浅谈机电一体化的发展及趋势.doc

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1、浅谈机电一体化的发展及趋势机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。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巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机橛电一体化”为特征的发展扈阶段。一、机电一体化概磙述机电一体化是指在机构离的主功能、动力功能、信息獭处

2、理功能和控制功能上引进赜电子技术，将机械装置与电愀子化设计及软件结合起来所羲构成的系统的总称。机电鄱一体化发展至今已经成为一周门有着自身体系的新型学科晶，随着科学技术的不断发展鲵，还将被赋予新的内容。其核心技术包括：1.机械澹技术:是机电一体化的基础ヲ，机械技术的着眼点在于如辄何与机电一体化技术相适应将，利用其高、新技术来更新孚概念，实现结构上、材料上畜、性能上变更，满足减小重阻量、缩小体积、提高精度、プ提高刚度及改善性能要求。2.计算机与信息技术:其搁中信息交换、存取、运算、积5/5判断与决策、人工智能技

3、术、专家系统技术、神经网络拄技术均属于计算机信息处理贬技术。3.系统技术:即捶以整体概念组织应用各种相舞关技术，从全局角度和系统家目标出发，将总体分解成相｛互关联的若干功能单元，接瞳口技术是系统技术中一个重豉要方面，是实现系统各部分盍有机连接的保证。4.自骞动控制技术:其范围很广，在控制理论指导下，进行系西统设计，设计后的系统仿真é，现场调试，控制技术包括嘌如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校摭正、补偿、再现、检索等。5.传感检测技术:是系统粉的感受器官，是实现自动控搦制、自动调节的关键环节

4、。其功能越强，系统的自动化甄程序就越高。6.伺服传醚动技术:包括电动、气动、枇液压等各种类型的传动装置劈，伺服系统是实现电信号到摭机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制佞质量和功能有决定性的影响肚。二、机电一体化的发展酰进程机电一体化的发展大巅体可以分为三个阶段：1鹣.20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们ぞ自觉不自觉地利用电子技术莴的初步成果来完善机械产品噙的性能。由于当时电子技术港5/5的发展尚未达到一定水平，聆机械技术与电子技术的结合摺还不可能广泛和深入

5、发展,裘已经开发的产品也无法大量娆推广。2.20世纪70善—80年代为第二阶段，可理称为蓬勃发展阶段。这一时版期，计算机技术、控制技术嫂、通信技术的发展，为机电埴一体化的发展奠定了技术基痛础。大规模、超大规模集成┻电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了歌充分的物质基础。3.2污0世纪90年代后期，开始桌了机电一体化技术向智能化ㄝ方向迈进的新阶段，机电一〉体化进入深入发展时期。一汛方面,光学、通信技术等进轸入机电一体化，微细加工技缣术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和跽微机电一体化等新

6、分支；另窦一方面,对机电一体化系统玢的建模设计、分析和集成方鲻法，机电一体化的学科体系颀和发展趋势都进行了深入研缙究。这些研究，使机电一体孜化进一步建立了坚实的基础┨，并且逐渐形成完整的学科┖体系。三、未来机电一体馗化的主要发展方向：1.┱智能化:是21世纪机电一弛体化技术发展的一个重要发缱展方向，是在控制理论的基冲础上，吸收人工智能、运筹字学、计算机科学、模糊数学喳、心理学、生理学和混沌动恂力学等新思想、新方法，模捩拟人类智能，使它具有判断辕推理、逻辑思维、自主决策榱等能力，以求得到更高的控豸制目标。诚然，

7、使机电一体化产品具有与人完全相同的馒5/5智能，是不可能的，也是不酝必要的。但是,高性能、高镂速度的微处理器使机电一体ρ化产品赋有低级智能或者人迸的部分智能，则是完全可能脶而且必要的。2.网络化缱:0世纪90年代，计算机纫技术等的突出成就是网络技隳术。网络技术的兴起和飞速费发展给科学技术、工业生产斡、政治、军事、教育等日常蕤生活都带来了巨大的变革。シ机电一体化新产品一旦研制镇出来，只要其功能独到、质龃量可靠,很快就会畅销全球殡。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。3.微型化:微型化兴起于20世

8、纪80年代末，指馨的是机电一体化向微型机器扣和微观领域发展的趋势。国匡外称其为微电子机械系统(域MEMS),泛指几何尺寸笨不超过1cm3的机电一体省化产品，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，瓠在生物医疗、军事、信息等讶方面具有无可比拟的优势。酿4.环保化:工业的发查达给人们生活带来巨大变化著，一方面，物质丰富，生活埤舒适；另一方面，资源减少器，生态环境受到严重污染。