機電一體化重點范例6篇

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機電一體化重點

機電一體化重點范文1

關鍵詞:機電一體化;電機控制

中圖分類號: TH-39文獻標識碼:A 文章編號:

1機電一體化的發展

機電一體化在20世紀70年代是初始研究探索的時期,此階段研究者通過嘗試各種科學試驗來提高機電器械的運作效率和質量。尤其在第二次世界大戰時期,戰爭促進了電子技術與機械的相互滲透融合,當時目的是為了戰爭服務,而戰爭結束后技術優勢和特點逐漸轉為為民眾服務。加快了使用地區人民生產生活回歸正常軌道。但由于尚處于技術發展的初級階段,性能和質量并不是特別完善,而適合產業發展的外在環境條件尚不充分,因此其進一步發展受到局限。后來網絡通信技術和控制、傳播技術的推廣帶來微型計算機和集成電路等技術的使用等成為了電子技術和機械技術相融合的前提性條件甚至決定性條件,對促進機電一體化事業功不可沒。90年代以后,機電一體化的發展出現新的進程,有一下兩點:第一,學術界同仁始進一步關注機電一體化進程的研究,由此擴展出新的相關學科和研究重點,如出現了光機電一體化以及微機電一體化等等;第二神經網絡技術、光纖技術等新的研究對象興起后為機電一體化技術的推廣傳播提供了技術等方面的支持。

2 機電一體化技術的主要應用領域

目前機電一體化技術應用最廣泛的領域即數控機床和自動機與自動生產線這兩方面。數控機床及相應的數控技術經過 40 年的發展,在功能、操作、結構和控制精度上都有迅速提高,具體表現有:機電一體化采用開放性設計,即硬件體系結構和功能模塊為符合接口標準,應具有兼容性、層次性,能最大限度地提高用戶的收益;機電一體化能實現多過程、多通道控制,即同一臺機床能同時控制或獨立加工多種機床的和多臺機床的能力;機電一體化的應用最終可以將物料搬運、機械手等控制、刀具破損檢測都集成到系統中去;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;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。當前機電一體化技術應用的又一具體體現主要為在國民經濟生產和生活中廣泛使用的各種自動化設備、自動機械及自動生產線等。如:郵政信函自動分撿處理生產線;各種印刷包裝、高速香煙、易拉罐生產線等;這些自動機或生產線中廣泛應用了傳感技術與現代電子技術。近十年來,我國技術水平迅猛增長,已超過了發達國家的水平。

3 機電一體化中的電機控制與保護

電機控制與保護針對的是機電相關設施的維護和保養。它是機電事業強大的后盾和不能忽略的組成部分,它的開發使用是時展的需要也是各國政府大力提倡和推進的一項措施。它的節省能耗的優點使其在各個領域都能發揮作用,并成為經濟發展必須考慮必須重視的重要環節,對它的倡導和規劃符合國情和民生需要,也是我國事業國際化的一項推進因素。

3.1 電機控制保護裝置存在的缺陷

其實現階段在電機控制保護裝置中,各種非期待的狀況都有待處理。比如井下電機控制保護設備中,鼠籠式異步電機的故障率就比較高,占整個電機設備總故障率的一半以上,所以對于井下電機控制而言,可靠的控制保護裝置是保證礦井安全生產的重要因素之一。通常電機保護裝置的原理不外電磁原理或者電熱原理,比如通過熔斷器進行短路保護,或者用熱繼電器進行過載保護等,都是這應用這些原理的典型技術。隨著機械自動化程度漸漸顯現出來,電機設備的運動使用率高,人工的負擔轉嫁于機械設備,而由于啟動時間,電壓,設備開機狀態等影響下機器的損壞率,壽命變短等問題逐漸凸顯出來。電機設備研究人員希望通過長期的調查和試驗找到保護電機保護技術前景何在,得到以下結論:第一,設計之初便要考慮日后的維護保護工作,提前做好計劃安排,從頭到尾進行統籌規劃。第二,拓展設備養護問題胡思路,創新保護裝置,使其發展規模發展思路更加多樣。第三,轉變管理觀察方式方法,在設備運行過程中根據實際情況一切以更好更快為目標,及時將出現的問題處理完,在此,數字化的監管模式因為其高速和全面是目前發展的主要方向。

