学机电一体化论文

学机电一体化论文（共10篇）

篇1：学机电一体化论文

机电一体化专业一般指机电一体化技术(中国普通高等学校专科专业)。

机电一体化技术是一门普通高等学校专科专业，属自动化类专业，基本修业年限为三年。

职业能力

1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力;

2.具备机电设备和自动化生产线的安装、调试、运行和维护维修能力;

3.具备一般机电一体化设备营销和售后服务能力;

4.具备进行装备制造类企业生产现场技术管理的能力;

5.具备机电产品质量检验和管理能力;

6.掌握阅读及绘制零件图、装配图、原理图和接线图的方法，能识读机电产品和自动化生产线装配图、接线图;

7.熟悉机电一体化设备操作规程与规范，能正确使用工具、量具、仪器仪表及辅助设备;

8.熟练操作机床完成工件加工。

篇2：学机电一体化论文

机电一体化专业介绍 学 制：三年

一、培养目标及毕业文凭的取得

（一）专业的培养目标 本专业培养具有大学专科层次，从事机械和电气化自动控制的设计、加工工艺装备的制造和各类控制设备的安装、调试、运行和日常维护等；担任生产流水线的组织、指导、管理的技术工作；担任产品的局部设计和新产品的技术开发工作；担任产品管理、推广、销售及售后服务等工作的技术人员。

（二）毕业文凭的取得

1、按专业教学计划的要求，学完教学计划规定的全部课程并考试考核合格取得规定学分；

2、具有一定的英文水平，并要求通过高等院校英语应用能力等级考试PRT-B级资格证书；

3、具有一定的计算机基础应用水平及应用与本专业相关的计算机软件的能力，并取得全国计算机等级考试一级证书；

4、应考取一至二门专业中级上岗资格证书。

二、学生的基本素质与岗位能力要求

（一）学生的基本素质

1、具备大学生应有的思想道德素质与职业道德。毕业生应掌握马列主义的基本原理和邓小平理论等知识，了解我国的国情与国策；具备公民应有的法律知识与社会公德、职业道德。热爱祖国，热爱中国共产党。热爱将来从事的职业，具有为机械制造及控制技术这一职业发展而奋斗的献身精神。

2、具备大学生应有的文化素质。要求毕业生必须具有大专层次的文化科学知识；具有正确的世界观、人生观。掌握本专业必备的基本理论、基础知识和基本技能；较好的完成大专层次的机电一体化技术职业人员的基本业务训练，具有承担机械制造及控制技术岗位工作技能。

3、具有大学生应具备的基本能力。适应机电一体化技术现代化的需要，有较强的实践能力和社会竞争能力；有较强的语言和文字的表达能力；能结合专业的需要具备一定的计算机操作水平；比较熟练地掌握一门外语，并具备一定程度地听、说、写综合能力。英语达到二级标准及以上，计算机达到一级标准及以上，同时还需要掌握一定的美学知识。

4、具备大学生应有的身体素质 掌握基本的体育卫生知识和运动技能；坚持体育锻炼，身体健康，能承担起建设祖国的光荣使命，体育课成绩必须达标。

（二）岗位能力要求

1、从事机械制造加工工艺规程和电气自动控制系统的编制与实施的能力；

篇3：学机电一体化论文

关键词：机电接口技术,机电一体化,发展

一、机电一体化系统组成

单纯的机械技术只能形成纯机械产品, 机械技术与信息技术、微电子技术结合后就能够生产出具有机电一体化特征的多功能机电一体化产品。

机电一体化系统由五部分组成, 分别是动力源、控制系统、传感器、驱动系统、和执行机构。机电一体化的组成部分都有各自的分层, 例如动力源和驱动系统以及传感器组成的驱动反馈层, 有控制系统控制整个系统的控制措施, 而执行机构则为直行车。机电一体化的系统运行是按照控制层获得命令将信息放大驱动反馈给执行层, 执行层执行命令动作后将结果经过驱动层反馈给控制层。

机电一体化系统内部之间的信息和能力的交互和传递是通过各种机电接口来实现的, 不同的机电接口有不同的用处。接口可以起到连接作用, 能够将每个子系统的特性和优点有机地结合起来, 达到系统最优化, 激发出系统最大潜力, 子系统之间的机电接口决定着整个机电一体化系统的性能。因此, 机电接口技术在机电一体化中占有举足轻重的地位, 需要进行深入的探讨和研究。

二、机电一体化接口技术的内涵

1. 机电一体化接口的作用

首先, 机电一体化能够实现行电平转换和功率放大, 由于控制设备的电平具有不定性, 而微机芯片一般是固定的电平, 故此需要进行必要的电平转换, 在大负载的条件下, 机电接口需要进行功率放大;其次, 机电一体化能够对干扰信号进行隔离, 可以开用光电耦合器等将微机系统和控制系统加以隔离;最后, 机电一体化能够实现微机系统和被控对象之间设置A/D和D/A转换电路, 当被控对象的检测控制信号刚好为模拟量的时候, 保证危机处理量与模拟量之间的相互吻合。

2. 机电一体化接口的分类

(1) 动力接口

动力接口是指动力源连接到驱动系统的接口, 主要是为了提供相应的动力给驱动系统。根据系统所需的动力类型不同, 因而也有不同种类形式的动力接口, 例如交流电、直流电、液压、气动等。所有的动力接口都有一个共同点就是能够承载较大的负荷, 通过较大的功率。

(2) 机-电接口

机-电接口是存在于驱动机构与执行系统以及传感器间的一种机电一体化接口。主要作用是将驱动系统得到信号反馈变成执行机构所需的信号, 或将执行机构执行命令的机械信号变化成传感器需要的信号, 起到一种转换作用。

(3) 智能接口

智能接口一般存在于驱动系统与传感器之间、传感器与控制系统之间、驱动系统与控制之间。只能接口的主要作用是智能分析各系统之间的信息形状, 将统一信息以不同方式传递到不同系统中, 使得整个机电一体化系统的不同技术有机的集合起来, 形成完整的系统。

