机电一体化及自动化篇1

我国经济形式在不断改革的新局势下，国民生产力及其相应的生产技术也得到了发展，因此，生产制造领域的规模也随之不断地扩大，这样以来自动化控制技术就得到了广泛的应用，同时自动化控制技术也是当今人类科学技术发展的基础。从目前的发展现状来看，自动化技术的应用程度很高，有很广阔的市场前景，基于此自动化技术愈来愈受到人们的重视。

1 机电控制系统与自动控制系统的概述

1.1 机电控制系统

机电控制系统是指没有人为的因素，只是凭借一些设定好的程序代码，让各个部位的机器顺利运转。对于机电控制系统来讲，整个系统中最重要的就是控制，主要包括控制形式及控制的作用。从机电控制系统的技术层面来讲，机电控制系统的技术主要包括计算机、微电子等先进技术[1]。总而言之，在整个机电控制系统中涉及着许多先进技术，同时把这些技术有效地结合在一起，最后构成了一套完整的机电控制系统。当机电系统工作时，主要依靠远程遥控来进行操作，操作人员只是利用计算机，在互联网上对相应的控制系统进行远程遥控即可。

1.2 自动控制系统

自动控制系统主要是依靠操作远程控制器对整个系统进行控制，系统整个工作形式是按照事先设置好的程序来运行。自动控制的主要形式可以分为系统的速度控制、自我诊断、系统校正等，对于整个机电控制系统中的自动控制技术来讲，自动控制系统是一个比较完善的应用系统，目前在科学技术领域受到了人们的广泛关注。因为它可以有效地把各个子系统联合起来，完成设定的工作任务，这也是自动控制系统中的主要技术。自动控制系统这一理论主要是由传统控制理论和现代控制理论相互结合而产生的新理论。传统控制理论主要是利用数学工具，计算传递函数，利用相关数据分析研究变量的线性变化。这些也在控制系统中得以体现。而现代控制理论主要是以线性代数为数学工具，并在传统的线性代数基础上发生了一系列变化，首先线性代数主要是以矩阵及集合作为分析数据的依据，其次求解的状态方程会在矩阵中表示出来，再构建相关的数据模型即可。现代控制理论的主要优点是可以寻找出最优的控制系统、适应控制及随机控制，控制目的也比较明确。

2 机电一体化设计构想

我国机械制造业在世界机械市场占据着巨大的份额，基于此，我国机械制造效率将面临着严峻的考验。随着一体化制造理念的产生，机械制造业随之也发生了重大的变革，利用机电一体化可以提高机械制造效率。所谓的机电一体化，最早是由日本人提出的，随后日本人以机电一体化为理论基础，研究制造出了功能一体化的机械设备，最具有代表性的一体化设备就是把软件、电子和装卸有效地联合起来，这样以来将会使得机电设备的功能更加强大。随着科学技术的不断发展，这个新理念也逐渐被各国科学家所认可，同时在此基础上还对这一理念作出了合理的改进，随后就形成了现在的机电一体化系统。科技工作者对机电一体化系统进行的逻辑分析，他们表示目前机电一体化系统具有智能化板块、模块化等基本功能，以这些基本功能为根本，随后再融入一些机械技术和自动化控制技术，这样以来就可以优化机电一体化系统，使得整个自动化控制系统变得更科学、更人性化。在建立机电一体化系统时，工作人员先要对机电一体化系统有一个全面的认识，随后按照相关的技术分析得出其方案的优缺点，再通过各种方案之间的对比选取一个比较合理的方案，确定方案之后还需要经过一段时间的实际应用，不断完善所选的方案，最后才使用此方案。所建立的新系统能不能满足工作需求，这还要看这个系统是不是实现了具体的目标，如果没有完成设定的具体目标那么这个系统还需要完善[2]。

3 机电一体化的设计

3.1 设计构想

目前，我国的产生模式不断地进行改革，政府部门开始重视科技创新的发展，机电一体化的设计思想也被人们广泛应用到绿色化、网络化及智能化的新兴产业之中，从而代表着“中国创造”的机电一体化系统正在制造出高质量的产品。

3.2 设计方案

机电一体化的设计根本就是设计方案，制定一个科学的设计方案是一项非常困难的事情。其方案的制定人员需要过硬的基础知识储备，同时还需要丰富的工作经验并且还要对机电产品技术、计算机技术、电力电子技术都要有一定的了解。

