yǎng)的深化,學(xué)生將學(xué)習(xí)到該專業(yè)中最新、最具特色的專業(yè)知識和技能。
專業(yè)學(xué)習(xí)和專長學(xué)習(xí)中,學(xué)生將利用相關(guān)的實訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行專門化技能實訓(xùn)模塊的培訓(xùn),這些模塊包含了機(jī)電一體化領(lǐng)域內(nèi)的最新應(yīng)用技術(shù),大量采用“實例”和“真實環(huán)境”方式培訓(xùn)。
學(xué)生動手、動腦相結(jié)合,專業(yè)能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合,獨立思考、獨立探索能力培養(yǎng)同集體協(xié)作、共同交流能力培養(yǎng)相結(jié)合。
(2)相互平行、融合交叉的理論和實踐教學(xué)體系開展課外制作活動是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的最佳實踐活動之一,特別是對機(jī)電專業(yè)學(xué)生來說,是開展專業(yè)知識綜合應(yīng)用能力訓(xùn)練的最佳平臺。
將課程進(jìn)行有機(jī)整合,形成了上下貫通的理論和實踐教學(xué)體系,兩個教學(xué)體系相互平行,融合交叉,把技術(shù)的綜合應(yīng)用能力、實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為交叉點和教學(xué)重點。
相互平行,是指兩套體系的教學(xué)計劃相互平行,課程流程相互平行;相互融合,是指課程知識內(nèi)容與技術(shù)、技能培養(yǎng)相互融合,理論和實踐教學(xué)場所相互融合;相互交叉,是指兩套體系的功能相互交叉,知識、技術(shù)和技能培養(yǎng)的落腳點相互交叉。
(3)“核心技術(shù)一體化”教學(xué)模式“是以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為中心,以核心技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為重點,將理論與實驗、實訓(xùn)相結(jié)合,以課堂與實驗(實訓(xùn))室、實習(xí)車間、工廠車間四點為交叉網(wǎng)絡(luò)的一體化教學(xué)模式。
在本專業(yè)的課程體系中,嘗試構(gòu)建“可編程控制技術(shù)”、“驅(qū)動技術(shù)”、“傳感技術(shù)”等核心技術(shù)。
為了突出對學(xué)生在這些反映工業(yè)自動化技術(shù)最具代表性和先進(jìn)性的技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng),我們構(gòu)建了針對這些核心技術(shù)的一體化教學(xué)模式。
理論教學(xué)與學(xué)生上機(jī)編程、調(diào)試相結(jié)合,動腦與動手相結(jié)合,使學(xué)生能夠較完整地掌握plc的基本原理、程序編制、程序操作和故障診斷技術(shù)。
該課程設(shè)置使學(xué)生既掌握了plc基本知識和程序操作,同時在相關(guān)專業(yè)課中又涉及到plc在不同場合的應(yīng)用,而在相關(guān)實訓(xùn)模塊課中學(xué)生將plc技術(shù)綜合應(yīng)用到各種不同的生產(chǎn)環(huán)境中去。
在每個實訓(xùn)室都有一種主要技術(shù)單元,同時,還有其它技術(shù)單元出現(xiàn),賓主相擁,多次重復(fù),但角度不同,強(qiáng)調(diào)的應(yīng)用領(lǐng)域和水平不同。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇七
機(jī)電一體化技術(shù)對現(xiàn)代科技的影響至關(guān)重要,它是現(xiàn)代科技發(fā)展的必然結(jié)果,其逐步的成為了目前一切經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)不可或缺的一部分,本文對其未來的發(fā)展趨勢以及在各個領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用作了簡要討論,證明了,幾點一體化技術(shù)在目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用。
機(jī)電一體化技術(shù)帶動了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)實現(xiàn)自動化提供了可能,其發(fā)展和使用大大的降低了生產(chǎn)經(jīng)營過程中的人力耗費,同時降低了在工作中的危險系數(shù),為我國的煤礦、建筑等許多產(chǎn)業(yè)帶來了很好地效益,因此對機(jī)電一體化的研究至關(guān)重要,加強(qiáng)其發(fā)展及推廣力度,加大在企業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
從總體上看,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展可以分成三個階段:二十世紀(jì)六十年代以前可以視為第一階段,運用機(jī)電一體化技術(shù)開發(fā)出來的產(chǎn)品不能夠被廣泛的推廣。但是,人們在有意無意的情況卜己經(jīng)開始運用簡單的電r技術(shù)來完善產(chǎn)品的機(jī)械性能了尤其是在戰(zhàn)爭時期,電子技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品的完美結(jié)合,使得這項軍用技術(shù)發(fā)揮出了重要的作用戰(zhàn)爭結(jié)束后,這項技術(shù)由以前的軍用轉(zhuǎn)變?yōu)槊裼?,促進(jìn)了戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展第二階段的發(fā)展是在二十世紀(jì)七八十年代,在這一發(fā)展時期,幾電一體化技術(shù)不僅得到了來自通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)等提供的技術(shù)基礎(chǔ),而且由于微型計算機(jī)和大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展,機(jī)電一體化還得到了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)由此可見,蓬勃發(fā)展的機(jī)電一體化技術(shù)必將運用于國內(nèi)外的各行各業(yè)中。
二十世紀(jì)九十年代以來,機(jī)電一體化技術(shù)己經(jīng)開始向智能化的新階段邁進(jìn)在這個深入發(fā)展的階段里,一些人上智能技術(shù)、光纖技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如雨后春筍般的迅速發(fā)展,給機(jī)電一體化技術(shù)打開了一片新的發(fā)展天地除此之外,機(jī)電一體化技術(shù)還涵蓋了光學(xué)、通信技術(shù)以及微細(xì)加上技術(shù)等。
(一)綠色化。
在如今高科技技術(shù)飛速發(fā)展的時代背景下,人們對生活水平的要求越來越高,在我們享受著美好環(huán)境帶來的快樂的同時,也要主要對其環(huán)境的保護(hù),避免生態(tài)環(huán)境的破壞以及物質(zhì)資源的減少。所以,工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的綠色化標(biāo)準(zhǔn)越來越受我們共同追求的目標(biāo)。一切綠色機(jī)電一體化的技術(shù)產(chǎn)品在當(dāng)今時代一定會非常受歡迎,并且也將很好地發(fā)揮出其作用。
(二)智能化。
如今是一個智能化水平相對比較高的社會,要想跟隨上社會的步伐,就要在機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中加入人工智能,實現(xiàn)機(jī)電一體化的智能化。其實現(xiàn)智能化的方法包括加設(shè)一些控制理論基礎(chǔ)以及引進(jìn)源自于多方面的思維和方法。比如說:計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、心理學(xué)等,雖然說機(jī)電一體化的產(chǎn)品是無法達(dá)到與人同等智能水平的,不過其中高性能的微處理器具是絕對可以生產(chǎn)出低級智能產(chǎn)品的。
(三)網(wǎng)絡(luò)化。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展給我們的日常生活帶來了很多的方便,而且由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高科技性能其在工業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)等方面都有所涉及。伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展普及,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的高科技技術(shù)也在影響著我們的生活。比如說機(jī)電一體化體系中產(chǎn)品的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備在很多的領(lǐng)域當(dāng)中都有所體現(xiàn),隨著計算機(jī)技術(shù)的使用和不斷推廣,使得人們足不出戶就可以很好地享受到其機(jī)電一體化技術(shù)帶來的優(yōu)越特性,所以機(jī)電一體化技術(shù)逐步的走向網(wǎng)絡(luò)化是必然的發(fā)展趨勢。
(四)模塊化。
機(jī)電一體化向模塊化方向的發(fā)展是一項非常重要而且很艱巨的工作。機(jī)電一體化中的各項內(nèi)容種類繁多,要想對其進(jìn)行任何研究或者進(jìn)行開發(fā)其難度都很大,因此將機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行模塊分割,劃分單元是非常重要的,這不僅是一項非常困難而又復(fù)雜的工作,而且也是一項非常具有發(fā)展前景的工作。
(一)在建筑材料中的應(yīng)用。
當(dāng)前在我國對一切施工建設(shè)的要求規(guī)格不斷地提高,而且對建筑材料的生產(chǎn)的要求更是嚴(yán)格,所以這就意味著,對施工單位的選擇首先就是要考慮機(jī)電一體化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),因為,機(jī)電一體化的技術(shù)是一項綜合性很強(qiáng)的技術(shù),它的高質(zhì)量、多功能等特點都對建筑材料的生產(chǎn)有著非常重要的作用,除此之外,材料的級配控制對目前建筑質(zhì)量影響非常重要,如果級配控制出現(xiàn)錯誤則必然會使得建筑工程的使用壽命降低,并且還會存在嚴(yán)重的安全隱患,機(jī)電一體化技術(shù)可以幫助完成級配的完美控制,使得其誤差能夠降到最小。
(二)在現(xiàn)代制造業(yè)方面的應(yīng)用。
現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展主要強(qiáng)調(diào)盡量減小人力,通過機(jī)器來完成一切工作,機(jī)電一體化的應(yīng)用對現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起到了很好地促進(jìn)作用。就比如說li/mno2的扣式電池在生產(chǎn)時就需要plc控制技術(shù)對其進(jìn)行控制,如果在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障,則plc控制系統(tǒng)將會自動的進(jìn)行報警,而且如果生產(chǎn)出不合格的產(chǎn)品系統(tǒng)也會自動的將其剔除,這不僅提高了加工精度的同時也減小了人力,對現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起到了很好地促進(jìn)作用。
(三)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用。
在鋼鐵的企業(yè)中的應(yīng)用又包括分布式、開放式和計算機(jī)集成幾部分。分布式的控制系統(tǒng)將分布在鋼廠中的各操作系統(tǒng)通過電腦對其控制、管理、檢測,這一技術(shù)具有安全性相當(dāng)高的特點,起引領(lǐng)了機(jī)電一體化的發(fā)展潮流。開放式的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了有效資源的共享以及高科技技術(shù)的交流,從而促進(jìn)了企業(yè)的共同發(fā)展。計算機(jī)的集成應(yīng)用以及未來的推廣對企業(yè)在國際市場中的發(fā)展有著良好的作用,有助于企業(yè)國際地位的提高。
(四)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用。
大家都知道,煤礦是一項地下工作,其具有非常高的危險系數(shù),惡劣的自然環(huán)境以及隨時可能發(fā)生的自然災(zāi)害對任何一位煤礦工作者來說都是嚴(yán)重的威脅,因此,在世界各國都在盡力的建設(shè)一套可以完全代替人力高科技技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)就可以完成這一項任務(wù),它可以自動的完成地下任務(wù),實現(xiàn)完全的自動化。
機(jī)電一體化技術(shù)對現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展起著關(guān)鍵的影響作用,其高科技技術(shù)在各大行業(yè)都有所發(fā)展和使用,帶動了我國的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,其使用不僅實現(xiàn)了低勞動力、提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,尤其是在煤礦方面的應(yīng)用對意義重大。因此要加大對機(jī)電一體化在各行業(yè)的發(fā)展,真正的實現(xiàn)推廣,為我國帶來更好的社會以及經(jīng)濟(jì)效益。
[1]孟慶春。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[j].科技情報開發(fā)與科技,2012(01).
[2]王曉勇。解析機(jī)電一體化技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用展望[j].科技傳播,2013(06).
[3]孫素閃。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和未來發(fā)展[j].科技向?qū)В?011(30).
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇八
姓名:cnrencai。
學(xué)號:1037。
班級:機(jī)電***。
1、選題依據(jù)(選題意義、準(zhǔn)備和基礎(chǔ)等)。
機(jī)電一體化產(chǎn)品廣泛應(yīng)用各種加工業(yè),切割技術(shù)也有了飛速的發(fā)展,手工切割已經(jīng)適應(yīng)不了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。如今已進(jìn)入以通用機(jī)械時代。幾十年來,切割技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍,設(shè)計在不斷的修改,品種也在不斷的增加,應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。而目前市面上有很多型號的棒料切割機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)節(jié),維修不方便,生產(chǎn)效率低,智能化低等不足。
2、內(nèi)容綜述(目標(biāo)、主要內(nèi)容、擬解決的重點問題等)。
1.對于板材切割機(jī)切割過程,如:上料-壓緊-切割-調(diào)整-再切割-切割完畢-松開板材這一系列工作流程的plc半自動控制。讓對于操作人員人數(shù)的要求變得最小,并且可以使操作人員不用一直守在機(jī)器旁邊。這里主要研究的就是plc的控制過程,以及程序的書寫。2.實現(xiàn)在板材切割過程中,根據(jù)不同的材質(zhì),不同厚度的材料實現(xiàn)主電動機(jī)以及平臺拖動電機(jī)的變頻調(diào)速。一方面延長機(jī)器的使用壽命:另一方面提高切割質(zhì)量。這里涉及到的研究項目包括厚度傳感器的使用和變頻調(diào)速器的應(yīng)用研究。3.對于板材切割機(jī)使用過程中的安全控制。在操作人員不能完全顧及的情況下,保證機(jī)器的安全穩(wěn)定的半自動運行。
3、方法和思路(研究方法或工作方案)。
1.與指導(dǎo)老師溝通,確定課題的研究方向和主要內(nèi)容;。
2.根據(jù)研究內(nèi)容及方向開始對原始材料進(jìn)行收集;收集對象包括圖書,期刊,論文,網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)等;收集范圍包括圖書館,網(wǎng)絡(luò),書店等。
3.對于所收集材料進(jìn)行分析,并根據(jù)材料的不同做好分類,留下好的有用的材料;。
4.根據(jù)已有材料,完成基于plc控制板材切割機(jī)的設(shè)計初步構(gòu)思;。
5.結(jié)合研究方向和材料的收集情況,在初步構(gòu)思的基礎(chǔ)上完成對于方案的初步設(shè)計。
6.對初步設(shè)計進(jìn)行實際應(yīng)用討論,根據(jù)設(shè)計的可實施性以及可能出現(xiàn)的特殊情況,完成對于初步設(shè)計的修改和加工。
7.最后,對已修改的設(shè)計進(jìn)行再一次的實際應(yīng)用論證,結(jié)合生產(chǎn)實際,完成對于設(shè)計的定型處理。其中對于材料的收集要以對板材切割機(jī)的實際運行為主,結(jié)合實際生產(chǎn),查找相關(guān)的實體內(nèi)容和參考文獻(xiàn)。
4、畢業(yè)項目提綱。
當(dāng)今時代正是中國發(fā)展的黃金時代,中國又是一個發(fā)展中國家,要想謀求更大的發(fā)展,行業(yè)的轉(zhuǎn)型是一定的,所以輕工業(yè)的轉(zhuǎn)型,重工業(yè)與機(jī)械制造的行業(yè)的重視是必然的。就這一點來看,讓我們清晰看到機(jī)械行業(yè)的發(fā)展前景有著如此大的潛力。它與其他行業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,越來越多的產(chǎn)品智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化,單純的機(jī)械已經(jīng)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要,漸漸地就出現(xiàn)了機(jī)電一體化,現(xiàn)代機(jī)械的機(jī)電一體化的目標(biāo)是綜合利用機(jī)、電、信息、控制等各方面的相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢,揚(yáng)長避短以達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化的效果,取得顯著地社會效益和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
5、參考文獻(xiàn)。
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[4]劉鴻文。材料力學(xué)[m].4版。北京:高等教育出版社,.5.
[5]孫恒。機(jī)械原理[m].8版。北京:高等教育出版社,.5.
[6]陳建明。電氣控制與plc應(yīng)用練習(xí)與實踐[m].4版。北京:電子工業(yè)出版社,.2.
6、指導(dǎo)教師意見。
指導(dǎo)教師簽名:中國人才網(wǎng)。
**年**月**日。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇九
本文以電廠300mw機(jī)組使用的上海汽輪機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的汽輪機(jī)為例,介紹其系統(tǒng)機(jī)構(gòu)、調(diào)試要點和實現(xiàn)功能。
近年來,300mw機(jī)組在我國得到了廣泛的應(yīng)用。
為保證電力系統(tǒng)的安全運行,國內(nèi)的大型機(jī)組均使用電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行控制,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制、同步并網(wǎng)、負(fù)荷控制等能。
改變了系統(tǒng)的適應(yīng)性和靈活性,提高了控制能力和控制效果,大大提高了發(fā)電機(jī)組的自動化水平[1]。
本文以電廠300mw機(jī)組使用的上海汽輪機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的汽輪機(jī)為例,介紹其系統(tǒng)機(jī)構(gòu)、調(diào)試要點和實現(xiàn)功能。
1、系統(tǒng)簡介。
具有獨立的分散控制系統(tǒng)、監(jiān)控技術(shù)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng),能夠滿足各個生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)π畔⒐芾砗瓦^程控制的需求。
系統(tǒng)采用合理的軟、硬件功能配置和模塊化設(shè)計,具有易于擴(kuò)展的能力,將離線和在線調(diào)試集中于一體,便于調(diào)試及修改,設(shè)備的各個控制相對對立。
由高速數(shù)據(jù)網(wǎng)、dpu以及連接在網(wǎng)上的人機(jī)接口站組成,采用開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計了冗余tcp/ip網(wǎng)絡(luò)結(jié)點在不同類型的站。
其中,汽輪機(jī)系統(tǒng)的功能模件組成了一個過程控制單元,,包括汽機(jī)基本控制、超速保護(hù)和汽機(jī)自啟停3個功能,并分別由3個冗余的功能控制器和相應(yīng)的功能子模件完成。
其硬件配置圖如下:
圖一汽輪機(jī)硬件配置。
機(jī)組的汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)操作員站是基于windowsnt環(huán)境下的人機(jī)系統(tǒng),具有界面友好、操作方便的特點。
共設(shè)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(jiān)控畫面實施檢測汽輪機(jī)的運行。
2、控制功能。
汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制功能由3對冗余的brcl00控制器實現(xiàn),主要控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率,通過gv、tv、rsv和iv實現(xiàn),同時還具備防止汽機(jī)超速的保護(hù)邏輯。
主要功能包括超速保護(hù)、基本控制和自啟停,3部分之間既相互獨立,又通過對總線的控制交換控制信息。
2.1超速保護(hù)。
這部分的作用主要是超保護(hù)邏輯、deh跳閘邏輯及超速試驗選擇邏輯、提供有開關(guān)狀態(tài)及汽機(jī)自動停機(jī)掛閘狀態(tài)三選二、轉(zhuǎn)速三選二,控制著opc電磁閥,,并匯總deh跳閘信號通過接線將其送到ets[2]。
能夠有效防止汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速飛快上升,維持轉(zhuǎn)速在3000r/min。
超速實驗必須在大于2950r/min的定速3000r/min、油開關(guān)未合閘的情況下進(jìn)行。
2.2基本控制部分。
通過一對冗余的brc100實現(xiàn)所有伺服閥接口和閉環(huán)控制的pid調(diào)節(jié)器。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇十
阿拉騰那木日。
內(nèi)容摘要;現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
迄今為止,世界各國都在大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。在人們生活的各個領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,并以蓬勃的生機(jī)向前發(fā)展,不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會和軍事的發(fā)展,而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:歷史、應(yīng)用、發(fā)展趨勢。
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,“機(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意。
“機(jī)電一體化”這個詞是日本安川電機(jī)公司在上世紀(jì)60年代末作商業(yè)注冊時最先創(chuàng)用的。當(dāng)時及70年代,人們一直把機(jī)電一體化看作是機(jī)械與電子的結(jié)合。國內(nèi)早期將“機(jī)電一體化技術(shù)”與“機(jī)械電子學(xué)”并用,近年來“機(jī)電一體化”更流行使用。
80年代,信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機(jī)的性能提高,為更高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品所采用,典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機(jī)作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后,使機(jī)械-電子系統(tǒng)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(yīng)用。
從系統(tǒng)科學(xué)的觀點來看,機(jī)電一體化產(chǎn)品又可稱之為機(jī)電一體化系統(tǒng),它是集機(jī)械元件和電子元件于一體的復(fù)合系統(tǒng)。
信息技術(shù)驅(qū)使機(jī)械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫,連洗衣機(jī)和其他消費品也用上了數(shù)據(jù)。
庫驅(qū)動系統(tǒng)。這樣,對機(jī)電一體化的系統(tǒng)設(shè)計方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設(shè)。
計和控制的實施日顯重要。此外,光學(xué)也進(jìn)入了機(jī)電一體化,產(chǎn)生了“光機(jī)電一體化”的新。
體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化日益普及。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩。
用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展,和半導(dǎo)體技術(shù)以光。
刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的結(jié)合,開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為。
了21世紀(jì)。
1、光機(jī)電一體化。一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)。
要趨勢。
2、自律分配系統(tǒng)化——柔性化。未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗。
余度”,有較強(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律。
分配系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時具有本身的“自律。
性”,可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給。
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(tǒng)的適應(yīng)能力。
(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
3、全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水。
平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4、“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對信息的依賴性很大,并。
物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物——系統(tǒng)”,而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割。看來,機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
5、微型機(jī)電化——微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時,就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
1、數(shù)控機(jī)床。
數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:。
總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),即采用多cpu、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。
開放性設(shè)計,即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。
能實現(xiàn)多過程、多通道控制,即具有一臺機(jī)床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
以單板、單片機(jī)作為控制機(jī),加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
2、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(cims)。
cims的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合,而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
3、柔性制造系統(tǒng)(fms)。
柔性制造系統(tǒng)是計算機(jī)化的制造系統(tǒng),主要由計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實時地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
4、工業(yè)機(jī)器人。
縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向,機(jī)電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展。
1、智能化。
智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)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,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
2、系統(tǒng)化。
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意的剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng),一般除rs232等常用通信方式外,實現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
3、微型化。
微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。
4、模塊化。
模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
5、網(wǎng)絡(luò)化。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機(jī)電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
6、綠色化。
工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生。綠色化是時代的趨勢,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小,資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
五、我國發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的形勢和任務(wù)。
機(jī)電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產(chǎn)品質(zhì)量,把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步;二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
四、我國“機(jī)電一體化”面臨的形勢及任務(wù)與其相應(yīng)對策。
一、形勢:我國用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度。
我國用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。
我國用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重,有意義。在我www.國工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重。近年來我國的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè),優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機(jī)電一體化,開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革,而無須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時,可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來,實現(xiàn)文明生產(chǎn)。
我國在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品,促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代??偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。
總之,機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。
三,對策。
1、加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計劃。
目前,我國從事“機(jī)電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,各主管部門的有關(guān)計劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問題,同時缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定出統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復(fù),生產(chǎn)上撞車!