3.2電機保護控制裝置發展趨勢及前景

電機控制保護現狀是缺乏思路創新和科技創新,近幾年針對這些問題提出一些新的理論方法,期望推進該事業的進一步發展。通過仿真計算和故障建模,并引入突破量、相位量、諧波份量、阻抗量、序份量等多種對電機故障敏感的檢測量進行數據分析,并作相應判斷和分析,把這些工作量提前做好的話,不但可以大大提高保護控制裝置的精度和靈感度,還可以為以后的理論研究提供依據,為今后的突破進展提供依據。新技術的應用與開發(例如在線監測保護控制裝置的應用等)也是電機控制保護裝置的一個重要方面。利用新的技術產品(例如高頻電磁波、位移、振動、紅線、機械、電、熱、光、聲等)和理論對電機的運行進行實時監測,然后根據各種裝置輸出的信息通過計算機進行判斷,把反射的數據進行分類,通過科學的分析和比對確定故障類型和嚴重程度,最后再采取相應的補救措施等,這樣不僅能實現以上各種電機保護控制功能,更重要的是能在故障之前發出預警,達到提前防止故障發生,防患于未然。

電機控制與保護裝置還有一項很重要的發展前景就是積極配套出廠電機保護控制裝置,根據國際質量標準水平發現自己的不足和缺陷,并根據我國現實狀況具體設計規劃,力求適應中國國情。國外一些國家在電機產出后營銷階段會相應贈送或追加配套輔助設施,這種做法對于短期可能會產生效益低下等印象,但長遠說來使購買者得到真正實惠,保證機械運轉效率和質量,提高機械使用壽命,降低資源浪費,我國在這方面明顯做得不夠,致使整個行業發展過慢。所以說我國在這一方面應該像國外積極學習,發展配套運行機制,使得購買效率和使用效率都提高,避免了使用者配置不當引起機器損毀,耐用率低下而花費高昂,一方面使出產者的口碑提高和產品進一步推廣全國乃至世界打下基礎。所以說電機與其保護設備的配套不但能夠促進彼此的使用效果,拓寬了電機事業長遠發展的道路,對整個機電事業的科學化、人文化、世界化都是一個不小的促進。

參考文獻

[1]王濤.論機電一體化與我國的經濟發展[J].中國經貿導刊,2010(15).

[2]楊榮.我國機電一體化發展趨勢研究[J].科技咨詢導報,2007(5).

機電一體化重點范文2

【關鍵詞】機電一體化;機械;煤礦應用

機電一體化是在新時代技術更新的要求下提出的技術應用,即將機械生產連接電腦、互聯網,通過技術軟件的控制實現一體化的自動控制、分析、生產。一體化是有效連接生產和信息的新型技術,能夠及時更新信息和技術,提高生產效率。電子信息技術的加入能夠實現及時更新和實時監控,提高企業的市場競爭力。一改傳統的生產模式,打破舊的生產機制,能夠適應市場和環境的要求,建立能源節約和環境保護型的企業。

一、電子、網絡信息技術在控制煤炭生產的過程中應用

1、實時監控與預警機制。煤礦生產環境復雜、參與生產的機械種類繁多,建立電子網絡的監控系統能夠實時分析運行環境和匯總設備故障問題,及時有效地控制事故發生率。如發生事故時,聯網機制能夠有效定位事故發生點,并及時通知技術部門分析、應對,為進一步的維修提供了參考,縮短維修時間、提高運行效率。

2、節約能源、促進生產。礦井下的通風系統、輸送裝置、升降器械是能耗較大的裝置,若采用變頻起動、電子控制技術,就能節約較預算的三分之一電能,供給更多需要的生產環節。

3、自動化系統的更新。機電一體化一方面是適應了自動化生產的要求,以減少不必要的勞動損耗;另一方面是通過技術員的操作全面控制系統,避免了人為不必要的誤差。

4、電子控制。就國外的生產實例而分析,挖掘和生產系統使用電子控制系統以控制速度時,通常使用自動變速器,即根據實際的負荷情況調整啟動的頻率和輸送的速度,較少了人為控制的不靈活性,能夠通過電子分析精簡了技術生產步驟,使生產趨向自動化的模式。合理的輸送機制能夠保證機器在使用壽命期限內的安全運行,提高了使用效率。減少了復雜的井下作業環境對工人生命安全的威脅,在人力達不到的生產環節中凸顯了遠程遙控的實際作用,技術程序和分析系統能夠實現在無人下礦的環境下的作業。