3.3 机电一体化共性关键技术

（1）机械技术。由于机电一体化技术主要是以机械基础为根本点，主要是根据机械技术的发展而做改进，因此，机电一体化技术在机械工程领域受到了工作人员的青睐。机电产品的许多功能都是由机械技术所决定，并且与电子技术相结合，从而推动科学技术的发展[3]。在新的经济发展格局下，随着生产水平的不断提升，对机械技术的发展提出了更高的标准。通过机电一体化领域的专家学者进行不断地探索，我国现代机械发展水平得到了快速的提升。（2）对于计算机辅助技术来讲。计算机辅助技术主要是对机电一体化系统中的信息数据进行全面的分析。主要是使用计算机来完成信息的交换及其数据分析运算。

3.4 产品的设计方法

（1）取代法是一种常见的设计方法，设计者们经常把电子线路取代为机械式控制机构，这是一种机械电子化的产品设计。比如：机械式调速机构和凸轮机构就可以用编程控制器或者微型计算机来代替，还可以替代液压控制系统、气动，也可以大体插销板、拨码盘、步进开关、时间继电器等控制器。这样不但可以使得整个机械结构变得简单，同时还可以提升产品的质量。按照这种方法所设计出来的产品与传统方法设计出来的产品结构相似，这种设计方法简单，可是依旧摆脱不了原产品的缺点，不利于产品的创新。（2）整体法。整体法可以让生产出来的产品具有不错的性价比，以便工作人员开发出更新的产品。当设计者利用整体法设计产品时，首先要把机械部分和电气部结合在一起，随后从整体上对改产品进行设计。比如：在电液比例控制系统中，比例电磁铁和液压控制阀组成一体化比例阀；当对伺服电动机设计时，定子绕组放置在机床导轨中这些都是采用了整体设计法。（3）组合法。这种方法主要是把产品的标准功能组合成为机电一体系统。比如：当把车床改造为数控车床时，首先购买一套车床数据设备、一套伺服动力系统、一整套位移测量设备及其主轴电机相配合变频设备，利用这些设备就可以改造出一台具备自动调速、自动给进，同时还可以完成多种切削的数控机床。利用组合法建立机电一体化，不仅周期很短、质量安全可靠、成本也比较低，而且还便于维修、容易生产。

4 结语

机电控制系统自动化技术是由电子技术、计算机技术等多种科学手段相结合的一体化系统，这一系统的诞生有效的促进了我国生产力的发展。该文主要介绍了机电控制和自动控制系统，简要的叙述了机电一体化这个新概念，并以这些为基础简要分析了三种机电一体化的设计方法。传统的机械结构由电子系统代替，这样以来完全实现了机电一体化、功能及模块的相互结合，有效的提升了我国机电一体化的发展水平。

机电一体化及自动化篇2

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

（四）具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。

机电一体化及自动化篇3

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

（四）具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。

④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。

（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

（四）信息处理及控制系统。根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。机电一体化产品中，信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成。

机电一体化及自动化篇4

1.机电一体化的基本概念

根据系统功能目标和优化组织目标。机电一体化发展至今也已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。由此而产生的功能系统

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。机电一体化是从系统的观点出发，合理配置与布局各功能单元，还将被赋予新的内容。并使整个系统最优化的系统工程技术，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，是综合运用机械技术、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、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，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。具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。即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眼神，还能赋予许多新的功能。其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，但是发展到机电一体化后。“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面，其主要功能依然是代替和放大的体力，机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑，这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。因此，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术。

2.机电一体化的优越性

（1）显著提高设备的使用安全性。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，使用安全性和可靠性提高，机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。避免和减少人身和设备事故。能自动采取保护措施。（2）保证最佳的工作质量和产品的合格率。通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响。生产能力和工作质量提高，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，使得生产能力大大提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，同时。生产效率比普通机床提高5～6倍。（3）机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示。使得操作大大简化并且方便、简单，操作按钮和手柄数量显著减少。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，使用性能改善。系统可重复实现全部动作，高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序。实现自动最优化操作。（4）机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能。使其应用范围大为扩大，具有复合技术和复合功能，例如。满足用户需求的应变能力较强，能应用于不同的场合和不同领域，。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。具有复合功能并且适用面广。（5）机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。即可按指定的预定程序进行自动工作，使工作恢复正常，对于具有存储功能的机电一体化产品，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，然后根据不同的工作对象。调整和维护方便，机电一体化产品在安装调试时。只需给定一个代码信号输入，可以事先存入若干套不同的执行程序，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。