(4) 人-机接口

人机接口是操作者与控制微机之间进行信息交换的接口, 分为输入与输出接口两大类。输出接口的接收者是人工操作者, 通过输出接口输出的信息以便于人工掌握机电系统的运行状态和运行参数, 输入接口的接收者的机电系统, 操作者输入控制命令, 让整个系统按照命令运转起来, 实现所要达到的目的。其中输入几口中含有拨盘输入接口和键盘输入接口两种形式, 输出接口一般常用的输出设备为发光二极管显示器, 结构简单, 性价比高, 使用广泛。

3. 机电一体化接口的内涵

机电接口技术是一门新兴的技术, 研究这门技术的根本原因是为了让机电一体化系统中的各子系统能够更好地进行信息与能量的交互和传递与融合, 实现机电一体化最优化运行设计。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的, 接口技术的研究也是促进机电一体化的发展的重要技术之一。换句话说, 接口设计从根本上决定了机电一体化系统的设计。

三、机电一体化发展及发展趋势

机电一体化的发展经历了四个最为重要的阶段。在20世纪中叶, 电子技术已经发展的较为成熟, 当人们试着将电子技术利用到机械工业, 从而刺激了电子技术与机械产品的有机融合。到了20世纪中后期, 机电一体化经过20多年的发展, 无论是技术还是产品的性能均得到了较大的提高, 技术更为成熟, 产品性能趋于完善。20世纪90年代后期, 光学技术、电子通信技术以及微细加工技术的高速发展并且渗透进入了机电一体化, 使得机电一体化出现了微机电一体化和光机电一体化等新兴分支, 机电一体化进入深度发展阶段, 90年代后期, PLC采用面向现场总线网络的体系结构, 实现了真正意义上的EIC三电一体化。我国的机电一体化起步较晚, 从上世纪80年代开始致力于机电一体化的研究, 如今已取得了一定成果, 并广泛存在于我国的机械工业之中。

随着信息技术的不断发展, 人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视, 数控机床与机器人的智能化就是重要应用, 为机械工业带了不可忽视的经济利益。模块化能够利用标准单元迅速进行开发, 得到出新产品, 还可以同步扩大生产规模。系统化则能够使机械系统体系采用更加开放, 寻求多子系统的综合管理和协调平衡控制。机械绿色化是工业时代的必然发展趋势, 是人类保护环境资源的必要手段。基于网络的各种监视和远程控制技术发展的如火如荼, 机电一体化产品远程控制设备必然要朝着网络化的方向去发展。微机电一体化产品耗能少、体积小、运动敏捷, 在各方面具有不可替代的优势, 势必也会成为机械工业中的发展主流。

参考文献

[1]高德成.机电一体化技术发展问题分析与技术探索[J].自动化与仪器仪表, 2011 (6) :16-18.

[2]亢金月.机电一体化系统集成与融合[J].机械与电子, 1996, 4:17-20.

[3]邹慧君.机电一体化系统概念设计的基本原理[J].机械设计与研究, 1999, 3:14—17. (4) .

篇4：学机电一体化论文

[关键词]机电一体化；职业院校；教学模式改革

机电一体化专业是随着现代化工业生产的发展，由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的。目前机电一体化专业在各职业院校、高校都有开设，可以说这是一个很普遍的专业。

国家需要、紧缺高技能人才，我们职业院校的优势是贴近实际生产、实践课程为主、与各个工厂有着比较紧密的联系，了解工厂的实际需要。我们应当发挥我们这个优势，根据实际工业生产需要培养学生，从学生的知识、技能到个人素质全面的培养，扬长避短。我们学校结合本地实际情况，走的是“产学结合”的模式。

“产学结合”并不是简单的让学生进入工厂进行实习，这里面包含了“产”和“学”两个方面。我们系在这“学”这个方面进行了初步的讨论探索。

一、“机电一体化”课程教学改革的几个阶段

长期以来机电专业基本上是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学，把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点，作为教学过程的主线和质量考核的主要标准，对学生系统地掌握理论知识开发设计产品是有利的。但是也存在不足之处，学生毕业后大部分被分配在生产第一线，所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等，而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障，出现了学生在学校学的知识相当一部分用不上，而现场工作所必需的工作能力又不具备的情况。

针对这种情况我们对传统教学进行了初步探索。就是本着办出特色、办出精品，专业课程的教学向纵深化发展这一开拓创新的理念，因此在“机电一体化”课程教学改革坚持以下的四项原则：

（一）社会导向原则。与产业界的密切配合，是实现专门人才培养目标的必要条件。为此，在课程体系开发过程中企业或行业专家积极地参与其中；在实施过程中采取了校企合作的形式，将理论知识的学习和实践能力的培养融为一体。

（二）能力本位原则。能力本位就是指以综合职业能力的培养为核心，以能力本位思想构建课程体系，突出能力本位，从知识本位转向能力本位，使毕业生缩短与实际工作岗位的距离，在走出校门后，具有较强的就业能力与可持续发展能力。我们邀请企业专家参与教材编写，将机电一体化工作岗位能力进行分解，明确其中的基本知识、技术和能力要求，确定各个工作岗位的知识含量与操作规范，进而列出相应的课程内容。

（三）学生主体原则。学生是学习的主体。教学过程往往是教师和学生的交互过程。因此，构建课程体系中我们高度重视“学生因素”，如学生的专业兴趣、动机、需要、能力、情感等，從而在教学过程中充分调动学生的学习积极性，使学生最有效、最投入地学习。

（四）课程内容选择原则。如何选择课程内容，也是构建课程体系的一个重要问题。我们考虑了适应性、系统性、现实性与前瞻性、职业性与理论性及“以学为主”。以提高学生的职业能力为首要条件。“机电一体化”课程教学改革的实施过程，是分阶段、分步骤逐步完善来达到教学改革的目标。

二、“机电一体化”课程教学改革的指导思想

新的经济环境、新的理论体系、新的课程设置，为我们对教学改革带来了新的思考。产学结合，校企合作进行专业课程教学是培养应用型专门人才的必由之路，因此专业的定位是否顺应社会发展的势态、课程的设置是否符合社会行业的需要，培养的学生是否满足企业的需求是专业发展和课程教学改革的重中之重。

