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機電一體化綜述范文1
【關鍵詞】機電一體化；綜合采煤設備；現狀；應用情況；相關技術
引言
從80年代開始，西方發達國家就已經研究和推廣了機電一體化在綜合采煤設備中的使用，這些國家以微電子技術為前提，以計算機先進技術為核心，大量運用自動化技術推動機電一體化技術在綜合采煤機械設備中的廣泛應用，大力發展了本國的煤炭工業。此外，這些發達國家在設備運行方面，設備的全自動化監控水平也在逐漸完善。但是就我國目前形勢來看，我國煤炭企業機電一體化技術和西方發達國家還存在一定的差距。因此，加大對綜合采煤機械設備機電一體化的研究力度有著重要的意義。本文針對我國現階段機電一體化在綜合采煤設備中的應用情況進行研究分析，探討改進綜合采煤機械設備的相關技術，為我國煤炭企業加大機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用提供參考資料。
一、我國綜合采煤設備機電一體化的現狀
我國煤炭行業有一定程度的發展，尤其是近幾年煤炭的產量出現了大幅度的提高。隨著科技的飛速發展，國家綜合采煤設備的技術水平也得到了提升，國產采煤設備比重逐年呈高速上漲趨勢。為了進一步滿足煤礦行業的高效高產要求，綜合采煤設備應用計算機技術與微電子技術能夠整體提升采煤設備的技術水平、工作效率與易維護性能。
雖然我國綜合采煤設備機電一體化技術有了一定程度的發展，但是和國際先進煤炭企業還存在較大的差距。我國國家科研院和廠商合作研制出了交流型電牽引綜合采煤機，但是其中的電氣關鍵技術還是從國外引進過來的。此外，重型工作面刮板的運輸設備等還處于研究狀態，微機控制軟啟動系統并不具有綜合采煤設備工況的故障檢測功能?？傊覈C合采煤設備機電一體化還處于起步極端[1]。
二、機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用情況
為進一步提高煤礦生產的工作效率和安全性，我國一些煤礦企業不斷對綜合采煤設備的進行技術的改進。采煤機采用電力電子技術和微電子技術從液壓牽引轉變為直流型電牽引，提高了牽引的速度，也克服了液壓部件難以避免的技術缺點。隨著科學技術的進一步發展，交流變頻型電牽引系統逐漸取代直流型電牽引系統，使得采煤機采煤速度得到了大大的提升，采煤機的可靠性和工作效率也得到了提升。此外，隨著微電子技術和信息科技的發展和應用，采煤機的監控系統得到了改善，提高了綜合采煤設備的自動化技術水平。使得綜合采煤設備具備了：自動管理、監控工況、診斷故障、采集和整理數據、人機對話、故障報警等功能。
機電一體化技術在綜合采煤設備中也得到了廣泛的應用，提高了設備的性能和功效。機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用體現在：增強了一些自動化操作的功能與自動化調節的功能，使得采煤設備的可靠性能得到提高。利用自動化診斷和停電措施等先進技術后，改善了綜合采煤設備的操作性能，具備了不同程度的自動化監控功能、自適應能力和智能化等；使得設備結構更加簡單化。因為交流型機電利用的是微機控制，使其具備了直流電機的調速功能，還具備了結構簡單、可靠性高、機械光量小、工作效率高等特征。生產綜合采煤設備方式朝著柔性化和自動化的方向發展和改進。電子技術的大量應用，使得綜合采煤設備的檢測盒控制水平得到了提升，提高了自動化的程度、診斷設備故障的能力和監控檢測水平[2]。
三、綜合采煤設備的改進和相關技術的探討
（一）綜合采煤設備的改進
綜合采煤設備具備重型化、強功能化、大功率化、高性能化等特征。而高效高產的綜合采煤設備技術將會朝著大功率采煤機、交流型電牽引、智能化監控檢測、強功能化和軟啟動的運輸機、高操作阻力和電液控制的液壓支架等方面改進[3]。
（二）相關技術的探討
（1）檢測傳感器
對檢測傳感器的研究包括電流電壓、功率測定、電機溫度、油液壓力、油液溫度、液位高度、牽引速度、電液閥等主要方面，但是還是存在著不同程度的問題。企業需要加大對核心部件的研制力度，例如：采煤機機身的傾角、擺臂角、牽引速度、牽引力、移動方向、煤礦和巖石的分離等。此外，煤礦企業需要進一步提高設備傳感器的結構性能、測量的精度與測量可靠性。
（2）監控裝置
在研究檢測傳感器的同時，企業也要加大對綜合采煤設備的控制性能和維護能力的研究力度、檢測各種工況參數的不同，在通過微電子計算機處理和運算后，需要按照預設動作值進行相應的維護動作。此外，當機組出現故障時，結合井下工作的實際情況，依靠光和聲發出警示信號，顯示故障的具體部位和故障的性質，對于這些過程的完成需要利用微機控制。
利用微機軟件系統具備運算簡便、靈活性強等特征，且對綜合采煤設備實行智能化和自動化功率管理。企業需要進一步研究對采煤機擺臂的自動化調高控制技術。
（3）監控工況與故障診斷
采用計算機技術和微電子技術診斷采煤設備是否存在故障，保障采煤設備能夠進行自動化診斷和自適應。對監控工況與故障診斷的研究主要包括：綜合采煤設備的故障診斷裝置、采煤機的綜合工況監控裝置、采煤機故障診斷系統、刮板運輸設備的故障診斷等內容[4]。
四、結語
隨著科技的進步和機電一體化技術的發展，以微電子技術、計算機技術、電力電子技術為核心，并具備多種傳感設備的監控檢測與故障診斷設備成了先進綜合采煤設備的特征。企業要加大機電一體化技術在綜合采煤中的應用力度。
參考文獻：
[1]劉丹陽，李齊森，孫振華. 芻議機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用 [J].天津商學院學報，2011，10（03）：121-145.
[2]王云霞，趙永良.試論機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用 [J].黑龍江科技信息，2010，22（09）：112-130.
機電一體化綜述范文2
關鍵詞：機電一體化 機械制造 應用現狀發展趨勢
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，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展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。
一、機電一體化概述
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。
二、機械制造技術的發展
在現代制造系統中，數控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體。機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。
三、機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段：
(1).20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。
由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
(2).20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。
(3).20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。 轉貼于 中國論文下載中心
四、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：
1.智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。
2.模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情
3.網絡化
網絡化由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
4.微型化
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。
5.環?；?/p>
機電一體化綜述范文3
關鍵詞：電動機閥門 繼電器保護 機電一體化技術總結
1 機電一體化技術發展歷程及其趨向
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，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1 機電一體化技術發展歷程
1.數控機床的問世，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''帶來勃勃生氣；
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"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.
1.2 機電一體化發展趨向
1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數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。數字化要求機電一體化產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。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