2、強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會”作用。
3、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度。
資源要素等。
增大支持力度,在技術(shù)政策上,要嚴(yán)格限制耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰;大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,對有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持,對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎勵等。
4、突出發(fā)展重點,兼顧“兩個層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)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(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍,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(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機(jī))裝置,使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計之初,就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來進(jìn)行考慮,使“機(jī)械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。
參考文獻(xiàn)。
2、機(jī)電控制,李運華,北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇十一
當(dāng)前我國機(jī)電一體化技能型人才非常緊缺,負(fù)有培養(yǎng)機(jī)電技能型人才任務(wù)的高職大專院校機(jī)電專業(yè)也隨之成為熱門專業(yè),今年又有新的畢業(yè)生資源了。
【一】成人高等教育屆畢業(yè)論文
題目:101
完成日期:
??飘厴I(yè)論文成績評定表論文題目智能小車的設(shè)計論文:共24審批教師評語:成績:教師(簽名):
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80c51單片機(jī)是一款八位單片機(jī),他的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。
這里介紹的是如何用80c51單片機(jī)來實現(xiàn)長春工業(yè)大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計,該設(shè)計是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題。
本系統(tǒng)以設(shè)計題目的要求為目的,采用80c51單片機(jī)為控制核心,利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙,控制電動小汽車的自動避障,快慢速行駛,以及自動停車,并可以自動記錄時間、里程和速度,自動尋跡和尋光功能。
整個系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單,可靠性能高。
實驗測試結(jié)果滿足要求,本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計方法及測試結(jié)果分析。
采用的技術(shù)主要有:新型芯片的采用;關(guān)鍵詞:80c51單片機(jī);光電檢測器;pwm調(diào)速;電動小車緒論1.1智能小車設(shè)計背景隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展,關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。
本設(shè)計就是在這樣的背景下提出的,指導(dǎo)教師已經(jīng)有充分的準(zhǔn)備。
本題目是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題。
設(shè)計的智能電動小車應(yīng)該能夠?qū)崟r顯示時間、速度、里程,具有自動尋跡、尋光、避障功能,可程控行駛速度、準(zhǔn)確定位停車。
根據(jù)題目的要求,確定如下方案:在現(xiàn)有玩具電動車的基礎(chǔ)上,加裝光電、紅外線、超聲波傳感器及金屬探測器,實現(xiàn)對電動車的速度、位置、運行狀況的實時測量,并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理,然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制。
這種方案能實現(xiàn)對電動車的運動狀態(tài)進(jìn)行實時控制,控制靈活、可靠,精度高,可滿足對系統(tǒng)的各項要求。
本設(shè)計采用mcs-51系列中的80c51單片機(jī)。
以80c51制核心,利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙,讓電動小汽車能夠自動避障,快慢速行駛,以及自動停車,并可以自動記錄時間、里程和速度,自動尋跡和尋光功能。
80c51是一款八位單片機(jī),它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的喜愛。
它是第三代單片機(jī)的代表。
1.2智能小車的意義第三代單片機(jī)包括了intel公司發(fā)展mcs-51系列的新一代產(chǎn)品,如8xc15280c51fa/fb80c51ga/gb8xc4518xc452,還包括了philipssiemensadmjujutsuokiatmel等公司以80c51為核心推出的大量各具特色與80c51兼容的單片機(jī)。
新一代的單片機(jī)的最主要的技術(shù)特點是向外部接口電路擴(kuò)展,以實現(xiàn)microcomputer完善的控制功能為己任,將一些外部接口功能單元如a/dpwmpca(可編程計數(shù)器陣列)wdt(監(jiān)視定時器)高速口計數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。
這一代單片機(jī)中,在總線方面最重要的進(jìn)展是為單片機(jī)配置了芯片間的串行總線,為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計提供了更加靈活的方式。
philips公司還為這一代單片機(jī)80c51系列8xc592單片機(jī)引入了具有較強(qiáng)功能的設(shè)備間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線can。
新一代單片機(jī)為外部提供了相當(dāng)完善的總線結(jié)構(gòu),為系統(tǒng)的擴(kuò)展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。
本設(shè)計就采用了比較先進(jìn)的80c51為控制核心,80c51采用choms工藝,功耗很低。
該設(shè)計具有實際意義,可以應(yīng)用于玩具、機(jī)器人、醫(yī)療器械等諸多方面。
特別是在足球機(jī)器人研究方面具有很好的發(fā)展前景;在考古方面也用到了超聲波傳感器進(jìn)行檢測。
所以本設(shè)計與生活實際相結(jié)合,現(xiàn)實意義很強(qiáng)。
智能電動小車的總體設(shè)計方案2.1總體方案論證采用at89c51單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元。
以at89c51單片機(jī)為核心的控制電路,采用模塊化的設(shè)計方案,運用光電傳感器、金屬探測傳感器、超聲波傳感器組成不同的檢測電路,實現(xiàn)小車在行駛中、探測預(yù)埋金屬鐵片、自動尋跡、躲避障礙物、測量里程等問題。
并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理,然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動小車的智能化控制。
在此系統(tǒng)中,反射式紅外光電傳感器檢測黑線,然后將信號傳送到單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理,使小車沿軌道自主行走;電感式接近開關(guān)電路代替金屬傳感器探測預(yù)埋在軌道下的金屬鐵片,并發(fā)出聲光信息進(jìn)行提示;通過霍爾元件測量小車行駛里程;采用脈沖寬度調(diào)制(pwm)全橋式驅(qū)動電路控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向,實現(xiàn)電動小車的正反向行駛、快慢速行駛及轉(zhuǎn)彎;采用lcd1602實時顯示小車行駛的時間。
此系統(tǒng)比較靈活,采用軟件方法來解決復(fù)雜的硬件電路部分,使系統(tǒng)硬件簡潔化,各類功能易于實現(xiàn),具有高度的智能化、人性化,一定程度體現(xiàn)了智能,能滿足系統(tǒng)的要求。
此方案的基本原理如下圖2.1所示。
圖2.1智能車運行基本原理框圖顯示模塊c51單片機(jī)蔽障模塊尋找光源模塊測量里程模塊電機(jī)驅(qū)動模塊探測軌跡模塊探測金屬模塊聲音提示2.2探測軌跡模塊在本設(shè)計中,要求電動小車沿著路面的黑色軌道行駛。
其探測路面黑線的基本原理:光線照射到路面并反射,由于黑線和白紙對光的反射系數(shù)不同,可以根據(jù)接收到的反射光強(qiáng)弱來判斷是否是黑線。
利用這個原理,可以控制電動小車行走的路跡。
下面的方案是根據(jù)本原理設(shè)計的。
采用反射式紅外線光電傳感器。
紅外探測法,即利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性質(zhì)的特點在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光,當(dāng)紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時發(fā)生漫反射,反射光被裝在電動小車上的接收管接收;如果遇到黑線則紅外光被吸收,電動小車上的接收管接收不到紅外光。
單片機(jī)根據(jù)是否收到反射回來的紅外光來確定黑線的位置,從而控制小車的行走路線。
采用紅外線發(fā)射,外面可見光對接收信號的影響較小,再用射極輸出器對信號進(jìn)行隔離。
紅外線光電傳感器的特點是尺寸小、使用方便、工作狀態(tài)受溫度影響小。
因此本方案易于實現(xiàn),也比較可靠。
2.3檢測金屬鐵片模塊利用電感式接近開關(guān)代替金屬探測器。
接近開關(guān)又稱為無觸點接近開關(guān),是理想的電子開關(guān)量傳感器。
它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外,還是一種非接觸型的檢測裝置,可用于檢測零件尺寸和測速等,也可用于變頻計數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制等。
當(dāng)金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域,開關(guān)就能無接觸,無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令,準(zhǔn)確反應(yīng)出運動機(jī)構(gòu)的位置和行程,即使用于一般的行程控制。
其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力,是一般機(jī)械式行程開關(guān)所不能相比的。
因此用它作為小車的金屬傳感器,簡單易行、抗干擾性能優(yōu)越。
2.4避障模塊考慮到在測障過程中小車車速及反應(yīng)調(diào)向速度的限制,小車應(yīng)在距障礙物30cm的范圍內(nèi)做出反應(yīng),這樣在繞過障礙物后,可尋找到最佳的位置和方向。
否則,如果范圍太大,則可能產(chǎn)生對障礙物的判斷失誤;范圍過小又很容易造成車身撞上障礙物或雖繞過障礙物卻無法實現(xiàn)理想定向。
根據(jù)上述要求,提出下方案。
采用超聲波傳感器探測障礙物。
超聲波傳感器安裝于小車前端,在規(guī)定的檢測距離內(nèi),當(dāng)探測到障礙物時,超聲波傳感器給出脈沖信號至單片機(jī),單片機(jī)檢測到該信號后,調(diào)整小車的方向,以控制小車準(zhǔn)確地繞過障礙物,而且避免因小車自然轉(zhuǎn)彎而導(dǎo)致的盲目方向控制。
這樣不但能準(zhǔn)確完成測量,而且能避免電路的復(fù)雜性。
同時,超聲波傳感器具有頻率高、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。
超聲波對液體、固體的穿透能力很大,尤其是在光線不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。
超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生明顯反射,形成回波,碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。
因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)、國防、醫(yī)學(xué)等方面。
鑒于智能電動小車應(yīng)以是以智能為顯著特點,所以該采用該案。
2.5尋找光源模塊利用由光敏電阻組成的光控開關(guān)電路。
利用光敏電阻阻值隨光強(qiáng)弱變化的特性組成光控開關(guān)電路,檢測光源。
光敏電阻是用光電導(dǎo)體制成的光電器件,又稱光電管,它是基于半導(dǎo)體內(nèi)光電效應(yīng)工作的。
當(dāng)無光照射時,光敏電阻值(暗電阻)很大,電路中電流很小。
當(dāng)光敏電阻受到一定波長范圍的光照時,它的阻值(亮電阻)急劇減少,因此電路中電流迅速增加。
光敏電阻具有很高的靈敏度、很好的光譜特性,光譜響應(yīng)從紫外區(qū)一直到紅外區(qū),而且體積小、重量輕、性能穩(wěn)定,因此在自動化技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。
2.6顯示模塊采用lcd1602液晶顯示器。
lcd廣泛應(yīng)用于微型計算機(jī)控制系統(tǒng)中。
與led相比,它具有功耗低,抗干擾能力強(qiáng),體積小,廉價的特點,且有良好的人機(jī)界面,直觀,顯示效果漂亮。
目前已廣泛應(yīng)用在各種顯示領(lǐng)域。
另外,lcd在大小和形狀上更加靈活,接口簡單,不但可以顯示數(shù)字、字符,而且可以顯示漢字和圖形,因此在袖珍儀表、醫(yī)療儀器、分析儀器及低功耗便攜式儀器中,lcd已成為一種占主導(dǎo)地位的顯示器件。
2.7測量里程模塊本電路中在小車橡膠輪中鑲嵌12個磁鋼,將霍爾集成片固定在車輪附近的車身上,由于每轉(zhuǎn)過一個磁鋼時,霍爾集成片的輸出端都會輸出一個脈沖,這樣輪子每轉(zhuǎn)一圈,霍爾集成片都會輸出12個脈沖,故每兩個脈沖之間,輪子走過輪子的周長的1/12,,則可通過計算平均每秒發(fā)生幾個脈沖來計算小車速度,即:小車速度=輪子的周長/12*n個脈沖/秒。
同理,小車行駛的路程也可以計算出,即:行駛路程=輪子的周長/12*m個脈沖(全程)。
在物理結(jié)構(gòu)上,我們將該檢測裝置裝在后車輪上。
因為前輪經(jīng)常轉(zhuǎn)彎,容易造成脈沖計數(shù)的誤差,故安裝在后輪上才能測得實際的速度和路程。
2.8電動機(jī)驅(qū)動模塊采用h型脈沖寬度調(diào)制(pwm)全橋式驅(qū)動電路。
通過pwm脈寬調(diào)制的方法,實現(xiàn)對小車速度的控制。
這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過載能力大,能承受頻繁的負(fù)載沖擊,還可以實現(xiàn)頻繁的快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點,是一種廣泛采用的調(diào)速技術(shù)。
型全橋式電路保證了可以簡單地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制。
這種驅(qū)動電路可以很方便實現(xiàn)直流電機(jī)的四象限運行,分別對應(yīng)正轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動。
為了電路設(shè)計簡單,采用電機(jī)專用驅(qū)動芯片l298n,其驅(qū)動電流大,瞬時電流最高可達(dá)2a,為電機(jī)驅(qū)動專門設(shè)計,工作穩(wěn)定可靠。
完全滿足設(shè)計要求。
系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計單片機(jī)(scm)是單片微型計算機(jī)的簡稱。
它是把中央處理器cpu、隨機(jī)存儲器ram、只讀存儲器rom、i/o接口電路、定時/計數(shù)器以及輸入輸出適配器都集成在一塊芯片上,構(gòu)成一個完整的微型計算機(jī)。
隨著scm在技術(shù)上、體系上不斷擴(kuò)展其控制功能,國際上已經(jīng)采用mcu代替單片機(jī)的名詞。
它的最大優(yōu)點是體積小,可放在儀表內(nèi)部。
但存儲量小,輸入輸出適配器簡單,功能較低。
目前,單片機(jī)在民用和工業(yè)測控領(lǐng)域得到最廣泛的應(yīng)用,早已深深地融入人們的生活中。
近年來,at89c51在我國非常流行,它最大的特點是內(nèi)部有可以多次重復(fù)編程的閃爍rom,并且閃爍rom可以直接用編程器來擦寫(電擦寫),使用起來比較方便。
一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含有兩部分內(nèi)容:一是系統(tǒng)擴(kuò)展,即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元,如romrami/o口定時/記數(shù)器中斷系統(tǒng)等能量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時,必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展,選擇適當(dāng)?shù)男酒O(shè)計相應(yīng)的電路。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇十二
題目:
基于單片機(jī)的電池電量顯示系統(tǒng)。
一、課題研究現(xiàn)狀:
電池的出現(xiàn)為人們的生活提供了便利,當(dāng)今,我們的生活已經(jīng)離不開電池的使用,尤其是鋰電池的使用。鋰電池憑借自身優(yōu)越的性能,已經(jīng)在生活中得到了非常廣泛的應(yīng)用,在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等移動電子設(shè)備上,都隨處可見鋰電池的身影。
為了能隨時得知鋰電池的剩余電量,及時對鋰電池進(jìn)行充電,避免因鋰電池電量不足導(dǎo)致電子設(shè)備突然斷電而引發(fā)的問題,鋰電池的電量檢測技術(shù)顯得十分的重要。
在目前的市場上,以鋰電池作為供電能源的移動電子設(shè)備,大部分都自帶有電量檢測功能,但這些電量檢測功能的精度普遍較低,無法完全滿足用戶的需求。而且,具有鋰電池電流檢測、電池溫度檢測功能的移動電子設(shè)備也比較少,這十分不利于設(shè)備使用者對鋰電池健康狀態(tài)的監(jiān)測。因此,研究設(shè)計一個高精度、多功能的電池電量顯示系統(tǒng)顯得很有必要。
二、課題研究目的:
通過此次電池電量顯示系統(tǒng)的設(shè)計,掌握電子產(chǎn)品軟硬件的設(shè)計流程,掌握單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計,不斷提高自主學(xué)習(xí)與知識融匯貫通的能力,提高動手能力與創(chuàng)新能力、以及在調(diào)試過程中解決問題的能力,這對與我們畢業(yè)后的工作會非常有幫助。
本課題將專注于研究鋰電池電量的檢測技術(shù),致力于研發(fā)出一種基于單片機(jī)的電池電量顯示系統(tǒng),具有精確的鋰電池電量檢測功能,同時還加入電池電流檢測、電池溫度檢測等功能,能隨時監(jiān)測鋰電池的狀態(tài)。本次設(shè)計的電池電量顯示系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各種使用鋰電池供電的電子設(shè)備,讓用戶能夠更精確、更方便、更全面地了解到鋰電池的狀態(tài),具有一定的實用性與社會意義。
三、課題研究要點:
1、研究stm32單片機(jī)的開發(fā),學(xué)會用c語言對單片機(jī)進(jìn)行編程,完成以stm32單片機(jī)為核心的系統(tǒng)設(shè)計。
2、研究鋰電池的工作原理,掌握檢測鋰電池電量、電流等參數(shù)的方法。
3、掌握鋰電池狀態(tài)監(jiān)測芯片的使用方法,用單片機(jī)來讀取芯片測量到的鋰電池參數(shù)信息。
4、利用單片機(jī)來對采集到的鋰電池參數(shù)信息進(jìn)行分析,判斷鋰電池的狀態(tài)。
5、研究單片機(jī)控制oled顯示屏的方法,能夠在oled顯示屏上顯示所需的內(nèi)容。
6、最后研發(fā)出一款具有精確的鋰電池電量檢測功能,同時還具有電池電流檢測、電池溫度檢測等功能的電池電量顯示系統(tǒng)。
四、課題進(jìn)度安排:
1、完成資料的收集工作:20xx年10月——20xx年11月。
2、完成初稿:20xx年11月——20xx年1月。
3、修改初稿、提交導(dǎo)師并與之交流后再進(jìn)行修改:20xx年1月——20xx年2月。
4、基本定稿及定稿階段:20xx年2月——20xx年4月。
5、最后定稿和進(jìn)行論文答辯:20xx年4月——20xx年5月。
五、主要參考文獻(xiàn):
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[8]李鳳霞主編。c語言程序設(shè)計教程[m]。北京理工大學(xué)出版社,。
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大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇十三
帶式輸送機(jī)設(shè)計專業(yè):礦山機(jī)電姓名:摘要:帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備,與其他運輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比,具有輸送距離長、運量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點,而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化和集中化控制。
帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。
其結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、運轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、管理維護(hù)方便,在連續(xù)裝載條件下可實現(xiàn)連續(xù)運輸。
本論文主要涉及了帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計和電氣原理設(shè)計部分。
帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計分兩步,第一步是初步設(shè)計,主要是通過理論上的計算選出合適的輸送機(jī)部件。
第二步是施工設(shè)計,主要根據(jù)初步設(shè)計選定的滾筒、托輥、驅(qū)動裝置完成對已選部件的安裝與布置的圖紙設(shè)計工作。
在機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)上,完成了對輸送機(jī)的保護(hù)裝置及其電氣原理設(shè)計。
電氣控制主要通過以可編程控制器為核心的電氣系統(tǒng)實現(xiàn)的。
41參考文獻(xiàn)
緒論1.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。
其結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、運轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、便于集中控制和實現(xiàn)自動化、管理維護(hù)方便,在連續(xù)裝載條件下可實現(xiàn)連續(xù)運輸。
它是運輸成件貨物與散裝物料的理想工具,因此被廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門,尤其在礦山用量最多、規(guī)格最大。
1880年德國lmg公司設(shè)計了一臺鏈斗挖掘機(jī),其尾部帶一條蒸氣機(jī)驅(qū)動的帶式輸送機(jī)。
1896年美國紐約頒布了魯賓斯為帶式輸送機(jī)的發(fā)明人。
20世紀(jì)30年代隨著德國褐煤露天礦連續(xù)開采工藝的發(fā)展,帶式輸送機(jī)也隨之得到迅速地發(fā)展,二次大戰(zhàn)前德國褐煤露天礦已出現(xiàn)1.6m帶寬的帶式輸送機(jī)。
50年代開發(fā)出的鋼繩芯輸送帶為帶式輸送機(jī)長距離化和大型化創(chuàng)造了條件。
前西德為了擺脫石油危機(jī)帶來的影響,開發(fā)了年產(chǎn)4000~5000的褐煤露天礦,并在50~60年代為日挖10挖掘機(jī)開發(fā)了配套的3.0m帶寬的帶式輸送機(jī),帶速為6.8m/s。
后經(jīng)科研開發(fā)將帶速提高到7.5m/s,使帶寬從3.0m降至2.8m,但運量仍保持3.75萬t/h。
單條帶式輸送機(jī)的裝機(jī)容量為6kw,是當(dāng)今運量最大的帶式輸送機(jī)。
70年代開始,西方各國推廣斜井帶式輸送機(jī)。
德國魯爾區(qū)haniel-prosper煤礦使用了當(dāng)今規(guī)格最大的斜井帶式輸送機(jī),其帶寬為1.4m,帶速為5.5m/s,帶強(qiáng)為st7500n/mm,整機(jī)傳動功率為23100kw同步電機(jī)。
電機(jī)轉(zhuǎn)子直接固定在滾筒軸上,從而省去了減速器。
同步機(jī)用交直交變頻裝置調(diào)速,起、制動過程非常平穩(wěn),起動時間可達(dá)140s,制動時間達(dá)40s。
輸送帶保證壽命達(dá)20年。
該機(jī)上、下分支輸送帶都運送物料。
向上運媒1800t/h,下分支向下運矸石1000t/h,提高高度達(dá)700經(jīng)過一百年的發(fā)展,帶式輸送機(jī)已成為一個龐大的家族,不再是常規(guī)的開式槽型或直線布置的帶式輸送機(jī),而是針對生產(chǎn)需求設(shè)計出各種各樣的特種帶式輸送機(jī)。
例太原理工大??普撐娜?,彎曲型、線摩擦型。
大傾角型。
可伸縮型。
吊掛型、管式、吊掛管式、波紋擋邊式、氣墊式、壓帶式、鋼絲繩牽引式和鋼帶式等帶式輸送機(jī)。
它們各有自己的獨特優(yōu)點,適用于某些特殊場合。
例如,管式和吊掛式輸送機(jī)因其密封性好,適用于有環(huán)保要求或物料不應(yīng)受外界環(huán)境影響的場合。
波紋擋邊帶式輸送機(jī)可以做大傾角甚至垂直提升,因而在卸船和豎井提升中得到應(yīng)用。
壓帶式大傾角帶式輸送機(jī)于50年代在下挖式斗輪挖掘機(jī)上廣泛應(yīng)用。
傾角可達(dá)35,從而縮短斗輪臂架長度。
目前國內(nèi)外帶式輸送機(jī)正朝著長距離、高速度和大運量方向發(fā)展。
單機(jī)運距已達(dá)30.4km,多機(jī)串聯(lián)運距最長達(dá)208km,由17條帶式輸送機(jī)組成,最寬的帶式輸送機(jī)帶寬為4m。
最大運輸能力已達(dá)到3.75萬t/h,最高帶速達(dá)到15m/s。
單條帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率達(dá)到62000kw。
我國生產(chǎn)的帶式輸送機(jī)最大帶寬已達(dá)到2m,帶速已達(dá)m/s,設(shè)計運輸能力已達(dá)到5.2萬t/h,最大運距為3.7km。
帶式輸送機(jī)的運輸能力和輸送距離是所有其他輸送設(shè)備無法比擬的,因此世界各國都在不斷地努力發(fā)展和完善帶式輸送機(jī)技術(shù)。
研究帶式輸送機(jī)的途徑和目的及意義如下:(1)提高帶速,它是提高輸送能力和節(jié)省投資的有效途徑。
(2)提高各部件的可靠性,也包括輸送帶的可靠性,往往一個部件的失靈會影響整機(jī)乃至整個系統(tǒng)的停頓。
(3)努力減少維護(hù)工作量或取消日常維護(hù)工作,因帶式輸送機(jī)分布在幾百米甚至幾千米的運輸線路上,很難實現(xiàn)有效的維護(hù)保養(yǎng)工作。
(4)節(jié)能研究,帶式輸送機(jī)本身是輸送機(jī)中耗能最省的,但在大型礦山、冶金、電力和專用港口等企業(yè)中帶式輸送機(jī)用量很大,成為企業(yè)中的一個耗能大部門,因而進(jìn)一步的節(jié)能研究具有重要意義。
(5)為適應(yīng)金屬露天礦大型化開采的需要,一些國家正努力解決輸送機(jī)輸送金屬礦石及其周圍的問題,力求用帶式輸送機(jī)替代昂貴的汽車運輸。
它直接關(guān)系著輸送帶的強(qiáng)度、接頭強(qiáng)度、滾筒、傳動裝置和聯(lián)接件的設(shè)計強(qiáng)度,然而研究可控的起動裝置和制動裝置來減小動張力便成為動態(tài)設(shè)計的根本所在。
1.2常用帶式輸送機(jī)類型與特點帶式輸送機(jī)的種類很多,常用的主要有以下幾種:(1)通用帶式輸送機(jī)(dt)通用帶式輸送機(jī)是一種固定式帶式輸送機(jī)。
其特點式托輥安裝在固定的機(jī)架上,由型鋼做成的機(jī)架固定在底板或地基上,整個機(jī)身成剛性結(jié)構(gòu)。
因此,它廣泛用于要求設(shè)備服務(wù)年限長,地基平整穩(wěn)定的場合。
例如,煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)、洗煤廠、井下主要運輸大巷、港口、發(fā)電廠等生長地點。
該種輸送機(jī)應(yīng)用十分普遍,現(xiàn)已形成系列產(chǎn)品如td62、td75、dt等。
(2)鋼繩芯帶式輸送機(jī)鋼繩芯帶式輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上相同于通用帶式輸送機(jī),只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。
因此,它是一種強(qiáng)力型帶式輸送機(jī),具有輸送距離長、運輸能力大、運行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長等優(yōu)點。
但其最大缺點是因鋼繩芯輸送帶的芯體無橫絲,故橫向強(qiáng)度低易造成縱向撕裂。
在大型礦井的主要平巷、斜井和地面生產(chǎn)系統(tǒng)往往會遇到大運量、長距離情況,如果采用普通型帶式輸送機(jī)運輸,由于受到輸送帶強(qiáng)度的限制而只能采用多臺串聯(lián)運行方式,這就造成了設(shè)備數(shù)量多,物料次數(shù)多,因而帶來設(shè)備投資高,運轉(zhuǎn)效率低,事故率升高,粉媒比重上升以及維護(hù)人員增多等后果。
采用鋼繩芯帶式輸送機(jī)可以有效地解決這類問題。
該種帶式輸送機(jī)已經(jīng)定型成dx系列。
(3)吊掛式帶式輸送機(jī)太原理工大??普撐牡鯍焓綆捷斔蜋C(jī)是一種將其機(jī)架用鋼絲繩或鐵鏈吊掛在頂板上的帶式輸送機(jī)。
機(jī)架可以采用鋼絲繩或型鋼材,托輥組可以是鉸接或固定支承。
它通常用于底板或地基起伏不穩(wěn)定,服務(wù)時間較短的場合。
如煤礦井下采區(qū)上、下山,順槽和集中運輸巷。
(4)可伸縮帶式輸送機(jī)可伸縮帶式輸送機(jī)的輸送長度可以根據(jù)工作的需要隨時縮短或加長。
這是為滿足煤礦井下綜采工作面順槽輸送要求而設(shè)計的。
(5)移動帶式輸送機(jī)(dy)移動帶式輸送機(jī)是一種按整機(jī)設(shè)計并且整機(jī)可在不同地點使用的帶式輸送機(jī)。
按移動的方式不同又可分為移動式與攜帶式帶式輸送機(jī)。
前者是靠輪子、履帶或滑撬移動的帶式輸送機(jī);
后者是可用人力或機(jī)械從一個位置抬到另一個位置的帶式輸送機(jī)。
主要用作短距離輸送或轉(zhuǎn)載。
如煤場、碼頭、倉庫等場所。
(6)彎曲帶式輸送機(jī)彎曲帶式輸送機(jī)是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機(jī)。
該種輸送機(jī)適用于煤礦井下彎曲巷道和地面越野輸送。
(7)線摩擦帶式輸送機(jī)在帶式輸送機(jī)(在此稱之為主機(jī))某位置的輸送帶下面加裝一臺或幾臺短的帶式輸送機(jī)(稱之為輔機(jī)),主帶借助重力或彈性力壓在輔機(jī)的帶子(輔帶)上,輔帶可以通過摩擦力驅(qū)動主帶,這樣主帶張力便可以大大降低而實現(xiàn)低強(qiáng)度帶完成長距離或大運量輸送。
(8)大傾角帶式輸送機(jī)普通帶式輸送機(jī)的輸送傾角超過臨界角度時,物料將沿輸送帶下滑。
