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??偨Y(jié)是一個不斷進步的過程,每一次總結(jié)都是在完善自己的過程中邁出的一步。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇一
機電一體化是機械、微、控制、機、信息處理等多學科的交叉融合,其發(fā)展和進步有賴于相關技術的進步與發(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)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎,如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人;而計算機網(wǎng)絡的迅速崛起,為數(shù)字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)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界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。
1.2智能化。
即要求機電產(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)控機床上增加人機對話功能,設置智能i/o接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡、灰色、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發(fā)展,為機電一體化技術發(fā)展開辟了廣闊天地。
1.3模塊化。
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、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
1.4網(wǎng)絡化。
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,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產(chǎn)品無疑應朝網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
1.5人性化。
機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產(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,如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
1.6微型化。
微型化是精細加工技術發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(microelectronicmechanicalsystems,簡稱mems)是指可批量制作的,集微型機構(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年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學berkeley分校研制出第一個微電機以來,國內(nèi)外在mems工藝、材料以及微觀機理方面取得了很大進展,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、微彈簧以及微機器人等)。
1.7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(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復合,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地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強。
1.8帶源化。
是指機電一體化產(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,因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
1.9綠色化。
技術的發(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。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求,機電一體化產(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。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇二
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錄
機電一體化是一項將系統(tǒng)技術、計算機信息處理技術、伺服傳動技術、自動控制技術、檢測傳感技術和機械技術等多項技術相互結(jié)合的系統(tǒng)工程,是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然結(jié)果。本文簡述了機電一體化技術的基本情況和發(fā)展背景發(fā)展歷程,明確了機電一體化技術對于機械制造業(yè)的整體行業(yè)發(fā)展所擁有的重要影響,并闡明了機電一體化技術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。
“機電一體化”在國外被稱為mechatronics是日本人在20世紀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,意思是機械技術和電子技術的有機結(jié)合。
機電一體化技術是在微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發(fā)展,向機械工業(yè)領域迅猛滲透,機械電子技術深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎上,綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術,從系統(tǒng)理論出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標,以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎,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,能量變換進行研究,使得整個系統(tǒng)有機結(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)多種技術功能復合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術。
1.3機電一體化技術五大組成要素與四大原則。
1.3.1、五大組成要素。
一個機電一體化系統(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結(jié)合而成。(請參考機電之家機電一體化頻道)。
機械本體(結(jié)構(gòu)組成要素)。
是系統(tǒng)的所有功能要素的機械支持結(jié)構(gòu),一般包括有機身、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)出相應的指令,控制整個系統(tǒng)有目的的運行。
執(zhí)行機構(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)定的模式進行交換與傳遞。能量轉(zhuǎn)換:
兩個需要進行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間,由于模式不同而無法直接進行能量的轉(zhuǎn)換和交流,必須進行能量的轉(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、推理機制以及自學習功能等知識驅(qū)動功能。運動傳遞:
運動傳遞使構(gòu)成機電一體化系統(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、機械技術機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,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。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機械制造技術。
2、計算機與信息技術。
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術均屬于計算機信息處理技術。
3、系統(tǒng)技術。
系統(tǒng)技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā),將總體分解成相互關聯(lián)的若干功能單元,接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面,它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
4、自動控制技術。
其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統(tǒng)設計,設計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
5、傳感檢測技術。
傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,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)受嚴酷環(huán)境的考驗,它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。
6、伺服傳動技術包括電動、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2.1一體化技術發(fā)展歷程及其趨勢。
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導體集成電路,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,“機電一體化”技術之后有了明顯進展,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)控機床的問世,寫下了“機電一體化”歷史的第一頁;
2、微電子技術為“機電一體化''帶來勃勃生機;
3、可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機電一體化”提供了堅強基礎;
4、激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使“機電一體化”躍上新臺階。
2.2.2”發(fā)展趨勢。
1、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(jié)構(gòu)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)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)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。
2、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(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(尤其是軟件及芯片技術)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:當控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(tǒng)(大腦)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(gòu)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(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割??磥恚瑱C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(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。這種微型機械學是機電一體化的重要發(fā)展方向。
機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有:數(shù)控機床、機器人、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、傳感器、專用集成電路、伺服機構(gòu)等。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統(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)的技術進步提高一步;二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產(chǎn)品,促進產(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)濟的發(fā)展和科技的進步,越來越多的產(chǎn)品智能化、自動化、網(wǎng)絡化,這些產(chǎn)品除了要用到機械驅(qū)殼,還需要用電路來控制,電的部分已經(jīng)不再是簡單的開關電路,而是用大規(guī)模的集成電路,單片機、傳感器、可編程控制器等智能元件被用來和設備的機械部分想結(jié)合。單純的機械活著單純的電子已經(jīng)不能適應行業(yè)發(fā)展的需要,漸漸地就出現(xiàn)了機電一體化這個學科。機電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上,到目前這個學科已經(jīng)逐漸成熟了。
機電一體化技術包含六個部分,它們分別是:第一,機械技術。機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,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。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機械制造技術。第二,計算機與信息技術。其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術均屬于計算機信息處理技術。
第三,系統(tǒng)技術。系統(tǒng)技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā),將總體分解成相互關聯(lián)的若干功能單元,接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面,它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。第四,自動控制技術。其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統(tǒng)設計,設計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
第五,傳感檢測技術。傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,系統(tǒng)的自動化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴酷環(huán)境的考驗,它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。
第六,伺服傳動技術。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。
機電一體化系統(tǒng)主要由五個部分組成:機械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動力源。機械本體包括機架、機械連接、機械傳動等,它是機電一體化的基礎,起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機械產(chǎn)品相比,機電一體化系統(tǒng)的技術性能得到提高、功能得到增強,這就要求機械本體在機械結(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,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,其作用就是檢測機電一體化系統(tǒng)工作過程中本身和外界環(huán)境有關參量的變化,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)出相應的控制;電子控制單元又稱ecu(electricalcontrolunit),是機電一體化系統(tǒng)的核心,負責將來自各傳感器的檢測信號和外部輸入命令進行集中、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)出相應的指令,控制整個系統(tǒng)有目的地進行;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;動力源是機電一體化產(chǎn)品能量供應部分,其作用是按照系統(tǒng)控制要求向機械系統(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世紀機電一體化3.1機電一體化技術近期發(fā)展。
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合,其發(fā)展和進步有賴于相關技術的進步與發(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)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎,如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人;而計算機網(wǎng)絡的迅速崛起,為數(shù)字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)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界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。
2、智能化。
即要求機電產(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)控機床上增加人機對話功能,設置智能i/o接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)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(fā)展,為機電一體化技術發(fā)展開辟了廣闊天地。
3、模塊化。
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、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
4、網(wǎng)絡化。
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,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產(chǎn)品無疑應朝網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
5、人性化。
機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產(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享受,如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
6、微型化。
微型化是精細加工技術發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(microelectronicmechanicalsystems,簡稱mems)是指可批量制作的,集微型機構(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年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學berkeley分校研制出第一個微電機以來,國內(nèi)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(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、微彈簧以及微機器人等)。
7、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(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復合,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地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強。
8、帶源化。
是指機電一體化產(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,因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
9、綠色化。
科學技術的發(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。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求,機電一體化產(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80年代開始,國內(nèi)機電一體化技術開始興起,隨著現(xiàn)代科學技術,尤其是計算機科學技術的迅速發(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。我國為了適應市場需要,對制造業(yè)的這場巨大而深刻的革命十分關注,認為其既是機遇,也是挑戰(zhàn),近年來,我國在發(fā)達國家大量引進機電一體化技術,并且研發(fā)了一系列擁有我國獨立知識產(chǎn)權(quán)的機電一體化產(chǎn)品和技術,所以,雖然我國的機電一體化技術與發(fā)達國家相比,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。
機電一體化已經(jīng)成為從產(chǎn)品設計開發(fā)、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修等全過程的技術系統(tǒng),其技術體系各學科間不斷融合,其學科的界限性逐漸變淡甚至消失。生產(chǎn)規(guī)模的擴大及最佳經(jīng)濟效果的追求,使先進制造技術產(chǎn)生一系列技術與管理相結(jié)合的新的生產(chǎn)方式。計算機技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術、管理技術等的引入并與傳統(tǒng)制造技術相結(jié)合,使制造技術成為一個能駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程。發(fā)展先進制造技術的目的在于實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),并取得理想的技術經(jīng)濟效果。
對于國外發(fā)達國家來說,由于其資金、技術和設備等方面的優(yōu)勢十分明顯,所產(chǎn)處的機電一體化產(chǎn)品不僅質(zhì)量較高,并能更好的適應市場多樣化需求,使獲得最大的經(jīng)濟利益。但是,我國由于科技技術發(fā)展水平相對較低,需經(jīng)過一定時間后,其科技水平才能達到國際先進水平。所以,在科技實力方面,需要在引進國外先進科技的前提下根據(jù)我國情況對其進行改進和創(chuàng)新,并創(chuàng)造出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的技術手段,而在市場經(jīng)營和商業(yè)營銷方面,要促進商品品質(zhì)的提升和發(fā)展,并且要獨立研發(fā)適合中國國情的、具有中國特色的機電一體化產(chǎn)品,并對于是市場歡迎的高技術的機電一體化技術和產(chǎn)品,需要投入大量的資金和技術力量進行開發(fā),爭取利用這些商品擴展市場,并在技術方面有巨大突破,為我國機電一體化技術的綜合持續(xù)發(fā)展提供更大的技術支持和儲備。
3.2.3工作面臨的形勢。
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。
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。
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(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(jié)構(gòu)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)。
另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、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。
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。
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(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。
3.4.1加強統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計劃。
目前,我國從事“機電一體化”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!