（一）机电一体化专业课程设置和教学模式的现状分析

1.缺乏专业引导型学科。通过引导型学科的学习可以提早的告诉学生们学习的方向，激发学生的学习兴趣，加强学生们对本专业的理解。引导型学科可作为机电一体化专业教育必修课，由长期从事机电一体化管理具有丰富经验的高级技术人员来进行授课。

2.机电一体化教育缺乏新技术。在现代机电一体化管理中，特别是随着计算机与网络技术的发展，自动控制系统的快速发展运用使机电一体化同新技术结合得十分紧密，机电一体化离不开新技术。现代工业广泛应用了单片机、PLC等先进的自动控制技术，但是我们的学生在学校期间虽然对单片机、PLC等课程有所接触，但是缺少深入的了解和认识。

3.机电一体化专业的教学内容缺乏综合性。为了提高学生的综合能力，在整个机电一体化管理专业课程体系安排上，不仅要突出特色，还要加强基础课程的配置，必须在“宽口径、厚基础”上下功夫，培养基础知识扎实的学生。因此，课程体系也要向综合化发展，整个课程体系形成一个有机整体。专业课程的涉及面要广，使学生能够适合机电一体化专业哥哥作业领域。

4.机电一体化专业的教学内容偏颇。机电一体化应用人才必须具有一定的技能。目前的机电一体化教育虽然比较注重传授技能知识，但是学生培养的方向并不是真正的机电一体化毕业生。许多老师在培养机电一体化的学生的时候，仍然是按照原先培养维修电工的方式进行授课。我们培养出来的学生只能算是一个电工，而不是我们现代工业所需要的机电一体化专业技术人才。解决机电一体化专业学习与实际脱钩的矛盾，机电一体化教育必须改变教学模式，增加现代新技术。

（二）树立“企业依托、服务企业、办出特色、服务行业”的教学改革理念

高等职业技术教育是高等教育的一个重要的组成部分，是形成完整的人才培养层次不可或缺的重要一环，必须按高职规律进行了一系列的课程体系和课程内容的改革，概括在以下几个方面：

第一，改革陈旧的教育观念，建立培养学生综合素质和能力的教育体系。

第二，改革理论脱离实际的课程体系和教学内容，创立理论知识与实践技能、专业知识与专业技能、综合素质与综合能力相结合的教学内容。

第三，改革机械、传统的教学模式，采用实物、多媒体、案例分析等多种教学形式。

根据高职教育的特点和规律，专业基础课程和专业课程都有相应的校内或校外实践、实训与之相配合，要与企业建立了良好的合作关系，使每一门专业课程都有对口的实训基地，使学生在理论与实践相结合方面得到了很好的帮助。

在校内和校外的实训环节中，要配备了一批有一定资质的带教老师，尤其在校内，要专门聘请了一批具有高级技师等高级职称的专职带教老师，保障学生的实践动手能力。

篇5：学机电一体化论文

专科：198分今年2专分数线190分我想学机电一体有什么学校可以去并…

198分今年2专分数线190分我想学机电一体有什么学校可以去并且是走统招

哪里的考生?山东的?说实话，一般的专科这个分数上不了。如商职院他的分数最低好像都是460多，好像还有最低500多的时候。其他专科情况就都差不多。随便找个上的话，我觉得意义也不大。考公务员的话，有很多要求第一学历是本科，所以你不能考。你能上的这些学校(国办)，基本都是过去或者这几年才从过去中专学校升格过来的，或者民办的，师资、教学设备都一般，上了出来工作也不会太好办。我建议你考虑考虑别的，有需要话给我发消息或者留言吧。希望可以帮到你!等待您来回答

篇6：学机电一体化论文

中煤科工集团西安研究院有限公司

【摘 要】近年来，机电一体化技术在矿山机电设备的应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对机电一体化技术相关内容做了概述，分析了机电一体化技术在煤矿开采中的应用问题，并结合相关实践经验分别从多个角度与方面，就矿山机电一体化的创新问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

【关键词】机电一体化；矿山机电设备；应用

前言

作为矿山机电设备在实际应用中的一项重要方面，对机电一体化技术的探讨占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对机电一体化技术应用的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化矿山机电设备的最终整体效果。

一、机电一体化技术概述

先进的机电一体化技术是有机整合了控制功能、主功能与动力功能，并在此基础上，引进微电子技术、智能软件技术，相互结合，相互渗透，而并非集中技术的简单相加。机电一体化技术是使信息、计算机、机械、微电子等先进技术结合成最佳匹配系统。将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中，将在很大程度上提高煤矿开采的安全生产，降低劳动强度，改善工作环境。

先进的机电一体化技术可以分为3个阶段：第一阶段是20世纪60年代以前的发展时期，在这一发展阶段，由于军事原因在很大程度上促进了电子技术与机械系统的相结合，机电一体化产品的开发研制总体上处于自发水平，然而，当时的电子技术水平的局限，机电一体化技术的研发产品不能广泛推广，无法深入发展；第二阶段是从20世纪70年代开始的，这一发展阶段中，计算机、通信、控制技术的飞速发展，为机电一体化产品的研制提供了外部技术基础。其中微型计算机、大规模集成电路的研发，为机电一体化技术的发展提供了物质条件。上世纪90年代开始，智能化是机电一体化技术的主要发展方向。这一阶段是其第三发展时期。微细加工技术、光学技术等渗透到了机电一体化技术中，出现了一些新的机电一体化技术分支。

二、机电一体化技术在煤矿开采中的应用

（一）煤矿安全生产监控系统

煤?V安全生产监控系统是一项最能够表现煤矿机电一体化技术的系统，在我国的发展相对较晚。我国自上世纪80年代研究国外的先进煤矿监控技术，通过消化吸收，自行研制出煤矿安全生产监控系统，促进了我国监控系统技术的应用发展。例如煤炭科学总院研制开发的KJ95、KJ90系统，就对监控系统智能水平进一步提升。安全监控系统应用在矿生产中，经长期实践，在采煤安全方面发挥了重要作用。

