浅谈机电一体化技术及发展趋势.doc

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1、浅谈机电一体化技术及发展趋势浅谈机电一体化技术及发展趋势【摘要】机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。本文简述机电一体化技术的基本情况，综述国内外机电一体化技术的现状，分析机电一体化技术的发展趋势。【关键词】机电一体化；核心技术；发展趋势现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了口大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。1机电一体化概

2、述机电一体化是指在机构的主功能、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。机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机

3、电一体化产品。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延仲，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。2机电一体化的核心技术2.1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，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。2.2计算机与信息技术：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。2.3系统技术：即以整体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

4、互关联的若干功能单元，接II技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。2.4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。2.5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。2.6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。3机电一体化的发展进程3.1数控机床问

5、世：1952年美国第1台数控铳床问世。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段，尤其是在1999年后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。3.2微电子技术的发展：微电子技术是电子信息产业的基础和心脏。它的发展，大大推动了航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术及家用电器产业的迅猛发展。在我国，已经把电子信息产业列为国民经济的支拄产业。如今，微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。集成电路是微电子技术的核心，已发展到超大规模和甚大规模、深亚微米（0・25iini）精度和可集成数百万

6、晶体管的水平，现在已把整个电子系统集成在一个芯片上。人们认为：微电子技术的发展和应用使全球发生了第三次工业革命。随着高性能甚至新型器件的不断出现，乂进而促进微电子技术和整个电子信息产业乃至整个世界发生更加深刻的变化。3.3可编程序控制器(PLC)的应用于工业：70年代是PLC崛起，并首先在汽车工业获得大量应用。80年代是它走向成熟，全而釆用微电子及微处理器技术。90年代乂开始了PLC的第三个发展时期。90年代后期进入了笫四阶段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，釆用开放的通信接II,如以太网、高速串口；采用各种相关的国际工业标准和一

7、系列的事实上的标准；从而使PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统，正随着计算技术、通信技术和编程技术的发展，趋向于建立同一硬件平台,运用同一个操作系统、同一个编程系统，执行不同的DCS和PLC功能。这就是真正意义上的EIC三电一体化。3.4激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现：以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术，它集中了I古I体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就，成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科，对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。4机电…体化的发展趋势2.1