機電一體化畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設計論文</b></p><p>　　題 目 　　　　　　　　　 </p><p>　　指導教師　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　系　　部 　　　　　　　　　　 </p><p>　　專 業(yè)　 　　　　　　　　　 </p&

2、gt;<p>　　姓 名　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　學　　號　　　　　　　　　　　</p><p><b>　　年　　月　　　日</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　緒論............................

3、................................3</p><p>　　我國發(fā)展機電一體化面臨的形式以及對策..........................4</p><p>　　一、機電一體化技術發(fā)展歷程......................................4</p><p>　　二、機電一體化技術的主要應用領域.....

4、...........................6</p><p>　　三、機電一體化技術的發(fā)展前景....................................8</p><p>　　四、我國“機電一體化”面臨的形勢及任務與其相應對策.............10</p><p>　　結論..............................

5、.............................13 </p><p>　　參考文獻.......................................................14</p><p><b>　　緒論 </b></p><p>　　進入80年代以來，關于機電一體化技術的研究和應用已成為全球性的課題，

6、隨著電力電子技術、微電子技術及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，中、小功率電動機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應用。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及家用電器的迅速，更需要大量的中小功率電動機。由于這種電動機的發(fā)展及廣泛的應用，它的使用、保養(yǎng)和維護工作也越來越重要。本文主要介紹了電動機技術發(fā)展及現(xiàn)狀、工作原理、電動機的運行維護。</p><p>　　我國發(fā)展機電一體化面臨的形式以及對策</p><p>　

7、　一、機電一體化技術發(fā)展歷程    "機電一體化"技術的進展,引起了人們的廣泛注意.“機電一體化”這個詞是日本安川電機公司在上世紀60年代末作商業(yè)注冊時最先創(chuàng)用的。當時及70年代，人們一直把機電一體化看作是機械與電子的結合。國內(nèi)早期將“機電一體化技術”與“機械電子學”并用，近年來“機電一體化”更流行使用。 　　80年代，信息技術嶄露頭角。微處理機的性能提高，為更高級的機電一

8、體化產(chǎn)品所采用，典型的機電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機床、工業(yè)機器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機作為關鍵技術引入了飛行器系統(tǒng)后，使機械-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用。     信息技術驅(qū)使機械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫，連洗衣機和其他消費品也用上了數(shù)據(jù)庫驅(qū)動系統(tǒng)。這樣，對機電一體化的系統(tǒng)設計方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設計和控制的實施日顯重要。此外，光學也進

9、入了機電一體化，產(chǎn)生了“光機電一體化”的新領域。 　　 進入90年代，通信技術進入了機電一體化，機器可像機器人系統(tǒng)那樣遙控和虛擬現(xiàn)實多媒體等技術緊密聯(lián)系的計算機控制的網(wǎng)絡化機電一體化日益普及。有些機電一體化機械可兩用</p><p>　　光機電一體化.一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結構等部件組成的。因此,引進光學技術,實現(xiàn)光學技術的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系

10、統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。</p><p>　　2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發(fā)事件，被設計成“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，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。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

11、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)的適應能力，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。</p><p>　　3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機電一體化產(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、信息技術的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結構，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。</p><p>　　4.“生物一軟件”

12、化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(tǒng)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(tǒng)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物——系統(tǒng)”，而生物的特點是硬件——軟件一體，不可分割。

13、</p><p>　　5.微型機電化——微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產(chǎn)品時，就沒有必要區(qū)分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執(zhí)行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發(fā)展方向。</p><p>　　二、機電一體化技術的主要應用領

14、域</p><p><b>　　1、 數(shù)控機床</b></p><p>　　數(shù)控機床及相應的數(shù)控技術經(jīng)過40年的發(fā)展,在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:</p><p>　　總線式、模塊化、緊湊型的結構,即采用多C PU、多主總線的體系結構。</p><p>　　開放性設計,即硬件體系結構和功能模塊

15、具有層次性、兼容性、符合接口標準,能最大限度地提高用戶的使用效益。</p><p>　　W O P技術和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。</p><p>　　大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計,不僅豐富了數(shù)控功能,同時也加強了C N C系統(tǒng)的控制功能。</p><p>　　能實現(xiàn)多過程、多通

16、道控制,即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。</p><p>　　系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡功能,加強了系統(tǒng)組合及構成復雜加工系統(tǒng)的能力。</p><p>　　以單板、單片機作為控制機,加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數(shù)控裝置。</p><p>　　2、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)<

17、/p><p>　　C IM S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)準備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結合。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。</p><p>　　3、柔性制造系統(tǒng)(FMS)</p>&

18、lt;p>　　柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng),主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、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、設計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　4、 工業(yè)機器人</b></p><p>　　第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人,它

19、們只能根據(jù)示教進行重復運動,對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應性和靈活性;第2代機器人帶有各種先進的傳感元件,能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息,通過計算機處理、分析,做出一定的判斷,對動作進行反饋控制,表現(xiàn)出低級智能,已開始走向?qū)嵱没?第3代機器人即智能機器人,具有多種感知功能,可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業(yè)環(huán)境中獨立行動,與第5代計算機關系密切。</p><p>　　三、機電一體化技術的發(fā)展前景&l