（二）机电一体化技术在采煤机方面的应用

机电一体化技术应用于采煤机的典例就是成功研制出了电牵引采煤机。与传统液压牵引采煤机不同，电牵引采煤机具有更强的牵引力，采煤机下滑时，能够进行发电制动，有效节约了能源，可以在大倾角煤层进行牵引，可靠性好、效率高、动态特性良好、磨损小、维修量小。而且电牵引采煤机的传动结构十分简单，具有较高的能量转化效率。

（三）在带式输送机方面的应用

我国重点实施煤矿生产项目，促进了在带式输送机方面广泛应用机电一体化技术，使得大功率、长距离的井下带式输送机产品、技术进步、发展迅速。目前我国自行研制开发的带式输送机有很多种类，在研发核心技术产品基础上，研制开发了PLC为核心的多种制动、软启动装置和可编程控制设备等。通过利用调速型液力耦合器、行星齿轮减速器等，确保驱动系统可以更有效开展工作。

（四）机电一体化技术在提升机方面的应用

煤矿机械的一体化技术应用的最高水平典例就是交直流全数字化提升机。有机结合滚筒、驱动的机械结构，应用在内装式提升机上，充分整合机械、通信、电力电子及自动控制等先进技术。全数字化提升机应用总线方式，极大的实现了电器安装的简化，效果高度可靠，而且硬件配置简单，相互间的兼容功能很好。我国研制开发的全数字化提升机，应用双处理器组成核心系统部分，性能可靠、先进，具有较高的准确性。

（五）在支护设备中的应用

液压支架是煤矿采煤工作中应用的支护设备，目前正向电液控制方向发展，利用先进的计算机技术，结合液压控制，形成定压双向邻架，能够降低并减去对顶板、支架产生的冲击荷载。应用在煤矿开采工作中的电液控制支架，不但能实现1架/3s的最快速度，还可检测支架的工作状态。乳化液泵是提供液压支护设备高压液体的装置，因此必须具备大流量供液能力及高压，还应结合用液量进行自行调控。我国研制开发的智能型乳化液泵站系统包括智能型乳化液泵站供液、自动配液系统两部分，可实现油箱、油位高度的自行检测，自主配液；还能进行乳化液浓度的在线自动检测、调节，一旦发现浓度不符合规定值，会发出声光警报；另外，具有定时反冲洗功能，控制、监督实际用液量，远程传输功能良好。

三、矿山机电一体化的创新

（一）创新产品造型

客户在选购产品时，首先关注的是产品外在形象，对产品造型加以创新，使其外观得以优化的同时而不影响其功能的正常发挥，这是产品造型创新的基本要求。要创造出新颖的产品造型，可以优先选择计算机软件设计的方法，不仅设计成果可视，还能提高造型创新的效率。

（二）创新产品功能

利用机电一体化技术生产出的产品，功能创新主要侧重于两方面，一方面是对已有的产品进行功能创新和完善，这是对产品已有功能的扩充和延展，风险相当低，甚至可以忽略，不需要投入过多的资金与技术就能实现产品功能的改造和完善；另一方面是从矿山开采的生产实际出发，根据需要进行新产品的研发，使其功能能满足实际生产的需求，这一层面就需要企业投入相当一部分资金与技术，换个角度分析，也是企业创新能力和研发技术的较量，成功开发具有实际应用价值的新型机电一体化设备和产品，是企业快速、高效运转的强有力保障。

（三）创新产品结构

产品创新的一项关键内容就是结构的创新。机电一体化产品在设计中进行结构创新，通常体现在物理机械结构、传动方式、动力装置以及周边设备的搭接形式等方面的创新。

（四）创新产品材料

产品材料方面的创新大体分为：一是研发用于产品制造的新型材料，如纳米材料、高分子聚合材料等；二是选用刚度强、重量和体积都偏小，并且具有抗震性、耐高温和耐腐蚀等优良性能的材料。

（五）创新控制和传感

一方面，机电产品性能直接影响着控制系统，如对执行机构位移、速度及加速度的控制；另一方面，传感技术和传感仪器也是机电一体化的重要内容，对传感器的检测技术进行创新，研发性能更加优良的传感器，甚至是供矿山开采的专用型传感器，都是企业自主创新的制胜法宝。当前，机电产品智能化尚处于低级阶段，加快微处理器的研发进度，使机电产品在模糊控制以及网络控制等方面得到大幅度提升是机电产品技术研发面临的重要课题。

四、结束语

综上所述，加强对机电一体化技术在矿山机电设备应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的机电一体化技术应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

篇7：机电一体化

日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念，当时他们取名为“Mechatronics”，即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向发展，应用范围愈来愈广。机电一体化技术具体包括以下内容：（1）机械技术 机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。（2）计算机与信息技术 其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。（3）系统技术 系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。（4）自动控制技术 其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。（5）传感检测技术 传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。（6）伺服传动技术 包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。参考资料： 就业问题:机电一体化专业 培养目标： 本专业培养从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。主要课程： 机械工程制图、计算机绘图、机械设计基础、设备故障诊断与排除、液体灌装生产线安装与调试、专业英语、生产线运行管理、营销与企业管理等。还参与高速液体灌装生产线（20000瓶/小时以上）及有关商品包装自动化机械的制造、安装、调试及运行、维护、管理等专门化实习。就业方向： 毕业生可以在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作，也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作。机电一体化专业（计算机辅助设计与制造方向）培养目标： 本专业培养从事机电产品的计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM），并熟练使用和维修数控加工设备的机电一体化高等技术应用性专门人才。主要课程： 机械工程制图、计算机绘图、机械设计基础、自动控制原理、传感器与测试技术、可编程控制器、计算机原理、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、数控原理及系统、数控机床、数控机床编程、模具CAD/CAM、专业英语、营销与企业管理等，还要接受较长时间的数控编程和数控加工实际训练。就业方向：毕业生可在模具设计也制造、机械加工、塑料、五金、电子产品、计算机生产等企业从事数控机床的加工工艺设计编程，数控机床的调试、维护及加工操作，从事生产和技术管理工作，也可以从事国内外数控设备的营销工作。机电一体化专业(模具CAD/CAM方向）培养目标： 本专业培养从事利用计算机技术和数控加工技术对模具进行设计和制造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。主要课程： 计算机原理、计算机绘图、机械工程制图、机械制造基础、冷冲模具、塑料模具设计、模具计算机辅助设计与制造（模具CAD/CAM）、数控原理及系统、数控编程、模具制造工艺、营销与企业管理等，还要接受长时间模具计算机辅助设计与制造的实际训练。就业方向：毕业生可在模具、机械、五金、塑料、家电等生产企业从事模具计算机辅助设计与制造等方面的技术工作，也可在企事业单