3.4.2強化行業(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;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。
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、科技人員進行表彰獎勵等。
3.4.4突出發(fā)展重點,兼顧“兩個層次”
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(計算機)裝置,使“機械”和“電子”技術在淺層次上結(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(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。
機電一體化系統(tǒng)可分為機械和微電子系統(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。本文以機電一體化控制系統(tǒng)(微電子系統(tǒng))為例,將接口分為人機與機電接口兩大類。
4.1機電接口。
由于機械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上有很大差別,兩者間的聯(lián)系須通過機電接口進行調(diào)整、匹配、緩沖,因此機電接口起著非常重要的作用:。
(3)進行a/d或d/a轉(zhuǎn)換。當被控對象的檢測和控制信號為模擬量時,必須在微機系統(tǒng)和被控對象之間設置a/d和d/a轉(zhuǎn)換電路,以保證微機所處理的數(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)電機等)計算機要對被控對象進行控制,必須獲得反映系統(tǒng)運行的狀態(tài)信號,而計算機只能接受數(shù)字信號,要達到獲取信息的目的,就應將模擬電信號轉(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,如交流電動機變頻調(diào)速、直流電動機調(diào)速器、滑差電動機調(diào)速器等。而計算機只能輸出數(shù)字信號,并通過運算產(chǎn)生控制信號,達到控制生產(chǎn)過程的目的,應有將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號的接口——模擬信號輸出接口。任務是把計算機輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流信號,以便驅(qū)動相應的執(zhí)行器,達到控制對象的目的。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、多路模擬開關和功率放大器幾部分構(gòu)成。
3、開關信號通道接口。機電一體化系統(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(開關量)信號包括:開關的閉合與斷開;指示燈的亮與滅;繼電器或接觸器的吸合與釋放;電動機的啟動與停止;閥門的打開與關閉等。這些信號的共同特征是以二進制的邏輯“1”和“0”出現(xiàn)的。在機電一體化控制系統(tǒng)中,對應二進制數(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。開關信號輸入通道接口的任務是將來自控制過程的開關信號、邏輯電平信號以及一些系統(tǒng)設置開關信號傳送給計算機。這些信號實質(zhì)是一種電平各異的數(shù)字信號,所以開關信號輸入通道又稱為數(shù)字輸入通道(di)。由于開關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的數(shù)字電平不相同,與計算機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。開關信號輸出通道的作用是將計算機通過邏輯運算處理后的開關信號傳遞給開關執(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通道接口設計主要考慮的是內(nèi)部與外部公共地隔離和驅(qū)動開關執(zhí)行器的功率。開關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人機接口。
人機接口是操作者與機電系統(tǒng)(主要是控制微機)之間進行信息交換的接口。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電系統(tǒng)輸入各種控制命令,干預系統(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。撥盤是機電一體化系統(tǒng)中常見的一種輸入設備,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,作為人機接口使用最方便的是十進制輸入、bcd碼輸出的bcd碼撥盤。bcd碼撥盤可直接與控制微機的并行口或擴展口相連,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,則由設計的鍵盤程序來實現(xiàn)。前者使用方便,但結(jié)構(gòu)復雜,成本高;后者電路簡單,便于設計。
2、輸出接口。在機電一體化系統(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用。
機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術,并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)。機電一體化系統(tǒng)投入工業(yè)應用環(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行正常的工作,微機系統(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)行機構(gòu)動作失常,最終導致系統(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。
大功率設備會造成電網(wǎng)的嚴重污染,使得電網(wǎng)電壓大幅度地漲落、浪涌,大功率開關的通斷,電動機的啟停等原因,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。當系統(tǒng)中有電氣設備漏電,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)生嚴重的事故。因此應采取進一步的保護性措施,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)不要把導線的屏蔽層當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,以免互相串擾。
5、軟件抗干擾技術。
各種形式的干擾最終會反映在系統(tǒng)的微機模塊中,導致數(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系統(tǒng)正常工作。因為軟件抗干擾是屬于微機系統(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)設置watchdog功能,由硬件配合,監(jiān)視軟件的運行情況,遇到故障進行相應的處理。
2)設置軟件陷阱,當程序指針失控而使程序進入非程序空間時,在該空間中設置攔截指令,使程序進入陷阱,然后強迫其轉(zhuǎn)入初始狀地結(jié)合在一起,形成完整的系統(tǒng)。
機電一體化的核心技術主要包括信息處理技術、機械制造技術、傳感器技術、傳動技術和自動控制技術。
6.1.2信息處理技術。
信息處理技術主要指的是計算機技術,尤其是單片機技術。在機電一體化技術中“電”可以說是單片機技術、plc技術和通信技術的綜合體。
6.1.3機械制造技術。
機械制造技術是機電一體化技術的基礎技術。機械制造技術包含了很多方面,如機械設計技術、機械制造,還是機械工藝,并且其在機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。
傳感器技術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。近些年來“光纖傳感器”隨著科技的發(fā)展,取得了長足的進步,這在很大程度上對近對機電一體化技術有巨大的作用。
6.1.5傳動技術。
傳動技術和傳動控制技術是在微電子技術的支持下機電業(yè)的關鍵技術,它包含電力傳動、液壓傳動、機械傳動、氣壓傳動和磁力傳動等方面。隨著技術手段的發(fā)展,這些傳統(tǒng)的技術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。
這是近年來最常用且發(fā)展最迅速的技術范疇。自動控制技術的代表技術手段是人工智能控制技術,這項技術對機電一體化技術產(chǎn)生了巨大的作用。
結(jié)論。
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化的向往。
機電一體化不是孤立的,它是許多科學技術發(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,機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
本篇介紹了機電一體化技術的由來,發(fā)展,應用。接口技術是在機電一體化技術的基礎上發(fā)展起來的,隨著機電一體化技術的發(fā)展而變得越來越重要;同時接口技術的研究也必然促進機電一體化的發(fā)展。從某種意義上講,機電一體化系統(tǒng)的設計,就是根據(jù)功能要求選擇了各部分后所進行的接口設計。接口的好與壞直接影響到機電一體化系統(tǒng)的控制性能,以及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性,因此接口技術是機電一體化系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)。機電一體化技術在以后會迅速發(fā)展。
參考文獻。
[6]梁俊彥,李玉翔.機電一體化技術的發(fā)展及應用[j].科技資訊,2007。
此致
敬禮
大專機電一體化畢業(yè)論文篇三