各種物料所允許的最大上運傾角見表1.1。
大傾角帶式輸送機(jī)可以減小輸送距離、降低巷道開拓量,減少設(shè)備投資。
水泥200~60mm礦石20塊狀干粘土15~1840~80mm油母頁巖18粉狀干粘土22干松泥土20(9)鋼繩牽引帶式輸送機(jī)鋼繩牽引帶式輸送機(jī)從1951年起在英語國家得到應(yīng)用。
它的優(yōu)點在于牽引體與承載體是分開的,可以跨越長距離和大高差。
但缺點是輸送帶成槽性差,影響輸送截面積,鋼絲繩裸露在外,不易防腐蝕,維護(hù)費用高。
因此,國外一些國家不提倡使用。
我國自1967年起在煤礦開始使用,但總體用量不高。
根據(jù)研究表明,當(dāng)輸送量超過500t/h,運距超過2~5km時,鋼繩牽引帶式輸送機(jī)的基建投資和運費將少于鋼繩芯帶式輸送機(jī),即運距越長越有利。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇十四
特色專業(yè)建設(shè)是進(jìn)一步優(yōu)化高校專業(yè)設(shè)置,提升專業(yè)建設(shè)的整體水平,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量、效益和人才競爭力的重要手段。南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院以進(jìn)一步提高機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平為抓手,以點帶面,促進(jìn)相關(guān)專業(yè)的特色形成,完善人才培養(yǎng)方案,對培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格給予準(zhǔn)確定位,同時開展課程建設(shè),強(qiáng)化實踐教學(xué)基地建設(shè),優(yōu)化師資隊伍建設(shè),促進(jìn)了教學(xué)管理和社會服務(wù)水平的不斷提高。2011年7月,該校這一專業(yè)獲廣西區(qū)特色專業(yè)及課程一體化立項,對提高機(jī)電人才培養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生了積極作用和重要影響。據(jù)此,本文擬對南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院特色專業(yè)建設(shè)實踐進(jìn)行探討,以為同類高職機(jī)電專業(yè)建設(shè)和改革起到有益的參考作用。
南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)特色專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)和思路是:堅持以服務(wù)廣西區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)為宗旨,面向中國―東盟自由貿(mào)易區(qū)、廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū),依托富士康科技集團(tuán)、桂林福達(dá)集團(tuán)等龍頭企業(yè),校企合作,全面推行“校企互融”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式;按職業(yè)崗位要求,合作開發(fā)適合工學(xué)結(jié)合特色的核心課程體系;打造一支基礎(chǔ)理論扎實、實踐能力強(qiáng)的專兼結(jié)合高水平的“雙師型”專業(yè)教師團(tuán)隊;構(gòu)建融“教學(xué)、培訓(xùn)、科研和學(xué)生創(chuàng)新活動”為一體的實習(xí)實訓(xùn)基地;提升專業(yè)的技術(shù)服務(wù)能力,將機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)成具有區(qū)域特色乃至在全國有較大影響的示范專業(yè),培養(yǎng)一批高素質(zhì)、具有較強(qiáng)實踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型機(jī)電一體化技術(shù)人才。
(一)深化“校企互融”工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)是在現(xiàn)代制造業(yè)高度發(fā)展背景下產(chǎn)生的。它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上的有機(jī)融合。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ),而微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)則使機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單化,從而使機(jī)械功能更強(qiáng)大,性能更優(yōu)越。南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)在人才培養(yǎng)方案的確定過程中,區(qū)別于傳統(tǒng)的機(jī)械和自動控制的人才培養(yǎng)方案。
在教學(xué)計劃的制訂上,強(qiáng)調(diào)機(jī)與電接口作用,在打好必需的機(jī)械、自動控制基礎(chǔ)的前提下,力求使學(xué)生掌握企業(yè)現(xiàn)代化機(jī)電設(shè)備的操作,調(diào)試和技術(shù)應(yīng)用,能夠勝任企業(yè)機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)。
根據(jù)專業(yè)崗位能力要求,加強(qiáng)與桂林福達(dá)集團(tuán)、富士康科技集團(tuán)、柳工機(jī)械等10家大中型企業(yè)的聯(lián)系,深化“校企互融”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式,將企業(yè)的技術(shù)人員和設(shè)備優(yōu)勢更多融入各個教學(xué)環(huán)節(jié)中,并引進(jìn)企業(yè)人才評價標(biāo)準(zhǔn)。完善了“機(jī)電技術(shù)+人文素質(zhì)、實踐為主+學(xué)做一體”的課程體系,制定的人才培養(yǎng)方案獲2011年度全國機(jī)械高等職業(yè)教育教學(xué)成果獎。同時,完善了機(jī)械cad、自動生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)兩門區(qū)級精品課程的教學(xué)資源網(wǎng)站,完成了plc工程技術(shù)及應(yīng)用、機(jī)床夾具應(yīng)用技術(shù)兩門校級精品課程的開發(fā)建設(shè)并通過學(xué)校驗收,開發(fā)了自動線調(diào)試與維護(hù)、plc工程技術(shù)應(yīng)用、維修電工技術(shù)等5門課程與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接的課程標(biāo)準(zhǔn),與企業(yè)共編《smt實訓(xùn)實訓(xùn)指導(dǎo)書》等校本教材7本。與緊密合作企業(yè)南寧智控電氣科技公司、廣西桂網(wǎng)電力試驗有限公司聯(lián)合申報2013年廣西科技廳科技攻關(guān)項目“參數(shù)智能監(jiān)控濕法煙氣脫硫設(shè)備研發(fā)”(課題申報編號2013bc28047),“配電智能設(shè)備e網(wǎng)系統(tǒng)”(課題申報編號2013ba-09007)。
本次科技項目的合作,使教師主持的課題更貼近實際,更有針對性,有利于教師工程實踐能力的提高,有利于職業(yè)教育培訓(xùn)質(zhì)量的提高,有利于深化教育教學(xué)改革,為走產(chǎn)學(xué)研相互結(jié)合的發(fā)展道路打下良好基礎(chǔ)。
(二)打造理論和技能過硬的“雙師型”區(qū)級教學(xué)團(tuán)隊和區(qū)級名師。
目前,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)機(jī)電團(tuán)隊共有專任教師10人,固定企業(yè)兼職教師8人。
在“雙師型”教師培養(yǎng)過程中,該校不只是滿足于取得技能等級資格證書,而關(guān)鍵是著力對“雙師型”教師進(jìn)行專業(yè)能力結(jié)構(gòu)性調(diào)整和優(yōu)化,為教師參與生產(chǎn)實踐,提高解決實際問題的專業(yè)能力創(chuàng)造條件。2011年4月,派出3名骨干教師到富士康科技集團(tuán)參加smt專業(yè)技術(shù)講師培訓(xùn)班學(xué)習(xí),參與企業(yè)設(shè)備的安裝、調(diào)試與檢驗,教師的工程實踐能力有很大提高,并獲得富士康科技集團(tuán)頒發(fā)的smt專業(yè)培訓(xùn)講師聘書。
為了解本專業(yè)最新的知識結(jié)構(gòu)和行業(yè)新技術(shù),先后選派專業(yè)帶頭人諸小麗教授等參加中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會舉辦的電液伺服與電液比例控制技術(shù)中高級培訓(xùn)班和全國職業(yè)院校信息技術(shù)應(yīng)用能力師資培訓(xùn)班學(xué)習(xí),聆聽行業(yè)頂級專家、博士生導(dǎo)師們對行業(yè)最新技術(shù)的介紹,開闊了眼界。同時選派2名骨干教師到通用電氣公司學(xué)習(xí)企業(yè)課程,掌握自動化的前沿技術(shù),有效提升教師的綜合技能水平。
經(jīng)過近2年的建設(shè),團(tuán)隊多名教師獲“技能大賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”稱號,諸小麗教授榮獲“廣西第五屆教學(xué)名師”稱號。
(三)形成校外實踐基地+校內(nèi)實訓(xùn)中心的實踐基地體系。
一方面,為了達(dá)到學(xué)生職業(yè)技能訓(xùn)練的要求,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院積極拓展渠道,發(fā)揮自身優(yōu)勢,以服務(wù)求支持,在建立互惠互利、雙參雙贏的校企合作機(jī)制上,大力吸收社會力量共建校外實訓(xùn)基地。2011~2012年,該校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)分別與廣西桂網(wǎng)電力試驗公司、南寧智能電控科技有限公司等企業(yè)簽訂了共建校外實訓(xùn)基地校企合作協(xié)議,在校外實訓(xùn)基地的實踐教學(xué)中,合作企業(yè)承擔(dān)人才培養(yǎng)任務(wù),為學(xué)生的操作技能提高、實踐動手能力和專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)提供頂崗實習(xí)場所,使學(xué)生感受企業(yè)氛圍,了解企業(yè)生產(chǎn)組織,參與企業(yè)的生產(chǎn)活動,接受企業(yè)文化的熏陶,樹立實踐觀念,增強(qiáng)職業(yè)意識,提高專業(yè)能力,養(yǎng)成良好的職業(yè)素質(zhì)。
另一方面,為強(qiáng)化學(xué)生實踐技能訓(xùn)練,打造品牌特色專業(yè),2011年,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院與通用電氣ge智能平臺合作建成了自動化系統(tǒng)集成實訓(xùn)中心,可將plc技術(shù)、總線技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、步進(jìn)伺服技術(shù)等融合為一體,真實展現(xiàn)工廠自動化現(xiàn)場實際加工過程,具有現(xiàn)場化、網(wǎng)絡(luò)化、開放性、綜合性等特點,不僅能滿足機(jī)電一體化、電氣自動化、機(jī)械設(shè)備及其自動化等專業(yè)學(xué)生進(jìn)行專項技能實訓(xùn)的需要,而且能滿足師生進(jìn)行科研、創(chuàng)新等活動的需要。
(四)以課程建設(shè)為載體,深化教學(xué)改革。
一方面,將“教、學(xué)、做”無縫結(jié)合,校企合作建構(gòu)特色教學(xué)。以自動生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)、cad特色課程建設(shè)帶動機(jī)電專業(yè)課程體系改革,按照以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,注重學(xué)生在做中學(xué),在學(xué)中做,“教學(xué)合一”,學(xué)練并重。將課堂搬到實訓(xùn)室,教師邊講課,邊演示,邊指導(dǎo);學(xué)生邊學(xué)習(xí),邊動手,邊提問,實現(xiàn)課堂理論教學(xué)與實踐技能培養(yǎng)融合。結(jié)合本專業(yè)的特點,利用學(xué)校實訓(xùn)中心,合作企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和職業(yè)綜合能力有了較大提高,2011~2012年,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生參加全國自動線大賽、全國機(jī)器人大賽、“西門子杯”全國工業(yè)自動化挑戰(zhàn)賽都獲得了優(yōu)異的成績,參加廣西創(chuàng)新設(shè)計大賽、電子大賽均獲一等獎。
另一方面,實現(xiàn)課證融合,即操作技能與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相融合。將cad繪圖員考證、維修電工、plc設(shè)計師等職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)教學(xué)大綱相銜接,及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和課程體系,改革教學(xué)方法和實訓(xùn)手段,融教、學(xué)、做為一體,使校內(nèi)生產(chǎn)性實訓(xùn)接近50%,畢業(yè)生的雙證率在95%以上,使學(xué)生知識能力與職業(yè)技能要求“零距離”,增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力。目前南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)在校生約800人,每年學(xué)生的就業(yè)率均超過95%。
(五)初步建成機(jī)電特色專業(yè)網(wǎng)站。
建立以機(jī)電一體化技術(shù)為核心的教學(xué)資源庫。包括核心課程如自動生產(chǎn)線的調(diào)試與維護(hù)、cad應(yīng)用技術(shù)、plc工程及技術(shù)應(yīng)用、機(jī)床與夾具的電子教案、習(xí)題庫、教學(xué)視頻、課程標(biāo)準(zhǔn)等教學(xué)資源。
特色專業(yè)建設(shè)是促進(jìn)我國高等教育規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和效益全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重大舉措,需要學(xué)校、學(xué)院、教研室各級管理部門的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和全力配合,需要領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生的全力投入。但由于目前的高校教學(xué)任務(wù)、科研任務(wù)繁重,再加上評價體系的不完善、教學(xué)工作質(zhì)量的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等一系列的原因,不少項目參與人員袖手旁觀,導(dǎo)致負(fù)責(zé)人任務(wù)負(fù)擔(dān)沉重,使得特色專業(yè)建設(shè)效果不理想。同時,特色專業(yè)建設(shè)不僅涉及教學(xué)場地、實訓(xùn)基地、圖書資料等硬件基礎(chǔ),還包括師資隊伍、培養(yǎng)計劃、實踐教學(xué)、科研活動、教學(xué)方法和手段、技術(shù)進(jìn)步、社會需求、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多方面軟件建設(shè),它是一個長期積累的過程,需要不斷研究和實踐,并不斷修正和完善,才能產(chǎn)生較好的建設(shè)效果。
綜上所述,特色專業(yè)體現(xiàn)了一所高校的辦學(xué)特色和社會服務(wù)能力,是關(guān)系到一所高校是否受到社會認(rèn)可和歡迎的重要因素,因此特色專業(yè)建設(shè)是高校質(zhì)量工程建設(shè)的重要內(nèi)涵。對照特色專業(yè)建設(shè)目標(biāo),機(jī)電一體化特色專業(yè)建設(shè)中還有很多工作要做,在今后,應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)高技能“雙師型”教師隊伍建設(shè),實行在職專業(yè)教師輪訓(xùn)制度,實行到企業(yè)和行業(yè)選聘兼職專業(yè)教師制度,鼓勵教師多參加科研實踐活動,以豐富自己的實踐性知識;以此提高教師的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,等等。只有經(jīng)過深入的改革實踐,才能取得豐碩成果,為同類高職機(jī)電專業(yè)建設(shè)和改革起到有益參考作用。
宋毅。加強(qiáng)特色專業(yè)建設(shè)培養(yǎng)適應(yīng)社會需求人才[j].中國高等教育,2008(13)。
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[3]于仲安,梁建偉。地方高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)研究[j].中國電力教育,2010(22)。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇一
機(jī)電一體化是機(jī)械、微、控制、機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1數(shù)字化。
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計、計算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
1.2智能化。
即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對話功能,設(shè)置智能i/o接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
1.3模塊化。
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時,可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
1.4網(wǎng)絡(luò)化。
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
1.5人性化。
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種享受,如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。
1.6微型化。
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(microelectronicmechanicalsystems,簡稱mems)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學(xué)berkeley分校研制出第一個微電機(jī)以來,國內(nèi)外在mems工藝、材料以及微觀機(jī)理方面取得了很大進(jìn)展,開發(fā)出各種mems器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等)。
1.7集成化。
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn),然后再通過軟、硬件將各個層次有機(jī)地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。
1.8帶源化。
是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機(jī)電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
1.9綠色化。
技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護(hù)環(huán)境,回歸,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時,產(chǎn)品可分解和再生利用。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇二
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機(jī)電一體化是一項將系統(tǒng)技術(shù)、計算機(jī)信息處理技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等多項技術(shù)相互結(jié)合的系統(tǒng)工程,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。本文簡述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景發(fā)展歷程,明確了機(jī)電一體化技術(shù)對于機(jī)械制造業(yè)的整體行業(yè)發(fā)展所擁有的重要影響,并闡明了機(jī)電一體化技術(shù)在未來社會朝著智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化的方向發(fā)展。希望為機(jī)電制造業(yè)未來的發(fā)展方向起到了一定的指向作用。
緒論。
“機(jī)電一體化”在國外被稱為mechatronics是日本人在20世紀(jì)70年代初提出來的,它是用英文mechanics的前半部分和electron-ics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個新詞,意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。
機(jī)電一體化技術(shù)是在微型計算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展,向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透,機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),從系統(tǒng)理論出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo),以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎(chǔ),對各組成要素及其間的信息處理,接口耦合,運動傳遞,物質(zhì)運動,能量變換進(jìn)行研究,使得整個系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成,并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動,在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術(shù)。
1.3機(jī)電一體化技術(shù)五大組成要素與四大原則。
1.3.1、五大組成要素。
一個機(jī)電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成。(請參考機(jī)電之家機(jī)電一體化頻道)。
機(jī)械本體(結(jié)構(gòu)組成要素)。
是系統(tǒng)的所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu),一般包括有機(jī)身、框架、支撐、聯(lián)接等。
動力驅(qū)動部分(動力組成要素)。
依據(jù)系統(tǒng)控制要求,為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常運行。測試傳感部分(感知組成要素)。
對系統(tǒng)的運行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測,并變成可識別的信號,傳輸給信息處理單元,經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息??刂萍靶畔⑻幚聿糠郑毮芙M成要素)。
將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進(jìn)行集中、存儲、分析、加工處理后,按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個系統(tǒng)有目的的運行。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)(運動組成要素)。
根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令,完成規(guī)定的動作和功能。
構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。接口耦合:
兩個需要進(jìn)行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間,由于信息模式不同(數(shù)字量與模擬量,串行碼與并行碼,連續(xù)脈沖與序列脈沖等)無法直接傳遞和交換,必須通過接口耦合來實現(xiàn)。而兩個信號強(qiáng)弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間,也必須通過接口耦合后,才能匹配。變換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準(zhǔn)確的交換、傳遞,必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規(guī)范才行,因此接口耦合時就必須具有保證信息的邏輯控制功能,使信息按規(guī)定的模式進(jìn)行交換與傳遞。能量轉(zhuǎn)換:
兩個需要進(jìn)行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間,由于模式不同而無法直接進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和交流,必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換,能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器,驅(qū)動器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。信息控制:
在系統(tǒng)中,所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元,在軟、硬件的保證下,完成信息的采集、傳輸、儲存、分析、運算、判斷、決策,以達(dá)到信息控制的目的。對于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識獲得、推理機(jī)制以及自學(xué)習(xí)功能等知識驅(qū)動功能。運動傳遞:
運動傳遞使構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成要素之間,不同類型運動的變換與傳輸以及以運動控制為目的的優(yōu)化。
1、機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計算機(jī)輔助技術(shù),同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。
2、計算機(jī)與信息技術(shù)。
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機(jī)信息處理技術(shù)。
3、系統(tǒng)技術(shù)。
系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4、自動控制技術(shù)。
其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
5、傳感檢測技術(shù)。
傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動化程序就越高?,F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗,它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
6、伺服傳動技術(shù)包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機(jī)械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
第二章一體化發(fā)展歷程2.1一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢。
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,“機(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意。
2.1.1一體化”的發(fā)展歷程。
1、數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了“機(jī)電一體化”歷史的第一頁;
2、微電子技術(shù)為“機(jī)電一體化''帶來勃勃生機(jī);
3、可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機(jī)電一體化”提供了堅強(qiáng)基礎(chǔ);
4、激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使“機(jī)電一體化”躍上新臺階。
2.2.2”發(fā)展趨勢。
1、光機(jī)電一體化。一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。
2、配系統(tǒng)化——柔性化。未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息,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(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
3、全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4、“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”,而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割??磥?,機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
5、微型機(jī)電化——微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時,就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有:數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、cad/cam系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
機(jī)電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產(chǎn)品質(zhì)量,把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步;二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深層次工作。
隨和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,越來越多的產(chǎn)品智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化,這些產(chǎn)品除了要用到機(jī)械驅(qū)殼,還需要用電路來控制,電的部分已經(jīng)不再是簡單的開關(guān)電路,而是用大規(guī)模的集成電路,單片機(jī)、傳感器、可編程控制器等智能元件被用來和設(shè)備的機(jī)械部分想結(jié)合。單純的機(jī)械活著單純的電子已經(jīng)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要,漸漸地就出現(xiàn)了機(jī)電一體化這個學(xué)科。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計》的副刊上,到目前這個學(xué)科已經(jīng)逐漸成熟了。