2智能化
即要求機電產品有一定的智能，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接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、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展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
3 模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產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、變頻調速電機一體的動力驅動單元；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，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。
2、機電一體化技術的主要應用領域
2.1數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。 開放性設計，即硬件體系結構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。
WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。
能實現多過程、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中去。系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。
2.2計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。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”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
3 機電一體化中繼電器保護的現狀與發展
電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。
建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術[1]，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術，建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。
機電一體化的發展歷程見證了人類走向了高科技的時代，機電一體化化的發展趨勢見證了人類對于高智能化的向往。
4 結語
機電一體化不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發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展前景也將越來越光明。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為：計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。
參考文獻：
[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京：科學出版社，2004；
[2]李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社，2003；
[3]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社，2004；
[4]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化，2006；
機電一體化綜述范文4
關鍵詞：機械工業 機電一體化 數控 模塊化
中圖分類號：TH 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2013）05-0199-02
現代科學工程技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的工程技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子工程技術和計算機工程技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的工程技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
一、機電一體化的核心工程技術
機電一體化包括軟件和硬件兩方面工程技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：
（一） 機械本體工程技術
機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。
（二） 傳感工程技術
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測工程技術。
（三） 信息處理工程技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。
（四） 驅動工程技術
電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
（五） 接口工程技術
為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，工程技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
（六） 軟件工程技術
軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機電一體化工程技術的主要應用領域
（一） 數控機床
數控機床及相應的數控工程技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：
1、 總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。
2、 開放性設計，即硬件體系結構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。
3、 WOP工程技術和智能化。系統能提供面向車間的編程工程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
4、 大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。
5、 能實現多過程、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中去。
6、 系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。
7、 以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。
（二） 計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。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”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。
（三） 柔性制造系統（FMS）
柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。
三、機電一體化工程技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新工程技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：
（一） 智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。
（二） 系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。
（三） 微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械工程技術、微電子工程技術和軟件工程技術，是機電一體化的一個新的發展方向。
（四） 模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。
（五） 網絡化
網絡工程技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。
（六） 綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。
綜上所述，機電一體化工程技術是眾多科學工程技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
參考文獻：
[1]李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社，2003.