二、機電一體化技術在采煤機中的應用

機電一體化在采煤環節的使用主要是通過電能引動采煤機,較傳統的液壓技術而言,電能牽引具有很大的優點,通過精簡的電能系統實現牽引、制動。在采煤機發動和升降時,采煤機下降時能夠通過技術設計及時制動,電能強大的驅動力可以忽略煤層角度的影響,能夠使用于傾斜角度大的煤層開采作業,并不用安裝相應的防滑裝置,節省能源、材料的同時也可以提高工作效率,延長機械的使用壽命。電牽引的采煤裝置損耗小,基本消耗是電動機,更換、維修區域較為集中,方便使用后期的檢修。電動裝置比液壓裝置更適應作業環境,反應度強,利用電能制動效率高,其配備裝置簡單、輕便,傳動裝置設計簡單,電能通過裝置轉換后即可實現設備的帶動,電能的裝換效率比傳統的液壓裝置效率高出30%,提高了機械運轉效率,也節約了能源。

目前我國的電牽引裝置經過了研發、改進已逐漸趨于成熟,從上世紀九十年代交流變頻調速的機電裝置的研發使用開始,研究者一直致力于機電技術的研究,解決了各種煤層厚度的基本要求,并設計了強力爬底的相關裝置,經由國外技術院支持和煤炭總院上海分院的設計研發,實現了機電技術的突破?,F今,加入了計算機、互聯網的電子技術,實現了升級改造。

三、機電一體化技術在提升機中的應用

煤礦機電一體化的技術要求逐漸實現裝置的自動化,就目前技術水平而言,礦井提升機的自動化程度較高,基本實現了數字化電子控制,其內部的提升裝置通過電子技術的統籌實現了高度精簡,運作精度也有所提高,通過計算機終端的電子控制實現了全數字化的自動控制,簡潔的結構既美觀大方又便于安裝控制,避免了復雜裝置不能兼容的麻煩。我國已經掌握了全數字化提升機的核心技術,并能獨立自主研發,采用雙中央處理器并行的電子系統,操作、使用方便快捷。此外,我國還應用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。目前,最大裝機容量已達到5000kW,主、副井提升機可做到全自動化,不需要專門的絞車司機。

四、機電一體化技術在帶式輸送機中的應用

帶式輸送機是我國煤礦井下輸送系統的主要運輸設備,由于長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點,已成為我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。因此,成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷,如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態分析和在線監控技術以及啟動延遲技術,我國帶式輸送機的中間驅動點不能不知過多,一般為3點驅動,這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。而且,輸送機的監控設備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低,和發達國家相比存在顯著的差距。

五、其他煤礦機電一體化裝置

液壓支架則向電液控制方向發展,將計算機技術與液壓控制有機結合,實現定壓雙向鄰架或成組自動移架,避免對頂板和支架產生沖擊載荷。煤礦供電的特點是供電要可靠,質量要高,能滿足大功率設備的要求。因此應該推廣節能型產品。高壓開關柜采用維護量小,使用壽命長的真空開關。采用集中補償和就地補償相結合的辦法提高功率因數,減少供電系統無功電流,減少無功功率損耗。目前高、低開關柜普遍采用了“微機保護”,具備網絡功能,可以實現遠程遙控、遙測、遙信和遙調

六、結語

我國是產煤大國,煤炭的挖掘開采和產品生產是我國經濟發展的動力,傳統的行業面臨的是技術和結構的轉型,新時代的發展要求是聯系電子科技信息技術實現結構的升級,機電一體化的相關裝置能夠適應技術發展的速度,有著節約能源的優點,本文著重對技術和使用方面進行了介紹。

參考文獻

[1]張帆.機電一體化技術在煤礦的應用與發展趨勢研究[J].民營科技,2010(10)

[2]鄭國渝.淺議我國煤礦機電一體化技術的發展及應用[J].科技風,2010(21)

[3]郭有紅.淺談機電一體化在煤礦機械中的應用[J].科技信息,2011(04)

機電一體化重點范文3

關鍵詞:機電一體化系統;機械工程;自動化

1機電一體化系統在機械工程中運用的優勢分析

1.1降低人力成本

機械工程中機電一體化技術的應用,能夠通過遠程自動化技術運作,轉變傳統的人為操作模式,簡化工作流程,以實現機械工程的高效率、高質量操作[1]。機電一體化系統的應用,能夠有效減輕人員工作壓力,降低機械工程單位的人力資本投入數額。通過流程化、系統化及自動化的運作流程,還能夠準確篩選重點需求,對后續機械工程項目的開展奠定良好基礎。

1.2提升安全性能

機電一體化系統具有安全監督、預警的作用,能夠保證工程建設的安全性,且能夠對工作人員的安全提供保障[2]。機電一體化系統融入到機械工程中,能夠基于機械工程運行的具體情況設置預警防控系統,幫助機械工程單位實時了解、觀察工程操作的過程,自動分析運行期間存在的故障。若發現問題,及時發送預警信號,便于快速、準確解決問題,降低機械工程單位的經濟損失及安全問題發生率。