位从事与本专业有关的经营、管理工作。机电一体化专业（机电CAD技术方向）培养目标： 本专业培养在机电一体化产品、设备的设计、制造、维修、管理、技术改造与服务过程中专门从事用电脑绘图设计、信息处理和资料管理的高等技术应用性专门人才。主要课程： 机械制图、机械设计基础、计算机应用基础、数据库技术及应用、网络技术、电工电子技术、机械制造基础、自动机与生产线、自动检测与控制、计算机辅助设计绘图、计算机几何图形学、计算机辅助电路设计、机械设计CAD、机械CAD/CAM技术、专业英语、企业管理等。就业方向：毕业生可在机械设计、制造与装备行业、模具制造业，轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作。从机电一体化专业所涵盖的行业就可知道其就业前景如何了。参考资料：http://jd.gdqy.edu.cn/nanhai/others/Profession%20introduction.htm

篇8：学机电一体化论文

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。一个机电一体化系统一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素5大组成要素有机结合而成。机械本体(结构组成要素)是系统所有功能要素的机械支持结构,一般包括机身、框架、支撑、联接等。动力驱动部分(动力组成要素)依据系统控制要求,为系统提供能量和动力,使系统正常运行。测试传感部分(感知组成要素)对系统运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测,并变成可识别的信号,传输给信息处理单元,经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分(职能组成要素)将来自测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后,按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的的运行。执行机构(运动组成要素)根据控制及信息处理部分发出的指令,完成规定的动作和功能。机电一体化系统一般有机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源5个组成部分。

2 机电一体化在煤矿机电设备中的应用概述

随着社会的发展,科技的进步,机电一体化技术在煤矿机电设备中的应用也越来越广泛。机械技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机电设备的各种功能,使操作更安全方便、作业精度更高、成本更加节约。当前,以微机或微处理器为核心的机电一体化技术在煤矿机电设备中的应用已经很普遍,实现了煤矿机电设备的监督控制与故障自修复、故障警报等。随着技术的不断进步,煤矿业对煤矿机电设备的性能要求越来越高,机电一体化技术在煤矿机电上的应用也越来越广泛,设备的组成结构也越来越复杂,其维护也会越来越专业化。

在煤矿开采中,煤矿机电设备的性能、自动化程度以及经济性等,直接影响着煤矿的开采效率,同时也影响着煤矿供电、排水、通风、提升等设备的安全运行。煤矿机电设备质量的好坏与性能的优劣又直接影响到设备的动力性、经济性和可靠性,进而影响工作质量、生产效率和设备的使用寿命。鉴于此,机电一体化系统成为煤矿机电设备中不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据,其在煤矿机械中扮演的角色越来越重要。机电一体化的功能越来越强,应用范围越来越广,这也对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,因此对煤矿职工的培训以及设备的管理也越来越重要。

3 机电一体化在煤矿机电设备中的具体应用

机电一体化是一项新兴技术,将其引入到煤矿机电设备中,必将会给煤矿机械带来新的变革,使其各种性能有质的飞跃,进一步提高煤矿的生产质量和生产效率。

20世纪70年代中期,机电一体化就已经在美国机电设备中得到充分的应用。20世纪80年代兴起了以微电子应用技术为核心的高新技术,推动了机电设备制造产业的迅速发展,特别值得一提的是,随着微型计算机技术、质量检测技术、信息转换处理技术等的发展,煤矿机电产品的功能也在逐步完善。目前,机电一体化在煤矿生产中主要用于实现如下功能:

3.1 监督控制、自动报警及故障自诊断

可实现对煤矿机电设备的电动机、传动操作系统、控制系统和液压系统等运行状态的在线监控和故障自诊断功能,一旦煤矿的电动机、传统操作系统、控制系统和液压设备等出现故障,就能够自动报警并且精确地定位故障,从而简化了设备的维修和维护程序,缩短了停工维修的时间,减少了操作人员的工作量,提高了设备的工作效率,延长了设备的使用寿命,节约了成本。

3.2 节能降耗,提高生产效率

胶带输送机、通风机、提升机等井底用设备,使用变频器、PLC控制系统,大大提高了生产效率,节能30%左右,从而为能源的节约做出了很大贡献,同时也积极响应了可持续发展战略的号召。

3.3 提高自动化或半自动化程度

煤矿机电设备采用机电一体化技术,实现了自动化或半自动化控制,既减轻了操作者的劳动强度,提高了生产效率,又减少了因操作者经验不足而对作业精度的影响,提高了作业精度,同时也相应地减少了煤矿生产的成本。

4 应用实例

下面以电牵引采煤机为例,对其在煤矿开采中的应用进行分析。电牵引采煤机的电气系统一般由启动回路、运输机闭锁回路、低压控制回路等组成。它是机电一体化技术在采煤机中的一个典型应用。与液压牵引采煤机相比,电牵引采煤机具有以下优点:

(1)牵引作用好。电牵引采煤机是在采煤机向前移动时发出牵引力,这样可以使采煤机克服地势上的障碍而前进,此外还可以在采煤机向下滑动时利用电来控制采煤机,并且可以把电能反馈给电网。

(2)电牵引采煤机可用于大倾角煤层。(下转第177页)为防止机器停止时而滑落,在电牵引采煤机轴端安装了一个制动器,这种特殊的设计,使其可用于大倾角煤层并且不再需要其他防滑设备。

(3)运行可靠,使用寿命长。电牵引采煤机在运行过程中除2个部位稍有磨损外,其他零件基本不会受到磨损,所以其能够工作的时间比较长,大大减少了故障率和工作人员的工作量,同时也提高了煤矿开采的效率,进而减少了设备更新所带来的浪费以及成本的提高。