機(jī)電一體化技術(shù)包含六個部分,它們分別是:第一,機(jī)械技術(shù)。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計算機(jī)輔助技術(shù),同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。第二,計算機(jī)與信息技術(shù)。其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機(jī)信息處理技術(shù)。
第三,系統(tǒng)技術(shù)。系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。第四,自動控制技術(shù)。其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
第五,傳感檢測技術(shù)。傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動化程序就越高?,F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗,它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
第六,伺服傳動技術(shù)。包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機(jī)械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由五個部分組成:機(jī)械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動力源。機(jī)械本體包括機(jī)架、機(jī)械連接、機(jī)械傳動等,它是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機(jī)械產(chǎn)品相比,機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)性能得到提高、功能得到增強(qiáng),這就要求機(jī)械本體在機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應(yīng),具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點;檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號檢測電路,其作用就是檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)工作過程中本身和外界環(huán)境有關(guān)參量的變化,并將信息傳遞給電子控制單元,電子控制單元根據(jù)檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制;電子控制單元又稱ecu(electricalcontrolunit),是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)將來自各傳感器的檢測信號和外部輸入命令進(jìn)行集中、存儲、計算、分析,根據(jù)信息處理結(jié)果,按照一定的程度和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個系統(tǒng)有目的地進(jìn)行;執(zhí)行器的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動機(jī)械部件的運動。執(zhí)行器是運動部件,通常采用電力驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和液壓驅(qū)動等幾種方式;動力源是機(jī)電一體化產(chǎn)品能量供應(yīng)部分,其作用是按照系統(tǒng)控制要求向機(jī)械系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能,以電能為主。
第三章21世紀(jì)機(jī)電一體化3.1機(jī)電一體化技術(shù)近期發(fā)展。
機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1、數(shù)字化。
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計、計算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
2、智能化。
即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對話功能,設(shè)置智能i/o接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
3、模塊化。
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時,可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
4、網(wǎng)絡(luò)化。
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
5、人性化。
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種藝術(shù)享受,如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。
6、微型化。
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(microelectronicmechanicalsystems,簡稱mems)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學(xué)berkeley分校研制出第一個微電機(jī)以來,國內(nèi)外在mems工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展,開發(fā)出各種mems器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等)。
7、集成化。
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn),然后再通過軟、硬件將各個層次有機(jī)地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。
8、帶源化。
是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機(jī)電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
9、綠色化。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護(hù)環(huán)境,回歸自然,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時,產(chǎn)品可分解和再生利用。
20世紀(jì)80年代開始,國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)開始興起,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),尤其是計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和市場競爭的日益激烈,使產(chǎn)品的科技含量更高,更新?lián)Q代速度日益加快,人們對商品需求更加多樣和高品質(zhì)化,所以傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)正在發(fā)生十分深刻的轉(zhuǎn)變,對產(chǎn)品的品質(zhì)、成本要求逐漸提高,而且對于企業(yè)來說,對其自身的交貨期、成本控制等方面都提出了更好的要求。我國為了適應(yīng)市場需要,對制造業(yè)的這場巨大而深刻的革命十分關(guān)注,認(rèn)為其既是機(jī)遇,也是挑戰(zhàn),近年來,我國在發(fā)達(dá)國家大量引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù),并且研發(fā)了一系列擁有我國獨立知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)電一體化產(chǎn)品和技術(shù),所以,雖然我國的機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比,仍有很大差距,但較之以前,具有更加系統(tǒng)化、智能化等方面的特點。
機(jī)電一體化已經(jīng)成為從產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修等全過程的技術(shù)系統(tǒng),其技術(shù)體系各學(xué)科間不斷融合,其學(xué)科的界限性逐漸變淡甚至消失。生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及最佳經(jīng)濟(jì)效果的追求,使先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生一系列技術(shù)與管理相結(jié)合的新的生產(chǎn)方式。計算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)、管理技術(shù)等的引入并與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為一個能駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程。發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的目的在于實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),并取得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
對于國外發(fā)達(dá)國家來說,由于其資金、技術(shù)和設(shè)備等方面的優(yōu)勢十分明顯,所產(chǎn)處的機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅質(zhì)量較高,并能更好的適應(yīng)市場多樣化需求,使獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益。但是,我國由于科技技術(shù)發(fā)展水平相對較低,需經(jīng)過一定時間后,其科技水平才能達(dá)到國際先進(jìn)水平。所以,在科技實力方面,需要在引進(jìn)國外先進(jìn)科技的前提下根據(jù)我國情況對其進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,并創(chuàng)造出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)手段,而在市場經(jīng)營和商業(yè)營銷方面,要促進(jìn)商品品質(zhì)的提升和發(fā)展,并且要獨立研發(fā)適合中國國情的、具有中國特色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并對于是市場歡迎的高技術(shù)的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品,需要投入大量的資金和技術(shù)力量進(jìn)行開發(fā),爭取利用這些商品擴(kuò)展市場,并在技術(shù)方面有巨大突破,為我國機(jī)電一體化技術(shù)的綜合持續(xù)發(fā)展提供更大的技術(shù)支持和儲備。
3.2.3工作面臨的形勢。
我國用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度。
我國用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。
我國用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重,有意義。在我國工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重。近年來我國的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè),優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機(jī)電一體化,開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革,而無須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時,可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來,實現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長,差距較大,許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求,每年進(jìn)口量都比較大,因此亟需發(fā)展。
我國在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品,促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代??偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。
總之,機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。
3.4.1加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計劃。
目前,我國從事“機(jī)電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,各主管部門的有關(guān)計劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問題,同時缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定出統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復(fù),生產(chǎn)上撞車!
3.4.2強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會”作用。
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到我國投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便;盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈;盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。
增大支持力度,在技術(shù)政策上,要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰;大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,對有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持,對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎勵等。
3.4.4突出發(fā)展重點,兼顧“兩個層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)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(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍,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(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機(jī))裝置,使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計之初,就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來進(jìn)行考慮,使“機(jī)械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。
機(jī)電一體化系統(tǒng)可分為機(jī)械和微電子系統(tǒng)兩大部分,各部分連接須具備一定條件,這個聯(lián)系條件通常稱為接口。各分系統(tǒng)又由各要素(子系統(tǒng))組成。本文以機(jī)電一體化控制系統(tǒng)(微電子系統(tǒng))為例,將接口分為人機(jī)與機(jī)電接口兩大類。
4.1機(jī)電接口。
由于機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上有很大差別,兩者間的聯(lián)系須通過機(jī)電接口進(jìn)行調(diào)整、匹配、緩沖,因此機(jī)電接口起著非常重要的作用:。
(3)進(jìn)行a/d或d/a轉(zhuǎn)換。當(dāng)被控對象的檢測和控制信號為模擬量時,必須在微機(jī)系統(tǒng)和被控對象之間設(shè)置a/d和d/a轉(zhuǎn)換電路,以保證微機(jī)所處理的數(shù)字量與被控的模擬量之間的匹配。
1、模擬信號輸入接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,反映被控對象運行狀態(tài)信號是傳感器或變送器的輸出信號,通常這些輸出信號是模擬電壓或電流信號(如位置檢測用的差動變壓器、溫度檢測用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉(zhuǎn)速檢測用的測速發(fā)電機(jī)等)計算機(jī)要對被控對象進(jìn)行控制,必須獲得反映系統(tǒng)運行的狀態(tài)信號,而計算機(jī)只能接受數(shù)字信號,要達(dá)到獲取信息的目的,就應(yīng)將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的接口——模擬信號輸入接口。
2、模擬信號輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,控制生產(chǎn)過程執(zhí)行器的信號通常是模擬電壓或電流信號,如交流電動機(jī)變頻調(diào)速、直流電動機(jī)調(diào)速器、滑差電動機(jī)調(diào)速器等。而計算機(jī)只能輸出數(shù)字信號,并通過運算產(chǎn)生控制信號,達(dá)到控制生產(chǎn)過程的目的,應(yīng)有將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號的接口——模擬信號輸出接口。任務(wù)是把計算機(jī)輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流信號,以便驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行器,達(dá)到控制對象的目的。模擬信號輸出接口一般由控制接口、數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器、多路模擬開關(guān)和功率放大器幾部分構(gòu)成。
3、開關(guān)信號通道接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中,需要經(jīng)常處理一類最基本的輸入/輸出信號,即數(shù)字量(開關(guān)量)信號包括:開關(guān)的閉合與斷開;指示燈的亮與滅;繼電器或接觸器的吸合與釋放;電動機(jī)的啟動與停止;閥門的打開與關(guān)閉等。這些信號的共同特征是以二進(jìn)制的邏輯“1”和“0”出現(xiàn)的。在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中,對應(yīng)二進(jìn)制數(shù)碼的每一位都可以代表生產(chǎn)過程中的一個狀態(tài),此狀態(tài)作為控制依據(jù)。
(1)輸入通道接口。開關(guān)信號輸入通道接口的任務(wù)是將來自控制過程的開關(guān)信號、邏輯電平信號以及一些系統(tǒng)設(shè)置開關(guān)信號傳送給計算機(jī)。這些信號實質(zhì)是一種電平各異的數(shù)字信號,所以開關(guān)信號輸入通道又稱為數(shù)字輸入通道(di)。由于開關(guān)信號只有兩種邏輯狀態(tài)“on”和“off”或數(shù)字信號“1”和“0”,但是其電平一般與計算機(jī)的數(shù)字電平不相同,與計算機(jī)連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過程噪聲隔離等設(shè)計問題,它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉(zhuǎn)換電路和地址譯碼電路等組成。
(2)輸出通道接口。開關(guān)信號輸出通道的作用是將計算機(jī)通過邏輯運算處理后的開關(guān)信號傳遞給開關(guān)執(zhí)行器(如繼電器或報警指示器)。它實質(zhì)是邏輯數(shù)字的輸出通道,又稱為數(shù)字輸出通道(do)。do通道接口設(shè)計主要考慮的是內(nèi)部與外部公共地隔離和驅(qū)動開關(guān)執(zhí)行器的功率。開關(guān)量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅(qū)動器和輸出口地址譯碼電路等組成。
4.2人機(jī)接口。
人機(jī)接口是操作者與機(jī)電系統(tǒng)(主要是控制微機(jī))之間進(jìn)行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向,可以分為輸入與輸出接口兩大類。機(jī)電系統(tǒng)通過輸出接口向操作者顯示系統(tǒng)的各種狀態(tài)、運行參數(shù)及結(jié)果等信息;另一方面,操作者通過輸入接口向機(jī)電系統(tǒng)輸入各種控制命令,干預(yù)系統(tǒng)的運行狀態(tài),以實現(xiàn)所要求的功能。
1、輸入接口。
(1)撥盤輸入接口。撥盤是機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見的一種輸入設(shè)備,若系統(tǒng)需要輸入少量的參數(shù),如修正系數(shù)、控制目標(biāo)等,采用撥盤較為方便,這種方式具有保持性。撥盤的種類很多,作為人機(jī)接口使用最方便的是十進(jìn)制輸入、bcd碼輸出的bcd碼撥盤。bcd碼撥盤可直接與控制微機(jī)的并行口或擴(kuò)展口相連,以bcd碼形式輸入信息。
(2)鍵盤輸入接口。鍵盤是一組按鍵集合,向計算機(jī)提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤有:。
1)編碼鍵盤,自動提供被按鍵的編碼(如ascii碼或二進(jìn)制碼);。
2)非編碼鍵盤,僅僅簡單地提供按鍵的通或斷(“0”或“1”電位),而按鍵的掃描和識別,則由設(shè)計的鍵盤程序來實現(xiàn)。前者使用方便,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高;后者電路簡單,便于設(shè)計。
2、輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,發(fā)光二極管顯示器(led)是典型的輸出設(shè)備,由于led顯示器結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性高、壽命長、價格便宜,因此使用廣泛。常用的led顯示器有7段發(fā)光二極管和點陣式led顯示器。7段led顯示器原理很簡單,是同名管腳上所加電平高低來控制發(fā)光二極管是否點亮而顯示不同字形的。點陣式led顯示器一般用來顯示復(fù)雜符號、字母及表格等,在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應(yīng)用。
機(jī)電一體化是在機(jī)械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù),并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)投入工業(yè)應(yīng)用環(huán)境運行時,系統(tǒng)總會受到電網(wǎng)、空間與周圍環(huán)境干擾。若系統(tǒng)抵御不住干擾的沖擊,各電氣功能模塊將不能進(jìn)行正常的工作,微機(jī)系統(tǒng)往往會因干擾產(chǎn)生程序“跑飛”,傳感器模塊將會輸出偽信號,功率驅(qū)動模塊將會輸出畸變的驅(qū)動信號,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作失常,最終導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生故障,甚至癱瘓。
5.1干擾源。
從干擾竄入系統(tǒng)的渠道來看,系統(tǒng)所受到的干擾源分為供電干擾、過程通道干擾、場干擾等。
1、供電干擾。
大功率設(shè)備會造成電網(wǎng)的嚴(yán)重污染,使得電網(wǎng)電壓大幅度地漲落、浪涌,大功率開關(guān)的通斷,電動機(jī)的啟停等原因,電網(wǎng)上常常出現(xiàn)很高的尖峰脈沖干擾。據(jù)統(tǒng)計,電源的投入、瞬時短路、欠壓、過壓、電網(wǎng)竄入的噪聲引起cpu誤動作及數(shù)據(jù)丟失占各種干擾的90%以上。
2、過程通道干擾。
過程通道干擾主要來源于長線傳輸。當(dāng)系統(tǒng)中有電氣設(shè)備漏電,接地系統(tǒng)不完善,或者傳感器測量部件絕緣不好等;及各通道的傳輸線如果處于同根電纜或捆扎在一起,尤其是將信號線與交流電源線處于同一根管道時,產(chǎn)生的共?;虿钅k妷憾紩绊懴到y(tǒng),使系統(tǒng)無法工作。
3、場干擾。
系統(tǒng)周圍的空間總存在著磁場、電磁場、靜電場,如太陽及天體輻射;廣播、電話、通訊發(fā)射臺的電磁波;周圍中頻設(shè)備發(fā)出的電磁輻射等。這些場干擾會通過電源或傳輸線影響各功能模塊的正常工作,使其中的電平發(fā)生變化或產(chǎn)生脈沖干擾信號。
5.2抗供電干擾的措施。
1、配電系統(tǒng)的抗干擾。
抑制供電干擾首先從配電系統(tǒng)上采取措施,其次可采用分立式供電方案,就是將組成系統(tǒng)各模塊分別用獨立的變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路構(gòu)成的直流電源供電,這樣就減少了集中供電的危險性,而且也減少了公共阻抗以及公共電源的相互耦合,提高了供電的可靠性,也有利于電源散熱。
2、利用電源監(jiān)視電路。
在配電系統(tǒng)中實施抗干擾措施是必不可少的,但這些仍難抵御微秒級的干擾脈沖及瞬態(tài)掉電,特別是后者屬于惡性干擾,可能產(chǎn)生嚴(yán)重的事故。因此應(yīng)采取進(jìn)一步的保護(hù)性措施,即使用電源監(jiān)視電路。電源監(jiān)視電路需具有監(jiān)視電源電壓瞬時短路、瞬間降壓和微秒級干擾及掉電的功能;及時輸出供cpu接受的復(fù)位信號及中斷信號等功能。
5.3場干擾的抑制。
防止場干擾的主要方法是良好的屏蔽和正確的接地。須注意以下問題:
(1)消除靜電干擾最簡單的方法是把感應(yīng)體接地,接地時要防止形成接地環(huán)路。
(2)為了防止電磁場干擾,可采用帶屏蔽層的信號線,并將屏蔽層單端接地。
(3)不要把導(dǎo)線的屏蔽層當(dāng)作信號線或公用線來使用。
(4)在布線方面,不要在電源電路和檢測、控制電路之間使用公用線,也不要在模擬電路和數(shù)字脈沖電路之間使用公用線,以免互相串?dāng)_。
5、軟件抗干擾技術(shù)。
各種形式的干擾最終會反映在系統(tǒng)的微機(jī)模塊中,導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集誤差、控制狀態(tài)失靈、存儲數(shù)據(jù)竄改以及程序運行失常等后果,雖然在系統(tǒng)硬件上采取了上述多種抗干擾措施,但仍然不能保證微機(jī)系統(tǒng)正常工作。因為軟件抗干擾是屬于微機(jī)系統(tǒng)的自身防御行為,實施軟件抗干擾的必要條件是:
(1)在干擾的作用下,微機(jī)硬件部分以及與其相連的各功能模塊不會受到任何損毀,或易損壞的單元設(shè)置有監(jiān)測狀態(tài)可查詢。
(2)系統(tǒng)的程序及固化常數(shù)不會因干擾的侵入而變化。
1)設(shè)置watchdog功能,由硬件配合,監(jiān)視軟件的運行情況,遇到故障進(jìn)行相應(yīng)的處理。
2)設(shè)置軟件陷阱,當(dāng)程序指針失控而使程序進(jìn)入非程序空間時,在該空間中設(shè)置攔截指令,使程序進(jìn)入陷阱,然后強(qiáng)迫其轉(zhuǎn)入初始狀地結(jié)合在一起,形成完整的系統(tǒng)。
機(jī)電一體化的核心技術(shù)主要包括信息處理技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、傳感器技術(shù)、傳動技術(shù)和自動控制技術(shù)。
6.1.2信息處理技術(shù)。
信息處理技術(shù)主要指的是計算機(jī)技術(shù),尤其是單片機(jī)技術(shù)。在機(jī)電一體化技術(shù)中“電”可以說是單片機(jī)技術(shù)、plc技術(shù)和通信技術(shù)的綜合體。
6.1.3機(jī)械制造技術(shù)。
機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)。機(jī)械制造技術(shù)包含了很多方面,如機(jī)械設(shè)計技術(shù)、機(jī)械制造,還是機(jī)械工藝,并且其在機(jī)電一體化方面都有很大的發(fā)展,并存在巨大的發(fā)展空間。
6.1.4傳感器技術(shù)。
傳感器技術(shù)是一種包括各種物理量的傳感器,尤其是具有“一器多感”功能的技術(shù)。近些年來“光纖傳感器”隨著科技的發(fā)展,取得了長足的進(jìn)步,這在很大程度上對近對機(jī)電一體化技術(shù)有巨大的作用。
6.1.5傳動技術(shù)。
傳動技術(shù)和傳動控制技術(shù)是在微電子技術(shù)的支持下機(jī)電業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),它包含電力傳動、液壓傳動、機(jī)械傳動、氣壓傳動和磁力傳動等方面。隨著技術(shù)手段的發(fā)展,這些傳統(tǒng)的技術(shù)能夠在更大程度上滿足人們需要的各種動作和功能。
6.1.6自動控制技術(shù)。
這是近年來最常用且發(fā)展最迅速的技術(shù)范疇。自動控制技術(shù)的代表技術(shù)手段是人工智能控制技術(shù),這項技術(shù)對機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生了巨大的作用。
結(jié)論。
機(jī)電一體化的發(fā)展歷程見證了人類走向了高科技的時代,機(jī)電一體化化的發(fā)展趨勢見證了人類對于高智能化的向往。
機(jī)電一體化不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)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(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
本篇介紹了機(jī)電一體化技術(shù)的由來,發(fā)展,應(yīng)用。接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而變得越來越重要;同時接口技術(shù)的研究也必然促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展。從某種意義上講,機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計,就是根據(jù)功能要求選擇了各部分后所進(jìn)行的接口設(shè)計。接口的好與壞直接影響到機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制性能,以及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性,因此接口技術(shù)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。機(jī)電一體化技術(shù)在以后會迅速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)。
[6]梁俊彥,李玉翔.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[j].科技資訊,2007。
此致
敬禮
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇三
