機電一體化論文1

　　摘要：全球經(jīng)濟不斷的發(fā)展，科技也在不斷的進步，為了減少資源壓力，機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用越來越多，已然成為了我國工業(yè)生產(chǎn)的一種動力，促使我國工業(yè)生產(chǎn)水平不斷地提高，機電一體化是一個綜合性的技術(shù)，它融合了計算機、機械自動化等技術(shù)的優(yōu)勢，將兩者的優(yōu)勢完全地展現(xiàn)出來。在智能制造的生產(chǎn)過程中應(yīng)用機電一體化技術(shù)是智能制造的發(fā)展方向，機電一體化的的使用可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：機電一體化；智能制造；應(yīng)用研究

　　引言：

　　機電一體化技術(shù)是一個十分具有高科技性能的技術(shù)，它結(jié)合了計算機與機械自動化，讓機械工程有了質(zhì)的變化。在這個科技發(fā)達的時代，機電一體化已經(jīng)成為了機械工程的主流技術(shù)。應(yīng)用于智能制造生產(chǎn)中對我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展有著巨大影響，讓工業(yè)生產(chǎn)更加智能化，更加人性化。本文主要就機電一體化在智能制造中的應(yīng)用進行了簡單地闡述，希望能夠?qū)σ院蟮臋C械一體化在智能制造中的發(fā)展有所幫助。

　　1智能制造的含義

　　智能制造主要是兩方面的內(nèi)容，一方面是智能制造技術(shù)，另一方面是智能制造系統(tǒng)。智能制造技術(shù)主要是指技術(shù)人員通過利用計算機模擬系統(tǒng)進行分析，節(jié)省人力，節(jié)省資源。智能制造可以集成應(yīng)用，也可以作為智能制造模式展現(xiàn)的主要載體，對社會生態(tài)學(xué)有著重要影響，借助計算機實現(xiàn)人工智能的控制，讓設(shè)計加工管理等各個階段都能實現(xiàn)人工智能化，知識體系在智能制造中的注重度較高，所以智能制造將會引領(lǐng)著未來社會的工業(yè)生產(chǎn)的潮流，為工業(yè)生產(chǎn)的進一步發(fā)展作出貢獻。

　　2機電一體化的優(yōu)勢分析

　　機電一體化是一種工作效率高，生產(chǎn)能耗低的技術(shù)。它還可以提高工作精度，降低生產(chǎn)強度，并且還方便設(shè)備的維護和管理。機電一體化的應(yīng)用提高了工業(yè)生產(chǎn)的機械自動化水平，減少了企業(yè)生產(chǎn)中的人工數(shù)量，并且對工人的工作強度也減少。在實際的生產(chǎn)中，工人操作可能會出現(xiàn)疲勞，而機器不會，只要工作熟練地掌握了機械設(shè)備的操作技術(shù)，就能省時省力地進行生產(chǎn)。機電一體化不僅可以機械自動化生產(chǎn)，還能自動檢查設(shè)備，可以說是對人工的工作提供了巨大的幫助。所以說是科技決定著生產(chǎn)，從機電一體化這一種技術(shù)中就可以看出來。并且機電一體化所需要的能耗低，這就很滿足可持續(xù)發(fā)展的理念。為社會的可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟的提高做出了巨大貢獻。

　　3機電一體化技術(shù)在智能制造中的具體用應(yīng)用

　　3.1應(yīng)用于數(shù)控生產(chǎn)中

　　在我國的機電一體化的生產(chǎn)過程中，最開始是應(yīng)用在數(shù)控加工技術(shù)中，這就對我國機械制造水平的提高有著巨大的影響。由于機械制造的發(fā)展水平直接會關(guān)系著工業(yè)生產(chǎn)制造的水平，這樣就對機電一體化有了更高的要求，數(shù)控生產(chǎn)對智能制造控制系統(tǒng)的要求是十分嚴格，要嚴格的控制加工精度，將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控中去，這樣就可以大大地提升機械的加工精度和加工效率。所以機電一體化技術(shù)對于數(shù)控生產(chǎn)是十分重要的，利用機電一體化技術(shù)就可以為數(shù)控生產(chǎn)提供重要的依據(jù)。

　　3.2應(yīng)用于自動生產(chǎn)線和自動機械中

　　目前大多數(shù)企業(yè)都已經(jīng)將機電一體化技術(shù)應(yīng)用大自動生產(chǎn)線中，并且利用自動生產(chǎn)機械進行生產(chǎn)。通過借助計算機進行自動控制，從而實現(xiàn)在整個生產(chǎn)過程中的全面控制。由于自動生產(chǎn)線和自動化機械應(yīng)用的范圍十分廣泛，在一些產(chǎn)品上都實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)線。智能制造產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中主要是依據(jù)計算機的控制系統(tǒng)進行融合，并且有序的將生產(chǎn)融入到制造系統(tǒng)中，實現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備和計算機設(shè)備的一體化管理，這樣就可以將機電一體化更好的應(yīng)用到具體的生產(chǎn)中。