[2]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社，2004.
[3]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化，2006（6）.
機電一體化綜述范文5
關鍵詞：機電一體化；概念；現狀；發展趨勢
一、機電一體化的概念與由來
人類進入了一個新的世紀──21世紀?；仡欉^去的20世紀，人類的經濟和科學技術發展成果超過了過去所有世紀的總和。傳統的學科正在脫胎換骨，新的學科不斷問世，技術的融合程度比任何一次技術革命都高。機電一體化技術產生于這一背景之下，自然符合科技發展的規律，也是機械學科發展的必然結果。“機電一體化”這一技術術語最初來源于日本學術界，他們根據英文的Mechanics（機械學）和Electronics（電子學）兩詞，組合出Mechantronics一詞，日文諧音記作“夕力卜口二少又”，其表意漢字為“機電一體化”,Mechantronics一詞從學科角度可以翻譯為“機械電子學”，我國科技界也經常直接使用“機電一體化”作為漢語的表達詞匯。
一般認為，機電一體化是以機械學、電子學和信息科學為主的多門技術學科在機電產品發展過程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術學科。這里面包含了三重含義：首先，機電一體化是機械學、電子學與信息科學等學科相互融合而形成的學科。其次，機電一體化是一個發展中的概念，早期的機電一體化就像其字面所表述的那樣，主要強調機械與電子的結合，即將電子技術“溶入”到機械技術中而形成新的技術與產品。隨著機電一體化技術的發展，以計算機技術、通信技術和控制技術為特征的信息技術“滲透”到機械技術中，豐富了機電一體化的含義，現代的機電一體化不僅僅指機械、電子與信息技術的結合，還包括光（光學）機電一體化、機電氣（氣壓）一體化、機電液（液壓）一體化、機電儀（儀器儀表）一體化等；最后，機電一體化表達了技術之間相互結合的學術思想，強調各種技術在機電產品中的相互協調，以達到系統總體最優。換句話說，機電一體化是多種技術學科有機結合的產物，而不是它們的簡單疊加。
二、機電一體化的發展現狀
與其它科學技術一樣，機電一體化技術的發展也經歷了一個較長期的過程。有學者將這一過程劃分為萌芽階段、快速發展階段和智能化階段三個階段，這種劃分方法真實客觀地反映了機電一體化技術的發展歷程。
“萌芽階段”指20世紀60年代以前的時期。在這一時期，人們在機械產品的設計與制造過程中總是自覺或不自覺地應用電子技術的初步成果來改善機械產品的性能，特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，出現了許多性能優良的軍事用途的機電產品。這些機電結合的軍用技術在戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復和技術的進步起到了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代到80年代為第二階段，稱之為“快速發展階段”。在這一時期，人們自覺地、主動地利用3C技術的成果創造新的機電一體化產品，3C技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；②機電一體化技術和產品得到了極大發展；③各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。
從20世紀90年代開始的第三階段，稱之為“智能化階段”。在這一階段，機電一體化技術向智能化方向邁進，其主要標志是光學、通信技術等領域進入機電一體化，同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，并取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的發展趨勢
隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，目前正向光機電一體化技術（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向發展，應用范圍愈來愈廣。
機電一體化技術具體包括以下內容：