隨著社會發(fā)展和工程應(yīng)用要求的不斷提高,現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品越來越朝著機(jī)電一體化的方向發(fā)展,同時,對機(jī)械產(chǎn)品的運動精度、控制穩(wěn)定性和零件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計等方面也提出了更高的要求。一方面,由于機(jī)電一體化產(chǎn)品是一個機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)強(qiáng)耦合的綜合系統(tǒng),其所包含的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間相互影響,兩者之間模型參數(shù)是否能夠有效匹配,直接影響到系統(tǒng)的整體性能表現(xiàn)。另一方面,系統(tǒng)動力學(xué)參數(shù)和控制系統(tǒng)參數(shù)的改變會對機(jī)構(gòu)性能產(chǎn)生影響,當(dāng)具體到機(jī)構(gòu)中某個關(guān)鍵零件時,這種影響成為不可忽略的因素,進(jìn)而影響到零件的受載情況和優(yōu)化設(shè)計結(jié)果。
傳統(tǒng)的設(shè)計方法不能很好的兼顧機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系,不能全面考慮機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和零件結(jié)構(gòu)拓?fù)渲g的相互影響,很難滿足實際的設(shè)計要求。因此,在機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)過程中,綜合考慮機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)與零件結(jié)構(gòu)拓?fù)渲g的關(guān)系十分必要,這對于機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)和零件優(yōu)化設(shè)計有著重要的意義。針對上述問題,本文以受控四桿機(jī)構(gòu)為研究對象,基于機(jī)電聯(lián)合仿真,給出了在一個優(yōu)化環(huán)節(jié)中同時考慮機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和零件結(jié)構(gòu)拓?fù)涞膮f(xié)同優(yōu)化流程。
首先,在adams軟件中建立四桿機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型,分析了動力學(xué)模型參數(shù)改變對機(jī)構(gòu)性能的影響,并在此基礎(chǔ)上對動力學(xué)模型進(jìn)行了優(yōu)化,得到新的動力學(xué)模型。然后,在matlab/simulink中建立四桿機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)模型,輸入階躍信號,利用工程常用的試湊法,以系統(tǒng)快速響應(yīng)為目標(biāo)對控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得到與機(jī)械系統(tǒng)相匹配的控制系統(tǒng)模型。最后,搭建adams與matlab/simulink的聯(lián)合仿真平臺,根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型是否優(yōu)化和控制系統(tǒng)參數(shù)是否優(yōu)化組合成四種不同情況,分別進(jìn)行聯(lián)合仿真分析,得到柔性連桿臂的應(yīng)變能和時間載荷歷程,并通過optistruct對連桿臂進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化。
對比機(jī)構(gòu)動力學(xué)性能、控制系統(tǒng)響應(yīng)曲線、連桿臂拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果以及應(yīng)變能曲線,驗證優(yōu)化后的效果。本文通過對受控四桿機(jī)構(gòu)的分析研究,實現(xiàn)了對機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和連桿臂結(jié)構(gòu)拓?fù)涞?協(xié)同優(yōu)化設(shè)計,達(dá)到了提高系統(tǒng)綜合性能的優(yōu)化目標(biāo),為機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)和對機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零件的優(yōu)化設(shè)計提供了有益參考。
關(guān)鍵詞:機(jī)電聯(lián)合仿真;pid控制;拓?fù)鋬?yōu)化;四桿機(jī)構(gòu)。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇四
引言
近幾十年來,中國機(jī)電工程類行業(yè)已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,同時這也是中國一直比較重視的工程項目。
而在這項工程實施過程中,相關(guān)機(jī)械設(shè)備的管理工作又是重中之重,如果不有效落實機(jī)械設(shè)備管理工作,整個工程的施工過程以及整體施工質(zhì)量都會受到嚴(yán)重的影響。
因此,分析研究機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作當(dāng)中存在的問題,采取有效措施解決這些問題,完善機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作,才能夠提升機(jī)電工程整體質(zhì)量水平。
1機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理存在的主要問題
1.1未建立健全完善的管理制度
很多情況下,為了趕工期,在許多機(jī)電工程施工過程中,相關(guān)的管理工作并沒有得到重視,特別是機(jī)械設(shè)備管理工作。
通常情況下,眾多施工單位機(jī)械設(shè)備相關(guān)管理人員都缺乏對本職工作的認(rèn)識和管理意識,對工作抱以一種無所謂的態(tài)度。
另外,很多管理人員沒有較高的思想政治覺悟,想的都是貪圖安逸,敷衍工作,造成管理工作總是不能得到落實。
無論什么企業(yè)單位,想要做好管理工作,都需要構(gòu)建一個較為完善合理的相關(guān)管理機(jī)制,特別對于機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作而言更是如此。
沒有建立準(zhǔn)確健全的相關(guān)管理規(guī)章制度,不能明確每一個相關(guān)管理工作人員能夠明確自身的工作內(nèi)容以及職責(zé),管理人員就沒有肩負(fù)法律責(zé)任,這樣管理工作人員就不會重視對管理工作就,導(dǎo)致機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作質(zhì)量水平無法得到提升。
1.2對機(jī)械設(shè)備的新舊處理不到位
目前,科技技術(shù)不斷發(fā)展,各種機(jī)械設(shè)備在快速更替,眼下許多機(jī)電工程施工單位的相關(guān)機(jī)械設(shè)備已經(jīng)顯得老舊不堪重負(fù)了。
更有甚者,一些施工單位的機(jī)械設(shè)備過于老化破舊,嚴(yán)重落后于目前的工程需求,以至于這些單位無承擔(dān)那些較先進(jìn)大型的機(jī)電工程,在一定程度上影響了單位的發(fā)展,制約了單位經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)增長。
針對這種情況,有些施工單位已經(jīng)在購置替換相關(guān)工程機(jī)械設(shè)備,有的從國外引進(jìn)了大量的先進(jìn)機(jī)械設(shè)備,使自身具備一定的市場競爭力。
可是,這些單位沒有結(jié)合自身的實際發(fā)展需求,更沒有制定好相關(guān)的機(jī)械設(shè)備改良替換計劃,致使許多購置工作都是盲目實施,花大量資金買來的機(jī)械設(shè)備實際上不能起到作用。
對于機(jī)械設(shè)備新舊處理不到位也是機(jī)械設(shè)備管理工作中十分嚴(yán)重的一個問題。
1.3相關(guān)管理工作人員缺少專業(yè)能力及素質(zhì)
很多的機(jī)電工程施工單位為了減少成本,在相關(guān)設(shè)備材料不能再削減的情況下,只有減少工作人員以最大化降低工程成本。
這就使得很多施工單位在管理工作方面大量減少工作人員,其中就包括機(jī)械設(shè)備管理相關(guān)人員。
這種情況致使施工過程中機(jī)械設(shè)備的管理人員嚴(yán)重缺失,實際工作沒有得到有效開展。
另一方面,很多施工單位在管理工作上實施隨便安排工作人員,所以在機(jī)械設(shè)備管理工作中出現(xiàn)了大量沒有相關(guān)工作經(jīng)驗和專業(yè)技術(shù)能力的人,這種情況已經(jīng)屢見不鮮了,其最終必定造成機(jī)械設(shè)備管理工作不能落到實處。
2加強(qiáng)機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理的策略
2.1建立健全完善的管理制度
任何一個企業(yè)單位想要搞好管理工作,無論是哪方面的管理工作,都必須要先構(gòu)建一個較為完善健全的管理機(jī)制體系,尤其在機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作上更是如此。
相關(guān)工程施工單位必須根據(jù)自身企業(yè)文化以及施工相關(guān)實際需求,建設(shè)一個合理有效且具有針對性的管理機(jī)制,以約束工作人員,使相關(guān)管理人員能夠認(rèn)清自己的工作本質(zhì)和肩負(fù)的責(zé)任。
另一點,配合著管理制度,大力開展思想政治教育培訓(xùn),強(qiáng)化管理人員的思想覺悟,提升管理工作人員自身的職業(yè)修養(yǎng),從而誠心投入到管理工作當(dāng)中。
例如,施工單位根據(jù)自身企業(yè)的文化歷史以及企業(yè)實際大小,建立一個符合自身實際需求的工程機(jī)械設(shè)備管理機(jī)制。
這個機(jī)制必須有嚴(yán)格的管理條款和考核制度,以強(qiáng)化要求相關(guān)管理工作人員認(rèn)真對待自己的工作。
與此同時,單位還需要定期組織相關(guān)管理工作人員進(jìn)行思想教育培訓(xùn),以提高員工的工作熱情。
通常這種培訓(xùn)可以以半年為一個期限落實開展,并且可以根據(jù)實際需求在每次工程施工之前開展一次。
2.2合理配置工程機(jī)械設(shè)備資源
在機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備的相關(guān)資源配置工作上也要注意合理實施管理,這個方面關(guān)系著單位的實際利益和長期發(fā)展的需求。
在相關(guān)配置管理工作中,需要清楚自身單位已有設(shè)備的實際情況,哪些設(shè)備需要更換,哪些只是需要維護(hù)修理。
在之后購置新設(shè)備的過程中,根據(jù)整合已有工程機(jī)械設(shè)備相關(guān)信息進(jìn)行針對性添置更替,嚴(yán)格把關(guān)購置過程,不僅要重視設(shè)備的質(zhì)量是否合格,還要注意購置的設(shè)備是否都是真正需要的。
在工程機(jī)械設(shè)備的購置工作上,必需先制定一個合理的購置計劃,并按照計劃落實執(zhí)行,要最大化利用已有資源,然后補(bǔ)充必需資源,這樣才能有效提升單位效益。
例如,某機(jī)電工程施工單位,經(jīng)過改革之后,在工程機(jī)械設(shè)備管理工作質(zhì)量上有了明顯提升。
特別是在機(jī)械設(shè)備的配置工作上,深入了解分析了單位已有設(shè)備資源的情況,一改以往胡亂購置的現(xiàn)象,將購置管理工作嚴(yán)格把控起來,使得已有設(shè)備得到最大化利用的同時,購置的新設(shè)備也是當(dāng)前最合適單位施工所需的。
通過這樣有計劃性的管理,使該企業(yè)在購置工作中省下一大筆不需要的開支,進(jìn)而使得單位的無意義消耗減少了7.6%,由于機(jī)械設(shè)備合理購置管理而增加的企業(yè)效益上升了4.1%,真正實現(xiàn)了利益最大化。
2.3強(qiáng)化相關(guān)管理人員的專業(yè)技能水平
想要有好的管理效果,就必須選用合適的管理人才,故此,機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作得以順利開展的一大重要元素就是管理人才的正確使用。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇五
當(dāng)前的社會發(fā)展中科學(xué)技術(shù)的重要應(yīng)用已經(jīng)成為各行業(yè)發(fā)展的主要動力,在這種情況下的機(jī)電工程項目建設(shè)也取得了很大的進(jìn)步。特別是信息化手段在機(jī)電工程項目中的應(yīng)用,逐漸的提升了機(jī)電工程項目的規(guī)?;透咝Щ\作水平。本文結(jié)合機(jī)電工程信息化發(fā)展特點,對機(jī)電工程信息化的建模和實施策略進(jìn)行了初步的分析,以供參考。
機(jī)電工程;項目;信息化建設(shè);策略
企業(yè)的發(fā)展離不開信息化的建設(shè),而信息化早已是整個社會進(jìn)步的大趨勢,從無紙化建設(shè)、局域網(wǎng)建設(shè)、互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),技術(shù)的發(fā)展日新月異,信息化建設(shè)也逐漸的系統(tǒng)化、精細(xì)化、科學(xué)化,反過來對企業(yè)其他各方面的建設(shè)起到了關(guān)鍵的重要,對企業(yè)內(nèi)部建設(shè)以及項目的推動提供了有力的支撐,信息化建設(shè)已經(jīng)成為企業(yè)建設(shè)非常重要的一部分,信息化不但能提高工作效率,溝通效率,還能降低企業(yè)運轉(zhuǎn)的成本,大數(shù)據(jù)技術(shù)出現(xiàn)后,能夠為企業(yè)的決策者提供更加有力的數(shù)據(jù)支持,決策參考依據(jù),提高企業(yè)的競爭力。
(1)信息量大且比較分散。大型的機(jī)電工程項目所涉及的信息量是非常大的,涵蓋設(shè)計,施工,監(jiān)督及設(shè)備相關(guān)的信息,這些信息不僅要保證全面還必須能夠具有清楚的分類來滿足相關(guān)單位的需求和信息流通。同時,機(jī)電建設(shè)過程中的招投標(biāo)及工程量的信息儲存和管理也是比較分散且復(fù)雜的。(2)機(jī)電工程信息量種類繁多。機(jī)電工程的信息化建設(shè)以結(jié)構(gòu)信息和分結(jié)構(gòu)信息為主,結(jié)構(gòu)化的信息成本管理,施工進(jìn)度及質(zhì)量相等方面的信息。非結(jié)構(gòu)信息以實際項目的文件、檔案及一些音頻信息數(shù)據(jù)為主。兩類信息的相互協(xié)調(diào)和配合才能確保整體幾點工程項目的順利實施,提升機(jī)電工程施工效率。(3)信息具有動態(tài)發(fā)展變化特征。機(jī)電工程信息的收集和管理不是一朝一夕就能完成的事情,同時也不是靠局部的信息收集就能完成的。這就使得機(jī)電工程信息具有時空和位置上的動態(tài)變化特征。另一方面,機(jī)電工程的信息化建設(shè)使一個連續(xù)完整的過程,正因為信息的動態(tài)發(fā)展特征,使得信息管理處于動態(tài)的變化之中,這就必須依靠管理者能夠及時的根據(jù)信息的變化做好合理的工作統(tǒng)籌。
(1)總體信息系統(tǒng)模型的創(chuàng)建。信息系統(tǒng)的建設(shè)以集成信息為基礎(chǔ),通過信息的共享和交換來提供平臺支持,從而實現(xiàn)了對信息的集成化管理模式。以這個角度的機(jī)電項目運行管理模式的實施就是實現(xiàn)對項目全生命周期的綜合管理。通過對傳統(tǒng)管理模式的創(chuàng)新和整合,來確保機(jī)電項目運行的規(guī)范性和統(tǒng)一性。信息化整體模型的創(chuàng)建,能夠?qū)C(jī)電工程實施中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并實現(xiàn)其數(shù)據(jù)、功能及業(yè)務(wù)模型的創(chuàng)建。然后再以這些模型為基礎(chǔ)來實現(xiàn)系統(tǒng)化的模型整合。在總體結(jié)構(gòu)模型搭建基礎(chǔ)上就可以實現(xiàn)了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)環(huán)境搭建,從而能夠使得復(fù)雜的信息資源得到有效的整合。(2)項目信息管理模型的創(chuàng)建。機(jī)電項目的信心管理標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)管理的核心。通過項目管理信息的集成模型創(chuàng)建,主要是為了改變當(dāng)前機(jī)電工程項目的管理現(xiàn)狀,來形成一個比較有效的項目管理綜合平臺。模型的創(chuàng)建,首先要以信息資源的全面規(guī)劃為基礎(chǔ),其次,要結(jié)合機(jī)電項目的管理需求進(jìn)行項目信息的分割,并要合理控制各分割項目之間的.接口設(shè)置,確保信息能夠通過管理平臺自由的傳輸。最后,當(dāng)機(jī)電項目信息管理體系初具模型后要進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)模型的確定,同時對機(jī)電工程項目壽命進(jìn)行分析。整體的結(jié)構(gòu)模型既要包含系統(tǒng)應(yīng)用模型,還應(yīng)該體現(xiàn)主體數(shù)據(jù)核心,只有這樣才能夠保障機(jī)電工程項目的綜合管理是按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的。
(1)機(jī)電信息信息化技術(shù)的路線實施。對于機(jī)電工程的信息化建設(shè)而言,要想達(dá)成理想的建設(shè)目標(biāo),必須首先要對信息化管理的技術(shù)路線進(jìn)行完善的建設(shè)考慮。機(jī)電項目的技術(shù)線路布設(shè)以實際的信息資源規(guī)劃為依據(jù),來對整體機(jī)電項目需求信息的細(xì)致分析。然后結(jié)合每個業(yè)務(wù)模塊的決策、管理及執(zhí)行需求來進(jìn)行模塊功能的具體描述。最后通過這些數(shù)據(jù)和信息的有效整合來實現(xiàn)項目資源的合理規(guī)劃。(2)建立信息化管理的保障體系。機(jī)電工程的項目信息化建設(shè)首先要形成具體的保障管理體系。要想實現(xiàn)對機(jī)電工程多樣信息的有效管理和運用,就必須能夠?qū)π畔⒌馁Y源實行統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化的管理,并堅持市場導(dǎo)向和服務(wù)管理原則。同時各工程單位和企業(yè)還應(yīng)該以信息化管理體系為基礎(chǔ)建立對應(yīng)的管理小組,來實現(xiàn)對信息的統(tǒng)籌資源規(guī)劃和框架規(guī)范管理。對于技術(shù)保障體系的建設(shè)來說,其保障的范圍是比較廣的,各種保障體系的工具應(yīng)該能夠滿足系統(tǒng)的動態(tài)變化需求,通過各信息和業(yè)務(wù)模塊的最大職能發(fā)揮來保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。信息共享還要以提供方便的數(shù)據(jù)查詢和文件下載功能為原則。各部門之間通過良好的技術(shù)支持來獲得更加便利的信息交換和業(yè)務(wù)開展。(3)建立針對機(jī)電工程項目的風(fēng)險管理系統(tǒng)。機(jī)電工程項目的信息化建設(shè)必須有比較完善的風(fēng)險管理系統(tǒng)來做支撐。信息的風(fēng)險管理就是要對機(jī)電工程項目運行中的各種風(fēng)險因子進(jìn)行明確的鑒定和分析。并通過對風(fēng)險的等級評定來形成有效的風(fēng)險控制策略。在工程實施之前,要針對風(fēng)險評估進(jìn)行應(yīng)急方案的制定,將各類風(fēng)險發(fā)生的概率降到最低。同時,為確保風(fēng)險管理系統(tǒng)能夠落實有效,相關(guān)部門還應(yīng)該建立對應(yīng)的風(fēng)險評估和管理系統(tǒng),實施的進(jìn)行項目運行狀況的檢查,以系統(tǒng)化的風(fēng)險管理來保障機(jī)電工程信息化建設(shè)的順利開展。
總而言之,基于機(jī)電工程項目的當(dāng)前信息管理,已經(jīng)逐漸的呈現(xiàn)了共享性和實時性的基本特征。通過對其進(jìn)行信息化的管理實施,能夠使機(jī)電項目的運行流程更加優(yōu)化,管理成本得到有效的控制,從而可以在確保機(jī)電運行高效性和現(xiàn)代化方面得以順利的實現(xiàn),最終也就能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電企業(yè)的總體社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇六
【論文關(guān)鍵詞】人才培養(yǎng)機(jī)械電子工程三維課程體系創(chuàng)新模式。
【論文摘要】機(jī)械電子工程是機(jī)械、電子、計算機(jī)和自動控制等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù),常被稱為機(jī)電一體化技術(shù),它代表著機(jī)械工程技術(shù)革命的前沿方向。
其發(fā)展基礎(chǔ)是要有。
1.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵和要求。
所謂創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,是指在新的教育思想和新的教育理論指導(dǎo)下,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的全面發(fā)展復(fù)合型人才為基本取向的教育教學(xué)內(nèi)容和方法體系的總稱。
按照人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)設(shè)置、課程體系、教學(xué)方法等方面有其特有的要求。
1.1培養(yǎng)目標(biāo)要求。
培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的高級專門人才,重點突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
1.2專業(yè)設(shè)置要求。
按照“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)”的要求,厚實公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、人文社會科學(xué)基礎(chǔ),設(shè)置大學(xué)科、寬口徑的專業(yè),從根本上改變傳統(tǒng)的專業(yè)面過窄的局面。
1.3課程體系要求。
按照“拓寬基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、增強(qiáng)實踐”的要求,辯證地處理好基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實踐教學(xué)的關(guān)系,重視學(xué)生實踐能力和研究能力的提高。
與此同時,要增開跨學(xué)科、跨專業(yè)的課程,拓寬學(xué)生知識面,開闊學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新能力。
1.4教學(xué)方法要求。
著力體現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新,確立學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,發(fā)展學(xué)生的個性。
2.機(jī)械電子工程創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀分析。
首先,從學(xué)生的角度看,參加創(chuàng)新活動常常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,剛開始參與時一哄而上,人數(shù)眾多,且熱情高漲,但往往善始者繁,克終者寡,五分鐘熱血的情況屢見不鮮。
也有很多機(jī)電類學(xué)生從事課外科技活動粗枝大葉的多,小打小鬧的多,起點較低。
大多數(shù)學(xué)生參加課外科技活動僅是靠短時間的突擊來完成,追求短、平、快,缺少明確的學(xué)習(xí)目的和端正態(tài)度,達(dá)不到知識的積累和實踐經(jīng)驗總結(jié)的目的。
這顯示了我國創(chuàng)新教育的差距。
創(chuàng)新理念遠(yuǎn)未能得到有效的貫徹,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的目標(biāo)和動力,說明高校在創(chuàng)新理念的貫徹與培養(yǎng)上還是欠缺力度,做得還是不夠。
其次,從參與創(chuàng)新活動的學(xué)生所具備的基礎(chǔ)知識與實踐能力上看,當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有下降的趨勢,主要體現(xiàn)在以下方面:一是設(shè)計與繪圖能力不足。
學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)盲目,導(dǎo)致基本功底不扎實,同時對傳統(tǒng)機(jī)械方面的知識有排斥心理,一味地崇尚電子、控制、軟件等所謂的流行專業(yè);二是新技術(shù)、新手段、新方法應(yīng)用不夠。
學(xué)生往往只知道那些教科書或老師講授過經(jīng)典的設(shè)計方法與案例,相關(guān)領(lǐng)域新的思想與理念很淡薄;三是學(xué)生動手能力較弱,實驗?zāi)芰^差。
還有,教師和學(xué)生是創(chuàng)新教育的兩個主體,而教育體制是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。
近些年老師壓力陡增,大都面臨著科研、教學(xué)雙重任務(wù),面對教學(xué)評估、項目經(jīng)費任務(wù)等已經(jīng)焦頭爛額,而指導(dǎo)學(xué)生的工作量評價較低,這導(dǎo)致指導(dǎo)學(xué)生在一定程度上成為了老師的負(fù)擔(dān);對學(xué)生而言,舊有的教學(xué)模式,重書本重理論,輕實踐輕動手,導(dǎo)致學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)上浮躁,基本功和實踐能力差;面臨越來越大的競爭和就業(yè)的壓力,也顯得無所適從。
一個良好的體制環(huán)境是創(chuàng)新教育朝著健康方向發(fā)展的土壤。
3.機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新。
近年來,通過廣泛調(diào)研就業(yè)崗位群工作范圍和技術(shù)領(lǐng)域,分析人才知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu),以社會人才市場現(xiàn)實與未來發(fā)展對人才的有效需求為導(dǎo)向、以職業(yè)崗位(群)能力需求為依據(jù),從而確定畢業(yè)生綜合技術(shù)應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)和應(yīng)有的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu),形成了“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)體系,構(gòu)建了“相互平行、融合交叉的理論和實踐教學(xué)體系”,創(chuàng)建了“核心技術(shù)一體化”的教學(xué)模式。
(1)“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)機(jī)械電子學(xué)科是基于機(jī)械、電子、計算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的新學(xué)科,所以加強(qiáng)理論體系和教學(xué)體系的研究具有重大的現(xiàn)實意義。
課程結(jié)構(gòu)體系分為基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)教學(xué)、專長教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計與專業(yè)實習(xí)四個層面;基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和主體學(xué)習(xí)兩個階段。
在整個三年教學(xué)時問內(nèi),專業(yè)技能實踐培訓(xùn)模塊貫穿始終。
以機(jī)電一體化專業(yè)為例,“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段為第一、二兩個學(xué)期,學(xué)生除進(jìn)行公共課學(xué)習(xí)之外,主要學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程。
專長學(xué)習(xí)是專業(yè)能力培養(yǎng)的深化,學(xué)生將學(xué)習(xí)到該專業(yè)中最新、最具特色的專業(yè)知識和技能。
專業(yè)學(xué)習(xí)和專長學(xué)習(xí)中,學(xué)生將利用相關(guān)的實訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行專門化技能實訓(xùn)模塊的培訓(xùn),這些模塊包含了機(jī)電一體化領(lǐng)域內(nèi)的最新應(yīng)用技術(shù),大量采用“實例”和“真實環(huán)境”方式培訓(xùn)。
學(xué)生動手、動腦相結(jié)合,專業(yè)能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合,獨立思考、獨立探索能力培養(yǎng)同集體協(xié)作、共同交流能力培養(yǎng)相結(jié)合。
(2)相互平行、融合交叉的理論和實踐教學(xué)體系開展課外制作活動是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的最佳實踐活動之一,特別是對機(jī)電專業(yè)學(xué)生來說,是開展專業(yè)知識綜合應(yīng)用能力訓(xùn)練的最佳平臺。
將課程進(jìn)行有機(jī)整合,形成了上下貫通的理論和實踐教學(xué)體系,兩個教學(xué)體系相互平行,融合交叉,把技術(shù)的綜合應(yīng)用能力、實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為交叉點和教學(xué)重點。
相互平行,是指兩套體系的教學(xué)計劃相互平行,課程流程相互平行;相互融合,是指課程知識內(nèi)容與技術(shù)、技能培養(yǎng)相互融合,理論和實踐教學(xué)場所相互融合;相互交叉,是指兩套體系的功能相互交叉,知識、技術(shù)和技能培養(yǎng)的落腳點相互交叉。
(3)“核心技術(shù)一體化”教學(xué)模式“是以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為中心,以核心技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為重點,將理論與實驗、實訓(xùn)相結(jié)合,以課堂與實驗(實訓(xùn))室、實習(xí)車間、工廠車間四點為交叉網(wǎng)絡(luò)的一體化教學(xué)模式。
在本專業(yè)的課程體系中,嘗試構(gòu)建“可編程控制技術(shù)”、“驅(qū)動技術(shù)”、“傳感技術(shù)”等核心技術(shù)。
為了突出對學(xué)生在這些反映工業(yè)自動化技術(shù)最具代表性和先進(jìn)性的技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng),我們構(gòu)建了針對這些核心技術(shù)的一體化教學(xué)模式。
理論教學(xué)與學(xué)生上機(jī)編程、調(diào)試相結(jié)合,動腦與動手相結(jié)合,使學(xué)生能夠較完整地掌握plc的基本原理、程序編制、程序操作和故障診斷技術(shù)。
該課程設(shè)置使學(xué)生既掌握了plc基本知識和程序操作,同時在相關(guān)專業(yè)課中又涉及到plc在不同場合的應(yīng)用,而在相關(guān)實訓(xùn)模塊課中學(xué)生將plc技術(shù)綜合應(yīng)用到各種不同的生產(chǎn)環(huán)境中去。