隨著社會發(fā)展和工程應用要求的不斷提高,現(xiàn)代機械產(chǎn)品越來越朝著機電一體化的方向發(fā)展,同時,對機械產(chǎn)品的運動精度、控制穩(wěn)定性和零件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計等方面也提出了更高的要求。一方面,由于機電一體化產(chǎn)品是一個機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)強耦合的綜合系統(tǒng),其所包含的機械系統(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)動力學參數(shù)和控制系統(tǒng)參數(shù)的改變會對機構(gòu)性能產(chǎn)生影響,當具體到機構(gòu)中某個關鍵零件時,這種影響成為不可忽略的因素,進而影響到零件的受載情況和優(yōu)化設計結(jié)果。
傳統(tǒng)的設計方法不能很好的兼顧機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間的耦合關系,不能全面考慮機械系統(tǒng)動力學模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和零件結(jié)構(gòu)拓撲之間的相互影響,很難滿足實際的設計要求。因此,在機電產(chǎn)品的設計開發(fā)過程中,綜合考慮機械系統(tǒng)動力學模型、控制系統(tǒng)參數(shù)與零件結(jié)構(gòu)拓撲之間的關系十分必要,這對于機電一體化產(chǎn)品的設計開發(fā)和零件優(yōu)化設計有著重要的意義。針對上述問題,本文以受控四桿機構(gòu)為研究對象,基于機電聯(lián)合仿真,給出了在一個優(yōu)化環(huán)節(jié)中同時考慮機械系統(tǒng)動力學模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和零件結(jié)構(gòu)拓撲的協(xié)同優(yōu)化流程。
首先,在adams軟件中建立四桿機構(gòu)的剛?cè)狁詈蟿恿W模型,分析了動力學模型參數(shù)改變對機構(gòu)性能的影響,并在此基礎上對動力學模型進行了優(yōu)化,得到新的動力學模型。然后,在matlab/simulink中建立四桿機構(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)快速響應為目標對控制器參數(shù)進行優(yōu)化,得到與機械系統(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)機械系統(tǒng)動力學模型是否優(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,分別進行聯(lián)合仿真分析,得到柔性連桿臂的應變能和時間載荷歷程,并通過optistruct對連桿臂進行拓撲優(yōu)化。
對比機構(gòu)動力學性能、控制系統(tǒng)響應曲線、連桿臂拓撲優(yōu)化結(jié)果以及應變能曲線,驗證優(yōu)化后的效果。本文通過對受控四桿機構(gòu)的分析研究,實現(xiàn)了對機構(gòu)動力學模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和連桿臂結(jié)構(gòu)拓撲的.協(xié)同優(yōu)化設計,達到了提高系統(tǒng)綜合性能的優(yōu)化目標,為機電一體化產(chǎn)品設計開發(fā)和對機構(gòu)關鍵零件的優(yōu)化設計提供了有益參考。
關鍵詞:機電聯(lián)合仿真;pid控制;拓撲優(yōu)化;四桿機構(gòu)。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇四
引言
近幾十年來,中國機電工程類行業(yè)已經(jīng)有了突飛猛進的發(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,相關機械設備的管理工作又是重中之重,如果不有效落實機械設備管理工作,整個工程的施工過程以及整體施工質(zhì)量都會受到嚴重的影響。
因此,分析研究機電工程機械設備管理工作當中存在的問題,采取有效措施解決這些問題,完善機電工程機械設備管理工作,才能夠提升機電工程整體質(zhì)量水平。
1機電工程機械設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,在許多機電工程施工過程中,相關的管理工作并沒有得到重視,特別是機械設備管理工作。
通常情況下,眾多施工單位機械設備相關管理人員都缺乏對本職工作的認識和管理意識,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管理機制,特別對于機電工程機械設備管理工作而言更是如此。
沒有建立準確健全的相關管理規(guī)章制度,不能明確每一個相關管理工作人員能夠明確自身的工作內(nèi)容以及職責,管理人員就沒有肩負法律責任,這樣管理工作人員就不會重視對管理工作就,導致機電工程機械設備管理工作質(zhì)量水平無法得到提升。
1.2對機械設備的新舊處理不到位
目前,科技技術不斷發(fā)展,各種機械設備在快速更替,眼下許多機電工程施工單位的相關機械設備已經(jīng)顯得老舊不堪重負了。
更有甚者,一些施工單位的機械設備過于老化破舊,嚴重落后于目前的工程需求,以至于這些單位無承擔那些較先進大型的機電工程,在一定程度上影響了單位的發(fā)展,制約了單位經(jīng)濟的長遠增長。
針對這種情況,有些施工單位已經(jīng)在購置替換相關工程機械設備,有的從國外引進了大量的先進機械設備,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,更沒有制定好相關的機械設備改良替換計劃,致使許多購置工作都是盲目實施,花大量資金買來的機械設備實際上不能起到作用。
對于機械設備新舊處理不到位也是機械設備管理工作中十分嚴重的一個問題。
1.3相關管理工作人員缺少專業(yè)能力及素質(zhì)
很多的機電工程施工單位為了減少成本,在相關設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,其中就包括機械設備管理相關人員。
這種情況致使施工過程中機械設備的管理人員嚴重缺失,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,所以在機械設備管理工作中出現(xiàn)了大量沒有相關工作經(jīng)驗和專業(yè)技術能力的人,這種情況已經(jīng)屢見不鮮了,其最終必定造成機械設備管理工作不能落到實處。
2加強機電工程機械設備管理的策略
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制體系,尤其在機電工程機械設備管理工作上更是如此。
相關工程施工單位必須根據(jù)自身企業(yè)文化以及施工相關實際需求,建設一個合理有效且具有針對性的管理機制,以約束工作人員,使相關管理人員能夠認清自己的工作本質(zhì)和肩負的責任。
另一點,配合著管理制度,大力開展思想政治教育培訓,強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械設備管理機制。
這個機制必須有嚴格的管理條款和考核制度,以強化要求相關管理工作人員認真對待自己的工作。
與此同時,單位還需要定期組織相關管理工作人員進行思想教育培訓,以提高員工的工作熱情。
通常這種培訓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合理配置工程機械設備資源
在機電工程機械設備的相關資源配置工作上也要注意合理實施管理,這個方面關系著單位的實際利益和長期發(fā)展的需求。
在相關配置管理工作中,需要清楚自身單位已有設備的實際情況,哪些設備需要更換,哪些只是需要維護修理。
在之后購置新設備的過程中,根據(jù)整合已有工程機械設備相關信息進行針對性添置更替,嚴格把關購置過程,不僅要重視設備的質(zhì)量是否合格,還要注意購置的設備是否都是真正需要的。
在工程機械設備的購置工作上,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,然后補充必需資源,這樣才能有效提升單位效益。
例如,某機電工程施工單位,經(jīng)過改革之后,在工程機械設備管理工作質(zhì)量上有了明顯提升。
特別是在機械設備的配置工作上,深入了解分析了單位已有設備資源的情況,一改以往胡亂購置的現(xiàn)象,將購置管理工作嚴格把控起來,使得已有設備得到最大化利用的同時,購置的新設備也是當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,進而使得單位的無意義消耗減少了7.6%,由于機械設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強化相關管理人員的專業(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,機電工程機械設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。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇五
當前的社會發(fā)展中科學技術的重要應用已經(jīng)成為各行業(yè)發(fā)展的主要動力,在這種情況下的機電工程項目建設也取得了很大的進步。特別是信息化手段在機電工程項目中的應用,逐漸的提升了機電工程項目的規(guī)?;透咝Щ\作水平。本文結(jié)合機電工程信息化發(fā)展特點,對機電工程信息化的建模和實施策略進行了初步的分析,以供參考。
機電工程;項目;信息化建設;策略
企業(yè)的發(fā)展離不開信息化的建設,而信息化早已是整個社會進步的大趨勢,從無紙化建設、局域網(wǎng)建設、互聯(lián)網(wǎng)建設、物聯(lián)網(wǎng)建設,技術的發(fā)展日新月異,信息化建設也逐漸的系統(tǒng)化、精細化、科學化,反過來對企業(yè)其他各方面的建設起到了關鍵的重要,對企業(yè)內(nèi)部建設以及項目的推動提供了有力的支撐,信息化建設已經(jīng)成為企業(yè)建設非常重要的一部分,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。大型的機電工程項目所涉及的信息量是非常大的,涵蓋設計,施工,監(jiān)督及設備相關的信息,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單位的需求和信息流通。同時,機電建設過程中的招投標及工程量的信息儲存和管理也是比較分散且復雜的。(2)機電工程信息量種類繁多。機電工程的信息化建設以結(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,提升機電工程施工效率。(3)信息具有動態(tài)發(fā)展變化特征。機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,機電工程的信息化建設使一個連續(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)的建設以集成信息為基礎,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電工程實施中的相關數(shù)據(jù)進行分析,并實現(xiàn)其數(shù)據(jù)、功能及業(yè)務模型的創(chuàng)建。然后再以這些模型為基礎來實現(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。機電項目的信心管理標準化是基礎管理的核心。通過項目管理信息的集成模型創(chuàng)建,主要是為了改變當前機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,其次,要結(jié)合機電項目的管理需求進行項目信息的分割,并要合理控制各分割項目之間的.接口設置,確保信息能夠通過管理平臺自由的傳輸。最后,當機電項目信息管理體系初具模型后要進行總體結(jié)構(gòu)模型的確定,同時對機電工程項目壽命進行分析。整體的結(jié)構(gòu)模型既要包含系統(tǒng)應用模型,還應該體現(xiàn)主體數(shù)據(jù)核心,只有這樣才能夠保障機電工程項目的綜合管理是按照統(tǒng)一的標準信息數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的。
