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機電一體化專業的畢業論文

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【導語】 隨着經濟的發展,機電一體化技術也得到了快速發展,而機電一體化在工程機械中的應用與發展也促進了工程機械的不斷進步。小編爲你收集了機電一體化畢業論文 ,供您參考和借鑑。

機電一體化專業的畢業論文

摘 要   機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、資訊 機電一體化技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合,並綜合應用到實際中去的綜合技術。是現代化的自動生產設備幾乎可以說都是機電一體化的設備。本文就機電一體化應用技術進行敘述。

關鍵詞   機電一體化;應用;技術

1.機電一體化技術發展

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、資訊處理等多學科的交叉融合,其發展和進步有賴於相關技術的進步與發展,其主要發展方向有數字化、智能化、模組化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

1.1數字化

微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷髮展的數控機牀和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,爲數字化設計與製造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成製造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機介面。數字化的實現將便於遠程操作、診斷和修復。

1.2智能化

即要求機電產品有一定的智能,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數控機牀上增加人機對話功能,設定智能I/O接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨着模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展,爲機電一體化技術發展開闢了廣闊天地。

1.3模組化

由於機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研製和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模組是一項複雜而有前途的工作。如研製具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產品開發設計時,可以利用這些標準模組化單元迅速開發出新的產品。

1.4網絡化

由於網絡的普及,基於網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成爲可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機爲中心的計算機集成家用電器系統,使人們在家裏可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

1.5微型化

微型化是精細加工技術發展的必然,也是提高效率的需要。微機電系統(Micro Electronic Mechanical Systems,簡稱MEMS)是指可批量製作的,集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等於一體的微型器件或系統。自1986年美國斯坦福大學研製出第一個醫用微探針,1988年美國加州大學Berkeley分校研製出第一個微電機以來,國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展,開發出各種MEMS器件和系統,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、微彈簧以及微機器人等)。

1.6集成化

集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與複合,又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。爲了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率,應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解爲若干層次,使系統功能分散,並使各部分協調而又安全地運轉,然後再透過軟、硬件將各個層次有機地聯繫起來,使其性能最優、功能最強。

1.7綠色化

科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的後果。所以,人們呼喚保護環境,迴歸自然,實現可持續發展,綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、製造、使用和銷燬時應符合環保和人類健康的要求,機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境,產品壽命結束時,產品可分解和再生利用。

2.機電一體化技術在企業中應用

在企業中,機電一體化系統是以微處理機爲核心,把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來,採用組裝合併方式,爲實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件,增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在企業中主要應用於以下幾個方面:

2.1智能化控制技術(IC)

由於工業具有大型化、高速化和連續化的特點,傳統的控制技術遇到了難以克服的困難,因此非常有必要採用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網絡等,智能控制技術廣泛應用於鋼鐵企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面。

2.2開放式控制系統(OCS)

開放控制系統(Open Control System)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味着對一種標準的資訊交換規程的共識和支援,按此標準設計的系統,可以實現不同廠家產品的相容和互換,且資源共享。開放控制系統透過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯,實現控制與經營、管理、決策的集成,透過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯,實現測量與控制一體化。

2.3現場總線技術(FBT)

現場總線技術(Fied Bus Technology)是連接設定在現場的儀表與設定在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。採用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術 (如4~20mA,DC直流傳輸)就能使更多的資訊在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。透過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的`引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表,如智能變送器、智能執行器、現場總線化檢測儀表、現場總線化PLC(Programmable Logic Control

ler)和現場就地控制站等的發展。

2.4交流傳動技術

傳動技術工業中起作至關重要的作用。隨着電力電子技術和微電子技術的發展,交流調速技術的發展非常迅速。由於交流傳動的優越性,電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數字技術的發展,使複雜的矢量控制技術實用化得以實現,交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎,應用不斷擴大。

3.結語

機電一體化不是機械裝置與電子裝置的簡單組合,而是在功能上取其所長、有機結合(融合),以實現系統的最佳構成。其目的是增加系統的功能,提高其效率、可靠性和性能/價格比,節省原材料和能源,降低生產成本。 

【參考文獻】

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