　　3.3應(yīng)用智能機器人的生產(chǎn)

　　在如今智能機器人是機電一體化技術(shù)在智能制造應(yīng)用中最為先進的，它結(jié)合了眾多的先進技術(shù)，是一種多學(xué)科技術(shù)結(jié)合作用生產(chǎn)的新型成果。機器人在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)中作為研究重點，它的各種技術(shù)都應(yīng)該是最為先進的，我國在機器人的研究方面已經(jīng)取得了一定的成績，在提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加強度上都有進步。在工業(yè)中的機器人在具體的應(yīng)用中具有很大的優(yōu)點，可以甄別信息資料，還可以快速地完成人工完成較慢的工作流程，并且機器人的生產(chǎn)精準度高，能夠完成復(fù)雜的工作。智能機器人也可以運用到軍事生產(chǎn)的制造過程中，得到了多方的認可。

　　結(jié)語：

　　總之，機電一體化對中國工業(yè)的發(fā)展具有重大的影響，所以機電一體化在工程機械中的應(yīng)用要予以重視。在智能制造方面的大規(guī)模應(yīng)用可以足夠證明機電一體化的重要性，將其在制造行業(yè)的運用不斷進行優(yōu)化，專注技術(shù)層面的更新，提高在智能制造方面的的應(yīng)用。在應(yīng)用機電一體化技術(shù)的同時，我們要注重工程設(shè)備的管理，保證機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，這樣才可以發(fā)揮機電一體化的真正作用與實力。

　　參考文獻

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機電一體化論文2

　　摘要：分析了煤礦工程機械控制中機電一體化的應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合采煤機滾筒自適應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)特性研究了機電一體化的應(yīng)用價值，并集中闡釋了其具體的應(yīng)用路徑。機電一體化在煤礦工程機械控制中的應(yīng)用，不僅能有效地降低能耗，也能一定程度上提高生產(chǎn)效率。

　　關(guān)鍵詞：煤礦工程機械控制機電一體化現(xiàn)狀應(yīng)用

　　引言

　　近幾年，我國煤礦工程項目呈現(xiàn)出逐步完善的發(fā)展態(tài)勢，多數(shù)礦井內(nèi)部的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)開始設(shè)置相關(guān)組態(tài)軟件，能在提升整體使用效率的基礎(chǔ)上，維護管控效果和運行質(zhì)量。然而，在設(shè)備運行過程中，由于設(shè)備本身具有一定的復(fù)雜性，使得礦井結(jié)構(gòu)的工作系統(tǒng)組態(tài)軟件需要實現(xiàn)全面升級，為煤礦工程機械控制中機電一體化的應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)[1]。

　　1煤礦工程機械控制中機電一體化應(yīng)用系統(tǒng)