(4)反应灵敏,提高了煤矿开采过程中的安全系数。煤矿生产过程中最大的问题就是安全问题,每年都有关于煤矿开采事故的报道。将电牵引采煤机应用于煤矿开采中,大大减少了事故的发生,提高了生产率,同时煤矿开采也越来越趋于规范化、安全化。

5 结语

总之,煤炭开采在我国的煤炭事业中占有重要地位,将机电一体化引入煤矿的开采中是势在必行的,也是发展所必需的,也只有这样才能保证煤矿的开采过程顺利进行,保证煤矿开采人员的安全。本文首先对机电一体化技术进行了介绍,然后探讨了机电一体化在煤矿机电设备中的具体应用情况,并以电牵引采煤机为例,对其在煤矿开采中的应用进行分析,以期为同行提供参考。

参考文献

[1]宋云夺.光机电一体化产业的未来[J].光机电信息,2003(12)

[2]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J].商业文化,2008(8)

[3]程炜.无人化是煤炭信息化的主要目标[N].中国电子报, 2008-10-14

篇9：学机电一体化论文

【关键词】机电接口技术；内涵；机电一体化

在机电一体化技术中，主要包括自动控制技术、计算机技术、传感技术、机械技术等，所以，在设计机电一体化产品的时候，必须对各种学科之间的特性展开研究，并且明确这些特性之间的物理关系，进行正确处理，有效分析各学科特性之间的内在联系与耦合关系，确保机电一体化产品设计的合理、可靠。此时，机电接口技术应运而生，是融合多种学科与技术的重要手段，在机电一体化发展中得到了广泛应用。

一、机电接口技术内涵与分类

（一）內涵

机电接口主要就是机电一体化产品中机械装置与控制微机之间的接口，其是基于机电一体化而产生的。机电接口根据信息传输方向的不同，可以分为信息采集接口、输出接口[1]。在机电一体化产品中，传感器是一种较为常用的设备，在输出信号的时候，一般采用模拟量方式进行检测，时刻掌握发电机转速，并且检测差动变压器位置。然而，在输出控制量的时候，存在一个比较特殊的形式，就是数字系统。

机电接口技术主要就是研究机电系统各项组成技术与子系统连接问题的综合技术，其主要包括电子技术、信息技术、机械技术等，共同构成了一个综合系统，在实际应用中，实现了信息的交互与融合，在机电系统设计中发挥了至关重要的作用。

机电接口主要是由硬件与软件共同构成，在机电系统运行中，与环境及操作者之间成立一种有效连接，在物理通道中展开信息与能量的输入、转换及传输。在信息转换的过程中，需要进行有效的交互与调整，实现机电一体化技术的协调与综合，保证各系统的有效运行，充分发挥系统功能，实现预期的工作目标。

（二）分类

目前，机电接口主要包括以下几种：智能接口、动力接口、机电接口、人机接口[2]。智能接口应用较为复杂，不同技术形式产生的信息形式也不同，并且在使用过程中，可以根据不同要求展开相应的改变。在各种信息转换与传输的过程中，智能接口可以确保不同技术与子系统的有机结合，构成一个完整系统。动力接口可以有效连接动力源与机电系统，之后给予机电系统相应的驱动动力。在机电系统中，动力类型有很多种，主要包括直流电、交流电、液压等，在系统中运用不同动力类型的时候，需要选用不同的接口形式，确保系统可以正常运行。机电接口的作用就是实现各种驱动系统的有效连接，并且将驱动信号转变成执行信号，在转变的过程中满足传感器运行要求。人机接口是机电系统与操作者之间存在的接口，通过这一接口，可以在操作者眼前呈现系统运行状态，并且有效监控系统运行，实现人性化操作目标。

二、机电一体化发展及其发展趋势

（一）机电接口技术对机电一体化发展的影响

近些年来，随着社会经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，对一些事物的要求也在明显提高。经济的快速发展离不开科学技术水平的提高，传统机械技术已经无法满足现代人们日益增长的技术需求，需要对其进行改进与完善。从而在此形势下，机电一体化技术应运而生，其主要包括电子技术、信息技术、机械技术等，充分满足了现代社会发展的技术要求。在机电一体化技术初始发展中，只是将电子技术与机械技术进行融合，接口十分简单、便捷[3]。然而，随着科学技术的不断发展与进步，机电一体化技术水平也在不断提升。目前，机电一体化技术不再是简单的机电一体化产品，逐渐形成了一个复杂的系统，其系统内部接口也日益复杂。

现阶段，机电一体化技术研究越来越深入、成熟，然而，简单的技术研究已经无法满足系统的运行需求，需要充分重视其复杂性研究。针对机电一体化技术而言，其复杂性较强，如果只是单纯研究系统设计及其集成理论，根本无法充分实现系统的作用，为此，需要加深对机电接口技术的研究，在设计方面，加强对有关理论的融合，确保机电一体化系统的全面实施。在机电一体化技术发展过程中，越来越向智能化、系统化、微型化、网络化方向发展，其系统内部接口要求越来越高，不仅要确保接口技术与系统技术的有效融合，还要确保信息传输的顺畅。

（二）机电一体化发展历程及趋势

机电一体化发展主要经历3个阶段。一是，在20世纪50年代，电子技术发展越来越成熟，人们尝试在机械工业中应用电子技术，进而刺激了机械产品与电子技术的融合，初步产生机电一体化概念。二是，在20世纪80年代，机电一体化已经发展了30来年，不管是技术还是产品性能都得到了很大的提升，技术更加成熟，产品性能更加健全。三是，在20世纪90年代末，微细加工技术、电子通信技术、光学技术等得到了快速发展，并且逐渐融入发到了机电一体化当中，使得机电一体化技术越来越成熟。我国机电一体化起步比较晚，现今已经取得了一定的成绩，在机械工业中得到了广泛应用。

随着信息技术的快速发展，人工智能机电一体化建设取得了很大的进步，在数控机床和机器人制造中得到了广泛运用，促进了机械工业的进一步发展。系统化发展使机械系统更加开放，为多子系统的协调发展与综合管理提供了可靠依据。同时，在绿色生产概念下，机械绿色化也是工业发展的必然趋势，是人类保护生态环境资源的重要手段[4]。

结束语

总而言之，随着科学技术水平的不断提高，机电一体化技术得到了快速发展，通过对信息能量的不断融合，实现了各系统的不断交互，为机电系统设计优化提供了可靠保障。同时，机电一体化技术越来越向网络化、智能化、模块化、绿色化、微型化等方向发展，在机械工业中得到了广泛运用，并且促进了机械工业的可持续发展。

参考文献

[1]潘浩彬.机电接口技术的内涵与机电一体化发展[J].科技创新与应用，2014，（24）：89-89.

