淺析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

1、淺析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及開展趨勢淺析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及開展趨勢前言機(jī)電一體化技術(shù)在水利領(lǐng)域中的應(yīng)用，不但解決了很多理論難題，而且還推動(dòng)了水利事業(yè)的開展。當(dāng)前在水利設(shè)計(jì)與施工中所存在的諸多問題還需要機(jī)電一體化技術(shù)的嬗變與更新，這需要借助機(jī)電一體化的開展趨勢得以實(shí)現(xiàn)。二、機(jī)電一體化概述機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械、微電子和信息三項(xiàng)技術(shù)互相交融、穿插的產(chǎn)物，是機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合穿插的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。隨著電子技術(shù)的本文由論文聯(lián)盟搜集整理迅速開展，微處理器、微型機(jī)在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的開展起了很大

2、的推動(dòng)作用，正因電子技術(shù)的快速開展，進(jìn)而帶動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的開展，科技的進(jìn)步更是依賴于其開展，因此其將來的開展對(duì)科技的進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。三、機(jī)電一體化的核心技術(shù)1、機(jī)械本體技術(shù)機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和進(jìn)步精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在構(gòu)造上加以改良，還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，進(jìn)步效率。2、傳感技術(shù)傳感器的問題集中在進(jìn)步可靠性、靈敏度和準(zhǔn)確度方面，進(jìn)步可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了防止電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對(duì)外部信

3、息傳感器來說，目前主要開展非接觸型檢測技術(shù)。3、信息處理技術(shù)機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備特別是微型計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用嚴(yán)密相連。為進(jìn)一步開展機(jī)電一體化，必須進(jìn)步信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而進(jìn)步處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。4、驅(qū)動(dòng)技術(shù)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極開展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。5、接口技術(shù)為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)展通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設(shè)計(jì)

4、。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低本錢、高速串行的接口，來解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。6、軟件技術(shù)軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地開展。為了減少軟件的研制本錢，進(jìn)步消費(fèi)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。四、機(jī)電一體化在水利應(yīng)用中存在的問題1、涉及的行業(yè)、部門太多，缺乏整體協(xié)調(diào)配合的機(jī)制。由于機(jī)電的綜合性很強(qiáng)，機(jī)電設(shè)備都是由很多零部件組成，零部件的設(shè)計(jì)、加工、試驗(yàn)、檢測等都由不同的行業(yè)、不同部門的不同專業(yè)來完成。大多數(shù)水利工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建立和管理都是由水利和電力行業(yè)來完成，機(jī)電技術(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)也來源于

5、水利和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但機(jī)電工程中大量的產(chǎn)品質(zhì)量控制和平安鑒定涉及到冶金、機(jī)械、消防、電子等多行業(yè)、多部門。如何協(xié)調(diào)各行業(yè)、各部門在制訂使用功能一致的機(jī)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)上還缺乏強(qiáng)有力的協(xié)調(diào)機(jī)制，造成同一種功能的產(chǎn)品因?yàn)槭褂脝挝坏牟煌捎貌煌臉?biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的情況，既不利于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，也會(huì)使設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行本錢增大，造成不必要的資源浪費(fèi)。2、平安評(píng)價(jià)和鑒定的指標(biāo)不夠明確。機(jī)電專業(yè)的平安評(píng)價(jià)和鑒定除了按照設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、驗(yàn)收、運(yùn)行、檢修等規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行外，更重要的措施就是借助于強(qiáng)迫性標(biāo)準(zhǔn)。我國機(jī)電專業(yè)的強(qiáng)迫性標(biāo)準(zhǔn)比擬少。近年來，我國加大了對(duì)工程建立強(qiáng)迫性條文的擬定、發(fā)布力度，竭力保障工程建