(1)機電信息信息化技術的路線實施。對于機電工程的信息化建設而言,要想達成理想的建設目標,必須首先要對信息化管理的技術路線進行完善的建設考慮。機電項目的技術線路布設以實際的信息資源規(guī)劃為依據(jù),來對整體機電項目需求信息的細致分析。然后結(jié)合每個業(yè)務模塊的決策、管理及執(zhí)行需求來進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。機電工程的項目信息化建設首先要形成具體的保障管理體系。要想實現(xiàn)對機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)一化和標準化的管理,并堅持市場導向和服務管理原則。同時各工程單位和企業(yè)還應該以信息化管理體系為基礎建立對應的管理小組,來實現(xiàn)對信息的統(tǒng)籌資源規(guī)劃和框架規(guī)范管理。對于技術保障體系的建設來說,其保障的范圍是比較廣的,各種保障體系的工具應該能夠滿足系統(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支持來獲得更加便利的信息交換和業(yè)務開展。(3)建立針對機電工程項目的風險管理系統(tǒng)。機電工程項目的信息化建設必須有比較完善的風險管理系統(tǒng)來做支撐。信息的風險管理就是要對機電工程項目運行中的各種風險因子進行明確的鑒定和分析。并通過對風險的等級評定來形成有效的風險控制策略。在工程實施之前,要針對風險評估進行應急方案的制定,將各類風險發(fā)生的概率降到最低。同時,為確保風險管理系統(tǒng)能夠落實有效,相關部門還應該建立對應的風險評估和管理系統(tǒng),實施的進行項目運行狀況的檢查,以系統(tǒng)化的風險管理來保障機電工程信息化建設的順利開展。
總而言之,基于機電工程項目的當前信息管理,已經(jīng)逐漸的呈現(xiàn)了共享性和實時性的基本特征。通過對其進行信息化的管理實施,能夠使機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)機電企業(yè)的總體社會效益和經(jīng)濟效益。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇六
【論文關鍵詞】人才培養(yǎng)機械電子工程三維課程體系創(chuàng)新模式。
【論文摘要】機械電子工程是機械、電子、計算機和自動控制等技術有機結(jié)合的一門復合技術,常被稱為機電一體化技術,它代表著機械工程技術革命的前沿方向。
其發(fā)展基礎是要有。
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下,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的全面發(fā)展復合型人才為基本取向的教育教學內(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、專業(yè)設置、課程體系、教學方法等方面有其特有的要求。
1.1培養(yǎng)目標要求。
培養(yǎng)基礎扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高的高級專門人才,重點突出培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
1.2專業(yè)設置要求。
按照“厚基礎、寬專業(yè)”的要求,厚實公共基礎、專業(yè)基礎、人文社會科學基礎,設置大學科、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、淡化專業(yè)、增強實踐”的要求,辯證地處理好基礎課、專業(yè)課、實踐教學的關系,重視學生實踐能力和研究能力的提高。
與此同時,要增開跨學科、跨專業(yè)的課程,拓寬學生知識面,開闊學生視野,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新能力。
1.4教學方法要求。
著力體現(xiàn)教學方法的創(chuàng)新,確立學生在教學活動中的主體地位,充分調(diào)動學生的學習積極性和創(chuàng)造性,發(fā)展學生的個性。
2.機械電子工程創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀分析。
首先,從學生的角度看,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。
也有很多機電類學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,缺少明確的學習目的和端正態(tài)度,達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)新理念遠未能得到有效的貫徹,學生缺乏學習的目標和動力,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)新活動的學生所具備的基礎知識與實踐能力上看,當前機械電子工程專業(yè)的學生的專業(yè)素養(yǎng)有下降的趨勢,主要體現(xiàn)在以下方面:一是設計與繪圖能力不足。
學生基礎理論學習盲目,導致基本功底不扎實,同時對傳統(tǒng)機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、新手段、新方法應用不夠。
學生往往只知道那些教科書或老師講授過經(jīng)典的設計方法與案例,相關領域新的思想與理念很淡薄;三是學生動手能力較弱,實驗能力較差。
還有,教師和學生是創(chuàng)新教育的兩個主體,而教育體制是創(chuàng)新教育的基礎。
近些年老師壓力陡增,大都面臨著科研、教學雙重任務,面對教學評估、項目經(jīng)費任務等已經(jīng)焦頭爛額,而指導學生的工作量評價較低,這導致指導學生在一定程度上成為了老師的負擔;對學生而言,舊有的教學模式,重書本重理論,輕實踐輕動手,導致學生在專業(yè)學習上浮躁,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領域,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)生綜合技術應用能力結(jié)構(gòu)和應有的知識、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體系”,創(chuàng)建了“核心技術一體化”的教學模式。
(1)“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)機械電子學科是基于機械、電子、計算機技術發(fā)展起來的新學科,所以加強理論體系和教學體系的研究具有重大的現(xiàn)實意義。
課程結(jié)構(gòu)體系分為基礎教學、專業(yè)教學、專長教學、畢業(yè)設計與專業(yè)實習四個層面;基礎學習和主體學習兩個階段。
在整個三年教學時問內(nèi),專業(yè)技能實踐培訓模塊貫穿始終。
以機電一體化專業(yè)為例,“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)的基礎學習階段為第一、二兩個學期,學生除進行公共課學習之外,主要學習專業(yè)基礎理論課程。
專長學習是專業(yè)能力培養(yǎng)的深化,學生將學習到該專業(yè)中最新、最具特色的專業(yè)知識和技能。
專業(yè)學習和專長學習中,學生將利用相關的實訓設備進行專門化技能實訓模塊的培訓,這些模塊包含了機電一體化領域內(nèi)的最新應用技術,大量采用“實例”和“真實環(huán)境”方式培訓。
學生動手、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體系開展課外制作活動是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新精神和實踐能力的最佳實踐活動之一,特別是對機電專業(yè)學生來說,是開展專業(yè)知識綜合應用能力訓練的最佳平臺。
將課程進行有機整合,形成了上下貫通的理論和實踐教學體系,兩個教學體系相互平行,融合交叉,把技術的綜合應用能力、實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為交叉點和教學重點。
相互平行,是指兩套體系的教學計劃相互平行,課程流程相互平行;相互融合,是指課程知識內(nèi)容與技術、技能培養(yǎng)相互融合,理論和實踐教學場所相互融合;相互交叉,是指兩套體系的功能相互交叉,知識、技術和技能培養(yǎng)的落腳點相互交叉。
(3)“核心技術一體化”教學模式“是以技術應用能力培養(yǎng)為中心,以核心技術綜合應用能力培養(yǎng)為重點,將理論與實驗、實訓相結(jié)合,以課堂與實驗(實訓)室、實習車間、工廠車間四點為交叉網(wǎng)絡的一體化教學模式。
在本專業(yè)的課程體系中,嘗試構(gòu)建“可編程控制技術”、“驅(qū)動技術”、“傳感技術”等核心技術。
為了突出對學生在這些反映工業(yè)自動化技術最具代表性和先進性的技術綜合應用能力培養(yǎng),我們構(gòu)建了針對這些核心技術的一體化教學模式。
理論教學與學生上機編程、調(diào)試相結(jié)合,動腦與動手相結(jié)合,使學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。
