机电一体化的组成与发展

上海工程技术大学论文机电一体化的组成与发展1摘要在当前科学技术日新月异的时代，各种新技术、新工艺、新材料、新设备的出现，是各门相关学科、多种先进技术的互相渗透和相辅相成的结果。机电一体化就是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的综合技术。其实质是从系统观点出发，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合，实现整体最佳化。本文通过对机电一体化技术的研究，探讨其发展应用前景，其中提出了一些供学者讨论的新见解。关键词：机电一体化技术;跨学科领域应用;发展趋势上海工程技术大学论文机电一体化的组成与发展2机电一体化的组成与发展引言机电一体化是从系统工程观点出发，应用机械、电子等有关技术，使机械、电子有机合，实现系统或产品整体最优的综合性技术&是工业信息化的重要内容。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列为863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。机电一体化技术的发展时间虽然较短，但它对机电工业的振兴已显示出了巨大的威力。总之，数控机床的问世，写下了“机电一体化”历史的第一页；微电子技术为“机电一体化”带来勃勃生机；可编程控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础；激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使“机电一体化”跃上新台阶。一、机电一体化的组成机电一体化技术，主要包括技术原理和使用机电一体化产品，（或系统）得以实现、使用和发展的技术。机电一体化发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功上海工程技术大学论文机电一体化的组成与发展3能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。机电一体化产品是由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体，具有满足人的使用要求的最佳功能，机电一体化系统（产品），主要是指机械系统（或部件）与微电子系统（或部件）相互置换和有机结合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品，具有良好的人机协作关系。机电一体中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示纪录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。二、机电一体化的发展趋势机电一体化是指机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉融合。纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着如下几个方向发展；1.智能化。人类社会的发展和进步体现在人脑的智能上，当然，机电一体化的发展和进步也体现在其产品的智能上，智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一，也是21世纪机电一体化技术发展的主要方向。2.高性能化。高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代ＣＮＣ系统就是以此“四高”为满足生产而诞生的。它采上海工程技术大学论文机电一体化的组成与发展4用多ＣＰＵ结构，以多总线连接，进行高速数据传递，采用精简指令集机，实时多任务操作系统并行处理，设置多重缓冲器，故障诊断、自动检错、纠错、系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。3.网络化。由于网络技术的兴起和发展，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。4.微型化。微型机电一体化系统(MircoElectroMechanicalSystem，MEMS)是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物，是机电一体化的一个新发展方向。微型机电一体化产品向微米、纳米级发展，体积小，耗能小，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性，是近年和将来十大关键技术之一。5.人格化。未来的机电一体化将会加强它们与生命机体的相似性，更加注重产品与人的关系(人－机的协调)，并与人共生(人－系统一体化)，更关注适宜人的使用与操作、人的可靠性。6.绿色化。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。工业的发展，使得资源减少，生态环境受到严重污染。因此绿色化成了时代的趋势，产品的绿色化更成了适应未来发展的一大特色。三、总结综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电上海工程技术大学论文机电一体化的组成与发展5一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也越来越光明。参考文献上海工程技术大学论文机电一体化的组成与发展61.胡泓，姚伯威：《机电一体化原理及应用》，北京国防工业出版社，1999年版。2.张建民：《机电一体化系统设计》，北京理工大学出版社，1996年版。3.赵松年：《机电一体化数控系统设计》，北京机械工业出版社，1994年版。4.廖效果，朱启逑：《数字控制机床》，武汉华中理工大学出版社，1992年版。5.郑学坚：《微型计算机原理与应用》，清华大学出版社，1989年版。6.张建民：《工业机器人》，北京理工大学出版社，1988年版。