2機電一體化系統在機械工程中運用的方式

2.1降低能耗,科學節能

常規民用工程機械運行的過程中,需要消耗較多的機械能量。產生這種情況的原因,在于傳統工程機械難以在額定的負荷下運行[3]。在工程操作過程中,具有工程機械運行期間效益難以滿足要求,超負荷生產等情況,均會影響機械施工中能源的消耗量,不利于機械工程單位資源的合理利用及經濟效益的提升。機電一體化系統在機械工程中的應用,結合機械工程施工的具體情況,合理調節工程中的應用功率,發揮節能環保的作用。比如在企業行業中,則可以通過機電一體化系統降低人員消耗,合理控制能耗,促進機械工程行業的可持續發展。

2.2精準稱量,智能操作

機電一體化系統應用到機械工程中,能夠準確、快速測量相關數據,保證數據的準確性,為各項后續工程的開展及設計方案的調整等均能夠提供科學參考依據。根據智能化運行的要求,規范順序操作,保證工程數據、信息應用的有效性。比如可以在汽車生產過程中應用自動化的電子操作過程控制稱量系統,對系統中精確成品實施稱量操作。以自動化的技術,降低人工誤差發生率,減輕人員工作量,且保證混合產品的稱量操作準確性、精確度。

2.3全面監督,排查故障

機電一體化系統在機械工程的應用,可對工程機械設備、系統正常運行的情況進行監督,且通過遠程監控的形式,實時了解工程運行的狀態,及時發現系統故障且發送故障信號。先進的機電監控系統具有自動排查故障、修復監控系統的功能,可保證機械工程項目的安全性、有序性開展,降低經濟損失及安全故障的發生率。機電一體化系統能夠預防工程機械零部件、機械設備故障問題的發生,對各類傳動系統、發動機運行情況等進行監督。以專業的子監控、故障傳感器及診斷專家系統等,對機械工程的設備運行狀態進行檢查。比如在汽車制造行業中,則可以應用機電一體化系統檢測汽車行駛期間的安全性。應用電子監控、自動報警及故障自診斷技術等,對汽車運行的能力進行測評、監督。根據獲取的信息及數據,判斷汽車的性能,及時調整、優化改進不足之處,使汽車生產過程中更加的穩定。這種方式能夠保證駕駛人員及車內人員的安全,對汽車行業的發展可產生積極促進作用。

3機電一體化系統在機械工程中運用的未來展望

3.1柔性化

在機電一體化技術的應用過程中,柔性制造系統主要指的是信息系統和物質儲存系統。柔性化制造是建立在現有技術基礎上,柔性化制造系統模式可以變換加工對象,在實際應用中確定具體機械制造過程,對加工設備和物料進行合理選擇。柔性化制造系統在我國機械工程應用范圍不斷擴大,在實際應用中也起到了重要的作用。機電一體化系統柔性化制造模式可以滿足多批次不同產品的需求,有效的結合市場的實際需求進行調整,確保人力資源和設備資源得到合理的應用[4]。

3.2智能化

工業數字化、智能化發展的環境下,越來越多的信息化設備開始和機電工程融合,促進了機械工程事業的發展。機電一體化系統在機械工程中的應用,能夠實現工程項目的智能化、全程化管控。在未來機械工程發展的過程中,還將整合人工智能、計算機工程科學、心理學等多學科內容,更好的為機械工程發展服務。基于機械工程建設的需求不斷創新發展,持續提升機械工程生產的質量及效率,強化管理效果,降低能源消耗量。

3.3微型化

近年來我國機械工程技術水平不斷提升,技術研究的重視程度增強,且機電一體化系統逐漸趨向于微型化的方向發展。當前機電一體化系統技術的標準,一般電子機械的體積和尺寸均低于1cm3,在未來的發展過程中,還會趨向于更小的微型化目標、方向發展。微機電一體化技術,能夠將機電技術融合為一體,且通過更小的體積,更低的能源消耗量及靈活的應用能力等,在機械工程中全面得到應用。超精密加工技術的研究質量,能夠直接影響微機電一體化產品生產的效率,故而需要加強研究與創造,為機械工程行業的發展奠定良好基礎。

3.4模塊化

當前機械一體化關聯產品的類型、種類較多,故而在機械傳感器接口、電氣傳感器接口設計的過程中,需要考量的影響因素較多,無法構成統一性的標準,也會影響機電一體化系統具體應用的可行性[5]。針對上述問題,未來需要強化系統化、標準化管理的重視程度。加強新技術的研究,根據常見的機械工程生產需求等,制定模塊化的產品,推動相關設備生產企業規模的擴展。