3.机电一体化产品的构成及特点

（1）机械系统。这部分是实现产品功能的基础，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求，机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。因此对机械结构提出了更高的要求。（2）动力系统。驱动执行机构工作以完成预定的主功能，机电一体化产品以电能利用为主。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能。动力系统包括电、液、气等动力源，包括电源、电动机及驱动电路等。（3）传感与检测系统。为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。（4）信息处理及控制系统。信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，机电一体化产品中。并对其进行相应的处理、运算和决策，信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成，根据机电一体化产品的功能和性能要求，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。（5）执行机构。执行机构因机电一体化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件，常采用机械、电液、气动等机构，其性能好坏决定着整个产品的性能。因而是机电一体化产品中最重要的组成部分，机电一体化产品的五个组成部分在工作时相互协调。在结构上，各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，执行机构是实现产品目的功能的直接执行者。共同完成所规定的目的功能。实现产品的主功能，。执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。

4.机电一体化的发展趋势

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（2）机电一体化技术在工程机械中节约能耗的应用对于传统的工程机械而言，在能源利用上，效率较低，比如液压挖掘机在燃料能量的利用上，有效利用率只有20%，这样让工程机械迫切要求节能。日本小松公司挖掘机在节能上采用了新型节能控制器，即OLLS系统，其在节能效果上能够节约25%的燃料。另外，日本日立公司生产的挖掘机采用卡特电子效率控制系统进行节能控制，功率利用率达到了98%，加大了生产率。

（3）机电一体化技术在工程机械发动机调控上的应用在发动机的调控上，机电一体化技术也得到了应用，包括自动停机装置、电子油门控制装置、自动升温控制装置以及电子调速成器等。

（4）机电一体化技术在工程机械作业精度控制上的应用成品在配料精度上，采用机电一体化技术，大大提高了精度的控制性。比如在

沥青以及水泥混凝土在搅拌上，应用了微机控制电子称量系统，从而实现了自动化计量。自动找平系统的引进，路面平整度达到了0.127MM/3M，同时也让沥青混凝土摊铺机的施工质量大大提高。以超声波技术为基础的自动供料系统也让供料过程调节实现了自动化，保障了摊铺的质量。电子控制技术的引进，也让工程作业的效率以及精度得到了提高，降低了工作人员的工作强度。

（5）机电一体化技术在工程机械自动化以及半自动化作业的应用自动化以及半自动化作业的实现，让操作人员的工作强度大大降低，工程生产效率得到提高。自动化技术的引进还可以避免一些经验不足人员的失误，保证作业的精度。例如日本的三菱公司，将挖掘轨迹控制系统引进挖掘机中，通过对耗铲斗的运动轨迹进行设定，并通过微机控制系统对动臂杆以及铲刀的运动进行自动化控制，从而使挖掘作业更为精确。

（6）其他应用国外在推土机、铲运机以及装载机等生产过程中增加了自动变速器，从而传动系的传动比能够结合外负荷的情况进行调整，从而使发动机的功率得到充分利用，能源的经济性也得到提高，操作更为便捷，使得操作人员的工作强度降低。

2机电一体化技术在现代工程机械中的发展趋势

机电一体化技术在现代工程机械中的发展趋势主要以高性能化、微型化以及智能化为方向。在高性能化上，主要目标为应用模式的四高，即应用模式的高精度、高效率、高可靠性和高速性。例如，新一代的CNC系统中，其主要以多CPU结构和多总线连接，在应用模式上符合四高的要求，这种系统的应用，能够对多任务操作系统进行同时处理，实现高性能产品的生产。

微型化是机电一体化技术一个新的发展目标和方向，也是电子技术以及机械技术实现纳米级结合的基础。微型机电一体化产品，主要是指尺寸为纳米级以及微米级的产品，体积一般在1立方厘米以下。这种微型机电一体化技术产品在军事、信息以及医疗等领域中都起到了十分重要的作用，其具有小巧性、耗能性以及运动灵活性等特点。

机电一体化技术在发展过程中，智能化也是其发展的一个趋势。对于现代的机电一体化技术而言，其发展离不开控制理论，这也是机电一体化技术与传统机电一体化技术的区别，也是智能化的体现。智能化在实际生产过程中主要体现在产品的使用以及功能上。智能化主要结合了人工智能、生理学以及计算机科学等思想和方法对人类智能进行仿效，从而使机电一体化技术的适用范围以及性能功能更具现代化。

机电一体化及自动化篇6

机械类专业主要有机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、车辆工程等。在这些专业的培养目标中，明确了对学生进行自动化技术的教学要求。因此，在专业培养方案中设置了自动化类课程，科目主要有电工技术、电子技术、测试技术、单片机原理及应用、工程控制与机电一体化技术等。自动化类课程的设置对于学生掌握现代机械设计方法与先进制造技术，能够从事机电结合的产品开发、自动生产设计等方面的工作起到了积极的作用。

一、自动化类课程体系教学中存在的问题

由于各方面原因，机械类专业有偏“机”的倾向，自动化方面偏弱，虽然在教学过程中讲授机电两方面的知识，但是实际上各自为政，出现了机电脱节的现象，造成学生所学的知识不能相互融合，培养的学生很难成为机电综合类人才。