[2]景新疆.机电接口技术的内涵与机电一体化发展[J].建筑工程技术与设计，2014，（33）：805-805.

[3]王旻，许凯.接口技术在机电一体化控制系统中的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（15）：124-125.

篇10：机电一体化

机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。

具体内容

（1）机械技术

（2）计算机与信息技术

（3）系统技术

（4）自动控制技术

（5）传感检测技术

（6）伺服传动技术

阶段

1、模型阶段

2、测试阶段

3、原型阶段

组成要素与四大原则

1.五大组成要素

2.四大原则 选型与设计

课程简介

就业前景

发展方向

光机电一体化技术

具体内容

（1）机械技术

（2）计算机与信息技术

（3）系统技术

（4）自动控制技术

（5）传感检测技术

（6）伺服传动技术 阶段

模型阶段

测试阶段

原型阶段

组成要素与四大原则

1.五大组成要素 2.四大原则 选型与设计 课程简介 就业前景 发展方向

光机电一体化技术 展开

定义：机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息

机电一体化

技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。

中国机电设计迈入PLM全新阶段，正挑战着了前所未有的，不可预测的难题，一个个久战沙场经久不衰精兵良将正褪去了昨日英雄的光环，唯有CAMEL VIEW 能够胜任军统三国，光复旧业的重任，此时数系科技与德国iXtronics GmbH公司携手共同开拓机电设计领域的新篇章，CAMEL VIEW 作为机电一体化设计系统，从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的，流程化的、规范化的，在满足用户设计的前提下，数值实验的仿真与结果的验证无不精确化，支持复杂环境下，多工况，多耦合场设计。

编辑本段介绍

研究将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械 装置中的一种复合化技术。俗称机电一体化。机械电子学(mechatronics)是由机械学(mechanics)和电子学(electronics)两个词结合而成的新词。其全称为机械电子工程学，英语为mechanical and electronical engineering。机

机电一体化

械电子学主要研究目的是把机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合为一体，实现整个系统的最优化。机械电子学可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的长处和特点，促进机械产品的更新换代。机械电子学系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成。较高级的系统不但有硬件，而且还有相应的软件,利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能,使机械系统增加柔性。典型的机械电子系统有数控机床、加工中心、工业机器人等。机械电子学技术除用于单个机器、设备或一般的生产系统的技术改造之外，还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。

编辑本段内容 具体内容

（1）机械技术

机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技

机电一体化

术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。

（2）计算机与信息技术

其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

（3）系统技术

系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。

（4）自动控制技术

其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

机电一体化

（5）传感检测技术

传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

（6）伺服传动技术

包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

编辑本段阶段 模型阶段

模型阶段，所有的系统组件都能够被最优化；

在仿真计算的帮助下，可以测试和分析这些组件的适用性；监测响应频率；

对模型进行分析。此外，还能够生成一个物理/拓扑系统模型，包括机械、液压和控制导向组件。有必要有一个模型工具，这个工具支持机电一体化系统的物理模型，即当有实物和节点时，这些模型能够以1：1来测试，并且原型设计研究阶段可以在严酷的实时条件下进行。

测试阶段

在系统运行完模型阶段之后，所产生的具体的性能数据可以通过试验台验证。这

机电一体化

样就可以测试和检验该系统有关参数波动的鲁棒性，功率储备及连续运行的特征。这样做的话，用户可以进行测试或者使用CAMeL-View TestRig进行硬件在回路（的测试）。要进行硬件在回路测试，相关装置的物理特性需要详细确认，这些装置必须是建立在测试平台的基础之上。识别经过测试平台上测试过的组件，容许这些组件在模型中被识别，并确保整个以系统为基础的仿真分析布局。

原型阶段

成功的测试之后，就会建立一个原型。这里要特别关注的是模型特性，这些特性特指通过特别费力的仿真所决定的特性，比如组件损耗（性能）。这些数据结果，为模型基础性分析提供服务，同时为进一步研发提供知识基础。

编辑本段组成要素与四大原则 1.五大组成要素

一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。机械本体（结构组成要素）是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分（感知组成要素）对系统的运行

机电一体化

所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分（职能组成要素）将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。执行机构（运动组成要素）
根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。

机电一体化系统一般由机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源5个组成部分构成。

2.四大原则

构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。接口耦合：两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。

能量转换：

两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。

信息控制：在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高

机电一体化 的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。

运动传递：运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。

三、自动化技术：

所谓自动化技术，是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作，以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成，以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能，最后实现自动运行目标。

编辑本段选型与设计

控制系统各功能元件的选型与设计：

1．单片机选用INTEL公司生产的8031单片机

单片机，它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理：接收系统对转矩、阀门开

机电一体化

启、关闭及阀门开度等设定信号，并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号；处理IPM发出的故障信号和报警信号；处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号；提供显示电动执行机构的工作状态信号；执行控制系统来的控制信号，向控制系统反馈信号；

2．三相PWM波发生器 PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂，有温漂现象，精度低，限制了系统的性能；数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点，并存入内存，然后通过查表及必要的计算产生PWM波，这种方法占用的内存较大，不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号，保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能，文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路，具有独立的标准微处理器接口，芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。

3．智能逆变模块IPM 为了满足执行机构体积小，可靠性高的要求，电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5．5kW的三相异步电机，其额定电压为380V，功率因数为0．75。经计算可知，选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体，并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出，是一种高性能的功率开关器件。