　　1.1機械電液比例閉環(huán)控制系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)主要由電子結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、機械化放大系統(tǒng)組成。兼?zhèn)潆姎饧夹g(shù)以及電子技術(shù)，能按照比例控制機械控制項目的液流方向，尤其是采煤機。系統(tǒng)中，PID控制器是主要的運算工具，能對給定值進行比例分析，并能有效分辨不穩(wěn)定性和自適應(yīng)性。本文介紹的煤礦機械控制設(shè)備采煤機，其之所以能實現(xiàn)一體化，主要是借助電液比例閉環(huán)控制系統(tǒng)，并且建構(gòu)采煤機滾筒和液壓缸控制單元。對調(diào)高系統(tǒng)進行分析，利用公式ΔH=L1[sin（漬1+漬）-sin漬1]，為了求解滾筒調(diào)高參數(shù)，需對搖臂長度L、初始夾角漬1和轉(zhuǎn)動角度漬進行分析。并且，要結(jié)合液壓缸力平衡方程md2Ndt2+Bdxdt+Fz=P1A1-P2A2建立更加有效的干擾力分析模型，從而確保采煤機滾筒正常運行。除此之外，在對電液位置進行判定時，煤礦工程機械控制中機電一體化結(jié)構(gòu)能結(jié)合公式kv=klkfksv/Ap等對系統(tǒng)開環(huán)增益有明確的判定，從根本上維護支護設(shè)備運行效率和實際經(jīng)濟價值。除此之外，對電液比例系統(tǒng)的特性進行系統(tǒng)化仿真，主要是發(fā)揮矩陣運算和圖形可視化的優(yōu)勢，能對其進行動態(tài)響應(yīng)分析和靜態(tài)特性分析，從而合理性選擇仿真數(shù)學(xué)模型，確�？刂葡到y(tǒng)運行效果最優(yōu)化。將結(jié)構(gòu)以及控制參數(shù)調(diào)整在規(guī)定的范圍內(nèi)，從而集中修正。一方面，在系統(tǒng)動態(tài)化響應(yīng)分析系統(tǒng)中，結(jié)合閉環(huán)傳遞函數(shù)對圖形和單位階躍響應(yīng)展開分析，系統(tǒng)中相關(guān)穩(wěn)定裕量要在規(guī)定的范圍內(nèi)，相位裕量約為91.5°、剪切頻率約為75rad/s等，從而對控制系統(tǒng)輸出無差別輸入結(jié)構(gòu)進行分析，整合低頻段要求就能對相關(guān)函數(shù)的幅值予以處理，保證校正環(huán)節(jié)能發(fā)揮其本質(zhì)優(yōu)勢，從根本上維護信號的處理水平和整體效果。另一方面，要對系統(tǒng)的靜態(tài)特性進行分析對誤差予以判定，結(jié)合靜態(tài)誤差，就能對液壓缸的運行速率展開多元化分析，避免整機運行不暢，從而提高安全性。只有從根本上維護系統(tǒng)一階時效性，才能為后續(xù)信號傳遞和跟蹤提供保障，確保系統(tǒng)能按照標準化流程有序運行。

　　1.2機械液壓控制系統(tǒng)

　　在液壓控制系統(tǒng)中，液壓伺服控制系統(tǒng)、液壓比例控制系統(tǒng)等能對壓力以及流量等參數(shù)進行集中分析和管理，結(jié)合不同控制元件，形成有效的機械控制體系，維護一體化項目的實效性。一方面，伺服閥結(jié)構(gòu)，滯環(huán)為0.1%~0.5%、中位死區(qū)為0、寬頻為100~500Hz、過濾精度為13/9~18/14，主要被應(yīng)用在煤礦工程機械控制的閉環(huán)系統(tǒng)中。另一方面，比例閥結(jié)構(gòu)，主要是帶電反饋比例閥，滯環(huán)為0.3%~1%、中位死區(qū)為±5%~20%、寬頻為10~70Hz、過濾精度為16/13~18/14，主要應(yīng)用在煤礦工程機械控制的開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)速度控制系統(tǒng)中。值得一提的是，在對比例方向流量閥進行統(tǒng)籌分析后，能繪制穩(wěn)態(tài)特性圖形。

　　2煤礦工程機械控制中機電一體化的系統(tǒng)設(shè)計

　　為了進一步提高煤礦工程機械控制項目中機電一體化的運行效率，要對不同機械進行系統(tǒng)升級校正處理，本文對采煤機滾筒自適應(yīng)調(diào)高系統(tǒng)進行處理，主要針對的就是校正處理機制。首先，要對PID校正原理進行分析，PID是機電一體化項目中的基本控制器，動態(tài)化方程為滋PID=滋P+滋I+滋D=1啄（e+1T∫edt+TDdedt），對比例單元、積分單元以及微分單元進行組合處理。PID調(diào)節(jié)校對原理示意圖見圖3。其次，要對調(diào)節(jié)流程進行分析，在進入調(diào)節(jié)機制后，要結(jié)合系統(tǒng)給定值對采樣值進行偏差計算，有效控制系統(tǒng)運行效率，維護煤礦工程采煤機機械一體化效率，確保在不改變控制量的基礎(chǔ)上，有效維護運行過程的穩(wěn)定性。最后，在設(shè)備運行過程中，借助調(diào)節(jié)系統(tǒng)對額定電流、電控功率等參數(shù)進行判定，結(jié)合P=12Ia2R，保證整體工作的可靠性，從而有效建構(gòu)數(shù)�；旌舷到y(tǒng)。不僅要對積分時間常數(shù)、微分時間常數(shù)、比例系數(shù)等進行判定，也要對系統(tǒng)空載和帶載聯(lián)調(diào)效果予以分析，完善周期內(nèi)指令的分析水平。正是由于積分環(huán)節(jié)的核算，能減少一體化機械設(shè)備運行誤差，完善系統(tǒng)跟蹤效果。