在每個實訓(xùn)室都有一種主要技術(shù)單元,同時,還有其它技術(shù)單元出現(xiàn),賓主相擁,多次重復(fù),但角度不同,強(qiáng)調(diào)的應(yīng)用領(lǐng)域和水平不同。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇七
機(jī)電一體化技術(shù)對現(xiàn)代科技的影響至關(guān)重要,它是現(xiàn)代科技發(fā)展的必然結(jié)果,其逐步的成為了目前一切經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)不可或缺的一部分,本文對其未來的發(fā)展趨勢以及在各個領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用作了簡要討論,證明了,幾點一體化技術(shù)在目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用。
機(jī)電一體化技術(shù)帶動了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)實現(xiàn)自動化提供了可能,其發(fā)展和使用大大的降低了生產(chǎn)經(jīng)營過程中的人力耗費,同時降低了在工作中的危險系數(shù),為我國的煤礦、建筑等許多產(chǎn)業(yè)帶來了很好地效益,因此對機(jī)電一體化的研究至關(guān)重要,加強(qiáng)其發(fā)展及推廣力度,加大在企業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
從總體上看,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展可以分成三個階段:二十世紀(jì)六十年代以前可以視為第一階段,運用機(jī)電一體化技術(shù)開發(fā)出來的產(chǎn)品不能夠被廣泛的推廣。但是,人們在有意無意的情況卜己經(jīng)開始運用簡單的電r技術(shù)來完善產(chǎn)品的機(jī)械性能了尤其是在戰(zhàn)爭時期,電子技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品的完美結(jié)合,使得這項軍用技術(shù)發(fā)揮出了重要的作用戰(zhàn)爭結(jié)束后,這項技術(shù)由以前的軍用轉(zhuǎn)變?yōu)槊裼?,促進(jìn)了戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展第二階段的發(fā)展是在二十世紀(jì)七八十年代,在這一發(fā)展時期,幾電一體化技術(shù)不僅得到了來自通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)等提供的技術(shù)基礎(chǔ),而且由于微型計算機(jī)和大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展,機(jī)電一體化還得到了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)由此可見,蓬勃發(fā)展的機(jī)電一體化技術(shù)必將運用于國內(nèi)外的各行各業(yè)中。
二十世紀(jì)九十年代以來,機(jī)電一體化技術(shù)己經(jīng)開始向智能化的新階段邁進(jìn)在這個深入發(fā)展的階段里,一些人上智能技術(shù)、光纖技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如雨后春筍般的迅速發(fā)展,給機(jī)電一體化技術(shù)打開了一片新的發(fā)展天地除此之外,機(jī)電一體化技術(shù)還涵蓋了光學(xué)、通信技術(shù)以及微細(xì)加上技術(shù)等。
(一)綠色化。
在如今高科技技術(shù)飛速發(fā)展的時代背景下,人們對生活水平的要求越來越高,在我們享受著美好環(huán)境帶來的快樂的同時,也要主要對其環(huán)境的保護(hù),避免生態(tài)環(huán)境的破壞以及物質(zhì)資源的減少。所以,工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的綠色化標(biāo)準(zhǔn)越來越受我們共同追求的目標(biāo)。一切綠色機(jī)電一體化的技術(shù)產(chǎn)品在當(dāng)今時代一定會非常受歡迎,并且也將很好地發(fā)揮出其作用。
(二)智能化。
如今是一個智能化水平相對比較高的社會,要想跟隨上社會的步伐,就要在機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中加入人工智能,實現(xiàn)機(jī)電一體化的智能化。其實現(xiàn)智能化的方法包括加設(shè)一些控制理論基礎(chǔ)以及引進(jìn)源自于多方面的思維和方法。比如說:計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、心理學(xué)等,雖然說機(jī)電一體化的產(chǎn)品是無法達(dá)到與人同等智能水平的,不過其中高性能的微處理器具是絕對可以生產(chǎn)出低級智能產(chǎn)品的。
(三)網(wǎng)絡(luò)化。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展給我們的日常生活帶來了很多的方便,而且由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高科技性能其在工業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)等方面都有所涉及。伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展普及,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的高科技技術(shù)也在影響著我們的生活。比如說機(jī)電一體化體系中產(chǎn)品的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備在很多的領(lǐng)域當(dāng)中都有所體現(xiàn),隨著計算機(jī)技術(shù)的使用和不斷推廣,使得人們足不出戶就可以很好地享受到其機(jī)電一體化技術(shù)帶來的優(yōu)越特性,所以機(jī)電一體化技術(shù)逐步的走向網(wǎng)絡(luò)化是必然的發(fā)展趨勢。
(四)模塊化。
機(jī)電一體化向模塊化方向的發(fā)展是一項非常重要而且很艱巨的工作。機(jī)電一體化中的各項內(nèi)容種類繁多,要想對其進(jìn)行任何研究或者進(jìn)行開發(fā)其難度都很大,因此將機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行模塊分割,劃分單元是非常重要的,這不僅是一項非常困難而又復(fù)雜的工作,而且也是一項非常具有發(fā)展前景的工作。
(一)在建筑材料中的應(yīng)用。
當(dāng)前在我國對一切施工建設(shè)的要求規(guī)格不斷地提高,而且對建筑材料的生產(chǎn)的要求更是嚴(yán)格,所以這就意味著,對施工單位的選擇首先就是要考慮機(jī)電一體化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),因為,機(jī)電一體化的技術(shù)是一項綜合性很強(qiáng)的技術(shù),它的高質(zhì)量、多功能等特點都對建筑材料的生產(chǎn)有著非常重要的作用,除此之外,材料的級配控制對目前建筑質(zhì)量影響非常重要,如果級配控制出現(xiàn)錯誤則必然會使得建筑工程的使用壽命降低,并且還會存在嚴(yán)重的安全隱患,機(jī)電一體化技術(shù)可以幫助完成級配的完美控制,使得其誤差能夠降到最小。
(二)在現(xiàn)代制造業(yè)方面的應(yīng)用。
現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展主要強(qiáng)調(diào)盡量減小人力,通過機(jī)器來完成一切工作,機(jī)電一體化的應(yīng)用對現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起到了很好地促進(jìn)作用。就比如說li/mno2的扣式電池在生產(chǎn)時就需要plc控制技術(shù)對其進(jìn)行控制,如果在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障,則plc控制系統(tǒng)將會自動的進(jìn)行報警,而且如果生產(chǎn)出不合格的產(chǎn)品系統(tǒng)也會自動的將其剔除,這不僅提高了加工精度的同時也減小了人力,對現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起到了很好地促進(jìn)作用。
(三)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用。
在鋼鐵的企業(yè)中的應(yīng)用又包括分布式、開放式和計算機(jī)集成幾部分。分布式的控制系統(tǒng)將分布在鋼廠中的各操作系統(tǒng)通過電腦對其控制、管理、檢測,這一技術(shù)具有安全性相當(dāng)高的特點,起引領(lǐng)了機(jī)電一體化的發(fā)展潮流。開放式的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了有效資源的共享以及高科技技術(shù)的交流,從而促進(jìn)了企業(yè)的共同發(fā)展。計算機(jī)的集成應(yīng)用以及未來的推廣對企業(yè)在國際市場中的發(fā)展有著良好的作用,有助于企業(yè)國際地位的提高。
(四)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用。
大家都知道,煤礦是一項地下工作,其具有非常高的危險系數(shù),惡劣的自然環(huán)境以及隨時可能發(fā)生的自然災(zāi)害對任何一位煤礦工作者來說都是嚴(yán)重的威脅,因此,在世界各國都在盡力的建設(shè)一套可以完全代替人力高科技技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)就可以完成這一項任務(wù),它可以自動的完成地下任務(wù),實現(xiàn)完全的自動化。
機(jī)電一體化技術(shù)對現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展起著關(guān)鍵的影響作用,其高科技技術(shù)在各大行業(yè)都有所發(fā)展和使用,帶動了我國的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,其使用不僅實現(xiàn)了低勞動力、提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,尤其是在煤礦方面的應(yīng)用對意義重大。因此要加大對機(jī)電一體化在各行業(yè)的發(fā)展,真正的實現(xiàn)推廣,為我國帶來更好的社會以及經(jīng)濟(jì)效益。
[1]孟慶春。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[j].科技情報開發(fā)與科技,2012(01).
[2]王曉勇。解析機(jī)電一體化技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用展望[j].科技傳播,2013(06).
[3]孫素閃。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和未來發(fā)展[j].科技向?qū)В?011(30).
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇八
姓名:cnrencai。
學(xué)號:1037。
班級:機(jī)電***。
1、選題依據(jù)(選題意義、準(zhǔn)備和基礎(chǔ)等)。
機(jī)電一體化產(chǎn)品廣泛應(yīng)用各種加工業(yè),切割技術(shù)也有了飛速的發(fā)展,手工切割已經(jīng)適應(yīng)不了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。如今已進(jìn)入以通用機(jī)械時代。幾十年來,切割技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍,設(shè)計在不斷的修改,品種也在不斷的增加,應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。而目前市面上有很多型號的棒料切割機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)節(jié),維修不方便,生產(chǎn)效率低,智能化低等不足。
2、內(nèi)容綜述(目標(biāo)、主要內(nèi)容、擬解決的重點問題等)。
1.對于板材切割機(jī)切割過程,如:上料-壓緊-切割-調(diào)整-再切割-切割完畢-松開板材這一系列工作流程的plc半自動控制。讓對于操作人員人數(shù)的要求變得最小,并且可以使操作人員不用一直守在機(jī)器旁邊。這里主要研究的就是plc的控制過程,以及程序的書寫。2.實現(xiàn)在板材切割過程中,根據(jù)不同的材質(zhì),不同厚度的材料實現(xiàn)主電動機(jī)以及平臺拖動電機(jī)的變頻調(diào)速。一方面延長機(jī)器的使用壽命:另一方面提高切割質(zhì)量。這里涉及到的研究項目包括厚度傳感器的使用和變頻調(diào)速器的應(yīng)用研究。3.對于板材切割機(jī)使用過程中的安全控制。在操作人員不能完全顧及的情況下,保證機(jī)器的安全穩(wěn)定的半自動運行。
3、方法和思路(研究方法或工作方案)。
1.與指導(dǎo)老師溝通,確定課題的研究方向和主要內(nèi)容;。
2.根據(jù)研究內(nèi)容及方向開始對原始材料進(jìn)行收集;收集對象包括圖書,期刊,論文,網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)等;收集范圍包括圖書館,網(wǎng)絡(luò),書店等。
3.對于所收集材料進(jìn)行分析,并根據(jù)材料的不同做好分類,留下好的有用的材料;。
4.根據(jù)已有材料,完成基于plc控制板材切割機(jī)的設(shè)計初步構(gòu)思;。
5.結(jié)合研究方向和材料的收集情況,在初步構(gòu)思的基礎(chǔ)上完成對于方案的初步設(shè)計。
6.對初步設(shè)計進(jìn)行實際應(yīng)用討論,根據(jù)設(shè)計的可實施性以及可能出現(xiàn)的特殊情況,完成對于初步設(shè)計的修改和加工。
7.最后,對已修改的設(shè)計進(jìn)行再一次的實際應(yīng)用論證,結(jié)合生產(chǎn)實際,完成對于設(shè)計的定型處理。其中對于材料的收集要以對板材切割機(jī)的實際運行為主,結(jié)合實際生產(chǎn),查找相關(guān)的實體內(nèi)容和參考文獻(xiàn)。
4、畢業(yè)項目提綱。
當(dāng)今時代正是中國發(fā)展的黃金時代,中國又是一個發(fā)展中國家,要想謀求更大的發(fā)展,行業(yè)的轉(zhuǎn)型是一定的,所以輕工業(yè)的轉(zhuǎn)型,重工業(yè)與機(jī)械制造的行業(yè)的重視是必然的。就這一點來看,讓我們清晰看到機(jī)械行業(yè)的發(fā)展前景有著如此大的潛力。它與其他行業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,越來越多的產(chǎn)品智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化,單純的機(jī)械已經(jīng)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要,漸漸地就出現(xiàn)了機(jī)電一體化,現(xiàn)代機(jī)械的機(jī)電一體化的目標(biāo)是綜合利用機(jī)、電、信息、控制等各方面的相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢,揚(yáng)長避短以達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化的效果,取得顯著地社會效益和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
5、參考文獻(xiàn)。
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[6]陳建明。電氣控制與plc應(yīng)用練習(xí)與實踐[m].4版。北京:電子工業(yè)出版社,.2.
6、指導(dǎo)教師意見。
指導(dǎo)教師簽名:中國人才網(wǎng)。
**年**月**日。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇九
本文以電廠300mw機(jī)組使用的上海汽輪機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的汽輪機(jī)為例,介紹其系統(tǒng)機(jī)構(gòu)、調(diào)試要點和實現(xiàn)功能。
近年來,300mw機(jī)組在我國得到了廣泛的應(yīng)用。
為保證電力系統(tǒng)的安全運行,國內(nèi)的大型機(jī)組均使用電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行控制,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制、同步并網(wǎng)、負(fù)荷控制等能。
改變了系統(tǒng)的適應(yīng)性和靈活性,提高了控制能力和控制效果,大大提高了發(fā)電機(jī)組的自動化水平[1]。
本文以電廠300mw機(jī)組使用的上海汽輪機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的汽輪機(jī)為例,介紹其系統(tǒng)機(jī)構(gòu)、調(diào)試要點和實現(xiàn)功能。
1、系統(tǒng)簡介。
具有獨立的分散控制系統(tǒng)、監(jiān)控技術(shù)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng),能夠滿足各個生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)π畔⒐芾砗瓦^程控制的需求。
系統(tǒng)采用合理的軟、硬件功能配置和模塊化設(shè)計,具有易于擴(kuò)展的能力,將離線和在線調(diào)試集中于一體,便于調(diào)試及修改,設(shè)備的各個控制相對對立。
由高速數(shù)據(jù)網(wǎng)、dpu以及連接在網(wǎng)上的人機(jī)接口站組成,采用開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計了冗余tcp/ip網(wǎng)絡(luò)結(jié)點在不同類型的站。
其中,汽輪機(jī)系統(tǒng)的功能模件組成了一個過程控制單元,,包括汽機(jī)基本控制、超速保護(hù)和汽機(jī)自啟停3個功能,并分別由3個冗余的功能控制器和相應(yīng)的功能子模件完成。
其硬件配置圖如下:
圖一汽輪機(jī)硬件配置。
機(jī)組的汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)操作員站是基于windowsnt環(huán)境下的人機(jī)系統(tǒng),具有界面友好、操作方便的特點。
共設(shè)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(jiān)控畫面實施檢測汽輪機(jī)的運行。
2、控制功能。
汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制功能由3對冗余的brcl00控制器實現(xiàn),主要控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率,通過gv、tv、rsv和iv實現(xiàn),同時還具備防止汽機(jī)超速的保護(hù)邏輯。
主要功能包括超速保護(hù)、基本控制和自啟停,3部分之間既相互獨立,又通過對總線的控制交換控制信息。
2.1超速保護(hù)。
這部分的作用主要是超保護(hù)邏輯、deh跳閘邏輯及超速試驗選擇邏輯、提供有開關(guān)狀態(tài)及汽機(jī)自動停機(jī)掛閘狀態(tài)三選二、轉(zhuǎn)速三選二,控制著opc電磁閥,,并匯總deh跳閘信號通過接線將其送到ets[2]。
能夠有效防止汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速飛快上升,維持轉(zhuǎn)速在3000r/min。
超速實驗必須在大于2950r/min的定速3000r/min、油開關(guān)未合閘的情況下進(jìn)行。
2.2基本控制部分。
通過一對冗余的brc100實現(xiàn)所有伺服閥接口和閉環(huán)控制的pid調(diào)節(jié)器。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇十
阿拉騰那木日。
內(nèi)容摘要;現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
迄今為止,世界各國都在大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。在人們生活的各個領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,并以蓬勃的生機(jī)向前發(fā)展,不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會和軍事的發(fā)展,而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:歷史、應(yīng)用、發(fā)展趨勢。
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,“機(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意。
“機(jī)電一體化”這個詞是日本安川電機(jī)公司在上世紀(jì)60年代末作商業(yè)注冊時最先創(chuàng)用的。當(dāng)時及70年代,人們一直把機(jī)電一體化看作是機(jī)械與電子的結(jié)合。國內(nèi)早期將“機(jī)電一體化技術(shù)”與“機(jī)械電子學(xué)”并用,近年來“機(jī)電一體化”更流行使用。
80年代,信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機(jī)的性能提高,為更高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品所采用,典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機(jī)作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后,使機(jī)械-電子系統(tǒng)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(yīng)用。
從系統(tǒng)科學(xué)的觀點來看,機(jī)電一體化產(chǎn)品又可稱之為機(jī)電一體化系統(tǒng),它是集機(jī)械元件和電子元件于一體的復(fù)合系統(tǒng)。
信息技術(shù)驅(qū)使機(jī)械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫,連洗衣機(jī)和其他消費品也用上了數(shù)據(jù)。
庫驅(qū)動系統(tǒng)。這樣,對機(jī)電一體化的系統(tǒng)設(shè)計方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設(shè)。
計和控制的實施日顯重要。此外,光學(xué)也進(jìn)入了機(jī)電一體化,產(chǎn)生了“光機(jī)電一體化”的新。
體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化日益普及。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩。
用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展,和半導(dǎo)體技術(shù)以光。
刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的結(jié)合,開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為。
了21世紀(jì)。
1、光機(jī)電一體化。一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)。
要趨勢。
2、自律分配系統(tǒng)化——柔性化。未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗。
余度”,有較強(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律。
分配系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時具有本身的“自律。
性”,可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給。
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(tǒng)的適應(yīng)能力。
(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
3、全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水。
平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4、“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對信息的依賴性很大,并。
物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物——系統(tǒng)”,而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割。看來,機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
5、微型機(jī)電化——微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時,就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
1、數(shù)控機(jī)床。
數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:。
總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),即采用多cpu、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。
開放性設(shè)計,即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。
能實現(xiàn)多過程、多通道控制,即具有一臺機(jī)床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
以單板、單片機(jī)作為控制機(jī),加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
2、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(cims)。
cims的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合,而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
3、柔性制造系統(tǒng)(fms)。
柔性制造系統(tǒng)是計算機(jī)化的制造系統(tǒng),主要由計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實時地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
4、工業(yè)機(jī)器人。
縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向,機(jī)電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展。
1、智能化。
智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)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,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
2、系統(tǒng)化。
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意的剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng),一般除rs232等常用通信方式外,實現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
3、微型化。
微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。
4、模塊化。
模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
5、網(wǎng)絡(luò)化。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機(jī)電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
6、綠色化。
工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生。綠色化是時代的趨勢,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小,資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
五、我國發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的形勢和任務(wù)。
機(jī)電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產(chǎn)品質(zhì)量,把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步;二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
四、我國“機(jī)電一體化”面臨的形勢及任務(wù)與其相應(yīng)對策。
一、形勢:我國用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度。
我國用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。
我國用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重,有意義。在我www.國工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重。近年來我國的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè),優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機(jī)電一體化,開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革,而無須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時,可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來,實現(xiàn)文明生產(chǎn)。
我國在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品,促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代??偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。
總之,機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。
三,對策。
1、加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計劃。
目前,我國從事“機(jī)電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,各主管部門的有關(guān)計劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問題,同時缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定出統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復(fù),生產(chǎn)上撞車!