該課程設置使學生既掌握了plc基本知識和程序操作,同時在相關專業(yè)課中又涉及到plc在不同場合的應用,而在相關實訓模塊課中學生將plc技術綜合應用到各種不同的生產(chǎn)環(huán)境中去。
在每個實訓室都有一種主要技術單元,同時,還有其它技術單元出現(xiàn),賓主相擁,多次重復,但角度不同,強調(diào)的應用領域和水平不同。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇七
機電一體化技術對現(xiàn)代科技的影響至關重要,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域當中的應用作了簡要討論,證明了,幾點一體化技術在目前經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用。
機電一體化技術帶動了我國經(jīng)濟的發(fā)展,為我國經(jīng)濟技術實現(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,因此對機電一體化的研究至關重要,加強其發(fā)展及推廣力度,加大在企業(yè)當中的應用從而促進經(jīng)濟的發(fā)展。
從總體上看,機電一體化技術的發(fā)展可以分成三個階段:二十世紀六十年代以前可以視為第一階段,運用機電一體化技術開發(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技術來完善產(chǎn)品的機械性能了尤其是在戰(zhàn)爭時期,電子技術和機械產(chǎn)品的完美結(jié)合,使得這項軍用技術發(fā)揮出了重要的作用戰(zhàn)爭結(jié)束后,這項技術由以前的軍用轉(zhuǎn)變?yōu)槊裼茫龠M了戰(zhàn)后經(jīng)濟的快速發(fā)展第二階段的發(fā)展是在二十世紀七八十年代,在這一發(fā)展時期,幾電一體化技術不僅得到了來自通信技術、計算機技術和控制技術等提供的技術基礎,而且由于微型計算機和大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展,機電一體化還得到了充分的物質(zhì)基礎由此可見,蓬勃發(fā)展的機電一體化技術必將運用于國內(nèi)外的各行各業(yè)中。
二十世紀九十年代以來,機電一體化技術己經(jīng)開始向智能化的新階段邁進在這個深入發(fā)展的階段里,一些人上智能技術、光纖技術以及神經(jīng)網(wǎng)絡技術如雨后春筍般的迅速發(fā)展,給機電一體化技術打開了一片新的發(fā)展天地除此之外,機電一體化技術還涵蓋了光學、通信技術以及微細加上技術等。
(一)綠色化。
在如今高科技技術飛速發(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,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)展的綠色化標準越來越受我們共同追求的目標。一切綠色機電一體化的技術產(chǎn)品在當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,就要在機電一體化技術當中加入人工智能,實現(xiàn)機電一體化的智能化。其實現(xiàn)智能化的方法包括加設一些控制理論基礎以及引進源自于多方面的思維和方法。比如說:計算機科學技術、心理學等,雖然說機電一體化的產(chǎn)品是無法達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)絡化。
網(wǎng)絡技術的產(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)絡技術的高科技性能其在工業(yè)生產(chǎn)以及科學技術等方面都有所涉及。伴隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展普及,在網(wǎng)絡技術的基礎上產(chǎn)生的高科技技術也在影響著我們的生活。比如說機電一體化體系中產(chǎn)品的遠程監(jiān)控終端設備在很多的領域當中都有所體現(xiàn),隨著計算機技術的使用和不斷推廣,使得人們足不出戶就可以很好地享受到其機電一體化技術帶來的優(yōu)越特性,所以機電一體化技術逐步的走向網(wǎng)絡化是必然的發(fā)展趨勢。
(四)模塊化。
機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。機電一體化中的各項內(nèi)容種類繁多,要想對其進行任何研究或者進行開發(fā)其難度都很大,因此將機電一體化產(chǎn)品進行模塊分割,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)在建筑材料中的應用。
當前在我國對一切施工建設的要求規(guī)格不斷地提高,而且對建筑材料的生產(chǎn)的要求更是嚴格,所以這就意味著,對施工單位的選擇首先就是要考慮機電一體化的技術標準,因為,機電一體化的技術是一項綜合性很強的技術,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,并且還會存在嚴重的安全隱患,機電一體化技術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)方面的應用。
現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展主要強調(diào)盡量減小人力,通過機器來完成一切工作,機電一體化的應用對現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起到了很好地促進作用。就比如說li/mno2的扣式電池在生產(chǎn)時就需要plc控制技術對其進行控制,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作用。
(三)在鋼鐵企業(yè)中的應用。
在鋼鐵的企業(yè)中的應用又包括分布式、開放式和計算機集成幾部分。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,這一技術具有安全性相當高的特點,起引領了機電一體化的發(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的交流,從而促進了企業(yè)的共同發(fā)展。計算機的集成應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)生的自然災害對任何一位煤礦工作者來說都是嚴重的威脅,因此,在世界各國都在盡力的建設一套可以完全代替人力高科技技術,機電一體化技術就可以完成這一項任務,它可以自動的完成地下任務,實現(xiàn)完全的自動化。
機電一體化技術對現(xiàn)代技術的發(fā)展起著關鍵的影響作用,其高科技技術在各大行業(yè)都有所發(fā)展和使用,帶動了我國的經(jīng)濟的發(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用對意義重大。因此要加大對機電一體化在各行業(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)濟效益。
[1]孟慶春。機電一體化技術的應用與發(fā)展[j].科技情報開發(fā)與科技,2012(01).
[2]王曉勇。解析機電一體化技術及其發(fā)展應用展望[j].科技傳播,2013(06).
[3]孫素閃。機電一體化技術的應用和未來發(fā)展[j].科技向?qū)В?011(30).
大專機電一體化畢業(yè)論文篇八
姓名:cnrencai。
學號:1037。
班級:機電***。
1、選題依據(jù)(選題意義、準備和基礎等)。
機電一體化產(chǎn)品廣泛應用各種加工業(yè),切割技術也有了飛速的發(fā)展,手工切割已經(jīng)適應不了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。如今已進入以通用機械時代。幾十年來,切割技術的研究和發(fā)展一直比較活躍,設計在不斷的修改,品種也在不斷的增加,應用領域也在不斷的擴大。而目前市面上有很多型號的棒料切割機結(jié)構(gòu)復雜,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、主要內(nèi)容、擬解決的重點問題等)。
1.對于板材切割機切割過程,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)主電動機以及平臺拖動電機的變頻調(diào)速。一方面延長機器的使用壽命: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)速器的應用研究。3.對于板材切割機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行收集;收集對象包括圖書,期刊,論文,網(wǎng)絡文獻等;收集范圍包括圖書館,網(wǎng)絡,書店等。
3.對于所收集材料進行分析,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控制板材切割機的設計初步構(gòu)思;。
5.結(jié)合研究方向和材料的收集情況,在初步構(gòu)思的基礎上完成對于方案的初步設計。
6.對初步設計進行實際應用討論,根據(jù)設計的可實施性以及可能出現(xiàn)的特殊情況,完成對于初步設計的修改和加工。
7.最后,對已修改的設計進行再一次的實際應用論證,結(jié)合生產(chǎn)實際,完成對于設計的定型處理。其中對于材料的收集要以對板材切割機的實際運行為主,結(jié)合實際生產(chǎn),查找相關的實體內(nèi)容和參考文獻。
4、畢業(yè)項目提綱。
當今時代正是中國發(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)濟的發(fā)展和科技的進步,越來越多的產(chǎn)品智能化、自動化、網(wǎng)絡化,單純的機械已經(jīng)不能適應行業(yè)發(fā)展的需要,漸漸地就出現(xiàn)了機電一體化,現(xiàn)代機械的機電一體化的目標是綜合利用機、電、信息、控制等各方面的相關技術的優(yōu)勢,揚長避短以達到系統(tǒng)優(yōu)化的效果,取得顯著地社會效益和技術經(jīng)濟效益。
5、參考文獻。
[1]梁景凱,蓋玉先。機電一體化技術與系統(tǒng)[m].北京:機械工業(yè)出版社,.1.
[2]徐灝。機械設計手冊[m].北京:機械工業(yè)出版社,1991.
[3]陸鑫盛,周洪。氣動自動化系統(tǒng)的優(yōu)化設計[m].上海:上??茖W技術文獻出版社,1995.
[4]劉鴻文。材料力學[m].4版。北京:高等教育出版社,.5.
[5]孫恒。機械原理[m].8版。北京:高等教育出版社,.5.
[6]陳建明。電氣控制與plc應用練習與實踐[m].4版。北京:電子工業(yè)出版社,.2.