3.5網絡化

機電一體化產品的應用,能夠發揮遠程控制的作用。將機電一體化系統與網絡連接,實現網絡化的遠程監管,自動化控制。比如可以通過現場監控總線、移動局域網監控技術等,為機械工程工作的開展創設便利條件。在網絡化的管理模式下,還能夠實時與相關部門、技術人員溝通等,合理應用各類資源,加強信息溝通及技術研究。

機電一體化重點范文4

作者:張海濱

關鍵詞:機電一體化;電機控制

1機電一體化的發展

機電一體化在20世紀70年代是初始研究探索的時期,此階段研究者通過嘗試各種科學試驗來提高機電器械的運作效率和質量。尤其在第二次世界大戰時期,戰爭促進了電子技術與機械的相互滲透融合,當時目的是為了戰爭服務,而戰爭結束后技術優勢和特點逐漸轉為為民眾服務。加快了使用地區人民生產生活回歸正常軌道。但由于尚處于技術發展的初級階段,性能和質量并不是特別完善,而適合產業發展的外在環境條件尚不充分,因此其進一步發展受到局限。后來網絡通信技術和控制、傳播技術的推廣帶來微型計算機和集成電路等技術的使用等成為了電子技術和機械技術相融合的前提性條件甚至決定性條件,對促進機電一體化事業功不可沒。90年代以后,機電一體化的發展出現新的進程,有一下兩點:第一,學術界同仁始進一步關注機電一體化進程的研究,由此擴展出新的相關學科和研究重點,如出現了光機電一體化以及微機電一體化等等;第二神經網絡技術、光纖技術等新的研究對象興起后為機電一體化技術的推廣傳播提供了技術等方面的支持。

2機電一體化技術的主要應用領域

目前機電一體化技術應用最廣泛的領域即數控機床和自動機與自動生產線這兩方面。數控機床及相應的數控技術經過40年的發展,在功能、操作、結構和控制精度上都有迅速提高,具體表現有:機電一體化采用開放性設計,即硬件體系結構和功能模塊為符合接口標準,應具有兼容性、層次性,能最大限度地提高用戶的收益;機電一體化能實現多過程、多通道控制,即同一臺機床能同時控制或獨立加工多種機床的和多臺機床的能力;機電一體化的應用最終可以將物料搬運、機械手等控制、刀具破損檢測都集成到系統中去;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;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。當前機電一體化技術應用的又一具體體現主要為在國民經濟生產和生活中廣泛使用的各種自動化設備、自動機械及自動生產線等。如:郵政信函自動分撿處理生產線;各種印刷包裝、高速香煙、易拉罐生產線等;這些自動機或生產線中廣泛應用了傳感技術與現代電子技術。近十年來,我國技術水平迅猛增長,已超過了發達國家的水平。

3機電一體化中的電機控制與保護

電機控制與保護針對的是機電相關設施的維護和保養。它是機電事業強大的后盾和不能忽略的組成部分,它的開發使用是時展的需要也是各國政府大力提倡和推進的一項措施。它的節省能耗的優點使其在各個領域都能發揮作用,并成為經濟發展必須考慮必須重視的重要環節,對它的倡導和規劃符合國情和民生需要,也是我國事業國際化的一項推進因素。

3.1電機控制保護裝置存在的缺陷

其實現階段在電機控制保護裝置中,各種非期待的狀況都有待處理。比如井下電機控制保護設備中,鼠籠式異步電機的故障率就比較高,占整個電機設備總故障率的一半以上,所以對于井下電機控制而言,可靠的控制保護裝置是保證礦井安全生產的重要因素之一。通常電機保護裝置的原理不外電磁原理或者電熱原理,比如通過熔斷器進行短路保護,或者用熱繼電器進行過載保護等,都是這應用這些原理的典型技術。隨著機械自動化程度漸漸顯現出來,電機設備的運動使用率高,人工的負擔轉嫁于機械設備,而由于啟動時間,電壓,設備開機狀態等影響下機器的損壞率,壽命變短等問題逐漸凸顯出來。電機設備研究人員希望通過長期的調查和試驗找到保護電機保護技術前景何在,得到以下結論:第一,設計之初便要考慮日后的維護保護工作,提前做好計劃安排,從頭到尾進行統籌規劃。第二,拓展設備養護問題胡思路,創新保護裝置,使其發展規模發展思路更加多樣。第三,轉變管理觀察方式方法,在設備運行過程中根據實際情況一切以更好更快為目標,及時將出現的問題處理完,在此,數字化的監管模式因為其高速和全面是目前發展的主要方向。