2、強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會”作用。
3、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度。
資源要素等。
增大支持力度,在技術(shù)政策上,要嚴(yán)格限制耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰;大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,對有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持,對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎勵等。
4、突出發(fā)展重點,兼顧“兩個層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)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(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍,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(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機(jī))裝置,使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計之初,就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來進(jìn)行考慮,使“機(jī)械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。
參考文獻(xiàn)。
2、機(jī)電控制,李運華,北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇十一
當(dāng)前我國機(jī)電一體化技能型人才非常緊缺,負(fù)有培養(yǎng)機(jī)電技能型人才任務(wù)的高職大專院校機(jī)電專業(yè)也隨之成為熱門專業(yè),今年又有新的畢業(yè)生資源了。
【一】成人高等教育屆畢業(yè)論文
題目:101
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??飘厴I(yè)論文成績評定表論文題目智能小車的設(shè)計論文:共24審批教師評語:成績:教師(簽名):
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80c51單片機(jī)是一款八位單片機(jī),他的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。
這里介紹的是如何用80c51單片機(jī)來實現(xiàn)長春工業(yè)大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計,該設(shè)計是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題。
本系統(tǒng)以設(shè)計題目的要求為目的,采用80c51單片機(jī)為控制核心,利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙,控制電動小汽車的自動避障,快慢速行駛,以及自動停車,并可以自動記錄時間、里程和速度,自動尋跡和尋光功能。
整個系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單,可靠性能高。
實驗測試結(jié)果滿足要求,本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計方法及測試結(jié)果分析。
采用的技術(shù)主要有:新型芯片的采用;關(guān)鍵詞:80c51單片機(jī);光電檢測器;pwm調(diào)速;電動小車緒論1.1智能小車設(shè)計背景隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展,關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。
本設(shè)計就是在這樣的背景下提出的,指導(dǎo)教師已經(jīng)有充分的準(zhǔn)備。
本題目是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題。
設(shè)計的智能電動小車應(yīng)該能夠?qū)崟r顯示時間、速度、里程,具有自動尋跡、尋光、避障功能,可程控行駛速度、準(zhǔn)確定位停車。
根據(jù)題目的要求,確定如下方案:在現(xiàn)有玩具電動車的基礎(chǔ)上,加裝光電、紅外線、超聲波傳感器及金屬探測器,實現(xiàn)對電動車的速度、位置、運行狀況的實時測量,并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理,然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制。
這種方案能實現(xiàn)對電動車的運動狀態(tài)進(jìn)行實時控制,控制靈活、可靠,精度高,可滿足對系統(tǒng)的各項要求。
本設(shè)計采用mcs-51系列中的80c51單片機(jī)。
以80c51制核心,利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙,讓電動小汽車能夠自動避障,快慢速行駛,以及自動停車,并可以自動記錄時間、里程和速度,自動尋跡和尋光功能。
80c51是一款八位單片機(jī),它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的喜愛。
它是第三代單片機(jī)的代表。
1.2智能小車的意義第三代單片機(jī)包括了intel公司發(fā)展mcs-51系列的新一代產(chǎn)品,如8xc15280c51fa/fb80c51ga/gb8xc4518xc452,還包括了philipssiemensadmjujutsuokiatmel等公司以80c51為核心推出的大量各具特色與80c51兼容的單片機(jī)。
新一代的單片機(jī)的最主要的技術(shù)特點是向外部接口電路擴(kuò)展,以實現(xiàn)microcomputer完善的控制功能為己任,將一些外部接口功能單元如a/dpwmpca(可編程計數(shù)器陣列)wdt(監(jiān)視定時器)高速口計數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。
這一代單片機(jī)中,在總線方面最重要的進(jìn)展是為單片機(jī)配置了芯片間的串行總線,為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計提供了更加靈活的方式。
philips公司還為這一代單片機(jī)80c51系列8xc592單片機(jī)引入了具有較強(qiáng)功能的設(shè)備間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線can。
新一代單片機(jī)為外部提供了相當(dāng)完善的總線結(jié)構(gòu),為系統(tǒng)的擴(kuò)展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。
本設(shè)計就采用了比較先進(jìn)的80c51為控制核心,80c51采用choms工藝,功耗很低。
該設(shè)計具有實際意義,可以應(yīng)用于玩具、機(jī)器人、醫(yī)療器械等諸多方面。
特別是在足球機(jī)器人研究方面具有很好的發(fā)展前景;在考古方面也用到了超聲波傳感器進(jìn)行檢測。
所以本設(shè)計與生活實際相結(jié)合,現(xiàn)實意義很強(qiáng)。
智能電動小車的總體設(shè)計方案2.1總體方案論證采用at89c51單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元。
以at89c51單片機(jī)為核心的控制電路,采用模塊化的設(shè)計方案,運用光電傳感器、金屬探測傳感器、超聲波傳感器組成不同的檢測電路,實現(xiàn)小車在行駛中、探測預(yù)埋金屬鐵片、自動尋跡、躲避障礙物、測量里程等問題。
并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理,然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動小車的智能化控制。
在此系統(tǒng)中,反射式紅外光電傳感器檢測黑線,然后將信號傳送到單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理,使小車沿軌道自主行走;電感式接近開關(guān)電路代替金屬傳感器探測預(yù)埋在軌道下的金屬鐵片,并發(fā)出聲光信息進(jìn)行提示;通過霍爾元件測量小車行駛里程;采用脈沖寬度調(diào)制(pwm)全橋式驅(qū)動電路控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向,實現(xiàn)電動小車的正反向行駛、快慢速行駛及轉(zhuǎn)彎;采用lcd1602實時顯示小車行駛的時間。
此系統(tǒng)比較靈活,采用軟件方法來解決復(fù)雜的硬件電路部分,使系統(tǒng)硬件簡潔化,各類功能易于實現(xiàn),具有高度的智能化、人性化,一定程度體現(xiàn)了智能,能滿足系統(tǒng)的要求。
此方案的基本原理如下圖2.1所示。
圖2.1智能車運行基本原理框圖顯示模塊c51單片機(jī)蔽障模塊尋找光源模塊測量里程模塊電機(jī)驅(qū)動模塊探測軌跡模塊探測金屬模塊聲音提示2.2探測軌跡模塊在本設(shè)計中,要求電動小車沿著路面的黑色軌道行駛。
其探測路面黑線的基本原理:光線照射到路面并反射,由于黑線和白紙對光的反射系數(shù)不同,可以根據(jù)接收到的反射光強(qiáng)弱來判斷是否是黑線。
利用這個原理,可以控制電動小車行走的路跡。
下面的方案是根據(jù)本原理設(shè)計的。
采用反射式紅外線光電傳感器。
紅外探測法,即利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性質(zhì)的特點在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光,當(dāng)紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時發(fā)生漫反射,反射光被裝在電動小車上的接收管接收;如果遇到黑線則紅外光被吸收,電動小車上的接收管接收不到紅外光。
單片機(jī)根據(jù)是否收到反射回來的紅外光來確定黑線的位置,從而控制小車的行走路線。
采用紅外線發(fā)射,外面可見光對接收信號的影響較小,再用射極輸出器對信號進(jìn)行隔離。
紅外線光電傳感器的特點是尺寸小、使用方便、工作狀態(tài)受溫度影響小。
因此本方案易于實現(xiàn),也比較可靠。
2.3檢測金屬鐵片模塊利用電感式接近開關(guān)代替金屬探測器。
接近開關(guān)又稱為無觸點接近開關(guān),是理想的電子開關(guān)量傳感器。
它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外,還是一種非接觸型的檢測裝置,可用于檢測零件尺寸和測速等,也可用于變頻計數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制等。
當(dāng)金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域,開關(guān)就能無接觸,無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令,準(zhǔn)確反應(yīng)出運動機(jī)構(gòu)的位置和行程,即使用于一般的行程控制。
其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力,是一般機(jī)械式行程開關(guān)所不能相比的。
因此用它作為小車的金屬傳感器,簡單易行、抗干擾性能優(yōu)越。
2.4避障模塊考慮到在測障過程中小車車速及反應(yīng)調(diào)向速度的限制,小車應(yīng)在距障礙物30cm的范圍內(nèi)做出反應(yīng),這樣在繞過障礙物后,可尋找到最佳的位置和方向。
否則,如果范圍太大,則可能產(chǎn)生對障礙物的判斷失誤;范圍過小又很容易造成車身撞上障礙物或雖繞過障礙物卻無法實現(xiàn)理想定向。
根據(jù)上述要求,提出下方案。
采用超聲波傳感器探測障礙物。
超聲波傳感器安裝于小車前端,在規(guī)定的檢測距離內(nèi),當(dāng)探測到障礙物時,超聲波傳感器給出脈沖信號至單片機(jī),單片機(jī)檢測到該信號后,調(diào)整小車的方向,以控制小車準(zhǔn)確地繞過障礙物,而且避免因小車自然轉(zhuǎn)彎而導(dǎo)致的盲目方向控制。
這樣不但能準(zhǔn)確完成測量,而且能避免電路的復(fù)雜性。
同時,超聲波傳感器具有頻率高、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。
超聲波對液體、固體的穿透能力很大,尤其是在光線不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。
超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生明顯反射,形成回波,碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。
因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)、國防、醫(yī)學(xué)等方面。
鑒于智能電動小車應(yīng)以是以智能為顯著特點,所以該采用該案。
2.5尋找光源模塊利用由光敏電阻組成的光控開關(guān)電路。
利用光敏電阻阻值隨光強(qiáng)弱變化的特性組成光控開關(guān)電路,檢測光源。
光敏電阻是用光電導(dǎo)體制成的光電器件,又稱光電管,它是基于半導(dǎo)體內(nèi)光電效應(yīng)工作的。
當(dāng)無光照射時,光敏電阻值(暗電阻)很大,電路中電流很小。
當(dāng)光敏電阻受到一定波長范圍的光照時,它的阻值(亮電阻)急劇減少,因此電路中電流迅速增加。
光敏電阻具有很高的靈敏度、很好的光譜特性,光譜響應(yīng)從紫外區(qū)一直到紅外區(qū),而且體積小、重量輕、性能穩(wěn)定,因此在自動化技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。
2.6顯示模塊采用lcd1602液晶顯示器。
lcd廣泛應(yīng)用于微型計算機(jī)控制系統(tǒng)中。
與led相比,它具有功耗低,抗干擾能力強(qiáng),體積小,廉價的特點,且有良好的人機(jī)界面,直觀,顯示效果漂亮。
目前已廣泛應(yīng)用在各種顯示領(lǐng)域。
另外,lcd在大小和形狀上更加靈活,接口簡單,不但可以顯示數(shù)字、字符,而且可以顯示漢字和圖形,因此在袖珍儀表、醫(yī)療儀器、分析儀器及低功耗便攜式儀器中,lcd已成為一種占主導(dǎo)地位的顯示器件。
2.7測量里程模塊本電路中在小車橡膠輪中鑲嵌12個磁鋼,將霍爾集成片固定在車輪附近的車身上,由于每轉(zhuǎn)過一個磁鋼時,霍爾集成片的輸出端都會輸出一個脈沖,這樣輪子每轉(zhuǎn)一圈,霍爾集成片都會輸出12個脈沖,故每兩個脈沖之間,輪子走過輪子的周長的1/12,,則可通過計算平均每秒發(fā)生幾個脈沖來計算小車速度,即:小車速度=輪子的周長/12*n個脈沖/秒。
同理,小車行駛的路程也可以計算出,即:行駛路程=輪子的周長/12*m個脈沖(全程)。
在物理結(jié)構(gòu)上,我們將該檢測裝置裝在后車輪上。
因為前輪經(jīng)常轉(zhuǎn)彎,容易造成脈沖計數(shù)的誤差,故安裝在后輪上才能測得實際的速度和路程。
2.8電動機(jī)驅(qū)動模塊采用h型脈沖寬度調(diào)制(pwm)全橋式驅(qū)動電路。
通過pwm脈寬調(diào)制的方法,實現(xiàn)對小車速度的控制。
這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過載能力大,能承受頻繁的負(fù)載沖擊,還可以實現(xiàn)頻繁的快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點,是一種廣泛采用的調(diào)速技術(shù)。
型全橋式電路保證了可以簡單地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制。
這種驅(qū)動電路可以很方便實現(xiàn)直流電機(jī)的四象限運行,分別對應(yīng)正轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動。
為了電路設(shè)計簡單,采用電機(jī)專用驅(qū)動芯片l298n,其驅(qū)動電流大,瞬時電流最高可達(dá)2a,為電機(jī)驅(qū)動專門設(shè)計,工作穩(wěn)定可靠。
完全滿足設(shè)計要求。
系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計單片機(jī)(scm)是單片微型計算機(jī)的簡稱。
它是把中央處理器cpu、隨機(jī)存儲器ram、只讀存儲器rom、i/o接口電路、定時/計數(shù)器以及輸入輸出適配器都集成在一塊芯片上,構(gòu)成一個完整的微型計算機(jī)。
隨著scm在技術(shù)上、體系上不斷擴(kuò)展其控制功能,國際上已經(jīng)采用mcu代替單片機(jī)的名詞。
它的最大優(yōu)點是體積小,可放在儀表內(nèi)部。
但存儲量小,輸入輸出適配器簡單,功能較低。
目前,單片機(jī)在民用和工業(yè)測控領(lǐng)域得到最廣泛的應(yīng)用,早已深深地融入人們的生活中。
近年來,at89c51在我國非常流行,它最大的特點是內(nèi)部有可以多次重復(fù)編程的閃爍rom,并且閃爍rom可以直接用編程器來擦寫(電擦寫),使用起來比較方便。
一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含有兩部分內(nèi)容:一是系統(tǒng)擴(kuò)展,即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元,如romrami/o口定時/記數(shù)器中斷系統(tǒng)等能量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時,必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展,選擇適當(dāng)?shù)男酒O(shè)計相應(yīng)的電路。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇十二
題目:
基于單片機(jī)的電池電量顯示系統(tǒng)。
一、課題研究現(xiàn)狀:
電池的出現(xiàn)為人們的生活提供了便利,當(dāng)今,我們的生活已經(jīng)離不開電池的使用,尤其是鋰電池的使用。鋰電池憑借自身優(yōu)越的性能,已經(jīng)在生活中得到了非常廣泛的應(yīng)用,在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等移動電子設(shè)備上,都隨處可見鋰電池的身影。
為了能隨時得知鋰電池的剩余電量,及時對鋰電池進(jìn)行充電,避免因鋰電池電量不足導(dǎo)致電子設(shè)備突然斷電而引發(fā)的問題,鋰電池的電量檢測技術(shù)顯得十分的重要。
在目前的市場上,以鋰電池作為供電能源的移動電子設(shè)備,大部分都自帶有電量檢測功能,但這些電量檢測功能的精度普遍較低,無法完全滿足用戶的需求。而且,具有鋰電池電流檢測、電池溫度檢測功能的移動電子設(shè)備也比較少,這十分不利于設(shè)備使用者對鋰電池健康狀態(tài)的監(jiān)測。因此,研究設(shè)計一個高精度、多功能的電池電量顯示系統(tǒng)顯得很有必要。
二、課題研究目的:
通過此次電池電量顯示系統(tǒng)的設(shè)計,掌握電子產(chǎn)品軟硬件的設(shè)計流程,掌握單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計,不斷提高自主學(xué)習(xí)與知識融匯貫通的能力,提高動手能力與創(chuàng)新能力、以及在調(diào)試過程中解決問題的能力,這對與我們畢業(yè)后的工作會非常有幫助。
本課題將專注于研究鋰電池電量的檢測技術(shù),致力于研發(fā)出一種基于單片機(jī)的電池電量顯示系統(tǒng),具有精確的鋰電池電量檢測功能,同時還加入電池電流檢測、電池溫度檢測等功能,能隨時監(jiān)測鋰電池的狀態(tài)。本次設(shè)計的電池電量顯示系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各種使用鋰電池供電的電子設(shè)備,讓用戶能夠更精確、更方便、更全面地了解到鋰電池的狀態(tài),具有一定的實用性與社會意義。
三、課題研究要點:
1、研究stm32單片機(jī)的開發(fā),學(xué)會用c語言對單片機(jī)進(jìn)行編程,完成以stm32單片機(jī)為核心的系統(tǒng)設(shè)計。
2、研究鋰電池的工作原理,掌握檢測鋰電池電量、電流等參數(shù)的方法。
3、掌握鋰電池狀態(tài)監(jiān)測芯片的使用方法,用單片機(jī)來讀取芯片測量到的鋰電池參數(shù)信息。
4、利用單片機(jī)來對采集到的鋰電池參數(shù)信息進(jìn)行分析,判斷鋰電池的狀態(tài)。
5、研究單片機(jī)控制oled顯示屏的方法,能夠在oled顯示屏上顯示所需的內(nèi)容。
6、最后研發(fā)出一款具有精確的鋰電池電量檢測功能,同時還具有電池電流檢測、電池溫度檢測等功能的電池電量顯示系統(tǒng)。
四、課題進(jìn)度安排:
1、完成資料的收集工作:20xx年10月——20xx年11月。
2、完成初稿:20xx年11月——20xx年1月。
3、修改初稿、提交導(dǎo)師并與之交流后再進(jìn)行修改:20xx年1月——20xx年2月。
4、基本定稿及定稿階段:20xx年2月——20xx年4月。
5、最后定稿和進(jìn)行論文答辯:20xx年4月——20xx年5月。
五、主要參考文獻(xiàn):
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大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇十三
帶式輸送機(jī)設(shè)計專業(yè):礦山機(jī)電姓名:摘要:帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備,與其他運輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比,具有輸送距離長、運量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點,而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化和集中化控制。
帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。
其結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、運轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、管理維護(hù)方便,在連續(xù)裝載條件下可實現(xiàn)連續(xù)運輸。
本論文主要涉及了帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計和電氣原理設(shè)計部分。
帶式輸送機(jī)的機(jī)械設(shè)計分兩步,第一步是初步設(shè)計,主要是通過理論上的計算選出合適的輸送機(jī)部件。
第二步是施工設(shè)計,主要根據(jù)初步設(shè)計選定的滾筒、托輥、驅(qū)動裝置完成對已選部件的安裝與布置的圖紙設(shè)計工作。
在機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)上,完成了對輸送機(jī)的保護(hù)裝置及其電氣原理設(shè)計。
電氣控制主要通過以可編程控制器為核心的電氣系統(tǒng)實現(xiàn)的。
41參考文獻(xiàn)
緒論1.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展帶式輸送機(jī)是輸送能力最大的連續(xù)輸送機(jī)械之一。
其結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、運轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、便于集中控制和實現(xiàn)自動化、管理維護(hù)方便,在連續(xù)裝載條件下可實現(xiàn)連續(xù)運輸。
它是運輸成件貨物與散裝物料的理想工具,因此被廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門,尤其在礦山用量最多、規(guī)格最大。
1880年德國lmg公司設(shè)計了一臺鏈斗挖掘機(jī),其尾部帶一條蒸氣機(jī)驅(qū)動的帶式輸送機(jī)。
1896年美國紐約頒布了魯賓斯為帶式輸送機(jī)的發(fā)明人。
20世紀(jì)30年代隨著德國褐煤露天礦連續(xù)開采工藝的發(fā)展,帶式輸送機(jī)也隨之得到迅速地發(fā)展,二次大戰(zhàn)前德國褐煤露天礦已出現(xiàn)1.6m帶寬的帶式輸送機(jī)。