4．位置检测电路 位置检测电路是执行机构的重要组成部分，它的功能是提供准确的机电一体化

位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行，但它是有触点的，寿命也不可能很长，精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器，这种传感器是无触点的，且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。

5、电压、电流及检测 检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩，以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0～50Hz，采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小，采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流，对于IPM输出电压的检测采用分压电路。

6)、通讯接口为了实现计算机联网和远程控制，选用MAX232作为系统的串行通讯接口，MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路，可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS－232标准电平，把其它微机送来的RS－232标准电平转换成TTL电平给8031，实现单片机与其它微机间的通讯。

7．时钟电路时钟电路主要用来提供采样与控

制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS128

机电一体化

87。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM，可用来存入需长期保存的数据。

8．液晶显示单元 为了实现人机对话功能，选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择，可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式，显示直观、清晰。

9．程序出格自恢复电路为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常，选用MAX705组成程序出格自恢复电路，监视程序运行。如图2-3所示，该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。工作原理为：一旦程序出格，WDO由高变低，由于微分电路的作用，由“与非”门输入引脚2变为高电平，引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲，使单片机产生一次复位，复位结束后，又由程序通过P1．0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲，使WDO引脚回到高电平，程序出格自恢复电路继续监视程序运行。

编辑本段课程简介

核心课程

机械制图、电气CAD工程实践、电工技术基础、工程力学、机械设计基础、机械加工工艺、数控机床编程、单片机原理与应用、电子技术基础、检测与传感技术、液压与气动技术、机床电气控制(电机与电气控制)、PLC、电力电子技术、数控加工工艺与编程、数控机床与维修、机电一体化技术（机电控制技术）、自动化控制原理（PC控制与组态）、供配电技术等。

实训课程

电工技术基础实训、金工实习、电子技术基础实训、单片机原理与应用实训、液压传动实训、电力拖动控制线路实训、PLC编程实训、数控机床维修实训、毕业实训、职业生涯规划、大学生涯规划、职业环境认知、成功素养拓展、工作能力提升、激情自主创业、求职过程胜出、初涉职场转型等。

专业软件

设计制图：AUTO CAD、UG、solidworks、3ds max等

编程仿真：PLC编程setp7（西门子PLC组态编程调试软件）、；51单片机编程keil（AT89系列、8051内核）仿真Proteus（很多单片机支持C++，包括凌阳十六位单片机）；数控编程仿真斯沃数控、宇龙数控仿真系统；维修仿真数控机床维修仿真软件。

PC组态软件：wincc(西门子)、组态王、昆仑组态等。

电子仿真：NI Multisim、Proteus 等

液压与气动仿真：AMEsim、MSC等

培养目标与就业方向

1、培养学生具有机、电、液一定的理论知识和较强的实践技能。

2．具有机械加工设备的初步操作技能和数控加工、数控编程的能力。

3．具备从事机电技术必需的理论知识和综合职业能力的机电设备、自动化设备和生产线的运行与维护人员，并具有设备改造能力的高等技术综合性应用型人才。

4．能在机电设备制造企业、从事机电产品设计与开发、企业与车间生产技术管理等工作，以及机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理；普通机床的数控化改装等。

编辑本段就业前景

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称.目前实操性人才缺乏,各企业高薪聘请机电一体化专业人才,在深圳地区例如:富士康、三星、华为、等一线企业拥有大量高薪职位就业前景十分广阔.以下由工控行业网为您进行的机电一体专业就业前景的方向分析。

机电一体专业就业方向

1、从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才.可在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作,也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作.2、机电一体化专业(计算机辅助设计与制造方向)

从事机电产品的计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM),并熟练使用和维修数控加工设备的机电一体化高等技术应用性专门人才.可在模具设计也制造、机械加工、塑料、五金、电子产品、计算机生产等企业从事数控机床的加工工艺设计编程,数控机床的调试、维护及加工操作,从事生产和技术管理工作,也可以从事国内外数控设备的营销工作.3、机电一体化专业(模具CAD/CAM方向)

从事利用计算机技术和数控加工技术对模具进行设计和制造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才.可在模具、机械、五金、塑料、家电等生产企业从事模具计算机辅助设计与制造等方面的技术工作,也可在企事业单位从事与本专业有关的经营、管理工作.4、机电一体化专业(机电CAD技术方向)

在机电一体化产品、设备的设计、制造、维修、管理、技术改造与服务过程中专门从事用电脑绘图设计、信息处理和资料管理的高等技术应用性专门人才.可在机械设计、制造与装备行业、模具制造业,轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作.机电一体专业就业前景

有关研究报告显示机电一体化“一词最早是日本提出的,在上世纪80年代初,日本名古屋大学最早设置了机电一体化专业.如今已改称为”机械电子工程“专业;在高职高专则仍延用机电一体化专业名称.机电一体化专业是精密机械--电子技术(含电力电子)--计算机技术等多门学科交叉融合的产物,属高新技术,也是当前发展最快的技术之一,它是先进制造技术的主要组成部分.它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代,是产品向高、精、快迅速迈进,使劳动生产率迅速提高.由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新,国内急需大量先进制造技术专业人才.因此该专业毕业生就业前景很好,而且待遇也高.毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作.机电一体化专业就业前景到底怎样呢?市场调研发现机电一体化专业是一个宽口径专业,适应范围很广,学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外,还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试,充分体现重视技能培养的特点.学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司,从事加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,物业自动化管理系统,机电产品设计、生产、改造、技术支持,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。[1] 编辑本段发展方向

机电一体化向智能化方向迈进.20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。

关注六个发展方向：

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。未来机电一体化的主要发展方向有：

1．智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而必要的。

2．模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3．网络化。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，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。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system，CIAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

4．微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

5．绿色化。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。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，报废后能回收利用。

6．系统化。系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，特别是“人格化”发展引人注目，即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。机电一体化的人格化有两层含义。一是机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。

编辑本段光机电一体化技术

光机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、控制技术、光学技术与机械技术的相互交叉与融合，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。它包括产品和技术两方面：光机电一体化产品是集光学、机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品，具有很高功能和附加值；光机电一体化技术是指其技术原理和使光机电一体化产品得以实现，使用和发展的技术。