　　3結(jié)語

　　煤礦工程機械控制中機電一體化具有一定的研究價值，相關(guān)部門要結(jié)合實際需求建立健全完整且有效的管控措施，維護管理標準和管理需求，在提高工作效率的基礎(chǔ)上，保證成本管控效果的最優(yōu)化，實現(xiàn)煤礦工程機械控制中機電一體化項目的可持續(xù)發(fā)展目標。

　　參考文獻

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機電一體化論文3

　　1 機電一體化的概念及其發(fā)展現(xiàn)狀

　　1. 1 機電一體化的概念

　　機電一體化顧名思義即指將工業(yè)機械技術(shù)與電子化信息技術(shù)予以有效結(jié)合、統(tǒng)一的綜合性技術(shù)，具體來說，機電一體化的內(nèi)容包括機械主要的生產(chǎn)、制造功能與計算機信息的數(shù)據(jù)分析與處理功能，通過將電子器材與機械設(shè)備同時納入系統(tǒng)研發(fā)體系當(dāng)中，從而為工業(yè)自動化的實現(xiàn)提供必要的理論價值與實踐經(jīng)驗。就機電一體化的具體組成而言，其組成主要包括兩類，即技術(shù)組成與產(chǎn)品組成。技術(shù)組成即指機電一體化技術(shù)，包括機械技術(shù)、信息化技術(shù)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)等，而產(chǎn)品組成則指通過機電一體化技術(shù)所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品。一般來說，機電一體化在應(yīng)用的過程中，其應(yīng)用目標在于，在已有機械產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工的基礎(chǔ)上，通過加入機電一體化的相關(guān)技術(shù)，著力于研發(fā)新型機電產(chǎn)品，一言以蔽之，即追求工業(yè)自動化的發(fā)展方向。

　　1. 2 機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

　　機電一體化從產(chǎn)生到發(fā)展是一個較為漫長的過程，事實上，在這一概念被日本學(xué)者首次提出之前，在工業(yè)機械生產(chǎn)與加工的實踐活動中，已經(jīng)出現(xiàn)了機電一體化的雛形，即一些機械作業(yè)人員開始無意識地將不同學(xué)科范疇的技術(shù)應(yīng)用與同一種產(chǎn)品的研發(fā)進程當(dāng)中。例如基于機械技術(shù)與電子信息技術(shù)的雷達伺服系統(tǒng)即可被視之為機電一體化的原型之一，而該技術(shù)在第二次世界大戰(zhàn)之中大放異彩，這也從側(cè)面印證了機電一體化技術(shù)在實踐研究中的應(yīng)用價值。20 世紀 70 年代，日本學(xué)者開始提出機電一體化，并對其理論內(nèi)涵予以不斷地豐富完善。經(jīng)過幾十年的發(fā)展研究，到 20 世紀末葉，此時基于微型電子計算機技術(shù)與集成電路的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)迅速地占據(jù)了人們的視野，這就為機電一體化在新時期煥發(fā)出新的生機與活力提供了重要資源。微型電子計算機技術(shù)與集成電路技術(shù)與機械工業(yè)一經(jīng)碰撞，即產(chǎn)生了奇妙的化學(xué)反應(yīng)，并隨之發(fā)生了一場聲勢浩大、影響深遠的機電一體化技術(shù)革命。當(dāng)前是科技全球化的歷史發(fā)展新紀元，在經(jīng)歷過上世紀的技術(shù)革命之后，如果機電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)拓展到了生產(chǎn)、生活的方方面面，包括復(fù)印機、打印機、洗衣機、冰箱、工業(yè)機器人在內(nèi)的產(chǎn)品都是基于機電一體化的技術(shù)才能出現(xiàn)的新產(chǎn)品。這說明，當(dāng)前機電一體化不僅對人們的生活造成了極大的積極影響，同時對于產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化發(fā)展、社會進步穩(wěn)定、國家繁榮昌盛等都具有重要的意義。

　　2 機電一體化的未來發(fā)展展望

　　由于機電一體化技術(shù)得以存在的目的是為了追求更為高效、快捷的生產(chǎn)制造方式，這就不難對機電一體化的未來發(fā)展目標予以宏觀上的展望，即機電一體化在未來發(fā)展過程中，其追求方向是更加智能、產(chǎn)品更富有彈性、內(nèi)容更加豐富、與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的聯(lián)系更加緊密。具體來說，可以從以下四個方面來具體論述：