50年代開發(fā)出的鋼繩芯輸送帶為帶式輸送機(jī)長距離化和大型化創(chuàng)造了條件。
前西德為了擺脫石油危機(jī)帶來的影響,開發(fā)了年產(chǎn)4000~5000的褐煤露天礦,并在50~60年代為日挖10挖掘機(jī)開發(fā)了配套的3.0m帶寬的帶式輸送機(jī),帶速為6.8m/s。
后經(jīng)科研開發(fā)將帶速提高到7.5m/s,使帶寬從3.0m降至2.8m,但運量仍保持3.75萬t/h。
單條帶式輸送機(jī)的裝機(jī)容量為6kw,是當(dāng)今運量最大的帶式輸送機(jī)。
70年代開始,西方各國推廣斜井帶式輸送機(jī)。
德國魯爾區(qū)haniel-prosper煤礦使用了當(dāng)今規(guī)格最大的斜井帶式輸送機(jī),其帶寬為1.4m,帶速為5.5m/s,帶強(qiáng)為st7500n/mm,整機(jī)傳動功率為23100kw同步電機(jī)。
電機(jī)轉(zhuǎn)子直接固定在滾筒軸上,從而省去了減速器。
同步機(jī)用交直交變頻裝置調(diào)速,起、制動過程非常平穩(wěn),起動時間可達(dá)140s,制動時間達(dá)40s。
輸送帶保證壽命達(dá)20年。
該機(jī)上、下分支輸送帶都運送物料。
向上運媒1800t/h,下分支向下運矸石1000t/h,提高高度達(dá)700經(jīng)過一百年的發(fā)展,帶式輸送機(jī)已成為一個龐大的家族,不再是常規(guī)的開式槽型或直線布置的帶式輸送機(jī),而是針對生產(chǎn)需求設(shè)計出各種各樣的特種帶式輸送機(jī)。
例太原理工大??普撐娜?,彎曲型、線摩擦型。
大傾角型。
可伸縮型。
吊掛型、管式、吊掛管式、波紋擋邊式、氣墊式、壓帶式、鋼絲繩牽引式和鋼帶式等帶式輸送機(jī)。
它們各有自己的獨特優(yōu)點,適用于某些特殊場合。
例如,管式和吊掛式輸送機(jī)因其密封性好,適用于有環(huán)保要求或物料不應(yīng)受外界環(huán)境影響的場合。
波紋擋邊帶式輸送機(jī)可以做大傾角甚至垂直提升,因而在卸船和豎井提升中得到應(yīng)用。
壓帶式大傾角帶式輸送機(jī)于50年代在下挖式斗輪挖掘機(jī)上廣泛應(yīng)用。
傾角可達(dá)35,從而縮短斗輪臂架長度。
目前國內(nèi)外帶式輸送機(jī)正朝著長距離、高速度和大運量方向發(fā)展。
單機(jī)運距已達(dá)30.4km,多機(jī)串聯(lián)運距最長達(dá)208km,由17條帶式輸送機(jī)組成,最寬的帶式輸送機(jī)帶寬為4m。
最大運輸能力已達(dá)到3.75萬t/h,最高帶速達(dá)到15m/s。
單條帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率達(dá)到62000kw。
我國生產(chǎn)的帶式輸送機(jī)最大帶寬已達(dá)到2m,帶速已達(dá)m/s,設(shè)計運輸能力已達(dá)到5.2萬t/h,最大運距為3.7km。
帶式輸送機(jī)的運輸能力和輸送距離是所有其他輸送設(shè)備無法比擬的,因此世界各國都在不斷地努力發(fā)展和完善帶式輸送機(jī)技術(shù)。
研究帶式輸送機(jī)的途徑和目的及意義如下:(1)提高帶速,它是提高輸送能力和節(jié)省投資的有效途徑。
(2)提高各部件的可靠性,也包括輸送帶的可靠性,往往一個部件的失靈會影響整機(jī)乃至整個系統(tǒng)的停頓。
(3)努力減少維護(hù)工作量或取消日常維護(hù)工作,因帶式輸送機(jī)分布在幾百米甚至幾千米的運輸線路上,很難實現(xiàn)有效的維護(hù)保養(yǎng)工作。
(4)節(jié)能研究,帶式輸送機(jī)本身是輸送機(jī)中耗能最省的,但在大型礦山、冶金、電力和專用港口等企業(yè)中帶式輸送機(jī)用量很大,成為企業(yè)中的一個耗能大部門,因而進(jìn)一步的節(jié)能研究具有重要意義。
(5)為適應(yīng)金屬露天礦大型化開采的需要,一些國家正努力解決輸送機(jī)輸送金屬礦石及其周圍的問題,力求用帶式輸送機(jī)替代昂貴的汽車運輸。
它直接關(guān)系著輸送帶的強(qiáng)度、接頭強(qiáng)度、滾筒、傳動裝置和聯(lián)接件的設(shè)計強(qiáng)度,然而研究可控的起動裝置和制動裝置來減小動張力便成為動態(tài)設(shè)計的根本所在。
1.2常用帶式輸送機(jī)類型與特點帶式輸送機(jī)的種類很多,常用的主要有以下幾種:(1)通用帶式輸送機(jī)(dt)通用帶式輸送機(jī)是一種固定式帶式輸送機(jī)。
其特點式托輥安裝在固定的機(jī)架上,由型鋼做成的機(jī)架固定在底板或地基上,整個機(jī)身成剛性結(jié)構(gòu)。
因此,它廣泛用于要求設(shè)備服務(wù)年限長,地基平整穩(wěn)定的場合。
例如,煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)、洗煤廠、井下主要運輸大巷、港口、發(fā)電廠等生長地點。
該種輸送機(jī)應(yīng)用十分普遍,現(xiàn)已形成系列產(chǎn)品如td62、td75、dt等。
(2)鋼繩芯帶式輸送機(jī)鋼繩芯帶式輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上相同于通用帶式輸送機(jī),只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。
因此,它是一種強(qiáng)力型帶式輸送機(jī),具有輸送距離長、運輸能力大、運行速度高、輸送帶成槽性好和壽命長等優(yōu)點。
但其最大缺點是因鋼繩芯輸送帶的芯體無橫絲,故橫向強(qiáng)度低易造成縱向撕裂。
在大型礦井的主要平巷、斜井和地面生產(chǎn)系統(tǒng)往往會遇到大運量、長距離情況,如果采用普通型帶式輸送機(jī)運輸,由于受到輸送帶強(qiáng)度的限制而只能采用多臺串聯(lián)運行方式,這就造成了設(shè)備數(shù)量多,物料次數(shù)多,因而帶來設(shè)備投資高,運轉(zhuǎn)效率低,事故率升高,粉媒比重上升以及維護(hù)人員增多等后果。
采用鋼繩芯帶式輸送機(jī)可以有效地解決這類問題。
該種帶式輸送機(jī)已經(jīng)定型成dx系列。
(3)吊掛式帶式輸送機(jī)太原理工大??普撐牡鯍焓綆捷斔蜋C(jī)是一種將其機(jī)架用鋼絲繩或鐵鏈吊掛在頂板上的帶式輸送機(jī)。
機(jī)架可以采用鋼絲繩或型鋼材,托輥組可以是鉸接或固定支承。
它通常用于底板或地基起伏不穩(wěn)定,服務(wù)時間較短的場合。
如煤礦井下采區(qū)上、下山,順槽和集中運輸巷。
(4)可伸縮帶式輸送機(jī)可伸縮帶式輸送機(jī)的輸送長度可以根據(jù)工作的需要隨時縮短或加長。
這是為滿足煤礦井下綜采工作面順槽輸送要求而設(shè)計的。
(5)移動帶式輸送機(jī)(dy)移動帶式輸送機(jī)是一種按整機(jī)設(shè)計并且整機(jī)可在不同地點使用的帶式輸送機(jī)。
按移動的方式不同又可分為移動式與攜帶式帶式輸送機(jī)。
前者是靠輪子、履帶或滑撬移動的帶式輸送機(jī);
后者是可用人力或機(jī)械從一個位置抬到另一個位置的帶式輸送機(jī)。
主要用作短距離輸送或轉(zhuǎn)載。
如煤場、碼頭、倉庫等場所。
(6)彎曲帶式輸送機(jī)彎曲帶式輸送機(jī)是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機(jī)。
該種輸送機(jī)適用于煤礦井下彎曲巷道和地面越野輸送。
(7)線摩擦帶式輸送機(jī)在帶式輸送機(jī)(在此稱之為主機(jī))某位置的輸送帶下面加裝一臺或幾臺短的帶式輸送機(jī)(稱之為輔機(jī)),主帶借助重力或彈性力壓在輔機(jī)的帶子(輔帶)上,輔帶可以通過摩擦力驅(qū)動主帶,這樣主帶張力便可以大大降低而實現(xiàn)低強(qiáng)度帶完成長距離或大運量輸送。
(8)大傾角帶式輸送機(jī)普通帶式輸送機(jī)的輸送傾角超過臨界角度時,物料將沿輸送帶下滑。
各種物料所允許的最大上運傾角見表1.1。
大傾角帶式輸送機(jī)可以減小輸送距離、降低巷道開拓量,減少設(shè)備投資。
水泥200~60mm礦石20塊狀干粘土15~1840~80mm油母頁巖18粉狀干粘土22干松泥土20(9)鋼繩牽引帶式輸送機(jī)鋼繩牽引帶式輸送機(jī)從1951年起在英語國家得到應(yīng)用。
它的優(yōu)點在于牽引體與承載體是分開的,可以跨越長距離和大高差。
但缺點是輸送帶成槽性差,影響輸送截面積,鋼絲繩裸露在外,不易防腐蝕,維護(hù)費用高。
因此,國外一些國家不提倡使用。
我國自1967年起在煤礦開始使用,但總體用量不高。
根據(jù)研究表明,當(dāng)輸送量超過500t/h,運距超過2~5km時,鋼繩牽引帶式輸送機(jī)的基建投資和運費將少于鋼繩芯帶式輸送機(jī),即運距越長越有利。
大專機(jī)電一體化畢業(yè)論文篇十四
特色專業(yè)建設(shè)是進(jìn)一步優(yōu)化高校專業(yè)設(shè)置,提升專業(yè)建設(shè)的整體水平,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量、效益和人才競爭力的重要手段。南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院以進(jìn)一步提高機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平為抓手,以點帶面,促進(jìn)相關(guān)專業(yè)的特色形成,完善人才培養(yǎng)方案,對培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格給予準(zhǔn)確定位,同時開展課程建設(shè),強(qiáng)化實踐教學(xué)基地建設(shè),優(yōu)化師資隊伍建設(shè),促進(jìn)了教學(xué)管理和社會服務(wù)水平的不斷提高。2011年7月,該校這一專業(yè)獲廣西區(qū)特色專業(yè)及課程一體化立項,對提高機(jī)電人才培養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生了積極作用和重要影響。據(jù)此,本文擬對南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院特色專業(yè)建設(shè)實踐進(jìn)行探討,以為同類高職機(jī)電專業(yè)建設(shè)和改革起到有益的參考作用。
南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)特色專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)和思路是:堅持以服務(wù)廣西區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)為宗旨,面向中國―東盟自由貿(mào)易區(qū)、廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū),依托富士康科技集團(tuán)、桂林福達(dá)集團(tuán)等龍頭企業(yè),校企合作,全面推行“校企互融”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式;按職業(yè)崗位要求,合作開發(fā)適合工學(xué)結(jié)合特色的核心課程體系;打造一支基礎(chǔ)理論扎實、實踐能力強(qiáng)的專兼結(jié)合高水平的“雙師型”專業(yè)教師團(tuán)隊;構(gòu)建融“教學(xué)、培訓(xùn)、科研和學(xué)生創(chuàng)新活動”為一體的實習(xí)實訓(xùn)基地;提升專業(yè)的技術(shù)服務(wù)能力,將機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)成具有區(qū)域特色乃至在全國有較大影響的示范專業(yè),培養(yǎng)一批高素質(zhì)、具有較強(qiáng)實踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型機(jī)電一體化技術(shù)人才。
(一)深化“校企互融”工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)是在現(xiàn)代制造業(yè)高度發(fā)展背景下產(chǎn)生的。它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上的有機(jī)融合。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ),而微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)則使機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單化,從而使機(jī)械功能更強(qiáng)大,性能更優(yōu)越。南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)在人才培養(yǎng)方案的確定過程中,區(qū)別于傳統(tǒng)的機(jī)械和自動控制的人才培養(yǎng)方案。
在教學(xué)計劃的制訂上,強(qiáng)調(diào)機(jī)與電接口作用,在打好必需的機(jī)械、自動控制基礎(chǔ)的前提下,力求使學(xué)生掌握企業(yè)現(xiàn)代化機(jī)電設(shè)備的操作,調(diào)試和技術(shù)應(yīng)用,能夠勝任企業(yè)機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)。
根據(jù)專業(yè)崗位能力要求,加強(qiáng)與桂林福達(dá)集團(tuán)、富士康科技集團(tuán)、柳工機(jī)械等10家大中型企業(yè)的聯(lián)系,深化“校企互融”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式,將企業(yè)的技術(shù)人員和設(shè)備優(yōu)勢更多融入各個教學(xué)環(huán)節(jié)中,并引進(jìn)企業(yè)人才評價標(biāo)準(zhǔn)。完善了“機(jī)電技術(shù)+人文素質(zhì)、實踐為主+學(xué)做一體”的課程體系,制定的人才培養(yǎng)方案獲2011年度全國機(jī)械高等職業(yè)教育教學(xué)成果獎。同時,完善了機(jī)械cad、自動生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)兩門區(qū)級精品課程的教學(xué)資源網(wǎng)站,完成了plc工程技術(shù)及應(yīng)用、機(jī)床夾具應(yīng)用技術(shù)兩門校級精品課程的開發(fā)建設(shè)并通過學(xué)校驗收,開發(fā)了自動線調(diào)試與維護(hù)、plc工程技術(shù)應(yīng)用、維修電工技術(shù)等5門課程與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接的課程標(biāo)準(zhǔn),與企業(yè)共編《smt實訓(xùn)實訓(xùn)指導(dǎo)書》等校本教材7本。與緊密合作企業(yè)南寧智控電氣科技公司、廣西桂網(wǎng)電力試驗有限公司聯(lián)合申報2013年廣西科技廳科技攻關(guān)項目“參數(shù)智能監(jiān)控濕法煙氣脫硫設(shè)備研發(fā)”(課題申報編號2013bc28047),“配電智能設(shè)備e網(wǎng)系統(tǒng)”(課題申報編號2013ba-09007)。
本次科技項目的合作,使教師主持的課題更貼近實際,更有針對性,有利于教師工程實踐能力的提高,有利于職業(yè)教育培訓(xùn)質(zhì)量的提高,有利于深化教育教學(xué)改革,為走產(chǎn)學(xué)研相互結(jié)合的發(fā)展道路打下良好基礎(chǔ)。
(二)打造理論和技能過硬的“雙師型”區(qū)級教學(xué)團(tuán)隊和區(qū)級名師。
目前,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)機(jī)電團(tuán)隊共有專任教師10人,固定企業(yè)兼職教師8人。
在“雙師型”教師培養(yǎng)過程中,該校不只是滿足于取得技能等級資格證書,而關(guān)鍵是著力對“雙師型”教師進(jìn)行專業(yè)能力結(jié)構(gòu)性調(diào)整和優(yōu)化,為教師參與生產(chǎn)實踐,提高解決實際問題的專業(yè)能力創(chuàng)造條件。2011年4月,派出3名骨干教師到富士康科技集團(tuán)參加smt專業(yè)技術(shù)講師培訓(xùn)班學(xué)習(xí),參與企業(yè)設(shè)備的安裝、調(diào)試與檢驗,教師的工程實踐能力有很大提高,并獲得富士康科技集團(tuán)頒發(fā)的smt專業(yè)培訓(xùn)講師聘書。
為了解本專業(yè)最新的知識結(jié)構(gòu)和行業(yè)新技術(shù),先后選派專業(yè)帶頭人諸小麗教授等參加中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會舉辦的電液伺服與電液比例控制技術(shù)中高級培訓(xùn)班和全國職業(yè)院校信息技術(shù)應(yīng)用能力師資培訓(xùn)班學(xué)習(xí),聆聽行業(yè)頂級專家、博士生導(dǎo)師們對行業(yè)最新技術(shù)的介紹,開闊了眼界。同時選派2名骨干教師到通用電氣公司學(xué)習(xí)企業(yè)課程,掌握自動化的前沿技術(shù),有效提升教師的綜合技能水平。
經(jīng)過近2年的建設(shè),團(tuán)隊多名教師獲“技能大賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”稱號,諸小麗教授榮獲“廣西第五屆教學(xué)名師”稱號。
(三)形成校外實踐基地+校內(nèi)實訓(xùn)中心的實踐基地體系。
一方面,為了達(dá)到學(xué)生職業(yè)技能訓(xùn)練的要求,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院積極拓展渠道,發(fā)揮自身優(yōu)勢,以服務(wù)求支持,在建立互惠互利、雙參雙贏的校企合作機(jī)制上,大力吸收社會力量共建校外實訓(xùn)基地。2011~2012年,該校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)分別與廣西桂網(wǎng)電力試驗公司、南寧智能電控科技有限公司等企業(yè)簽訂了共建校外實訓(xùn)基地校企合作協(xié)議,在校外實訓(xùn)基地的實踐教學(xué)中,合作企業(yè)承擔(dān)人才培養(yǎng)任務(wù),為學(xué)生的操作技能提高、實踐動手能力和專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)提供頂崗實習(xí)場所,使學(xué)生感受企業(yè)氛圍,了解企業(yè)生產(chǎn)組織,參與企業(yè)的生產(chǎn)活動,接受企業(yè)文化的熏陶,樹立實踐觀念,增強(qiáng)職業(yè)意識,提高專業(yè)能力,養(yǎng)成良好的職業(yè)素質(zhì)。
另一方面,為強(qiáng)化學(xué)生實踐技能訓(xùn)練,打造品牌特色專業(yè),2011年,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院與通用電氣ge智能平臺合作建成了自動化系統(tǒng)集成實訓(xùn)中心,可將plc技術(shù)、總線技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、步進(jìn)伺服技術(shù)等融合為一體,真實展現(xiàn)工廠自動化現(xiàn)場實際加工過程,具有現(xiàn)場化、網(wǎng)絡(luò)化、開放性、綜合性等特點,不僅能滿足機(jī)電一體化、電氣自動化、機(jī)械設(shè)備及其自動化等專業(yè)學(xué)生進(jìn)行專項技能實訓(xùn)的需要,而且能滿足師生進(jìn)行科研、創(chuàng)新等活動的需要。
(四)以課程建設(shè)為載體,深化教學(xué)改革。
一方面,將“教、學(xué)、做”無縫結(jié)合,校企合作建構(gòu)特色教學(xué)。以自動生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)、cad特色課程建設(shè)帶動機(jī)電專業(yè)課程體系改革,按照以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,注重學(xué)生在做中學(xué),在學(xué)中做,“教學(xué)合一”,學(xué)練并重。將課堂搬到實訓(xùn)室,教師邊講課,邊演示,邊指導(dǎo);學(xué)生邊學(xué)習(xí),邊動手,邊提問,實現(xiàn)課堂理論教學(xué)與實踐技能培養(yǎng)融合。結(jié)合本專業(yè)的特點,利用學(xué)校實訓(xùn)中心,合作企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和職業(yè)綜合能力有了較大提高,2011~2012年,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生參加全國自動線大賽、全國機(jī)器人大賽、“西門子杯”全國工業(yè)自動化挑戰(zhàn)賽都獲得了優(yōu)異的成績,參加廣西創(chuàng)新設(shè)計大賽、電子大賽均獲一等獎。
另一方面,實現(xiàn)課證融合,即操作技能與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相融合。將cad繪圖員考證、維修電工、plc設(shè)計師等職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)教學(xué)大綱相銜接,及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和課程體系,改革教學(xué)方法和實訓(xùn)手段,融教、學(xué)、做為一體,使校內(nèi)生產(chǎn)性實訓(xùn)接近50%,畢業(yè)生的雙證率在95%以上,使學(xué)生知識能力與職業(yè)技能要求“零距離”,增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力。目前南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)在校生約800人,每年學(xué)生的就業(yè)率均超過95%。
(五)初步建成機(jī)電特色專業(yè)網(wǎng)站。
建立以機(jī)電一體化技術(shù)為核心的教學(xué)資源庫。包括核心課程如自動生產(chǎn)線的調(diào)試與維護(hù)、cad應(yīng)用技術(shù)、plc工程及技術(shù)應(yīng)用、機(jī)床與夾具的電子教案、習(xí)題庫、教學(xué)視頻、課程標(biāo)準(zhǔn)等教學(xué)資源。
特色專業(yè)建設(shè)是促進(jìn)我國高等教育規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和效益全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重大舉措,需要學(xué)校、學(xué)院、教研室各級管理部門的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和全力配合,需要領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生的全力投入。但由于目前的高校教學(xué)任務(wù)、科研任務(wù)繁重,再加上評價體系的不完善、教學(xué)工作質(zhì)量的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等一系列的原因,不少項目參與人員袖手旁觀,導(dǎo)致負(fù)責(zé)人任務(wù)負(fù)擔(dān)沉重,使得特色專業(yè)建設(shè)效果不理想。同時,特色專業(yè)建設(shè)不僅涉及教學(xué)場地、實訓(xùn)基地、圖書資料等硬件基礎(chǔ),還包括師資隊伍、培養(yǎng)計劃、實踐教學(xué)、科研活動、教學(xué)方法和手段、技術(shù)進(jìn)步、社會需求、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多方面軟件建設(shè),它是一個長期積累的過程,需要不斷研究和實踐,并不斷修正和完善,才能產(chǎn)生較好的建設(shè)效果。
綜上所述,特色專業(yè)體現(xiàn)了一所高校的辦學(xué)特色和社會服務(wù)能力,是關(guān)系到一所高校是否受到社會認(rèn)可和歡迎的重要因素,因此特色專業(yè)建設(shè)是高校質(zhì)量工程建設(shè)的重要內(nèi)涵。對照特色專業(yè)建設(shè)目標(biāo),機(jī)電一體化特色專業(yè)建設(shè)中還有很多工作要做,在今后,應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)高技能“雙師型”教師隊伍建設(shè),實行在職專業(yè)教師輪訓(xùn)制度,實行到企業(yè)和行業(yè)選聘兼職專業(yè)教師制度,鼓勵教師多參加科研實踐活動,以豐富自己的實踐性知識;以此提高教師的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,等等。只有經(jīng)過深入的改革實踐,才能取得豐碩成果,為同類高職機(jī)電專業(yè)建設(shè)和改革起到有益參考作用。
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