6、指導教師意見。
指導教師簽名:中國人才網(wǎng)。
**年**月**日。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇九
本文以電廠300mw機組使用的上海汽輪機有限責任公司生產(chǎn)的汽輪機為例,介紹其系統(tǒng)機構(gòu)、調(diào)試要點和實現(xiàn)功能。
近年來,300mw機組在我國得到了廣泛的應用。
為保證電力系統(tǒng)的安全運行,國內(nèi)的大型機組均使用電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行控制,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制、同步并網(wǎng)、負荷控制等能。
改變了系統(tǒng)的適應性和靈活性,提高了控制能力和控制效果,大大提高了發(fā)電機組的自動化水平[1]。
本文以電廠300mw機組使用的上海汽輪機有限責任公司生產(chǎn)的汽輪機為例,介紹其系統(tǒng)機構(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計,具有易于擴展的能力,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)上的人機接口站組成,采用開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設計了冗余tcp/ip網(wǎng)絡結(jié)點在不同類型的站。
其中,汽輪機系統(tǒng)的功能模件組成了一個過程控制單元,,包括汽機基本控制、超速保護和汽機自啟停3個功能,并分別由3個冗余的功能控制器和相應的功能子模件完成。
其硬件配置圖如下:
圖一汽輪機硬件配置。
機組的汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)操作員站是基于windowsnt環(huán)境下的人機系統(tǒng),具有界面友好、操作方便的特點。
共設置了包括總貌、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的運行。
2、控制功能。
汽輪機電液調(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超速的保護邏輯。
主要功能包括超速保護、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。
這部分的作用主要是超保護邏輯、deh跳閘邏輯及超速試驗選擇邏輯、提供有開關狀態(tài)及汽機自動停機掛閘狀態(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、油開關未合閘的情況下進行。
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)代科學技術的發(fā)展極大地推動了不同學科的交叉與滲透,引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(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“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
迄今為止,世界各國都在大力推廣機電一體化技術。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用,并以蓬勃的生機向前發(fā)展,不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟、社會和軍事的發(fā)展,而且也深刻影響著機電一體化的發(fā)展趨勢。
關鍵詞:歷史、應用、發(fā)展趨勢。
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導體集成電路,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,“機電一體化”技術之后有了明顯進展,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(jié)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。
從系統(tǒng)科學的觀點來看,機電一體化產(chǎn)品又可稱之為機電一體化系統(tǒng),它是集機械元件和電子元件于一體的復合系統(tǒng)。
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,光學也進入了機電一體化,產(chǎn)生了“光機電一體化”的新。
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,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術的發(fā)展,和半導體技術以光。
刻為基礎的方法以及和傳統(tǒng)機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。
1、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。
要趨勢。
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。
(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(尤其是軟件及芯片技術)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。仿生學研究領域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)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(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割。看來,機電一體化產(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(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。這種微型機械學是機電一體化的重要發(fā)展方向。
1、數(shù)控機床。
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(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、符合接口標準,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。系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡功能,加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復雜加工系統(tǒng)的能力。
以單板、單片機作為控制機,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)準備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(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)。
4、工業(yè)機器人。
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。
1、智能化。
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)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。
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,一般除rs232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(gòu)造研究某種新型機體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
3、微型化。
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1cm3,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,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
4、模塊化。
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)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。
5、網(wǎng)絡化。
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。
6、綠色化。
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“機電一體化”面臨的形勢和任務。
機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統(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)的技術進步提高一步;二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產(chǎn)品,促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
四、我國“機電一體化”面臨的形勢及任務與其相應對策。
一、形勢: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。
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。
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www.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(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(jié)構(gòu)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)。
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。總的目的是促進機電一體產(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。
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(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。
三,對策。
1、加強統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計劃。
目前,我國從事“機電一體化”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!
2、強化行業(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,在技術政策上,要嚴格限制耗材高的傳統(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、科技人員進行表彰獎勵等。
4、突出發(fā)展重點,兼顧“兩個層次”
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(計算機)裝置,使“機械”和“電子”技術在淺層次上結(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(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。
參考文獻。
2、機電控制,李運華,北京:北京航空航天大學出版社,2003。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇十一
當前我國機電一體化技能型人才非常緊缺,負有培養(yǎng)機電技能型人才任務的高職大專院校機電專業(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單片機是一款八位單片機,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單片機來實現(xiàn)長春工業(yè)大學的畢業(yè)設計,該設計是結(jié)合科研項目而確定的設計類課題。
本系統(tǒng)以設計題目的要求為目的,采用80c51單片機為控制核心,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)的硬件設計方法及測試結(jié)果分析。
采用的技術主要有:新型芯片的采用;關鍵詞:80c51單片機;光電檢測器;pwm調(diào)速;電動小車緒論1.1智能小車設計背景隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展,關于汽車的研究也就越來越受人關注。
本設計就是在這樣的背景下提出的,指導教師已經(jīng)有充分的準備。
本題目是結(jié)合科研項目而確定的設計類課題。
設計的智能電動小車應該能夠?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)傳送至單片機進行處理,然后由單片機根據(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。
本設計采用mcs-51系列中的80c51單片機。
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,它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的喜愛。
它是第三代單片機的代表。