20、t;/p><p>　　縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術的發(fā)展動向,機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展。</p><p><b>　　1、智能化</b></p><p>　　智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀機電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、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)

21、造了條件,有力地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(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。</p><p><b>　　2、 系統(tǒng)化</b></p><p>　　系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)

22、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,一般除R S232等常用通信方式外,實現(xiàn)遠程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關系,如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構造研究某種新型機體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。</p><p><b>　　3、 微型化</b><

23、/p><p>　　微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術,是機電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm 3,并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作,故在生物醫(yī)學、航空航天、信息技術、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領域,都有廣闊的應用前景。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗

24、室中已制造出亞微米級的機械元件。</p><p><b>　　4、 模塊化</b></p><p>　　模塊化也是機電一體化產(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)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復雜而重要的事,它需要制訂一系列標準,以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產(chǎn)

25、品生產(chǎn)企業(yè)可利用標準單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時也可以不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。</p><p><b>　　5、 網(wǎng)絡化</b></p><p>　　網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。機電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡的方式也不同。由于網(wǎng)絡的普及,基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品。</p&

26、gt;<p><b>　　6、 綠色化</b></p><p>　　工業(yè)的發(fā)達使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染,于是綠色產(chǎn)品應運而生。綠色化是時代的趨勢,其目標是使產(chǎn)品從設計、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

27、業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。</p><p>　　四、我國“機電一體化”面臨的形勢及任務與其相應對策</p><p><b>　　一、形勢</b></p><p>　　我國用微電子技術改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣，有難度</p><p>　　我國用機電一體化技術加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。<

28、/p><p>　　我國用機電一體化產(chǎn)品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責任重，有意義。在我國工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對環(huán)境污染嚴重的企業(yè)還占相當大的比重。近年來我國的工業(yè)結構、產(chǎn)品結構雖然幾經(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導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

29、這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品功能強、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)品結構和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時，可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。</p><p>　　另外，從市場需求的角度看，由于我國研

30、制、開發(fā)機電一體化產(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，每年進口量都比較大，因此亟需發(fā)展。</p><p><b>　　二任務</b></p><p>　　我國在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產(chǎn)品，促進機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M機電一體

31、產(chǎn)業(yè)的形成、為我國產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)品結構調(diào)整作貢獻。</p><p>　　總之，機電一體化技術既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，又是開啟我國機電行業(yè)產(chǎn)品結構、產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整大門的鑰匙。</p><p><b>　　三對策</b></p><p>　　1、加強統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計劃</p><p>　　目前，我國從事“機電

32、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，建議各主管部門責成有關單位在進行深入調(diào)查研究、科學分析的基礎上，制定出統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃，避免開發(fā)上重復，生產(chǎn)上撞車!</p><p>　

33、　2、強化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用</p><p>　　目前，我國“機電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，我國有必要明確一個“機電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機構，根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟體制改革的精神，以及機電一體化行業(yè)特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協(xié)會的建設，賦予其行業(yè)管理職能。“協(xié)會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設

34、；要通過其精明干練的辦事機構、經(jīng)濟實體，組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導行業(yè)布點布局的調(diào)整，進行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發(fā)標、招標工作……</p><p>　　3、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度</p><p>　　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“機電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；

35、盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術企業(yè)開綠燈；盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。</p><p>　　增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對未采用機電一體化技術落后產(chǎn)品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，對有關機電一體化技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對有關技術開發(fā)、應用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持，對在技術開發(fā)、應用中做出貢獻的單位領導、科

36、技人員進行表彰獎勵等。</p><p>　　4、突出發(fā)展重點，兼顧“兩個層次”</p><p>　　機電一體化產(chǎn)業(yè)復蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應分清主次，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，即用電子信息技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，在傳統(tǒng)的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算

37、機)裝置，使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設計之初，就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結合，生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　機電一體化的發(fā)展歷程見證了人類走向了高科技的時代，機電一體化化的發(fā)展趨勢見證了人類對于高智能

38、化的向往。</p><p>　　機電一體化不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，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，機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李建勇.機電一體化技術[M].北京:科學出版社,2004.</p>

39、;<p>　　[2] 李運華.機電控制[M].北京:北京航空航天大學出版社,2003.</p><p>　　[3] 洪鐘洲.數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趁勢.機電一體化.1996</p><p>　　[4] 項占琴.微電子機械的發(fā)展現(xiàn)狀及前景.機電工程.1997，</p><p>　　[5] 張建民.機電一體化系統(tǒng)設計[M].北京：北京理工大學出版社，

40、1996</p><p>　　[6] 陳瑜.國外機電一體化技術發(fā)展趨勢[J].國外機電一體化技術.2000，5</p><p>　　[7] 謝存禧.機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)設計.北京：機械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[8] 機電一體化技術手冊編委會.機電一體化技術手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994</p><p>　　[9]