3.2電機保護控制裝置發展趨勢及前景

機電一體化重點范文5

關鍵詞:機電一體化專業;職業發展;實訓教學

1前言

隨著全球化以及工業現代化的發展趨勢越來越快,機電一體化專業也要進行教育教學方面的改變,學校要增強實訓教學的綜合水平,提高學生的技能。而在產業升級轉型過程中,產業問題、機械化問題以及技術問題也越來越顯著,這些問題的嚴峻化給機電一體化專業的發展提供了更多的現實思考的方向。社會經濟的轉型必然會推動產業模式升級以及機電一體化專業實訓教學的探索和實踐。

2機電一體化專業實訓教學的意義

2.1實訓教學能夠培養學生的實踐應用能力:實訓教學的重點在于培養學生的實踐應用能力,而機電一體化技術涉及的領域十分廣泛,技術環節十分繁復。從專業學習以及社會發展的角度來分析,專業發展不是僅僅靠理論知識就能支撐起來的,尤其是機電一體化專業更需要提升專業實踐教學的能力。而在中職院校的機電一體化專業建設的過程中,理論知識與實踐體系的建設非常重要?,F代機電一體化專業的實訓教育的轉型和飛躍,更需要依托強有力的社會實踐以及產業需求。學校要做的就是提升專業教育的質量,為機電一體化專業的全方位飛躍提供有效的人才保障;在專業建設中,要從各個角度提升實訓教學的質量和水平,將技術運用到實踐中。2.2專業實訓教學能夠促進學生的職業發展:對于職業教育而言,學生的技能與職業發展有著非常緊密的聯系,尤其是在當今就業壓力白熱化的時期,學生的專業技能水平直接影響今后的就業情況。因此,在機電一體化專業的實訓教學中,學生不僅能夠鞏固理論知識,強化相關的專業理論知識,而且還能在實訓學習過程中體會到職業發展的進步;實訓教學能夠讓學生認識到技術與職業能力之間的深層次聯系,機電一體化專業的實訓教學還能夠培養學生的職業道德、機械操作以及機械控制能力,在相關職業發展的初級階段,學生能夠樹立更全面的發展意識,培養更強烈的責任意識。在此基礎上,專業技能與職業規劃的結構關系越來越緊密,學生也能夠深刻的體會到機電一體化產業的發展狀況,了解到專業技術與現代機電技術的關聯程度越來越深刻,就中職機電一體化專業的實訓教學的意義而言,機械自動化、電氣化、電路系統等相關技術的應用也能在實訓教學中得到非常顯著的提升,而學生的職業發展更加離不開社會實踐、理論學習以及實訓學習的指導和提升。

3機電一體化專業實訓教學新模式的實踐和探索

3.1專業實訓教學要建立全面的評價機制,提升學生的實踐應用能力:以往的專業實訓教學形式比較單一,評價機制也不是很完善。在傳統的實訓教學模式下,很多學生都沒有在實訓中得到長足的進步,專業技能也沒有得到充分的鍛煉。這主要是因為過去的實訓教學過分注重結果,忽視了學生學習的過程,對于學生的專業技能的提升以及職業發展沒有進行全面的指導和評價;在專業實訓教學過程中,學校也沒有意識到職業意識、專業技能自己綜合素養的全面提升都對學生的發展有著非常重要的影響。因此,探索機電一體化專業實訓教學的新模式,就要建立全面的評價機制和發展機制,真正提升學生的專業技能應用能力。例如,在學生的實訓過程中,學??梢越⒕W絡評價機制,通過自評、互評以及指導老師評價等多種形式的評價方式,讓學生能夠更加全面的認識自己,并且能夠及時發現自己學習中的問題,在反思和評價中不斷提升。此外,在評價標準上,學校要建立多元化的評價標準,不能搞“一刀切”。比如,可以將技能發展水平、職業操守自己責任意識等納入到評價標準中,這樣能夠促進學生全方面的素養的提升。3.2建立“合作式”的機電一體化專業實訓教學模式:在應用技術迅猛發展的時代,在機電一體化技術普遍應用到生產環節的時代背景下,機電一體化專業的發展模式也應該改變傳統的模式,實現工業現代化、多元化、實用化的現代產業發展的綜合模式。建立“合作式”的專業實訓教學模式主要可以從兩方面入手:一方面可以加強學校、企業和社會之間的合作。因為職業院校的學生最終要面向社會,最終要進入企業,因此,在實訓教學中,學校加大與企業和社會之間的合作,能夠優化資源,實現優勢互補,學校能夠借用企業的機械設備、電氣化設備來提升實訓教學的效果,并且能夠讓學生提前接觸企業,規劃職業生涯;另一方面,可以以小組合作的形式進行實訓教學,將學生分為不同的小組,以每個小組為單位,共同協作,完成一系列實訓任務。建立實訓教學的合作模式,能夠增強學生的合作意識和責任意識??傊@些合作模式能夠整合教學資源,提升教學效果,增進學生的合作互助意識,提升學生的技能應用能力,最終讓學生更好的適應職業發展。