1.2智能小車的意義第三代單片機包括了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。
新一代的單片機的最主要的技術特點是向外部接口電路擴展,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。
這一代單片機中,在總線方面最重要的進展是為單片機配置了芯片間的串行總線,為單片機應用系統(tǒng)設計提供了更加靈活的方式。
philips公司還為這一代單片機80c51系列8xc592單片機引入了具有較強功能的設備間網(wǎng)絡系統(tǒng)總線can。
新一代單片機為外部提供了相當完善的總線結(jié)構(gòu),為系統(tǒng)的擴展與配置打下了良好的基礎。
本設計就采用了比較先進的80c51為控制核心,80c51采用choms工藝,功耗很低。
該設計具有實際意義,可以應用于玩具、機器人、醫(yī)療器械等諸多方面。
特別是在足球機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行檢測。
所以本設計與生活實際相結(jié)合,現(xiàn)實意義很強。
智能電動小車的總體設計方案2.1總體方案論證采用at89c51單片機作為整機的控制單元。
以at89c51單片機為核心的控制電路,采用模塊化的設計方案,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)傳送至單片機進行處理,然后由單片機根據(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系統(tǒng)進行處理,使小車沿軌道自主行走;電感式接近開關電路代替金屬傳感器探測預埋在軌道下的金屬鐵片,并發(fā)出聲光信息進行提示;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單片機蔽障模塊尋找光源模塊測量里程模塊電機驅(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代替金屬探測器。
接近開關又稱為無觸點接近開關,是理想的電子開關量傳感器。
它除可以完成行程控制和限位保護外,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。
當金屬檢測體接近開關的感應區(qū)域,開關就能無接觸,無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令,準確反應出運動機構(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,是一般機械式行程開關所不能相比的。
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調(diào)向速度的限制,小車應在距障礙物30cm的范圍內(nèi)做出反應,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),當探測到障礙物時,超聲波傳感器給出脈沖信號至單片機,單片機檢測到該信號后,調(diào)整小車的方向,以控制小車準確地繞過障礙物,而且避免因小車自然轉(zhuǎn)彎而導致的盲目方向控制。
這樣不但能準確完成測量,而且能避免電路的復雜性。
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。
因此超聲波檢測廣泛應用在生產(chǎn)、國防、醫(yī)學等方面。
鑒于智能電動小車應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電路。
利用光敏電阻阻值隨光強弱變化的特性組成光控開關電路,檢測光源。
光敏電阻是用光電導體制成的光電器件,又稱光電管,它是基于半導體內(nèi)光電效應工作的。
當無光照射時,光敏電阻值(暗電阻)很大,電路中電流很小。
當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,因此在自動化技術中得到了廣泛的應用。
2.6顯示模塊采用lcd1602液晶顯示器。
lcd廣泛應用于微型計算機控制系統(tǒng)中。
與led相比,它具有功耗低,抗干擾能力強,體積小,廉價的特點,且有良好的人機界面,直觀,顯示效果漂亮。
目前已廣泛應用在各種顯示領域。
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。
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)直流電機的四象限運行,分別對應正轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動。
為了電路設計簡單,采用電機專用驅(qū)動芯片l298n,其驅(qū)動電流大,瞬時電流最高可達2a,為電機驅(qū)動專門設計,工作穩(wěn)定可靠。
完全滿足設計要求。
系統(tǒng)的硬件電路設計單片機(scm)是單片微型計算機的簡稱。
它是把中央處理器cpu、隨機存儲器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。
隨著scm在技術上、體系上不斷擴展其控制功能,國際上已經(jīng)采用mcu代替單片機的名詞。
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,單片機在民用和工業(yè)測控領域得到最廣泛的應用,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。
一個單片機應用系統(tǒng)的硬件電路設計包含有兩部分內(nèi)容:一是系統(tǒng)擴展,即單片機內(nèi)部的功能單元,如romrami/o口定時/記數(shù)器中斷系統(tǒng)等能量不能滿足應用系統(tǒng)的要求時,必須在片外進行擴展,選擇適當?shù)男酒?,設計相應的電路。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇十二
題目:
基于單片機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用,在手機、數(shù)碼相機、筆記本電腦等移動電子設備上,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,及時對鋰電池進行充電,避免因鋰電池電量不足導致電子設備突然斷電而引發(fā)的問題,鋰電池的電量檢測技術顯得十分的重要。
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備也比較少,這十分不利于設備使用者對鋰電池健康狀態(tài)的監(jiān)測。因此,研究設計一個高精度、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)的設計,掌握電子產(chǎn)品軟硬件的設計流程,掌握單片機系統(tǒng)設計,不斷提高自主學習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,致力于研發(fā)出一種基于單片機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)。本次設計的電池電量顯示系統(tǒng)可廣泛應用于各種使用鋰電池供電的電子設備,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單片機的開發(fā),學會用c語言對單片機進行編程,完成以stm32單片機為核心的系統(tǒng)設計。
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,用單片機來讀取芯片測量到的鋰電池參數(shù)信息。
4、利用單片機來對采集到的鋰電池參數(shù)信息進行分析,判斷鋰電池的狀態(tài)。
5、研究單片機控制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、提交導師并與之交流后再進行修改: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、最后定稿和進行論文答辯:20xx年4月——20xx年5月。
五、主要參考文獻:
[1]蔣志林。stm32單片機的原理及硬件電路設計探討[j]。數(shù)字技術與應用,(10):22。
[2]孫書鷹,陳志佳,寇超。新一代嵌入式微處理器stm32f103開發(fā)與應用[j]。微計算機應用,,31(12):59——63。
[3]譚淑梅。簡析stm32單片機原理及硬件電路設計[j]。大慶師范學院學報,,34(06):21——23。
[4]張洋,劉軍,嚴漢宇。原子教你玩stm32(庫函數(shù)版)[m]。北京航空航天大學出版社,。
[5]張旭。單片機技術在傳感器設計中的應用[j]。機電信息,(36):132——133。
[6]康華光。電子技術基礎模擬部分(第五版)[m]。高等教育出版社,。
[7]高海賓。altiumdesigner10從入門到精通[m]。機械工業(yè)出版社,2011。
[8]李鳳霞主編。c語言程序設計教程[m]。北京理工大學出版社,。
[9]王東峰等。單片機c語言應用100例[m]。電子工業(yè)出版社,。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇十三
帶式輸送機設計專業(yè):礦山機電姓名:摘要:帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設備,與其他運輸設備(如機車類)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。
帶式輸送機是輸送能力最大的連續(xù)輸送機械之一。
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的機械設計和電氣原理設計部分。
帶式輸送機的機械設計分兩步,第一步是初步設計,主要是通過理論上的計算選出合適的輸送機部件。
第二步是施工設計,主要根據(jù)初步設計選定的滾筒、托輥、驅(qū)動裝置完成對已選部件的安裝與布置的圖紙設計工作。
在機械設計的基礎上,完成了對輸送機的保護裝置及其電氣原理設計。
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
緒論1.1帶式輸送機的技術發(fā)展帶式輸送機是輸送能力最大的連續(xù)輸送機械之一。
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公司設計了一臺鏈斗挖掘機,其尾部帶一條蒸氣機驅(qū)動的帶式輸送機。
1896年美國紐約頒布了魯賓斯為帶式輸送機的發(fā)明人。
20世紀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。
50年代開發(fā)出的鋼繩芯輸送帶為帶式輸送機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挖掘機開發(fā)了配套的3.0m帶寬的帶式輸送機,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。
單條帶式輸送機的裝機容量為6kw,是當今運量最大的帶式輸送機。
70年代開始,西方各國推廣斜井帶式輸送機。
德國魯爾區(qū)haniel-prosper煤礦使用了當今規(guī)格最大的斜井帶式輸送機,其帶寬為1.4m,帶速為5.5m/s,帶強為st7500n/mm,整機傳動功率為23100kw同步電機。
電機轉(zhuǎn)子直接固定在滾筒軸上,從而省去了減速器。
同步機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140s,制動時間達40s。
輸送帶保證壽命達20年。
該機上、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700經(jīng)過一百年的發(fā)展,帶式輸送機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,而是針對生產(chǎn)需求設計出各種各樣的特種帶式輸送機。
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。
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因其密封性好,適用于有環(huán)保要求或物料不應受外界環(huán)境影響的場合。
波紋擋邊帶式輸送機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用。
壓帶式大傾角帶式輸送機于50年代在下挖式斗輪挖掘機上廣泛應用。
傾角可達35,從而縮短斗輪臂架長度。
目前國內(nèi)外帶式輸送機正朝著長距離、高速度和大運量方向發(fā)展。
單機運距已達30.4km,多機串聯(lián)運距最長達208km,由17條帶式輸送機組成,最寬的帶式輸送機帶寬為4m。
最大運輸能力已達到3.75萬t/h,最高帶速達到15m/s。
單條帶式輸送機的裝機功率達到62000kw。
我國生產(chǎn)的帶式輸送機最大帶寬已達到2m,帶速已達m/s,設計運輸能力已達到5.2萬t/h,最大運距為3.7km。
帶式輸送機的運輸能力和輸送距離是所有其他輸送設備無法比擬的,因此世界各國都在不斷地努力發(fā)展和完善帶式輸送機技術。
研究帶式輸送機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乃至整個系統(tǒng)的停頓。
(3)努力減少維護工作量或取消日常維護工作,因帶式輸送機分布在幾百米甚至幾千米的運輸線路上,很難實現(xiàn)有效的維護保養(yǎng)工作。
(4)節(jié)能研究,帶式輸送機本身是輸送機中耗能最省的,但在大型礦山、冶金、電力和專用港口等企業(yè)中帶式輸送機用量很大,成為企業(yè)中的一個耗能大部門,因而進一步的節(jié)能研究具有重要意義。
(5)為適應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輸送金屬礦石及其周圍的問題,力求用帶式輸送機替代昂貴的汽車運輸。
它直接關系著輸送帶的強度、接頭強度、滾筒、傳動裝置和聯(lián)接件的設計強度,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)設計的根本所在。