（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，實現結構上、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。在機電一體化系統制造過程中，經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、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
（3）系統技術
系統技術即以整體的概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，它是實現系統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，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，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、檢索等。
（5）傳感檢測技術
傳感檢測技術是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗，它是機電一體化系統達到高水平的保證。
（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，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。
四、結語
綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻：
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［2］潘忠堂．淺析傳感器技術是機電一體化的一項關鍵技術．機械電子工程，1998(1)：13-17,39
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機電一體化綜述范文6
【關鍵詞】機電一體化；發展趨勢
隨著我國經濟和科學技術的快速發展，在各個領域都不同程度的實現了機電一體化，現階段我國工業機械技術的主要方向就是實現機電一體化，機電一體化設備是機電一體化的主體。
所謂的機電一體化技術，就是能夠融合機械技術、微電子技術、電工、電子技術、接口技術、傳感器技術、信號處理技術等多個方面的內容，有效應用在實際工程中的復合性綜合技術。這種綜合技術則是在上述多方面的融合，而不僅僅是簡單的機械技術與電工、電子技術的疊加和拼湊。相比于之前的機械電氣化來說，這是不同的概念，主要涉及到技術和產品兩個內容?？梢钥闯?，對于機電一體化產品來說，能有效體現出人的肢體和手的進一步延伸要求，也能體現出對于人的思維和頭腦進一步發展，智能化則是其最為突出的特點。機電一體化設備則可以涵蓋了現代的自動化生產設備。
一、機電一體化技術應用領域探討
1、在數控機床中的應用分析
數控機床以及相關技術已經發展超過30多年的時間，在涉及到數控機床的各個方面都有著大幅度的提高，表現在具體的操作、功能、控制精度等方面，也經過發展具有了多種的結構形式，包括模塊化、總線式以及緊湊型的結構，一般來說，都是采用了多總線、多CPU的體系結構；為了有效保證用戶的使用效益，能夠保證硬件體系結構功能模塊的開放性設計，能有效滿足相關的接口標準，具有較強的兼容性和層次性。
2、在機械制造業中的應用分析
對于傳統機械制造業來說，往往在競爭中更多體現出一定在產品結構、生產批量以及企業規模方面的內容，主要涉及到如何有效地對于資源利用方面的應用，通過機器代替人力的方式，依靠復雜的專業加工來取代人的技能操作，通過低成本的生產，來實現企業的盈利要求。在進行先進的機械制造業中，則是體現出信息的主導作用，能夠更好地融合相應的先進的制造技術、制造系統、生產模式以及組織管理形式等，這種全新的機械制造業往往具備較強的智能化、虛擬化、網絡化和全球化的特點，同時，還能體現出具有可持續發展的綠色制造的特點。
3、在微型機電化中的應用分析
當前，亞微米級的機械元件通過先進的半導體蝕刻已經成為可能，在實際產品中應用該項技術的情況下，就沒有必要進行相關的機械部分和控制部分的區分，這樣能夠實現真正意義上的融合處理，能夠把傳感器、CPU、執行機構進行有效的融合，能夠具備體積小的特點。所以，可以看出，機電一體化發展過程中，這種微型機械學的發展則是一個重要的方向，微型智能化控制也是發展的一個趨勢，有時候，也稱這種技術為微電子機械系統技術，主要涉及到小于1cm3的機電一體化產品，并且當前正在向著納米級的產品進行研發。