4小結

總而言之,機電一體化專業實訓教學要從學生的技能以及職業發展等方面進行行之有效的探索和指導。學生的自身條件自己專業發展定位各不相同,社會資源自己學校教學質量也有所差異。因此,要提升機電一體化專業實訓教育的水平,就要優化整合各方面的資源,進行有指導性、有針對性的實訓教學,建立更加完善、更加全面的實訓教學平臺,提升學生的專業技能。

作者:趙文正 單位:中捷職業技術學校

參考文獻

[1]鐘波,陳容,馮云.中職機電一體化專業實踐教學模式的改革與探索[J].職教論壇,2006,06.

[2]韓培慶.中職教育實踐教學模式改革的思考[J].職教論壇,2006.6.

機電一體化重點范文6

關鍵詞:機電一體化,智能控制策略

中圖分類號: TH-39 文獻標識碼: A

前言

隨著科學技術的不斷發展和進步,機電一體化系統成功將機械技術與電子技術合為一體,并得以快速運轉和發展。而對機電一體化系統的控制也由傳統的控制技術發展到自動化智能控制技術。

1、智能控制理論和系統概要

控制理論經歷了反饋并傳遞函數的古典控制理論,到分析狀態空間的現代控制理論,再到綜合了自動控制、人工智能、信息論、運籌學等關于優化調控方式理論學科形成的智能控制理論三個階段,而智能控制理論是控制理論發展至今的最高階段。智能控制理論解決了傳統控制理論的缺陷和問題,對傳統控制理論無法實行控制的復雜系統采用分布式以及開放式結構解決機電一體化系統的控制難題。

2、智能控制與傳統控制的區別

(1)智能控制是對傳統控制理論的延伸和發展,智能控制在傳統控制的基礎上發展出更高效的控制技術。智能控制系統運用分布式及開放式結構綜合、系統地進行信息處理,并不只是達到對系統某些方面高度自治的要求,而是讓系統做到統籌全局的整體優化。

(2)智能控制綜合了很多有關調控方式理論知識的學科,與傳統控制理論將反饋控制理論作為核心的理論體系相比,智能控制理論以自動控制理論、人工智能理論、運籌學、信息論的交叉為基礎。

(3)傳統控制只是解決單一的、線性的控制問題,與之相比,智能控制解決了傳統控制無法解決的問題,通常是將多層次的、有不確定性的模型、時變性、非線性等復雜任務作為主要控制對象。

(4)傳統控制通過運動學方程、動力學方程及傳遞函數等數學模型來進行系統描述。相比較而言,智能控制系統把對數學模型的描述、對符號和環境的識別以及數據庫和推力器的設計等方面設為重點。

3、智能控制系統的類別形式

智能化是順應機電一體化系統需要的發展趨勢,從某種程度來說,機電一體化系統的優劣是受智能控制系統好壞的影響。當前,被機電一體化系統所廣泛應用的智能控制系統主要有專家控制系統、分級遞階智能控制系統、神經網絡系統、模糊控制系統。

3.1 專家控制系統

專家控制系統是在把人的知識、經驗和技能匯集在計算機系統中后按照相應的指令程序來操作運行的控制系統,其所涵蓋的諸多理論知識在智能控制實行實際任務時發揮了很大作用,提高了控制系統的應用性能。

3.2 分級遞階智能控制系統

分級遞階智能控制系統簡稱為分級控制系統,它是在自組織控制及自適應控制的基礎上通過所關聯的組織級、執行級以及協調級發揮的作用實行運行的。

3.3 神經網絡系統

人工神經網絡控制系統是神經網絡系統在機電一體化系統中應用最為廣泛的,它通過運用人工神經元、神經細胞等構成的模式來實行其非線性映射、分布處理、模仿人的智能等主要功能的發揮,具有自適應控制、自組織控制以及大幅度并行處理等優勢。