　　2. 1 機電一體化系統(tǒng)的智能化發(fā)展

　　智能化即指對生產(chǎn)設(shè)備與操作系統(tǒng)提出更高的要求，要求其能夠以人工智能的方式來滿足機電生產(chǎn)的諸多要求，通過不斷應(yīng)用生理學(xué)、計算機科學(xué)、通訊技術(shù)、集成電路技術(shù)等諸多方式，來不斷提高機電一體化系統(tǒng)在運行過程中的穩(wěn)定性與靈活性，從而不斷確保系統(tǒng)功能在運行過程中的高效與創(chuàng)新能力。當(dāng)前人工智能的技術(shù)已經(jīng)獲得了飛躍性地提升與發(fā)展，將人工智能技術(shù)與機電一體化技術(shù)進行有機結(jié)合，能夠幫助系統(tǒng)完成更為嚴格的生產(chǎn)加工任務(wù)，從而實現(xiàn)更高的控制目標。

　　2. 2 機電一體化系統(tǒng)的柔性化發(fā)展

　　所謂機電一體化的柔性化發(fā)展，即同時對機電一體化產(chǎn)品與機電一體化應(yīng)用者提出了更高的要求。這種要求具體體現(xiàn)在兩個方面，第一，對于機電一體化產(chǎn)品，要求該產(chǎn)品在自身的生產(chǎn)、制造、加工過程中具有更高的靈活性和適應(yīng)性，能夠依據(jù)市場相關(guān)信息與企業(yè)自身的生產(chǎn)加工能力來進行品種、數(shù)量、質(zhì)量上的及時調(diào)控； 第二，對于機電一體化應(yīng)用者即相關(guān)的設(shè)備器材管理者而言，管理者在產(chǎn)品設(shè)計的過程中必要將不同類型的新型技術(shù)納入產(chǎn)品設(shè)計的綜合討論范圍之后，通過不斷嘗試機電一體化的相關(guān)技術(shù)，從而實現(xiàn)簡化產(chǎn)品生產(chǎn)與加工的目的。

　　2. 3 不斷豐富機電一體化的內(nèi)容

　　豐富機電一體化的內(nèi)容，即指機電研究人員應(yīng)當(dāng)不斷拓展該技術(shù)在應(yīng)用與研究上的深度和廣度，不斷發(fā)揮創(chuàng)新精神，為機電一體化技術(shù)增添新的內(nèi)容。以光機電一體化技術(shù)為例，它在機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上摻雜了光學(xué)技術(shù)的內(nèi)容，強調(diào)以高新技術(shù)來對高新產(chǎn)品予以生產(chǎn)加工。光機電一體化技術(shù)下的產(chǎn)品具有高質(zhì)量、長使用壽命、操作便捷、予以攜帶等優(yōu)勢特點，是當(dāng)前機電一體化的重要發(fā)展方向之一，具有很高的發(fā)展?jié)摿εc經(jīng)濟效益。

　　2. 4 機電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)深化發(fā)展

　　互聯(lián)網(wǎng)時代的到來使得全行業(yè)同時面臨著巨大的機遇與挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用與創(chuàng)新發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)前企業(yè)在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟的關(guān)鍵性戰(zhàn)略措施之一，對于企業(yè)自身的發(fā)展壯大而言，無論是企業(yè)內(nèi)部的信息化管理，還是市場環(huán)境下的戰(zhàn)略競爭目標抉擇，都離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用與支撐。因此，機電一體化技術(shù)在未來的進一步發(fā)展依然離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深化。通過確保機電產(chǎn)品自身的網(wǎng)絡(luò)化特征，再借助與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的輔助，企業(yè)在獲取市場核心競爭力的道路上其難度將會大大降低。另一方面，由于當(dāng)前基于網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的遠程控制技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)成為現(xiàn)代都市生活的新寵兒，此時不失時機地將機電一體化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)繼續(xù)緊密結(jié)合，將有利于企業(yè)迅速打開市場空白并在最短的時間內(nèi)搶占最多的市場資源，既滿足了都市人群享受高科技產(chǎn)品、智能化服務(wù)的時代新要求，也實現(xiàn)了自身經(jīng)濟效益與社會效益的雙贏。

　　3 結(jié)語

　　機電一體化技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的持續(xù)研究與探索，而社會進步與人們對生活水平提出更高的要求則直接推動了機電一體化技術(shù)的進一步發(fā)展。另一方面，機電一體化技術(shù)同時又對科研工作與社會進步起到了明顯的反作用，這說明新時代以來，機電一體化作為一種富有生機與活力的跨學(xué)科綜合性應(yīng)用技術(shù)，對于工業(yè)自動化建設(shè)、城市化水平的提高、傳統(tǒng)工業(yè)建設(shè)掛念的革新等都具有重要的影響作用，隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展革新，未來的某一天，全人類都能夠真正地共享機電一體化技術(shù)的實踐成果。

　　參考文獻

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