6、立的平安可靠性和直接涉及人民生命財(cái)產(chǎn)平安、人身安康、環(huán)境保護(hù)和公共利益的各個(gè)方面，起到一定的效果。理論證明，強(qiáng)迫性條文的制訂和發(fā)布對(duì)于工程平安性評(píng)價(jià)和鑒定是非常重要的，但是機(jī)電專業(yè)平安評(píng)價(jià)和鑒定的指標(biāo)體系尚未完全建立，評(píng)價(jià)和鑒定指標(biāo)不明確，強(qiáng)迫性條文所規(guī)定的強(qiáng)迫標(biāo)準(zhǔn)還停留在某些詳細(xì)零部件的工藝過程控制中，缺乏對(duì)機(jī)電工程整體性的考慮。3、設(shè)備的更新不利。水利工程的特殊性和管理原因所造成的使用、維護(hù)不當(dāng)，受修理才能和條件限制致使設(shè)備隱患消除不及時(shí)與不徹底等原因，使得局部設(shè)備無法到達(dá)預(yù)期的使用周期而損壞限制，在一段時(shí)間后被淘汰。再加之設(shè)備國有資產(chǎn)管理的特殊性，設(shè)備的處置受一定管理制度的限制和約束，施

7、工企業(yè)實(shí)際的設(shè)備擁有量和設(shè)備的程度比例失調(diào)。4、設(shè)備根底尺寸、標(biāo)高、位置出現(xiàn)偏向。這種偏向大多是由于工程施工圖紙所標(biāo)注的設(shè)備尺寸與設(shè)備實(shí)際安裝時(shí)的尺寸有偏向。例如，土建施工圖紙與機(jī)電安裝圖紙中機(jī)組標(biāo)高存在誤差，機(jī)電安裝圖紙上說明了根底板的高度和墊板、可調(diào)墊鐵的厚度，而土建施工圖沒有標(biāo)注墊板和可調(diào)墊鐵的厚度，在進(jìn)展機(jī)組承重梁配筋布置時(shí)也沒有考慮到相關(guān)因素，結(jié)果導(dǎo)致機(jī)組安裝就位時(shí)不能按設(shè)計(jì)高程進(jìn)展，通常只有放棄使用可調(diào)節(jié)墊鐵來保證機(jī)組的安裝高程。五、機(jī)電一體化技術(shù)的開展趨勢1、智能化21世紀(jì)機(jī)電一體化的技術(shù)開展的重要方向是智能化，機(jī)電一體化的建立研究逐漸的重視人共智能，其一個(gè)重要的應(yīng)用就是機(jī)器人與

8、數(shù)控機(jī)床的智能化，智能化指的是對(duì)機(jī)器行為的一個(gè)描繪，它是在控制理論的根底上，充分的吸收各個(gè)學(xué)科的新思想與新知識(shí)，使得它可以具有一定的判斷推理與邏輯思維自主決策的才能。但是，我們要做到使機(jī)電一體化的產(chǎn)品與人有完全一樣的智能與邏輯判斷是不可能實(shí)現(xiàn)的，但是，較高性能的高速微處理器可以賦予機(jī)電一體化一些較為低級(jí)的智能是完全有可能實(shí)現(xiàn)的。2、模塊化機(jī)電一體化的模塊化是一項(xiàng)非常重要而且艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和消費(fèi)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(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)非常復(fù)雜但又是非常重要的事。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大消費(fèi)規(guī)模這需

9、要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對(duì)消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)消費(fèi)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來美妙的前程。3、網(wǎng)絡(luò)化隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐步普及，帶動(dòng)了一大批現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科技的開展，其中以網(wǎng)絡(luò)為根底的遠(yuǎn)程控制與監(jiān)視技術(shù)逐漸興起與飛速開展，而這些新技術(shù)的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，所以，機(jī)電一體化會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開展而逐漸的開展。4、微型化與綠色化20世紀(jì)80年代后期，微型化逐漸興起，機(jī)電一體化開場朝著微觀領(lǐng)域開展，我們稱之為微電子機(jī)械系統(tǒng)。微電子機(jī)械系統(tǒng)指的是其幾何尺寸不超過1，并且其有逐漸朝著納米級(jí)開展的趨勢。微型的機(jī)電一體化其產(chǎn)品的特點(diǎn)是體積很小且耗能很少機(jī)動(dòng)靈敏，微型的機(jī)電一體化在現(xiàn)代化的醫(yī)療與軍事方面有宏大的優(yōu)勢。當(dāng)前資源利用率較高且對(duì)生態(tài)環(huán)境無危害的綠