二、機電一體化技術的發展
在未來的應用過程中，有效提升并改造機電一體化技術，能夠更好體現出這門綜合性、交叉性學科的優勢，能夠在更多的領域中得到更好的應用，保證有效進行機電一體化產品的自主設計的開發，保證產品具有較強的競爭力，能具備相關的快速化、自動化以及智能化的特點，使得我國的機電一體化水平大幅度提升，具有較強的市場競爭力。經過分析，機電一體化主要在以下幾個方向具有廣闊的發展情況，先分析如下。
1、系統化
對于機電一體化的發展來說，系統化就是表現為通過更為開放的模式化的總線結構，能夠保證系統體系結構更加完備，能夠實現靈活的組態，并且進行任意形狀的組合和剪裁處理，在這樣的操作中，能夠有效保證協調控制多個系統，實現綜合性的有效管理。另外，還能讓通信功能大大加強，包括RS232 等常用通信方式，除此以外，還能有效實現多系統的通信連網的遠程要求。從未來的機電一體化的發展趨勢中可以看到，人和產品的關系則是更加的注重，在今后的設計中，如何有效地把人的情感和智能融入機電一體化產品中則是最為重要的方面。
2、智能化
在當前，隨著計算機芯片技術的突飛猛進，處理器性能大幅度提高，計算速度越來越高，再加上發展很快的傳感器系統的集成化、以及嵌入式控制技術的進步，這些都為機電一體化產品的智能化發展奠定了基礎。在未來，具有智能型的機電一體化產品能夠有效模擬人腦的智能處理，具有一定的邏輯思維能力，能夠進行一定的判斷推理，能有效代替制造業中的大部分人力勞動。
3、模塊化
在機電產品一體化的過程中，模塊化也是一個發展趨勢，具有非常重要的作用。考慮到從事進行機電一體化開發廠家眾多，這樣就存在不同標準的接口，具體來說，涉及到相關的信息接口、動力結構、電氣接口、以及機械接口等，這則是一項較為復雜和重要的工作，為了能夠有效保證各個單位部件能夠有效工作，應該制定相關的一系列的接口標準，通過模塊化方法，相關企業可有效對于新產品的開發和推廣應用。
4、微型化
微型機電一體化技術中主要涉及到軟件技術、微電子技術以及微機械技術等方面，則是當前較為新型的機電一體化發展方向。一般來說，微電子機械系統都是具備不超過1cm3的結構尺寸，并且朝著納米級進行研發。這樣就能有充分利用其具有運動靈活、體積小、能耗小的特點，具有很強的精細操作的本領，能夠有效保證在工農業、軍事國防、航天航空以及生物醫學方面的應用，能夠完成以往機械產品所不能完成的任務。
5、網絡化
在機電一體化發展過程中，能夠充分體現出網絡技術的飛速發展特點，也使得其產品的網絡越來越強。對于多種類型的機電一體化產品來說，其具有不同網絡連接方式，也能較好適用于基于網絡的各種遠程監控技術。基于遠程監控的終端設備則是有效的一種機電一體化產品。
三、機電一體化設備的調試與故障檢測
1.機電一體化設備不但要注重科學的安裝和合理的調試，而且在平時要進行故障檢測，防止因為一個小的故障導致大的故障，造成安全事故或施工延期的現象出現。在進行設備故障檢測之前，要分析設備運行的情況及設備的主要性能等，而且要利用原始數據信號，使其與設備運行狀態一致，根據設備的種類，在眾多檢測信號中選用能對設備運行情況進行真實反映的信號，檢測其是否有故障產生的征兆，如果檢測有故障的征兆，就要提取出來，并對其運行情況進行分析、識別及判定，也就是故障的診斷階段。
2.根據其診斷結果對其再次故障檢測，查明故障發生的確切位置及發生原因，并制定出解決的方案，將故障及時排除。檢測機電一體化設備故障的方法有很多，比如溫度檢測方法、故障樹分析方法及白診斷方法等。根據設備在發生故障時是否顯示警告信息，將其故障分為兩類，即無指示故障機檢測指示故障。當設備有警告指示時，其故障檢測就可以根據其指示內容進行，根據故障情況指南進行故障排查；當設備沒有警告指示時，既要使用相應的檢測技術及檢測人員的經驗分析故障產生的位置及原因。
結語
綜上所述，機電一體化是施工機械未來的發展方向，也是施工自動化得以實現的一個重要基礎。因此，在建筑機電一體化工程中，進一步加強組織管理、質量管理，依據工程實際情況制定針對性施工方案，不僅可以確保施工的順利進行，在一定程度上還能促進工程施工質量的提高，獲得更多的經濟和社會效益。
參考文獻：
[1] 潘霜威. 機電系統控制技術綜述[J].科教導刊-電子版（中旬），2014，（1）.