1.2常用帶式輸送機類型與特點帶式輸送機的種類很多,常用的主要有以下幾種:(1)通用帶式輸送機(dt)通用帶式輸送機是一種固定式帶式輸送機。
其特點式托輥安裝在固定的機架上,由型鋼做成的機架固定在底板或地基上,整個機身成剛性結(jié)構(gòu)。
因此,它廣泛用于要求設備服務年限長,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。
該種輸送機應用十分普遍,現(xiàn)已形成系列產(chǎn)品如td62、td75、dt等。
(2)鋼繩芯帶式輸送機鋼繩芯帶式輸送機在結(jié)構(gòu)形式上相同于通用帶式輸送機,只是輸送帶由織物芯帶改為鋼絲繩芯帶。
因此,它是一種強力型帶式輸送機,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運輸,由于受到輸送帶強度的限制而只能采用多臺串聯(lián)運行方式,這就造成了設備數(shù)量多,物料次數(shù)多,因而帶來設備投資高,運轉(zhuǎn)效率低,事故率升高,粉媒比重上升以及維護人員增多等后果。
采用鋼繩芯帶式輸送機可以有效地解決這類問題。
該種帶式輸送機已經(jīng)定型成dx系列。
(3)吊掛式帶式輸送機太原理工大??普撐牡鯍焓綆捷斔蜋C是一種將其機架用鋼絲繩或鐵鏈吊掛在頂板上的帶式輸送機。
機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)可伸縮帶式輸送機可伸縮帶式輸送機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計的。
(5)移動帶式輸送機(dy)移動帶式輸送機是一種按整機設計并且整機可在不同地點使用的帶式輸送機。
按移動的方式不同又可分為移動式與攜帶式帶式輸送機。
前者是靠輪子、履帶或滑撬移動的帶式輸送機;
后者是可用人力或機械從一個位置抬到另一個位置的帶式輸送機。
主要用作短距離輸送或轉(zhuǎn)載。
如煤場、碼頭、倉庫等場所。
(6)彎曲帶式輸送機彎曲帶式輸送機是一種在輸送線路上可變向的帶式輸送機。
該種輸送機適用于煤礦井下彎曲巷道和地面越野輸送。
(7)線摩擦帶式輸送機在帶式輸送機(在此稱之為主機)某位置的輸送帶下面加裝一臺或幾臺短的帶式輸送機(稱之為輔機),主帶借助重力或彈性力壓在輔機的帶子(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)低強度帶完成長距離或大運量輸送。
(8)大傾角帶式輸送機普通帶式輸送機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。
大傾角帶式輸送機可以減小輸送距離、降低巷道開拓量,減少設備投資。
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鋼繩牽引帶式輸送機從1951年起在英語國家得到應用。
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,當輸送量超過500t/h,運距超過2~5km時,鋼繩牽引帶式輸送機的基建投資和運費將少于鋼繩芯帶式輸送機,即運距越長越有利。
大專機電一體化畢業(yè)論文篇十四
特色專業(yè)建設是進一步優(yōu)化高校專業(yè)設置,提升專業(yè)建設的整體水平,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)技術學院以進一步提高機電一體化技術專業(yè)的教學質(zhì)量和辦學水平為抓手,以點帶面,促進相關專業(yè)的特色形成,完善人才培養(yǎng)方案,對培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格給予準確定位,同時開展課程建設,強化實踐教學基地建設,優(yōu)化師資隊伍建設,促進了教學管理和社會服務水平的不斷提高。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)技術學院特色專業(yè)建設實踐進行探討,以為同類高職機電專業(yè)建設和改革起到有益的參考作用。
南寧職業(yè)技術學院機電一體化技術特色專業(yè)的建設目標和思路是:堅持以服務廣西區(qū)域經(jīng)濟建設為宗旨,面向中國―東盟自由貿(mào)易區(qū)、廣西北部灣經(jīng)濟區(qū),依托富士康科技集團、桂林福達集團等龍頭企業(yè),校企合作,全面推行“校企互融”的工學結(jié)合人才培養(yǎng)模式;按職業(yè)崗位要求,合作開發(fā)適合工學結(jié)合特色的核心課程體系;打造一支基礎理論扎實、實踐能力強的專兼結(jié)合高水平的“雙師型”專業(yè)教師團隊;構(gòu)建融“教學、培訓、科研和學生創(chuàng)新活動”為一體的實習實訓基地;提升專業(yè)的技術服務能力,將機電一體化技術專業(yè)建設成具有區(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)、具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的應用型機電一體化技術人才。
(一)深化“校企互融”工學結(jié)合人才培養(yǎng)模式。
機電一體化技術專業(yè)是在現(xiàn)代制造業(yè)高度發(fā)展背景下產(chǎn)生的。它是機械技術、微電子技術、信息技術和控制技術等在系統(tǒng)工程基礎上的有機融合。機械技術是機電一體化技術的基礎,而微電子技術、信息技術和控制技術則使機械結(jié)構(gòu)簡單化,從而使機械功能更強大,性能更優(yōu)越。南寧職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)在人才培養(yǎng)方案的確定過程中,區(qū)別于傳統(tǒng)的機械和自動控制的人才培養(yǎng)方案。
在教學計劃的制訂上,強調(diào)機與電接口作用,在打好必需的機械、自動控制基礎的前提下,力求使學生掌握企業(yè)現(xiàn)代化機電設備的操作,調(diào)試和技術應用,能夠勝任企業(yè)機電產(chǎn)品的設計與開發(fā)。
根據(jù)專業(yè)崗位能力要求,加強與桂林福達集團、富士康科技集團、柳工機械等10家大中型企業(yè)的聯(lián)系,深化“校企互融”的工學結(jié)合人才培養(yǎng)模式,將企業(yè)的技術人員和設備優(yōu)勢更多融入各個教學環(huán)節(jié)中,并引進企業(yè)人才評價標準。完善了“機電技術+人文素質(zhì)、實踐為主+學做一體”的課程體系,制定的人才培養(yǎng)方案獲2011年度全國機械高等職業(yè)教育教學成果獎。同時,完善了機械cad、自動生產(chǎn)線調(diào)試與維護兩門區(qū)級精品課程的教學資源網(wǎng)站,完成了plc工程技術及應用、機床夾具應用技術兩門校級精品課程的開發(fā)建設并通過學校驗收,開發(fā)了自動線調(diào)試與維護、plc工程技術應用、維修電工技術等5門課程與行業(yè)標準對接的課程標準,與企業(yè)共編《smt實訓實訓指導書》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項目“參數(shù)智能監(jiān)控濕法煙氣脫硫設備研發(fā)”(課題申報編號2013bc28047),“配電智能設備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)教育培訓質(zhì)量的提高,有利于深化教育教學改革,為走產(chǎn)學研相互結(jié)合的發(fā)展道路打下良好基礎。
(二)打造理論和技能過硬的“雙師型”區(qū)級教學團隊和區(qū)級名師。
目前,南寧職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)機電團隊共有專任教師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,而關鍵是著力對“雙師型”教師進行專業(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參加smt專業(yè)技術講師培訓班學習,參與企業(yè)設備的安裝、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頒發(fā)的smt專業(yè)培訓講師聘書。
為了解本專業(yè)最新的知識結(jié)構(gòu)和行業(yè)新技術,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中高級培訓班和全國職業(yè)院校信息技術應用能力師資培訓班學習,聆聽行業(yè)頂級專家、博士生導師們對行業(yè)最新技術的介紹,開闊了眼界。同時選派2名骨干教師到通用電氣公司學習企業(yè)課程,掌握自動化的前沿技術,有效提升教師的綜合技能水平。
經(jīng)過近2年的建設,團隊多名教師獲“技能大賽優(yōu)秀指導教師”稱號,諸小麗教授榮獲“廣西第五屆教學名師”稱號。
(三)形成校外實踐基地+校內(nèi)實訓中心的實踐基地體系。
一方面,為了達到學生職業(yè)技能訓練的要求,南寧職業(yè)技術學院積極拓展渠道,發(fā)揮自身優(yōu)勢,以服務求支持,在建立互惠互利、雙參雙贏的校企合作機制上,大力吸收社會力量共建校外實訓基地。2011~2012年,該校機電一體化技術專業(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基地校企合作協(xié)議,在校外實訓基地的實踐教學中,合作企業(yè)承擔人才培養(yǎng)任務,為學生的操作技能提高、實踐動手能力和專業(yè)技術應用能力的培養(yǎng)提供頂崗實習場所,使學生感受企業(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,為強化學生實踐技能訓練,打造品牌特色專業(yè),2011年,南寧職業(yè)技術學院與通用電氣ge智能平臺合作建成了自動化系統(tǒng)集成實訓中心,可將plc技術、總線技術、嵌入式系統(tǒng)技術、組態(tài)技術、步進伺服技術等融合為一體,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)絡化、開放性、綜合性等特點,不僅能滿足機電一體化、電氣自動化、機械設備及其自動化等專業(yè)學生進行專項技能實訓的需要,而且能滿足師生進行科研、創(chuàng)新等活動的需要。
(四)以課程建設為載體,深化教學改革。
一方面,將“教、學、做”無縫結(jié)合,校企合作建構(gòu)特色教學。以自動生產(chǎn)線調(diào)試與維護、cad特色課程建設帶動機電專業(yè)課程體系改革,按照以學生為主體的教學模式,注重學生在做中學,在學中做,“教學合一”,學練并重。將課堂搬到實訓室,教師邊講課,邊演示,邊指導;學生邊學習,邊動手,邊提問,實現(xiàn)課堂理論教學與實踐技能培養(yǎng)融合。結(jié)合本專業(yè)的特點,利用學校實訓中心,合作企業(yè)進行現(xiàn)場教學,學生的技術應用能力和職業(yè)綜合能力有了較大提高,2011~2012年,南寧職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)學生參加全國自動線大賽、全國機器人大賽、“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)標準相融合。將cad繪圖員考證、維修電工、plc設計師等職業(yè)資格標準與專業(yè)教學大綱相銜接,及時調(diào)整教學內(nèi)容和課程體系,改革教學方法和實訓手段,融教、學、做為一體,使校內(nèi)生產(chǎn)性實訓接近50%,畢業(yè)生的雙證率在95%以上,使學生知識能力與職業(yè)技能要求“零距離”,增強學生的就業(yè)競爭力。目前南寧職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)在校生約800人,每年學生的就業(yè)率均超過95%。
(五)初步建成機電特色專業(yè)網(wǎng)站。
建立以機電一體化技術為核心的教學資源庫。包括核心課程如自動生產(chǎn)線的調(diào)試與維護、cad應用技術、plc工程及技術應用、機床與夾具的電子教案、習題庫、教學視頻、課程標準等教學資源。
特色專業(yè)建設是促進我國高等教育規(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,需要學校、學院、教研室各級管理部門的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和全力配合,需要領導、教師、學生的全力投入。但由于目前的高校教學任務、科研任務繁重,再加上評價體系的不完善、教學工作質(zhì)量的認定標準不規(guī)范等一系列的原因,不少項目參與人員袖手旁觀,導致負責人任務負擔沉重,使得特色專業(yè)建設效果不理想。同時,特色專業(yè)建設不僅涉及教學場地、實訓基地、圖書資料等硬件基礎,還包括師資隊伍、培養(yǎng)計劃、實踐教學、科研活動、教學方法和手段、技術進步、社會需求、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展等多方面軟件建設,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)生較好的建設效果。
綜上所述,特色專業(yè)體現(xiàn)了一所高校的辦學特色和社會服務能力,是關系到一所高校是否受到社會認可和歡迎的重要因素,因此特色專業(yè)建設是高校質(zhì)量工程建設的重要內(nèi)涵。對照特色專業(yè)建設目標,機電一體化特色專業(yè)建設中還有很多工作要做,在今后,應繼續(xù)加強高技能“雙師型”教師隊伍建設,實行在職專業(yè)教師輪訓制度,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,為同類高職機電專業(yè)建設和改革起到有益參考作用。
宋毅。加強特色專業(yè)建設培養(yǎng)適應社會需求人才[j].中國高等教育,2008(13)。
[2]趙婉瑩。高校“質(zhì)量工程”建設的問題與對策[j].教育發(fā)展研究,2009(17)。
[3]于仲安,梁建偉。地方高等學校特色專業(yè)建設研究[j].中國電力教育,2010(22)。
【本文地址:http://m.aiweibaby.com/zuowen/9409495.html】