3.4 模糊控制系統

模糊控制系統主要包括專家模糊控制以及以神經網絡為基礎的模糊控制。專家模糊控制能夠充分表達并利用實行控制所需的多層次知識,提高了控制技術的智能。而以神經網絡為基礎的模糊控制利用神經網絡來實行模糊控制的規則或推理以實現模糊邏輯控制的功能。

4、智能控制在機電一體化系統中的應用

4.1 智能控制在機電一體化系統中的應用優勢智能控制已得到機電一體化系統的廣泛認可和應用,并正在慢慢取締著傳統的控制技術,主要是因為其在機電一體化的應用中表現出來的有別于傳統控制技術的優勢,主要有:(1)優化效能。對于群控系統可以借助相關操作流程使系統的調整符合標準及要求;(2)程序控制。系統根據產品所需尺寸及精度編制操作程序指令進行運行;(3)改進加工。可以通過優化操作流程并縮短加工時間來實行復合加工,改進并優化了加工程序。

4.2 智能控制在機電一體化系統中的實際應用

4.2.1 機械制造中的智能控制

以經典的機械理論和計算機輔助技術并結合智能控制方法,在機電一體化系統的制造過程中形成了新型的機械制造工藝,并不斷向智能制造系統方面發展。智能控制技術解決了現代較為先進的制造系統必須依靠不夠精準和完備的數據來處理無法預測狀況的問題,利用神經網絡和模糊數學的方法,建立制造過程的動態模型,并以神經網絡的學習和并行處理信息的能力實行在線的模式識別操作,對殘缺不全的信息進行及時有效處理。

4.2.2 電力電子學研究領域中的智能控制

包括變壓器、電動機、發電機在內的電機電器設備在規劃設計、投入生產、實際運行及控制過程等方面都是相當復雜的。將智能控制技術引入電力系統,在電機電器設備的優化設計、故障控制和診斷等方面,都相當有成效。對電器設備的設計優化,可用先進的遺傳算法進行優化計算,能大幅度縮短計算時間,有效節約成本,并提高電機電器的設計質量和效率。而神經網絡系統以及模糊邏輯專家系統是在電機電器設備的故障控制和診斷中所應用的智能控制技術。

智能控制在電力電子學應用領域中發揮重要作用的最具代表性的現象是其在電流控制技術中的廣泛應用,智能控制技術在電力系統中的應用方向是電力電子學研究領域極具研究價值的一個項目,可以推動電力電子領域的進步和電力系統不斷的發展。

4.2.3 工業過程中的智能控制

智能控制在工業過程中的應用主要包括全局級與局限級兩個方面。全局級智能控制針對整個生產過程的操作工藝,主要在規劃過程中操作處理異常、控制過程的故障診斷等情況下發揮作用。而局限級智能控制在在線自適應調整、參數整定方面有明顯優勢,并且對解決非線性一類的復雜控制問題有顯著成效。局限級智能控制在主要是神經網絡控制器和專家控制器的智能控制器上投入研究力度,通過將智能應用到工業過程的某一單元來設計控制器。

4.2.4 數控領域中的智能控制

數控領域所應用的智能控制有相當高的性能要求,尤其是在延伸、擴展和模擬的知識處理方面,如加工運動推理、網絡通信制造能力以及感知加工環境的能力等,必須能進行自適應控制、自組織控制等,智能控制可以解決信息模糊、不確定性等控制問題,取得良好的成效。例如模糊控制系統可以處理信息模糊的問題從而優化加工過程,而專家控制系統可以綜合數據庫里的專家經驗并根據推理規則解決結構不明確的問題。

4.2.5 交流伺服系統中的智能控制

伺服驅動裝置在機電一體化系統中的控制質量和系統動態性能方面發揮著關鍵性的作用,但交流伺服系統有著相當復雜的非線性和時變性等不確定因素,而智能控制技術以非線性控制方式將人工智能引入智能控制器,能很好地適應系統參數的時變情況,其在交流伺服系統的應用解決了建立精準數學模型的困難,提高了機電一體化系統的穩定性。

結語

綜上所述,智能控制系統在機電一體化的發展過程中具有重要的核心地位。盡管智能控制技術是近年來方才被研發應用的新技術,但其發展速度卻是非常快的,目前智能控制系統已經被廣泛應用在多個領域,并發揮出良好的功能作用。筆者相信,在未來科技技術的推動下,智能控制系統的功能必將更加強大,從而促使機電一體化的快速發展。

參考文獻

[1]周華昌.智能控制在機電一體化系統中的應用[J].才智,2011(31).

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