（一）理论教学内容相互结合不足

机械类专业中自动化类课程未形成合理的体系，一方面，在教学中没有注意相互内容的层次关系，衔接不理想。授课教师各自讲授教学内容，相互之间缺乏沟通，出现了授课内容重叠的现象。比如，在《电工技术》课程中关于直流电动机以及PLC控制的知识，而在《机电一体化技术》课程中又有直流伺服电机和PLC技术的内容，如果任课教师间不注意交流，不可避免地出现了重复讲授的情况，在当前课程学时压缩的背景下，造成了学时的浪费。另一方面，自动化课群与机械制造类课程联系不够紧密，机电结合不足。自动化类课程的设置，是为了使学生在机械设计与制造环境中能够利用自动化的技术手段，达到掌握机电技术的知识目标。但在教学中这两方面的课程相对独立，课程学期安排上不够合理，造成了学生机电知识上的割裂与脱节。比如，机械类课程中的《数控机床》课程，主要讲授作为典型机电一体化产品一数控机床的知识，可作为它的前续课程《机电一体化技术》却安排在了同一个学期甚至滞后的学期开设，不能起到前期知识铺垫的作用。

（二）实践教学环节薄弱，缺乏综合性训练

自动化类课程的实践教学环节内容单一、薄弱，对学生综合应用机电一体化技术的能力培养与训练不足，主要体现在：1.实验内容大多以验证性为主，未能充分从机电结合的角度去安排应用性强的项目;2.生产实习没有与自动化相关的任务;3.毕业设计训练缺失，近几年机械类专业的学生进行的毕业设计只是在机械设计与制造方面的题目，没有与自动化相结合的内容。

由此可见，现有状态制约了相关专业学生对机电综合应用能力的培养，学生发现问题、分析问题、解决问题的能力不能得到训练。因此，在我校实行学分制的背景下，如何使机械类专业的学生具备能适应现代社会需要和技术发展要求的机电综合能力是亟需解决的问题，进行对自动化类课程体系和教学内容的研究与实践具有重要的现实意义。

二、自动化类课程体系建设的措施

（一）建立教学团队

教学团队建设既是加强师资队伍建设的有效途径，也是促进教学改革的广阔平台和凝聚教师向心力的良好载体。在机械类专业自动化类课程教学中，通过建立团队合作机制和组织模式，有利于开展教学研讨和交流，便于科学合理地构建相关课程的教学内容;有利于进一步开发教学资源，整合团队成员的优势，为教学实践提供强有力的师资保障。

（二）建立科学合理、衔接有序的课程体系

围绕机械类专业人才培养目标，研究自动化类课程中各科目的具体教学内容，特别要注重各科目的衔接及其知识在机械设计制造中的应用。

在《电工技术》课程中重点讲解电路基本理论、变压器、三相异步电动机、继电器控制;直流电机以及PLC控制在后续课程《机电一体化技术》中讲授;《测试技术》课程中主要讲解传感器与信号处理，测试系统的构建由《机电一体化技术》课程介绍等。理顺自动化类课程授课次序（如图1所示）。

图1 自动化类课程教学次序

在机械类专业的自动化类课程中，《机电一体化技术》是以当前机电一体化技术为主，面向具有代表性的机电一体化系统的设计开发，从较宽广的应用范围讲述机电一体化的基础理论与应用，综合性、实践性很强，涉及知识面广、容量大。课程教学内容主要包括机械系统、检测系统、伺服系统、控制系统、接口技术以及机电一体化系统设计等。该课程对于机械类专业中“机”“电”类课程知识的衔接与协调起着重要的作用，相关课程关系（如图2所示）。所以可以以此为抓手，统筹安排，妥善处理好两大类课程的体系建设问题。

图2 机电类课程关系

（三）加强综合性实践教学体系建设

在实验内容上，突破课程体系的界限，将机械设计、液（气）压传动、电气控制和PLC、单片、测试技术等课程内容有机结合，围绕典型的机电一体化装备，建设系统性、综合性的实验项目或开展机电综合性课程设计。

加强机电相结合的生产实习、毕业设计的建设。探讨在原有实习项目中如何增加自动化类的要求，这样可以充分利用现有实习基地（大型国有企业）的资源使学生得到现场的综合训练。增加机电一体化的毕业设计题目，使学生所学知识得到整合与提高。

（四）构建学生创新教育体系

机械类专业学生创新能力的培养贯穿高等教育的全过程，构建创新教育体系是非常重要的一个环节。大学生往往思想活跃、勇于创新、竞争意识强，开展学生科技创新活动可以激发学生的主观能动性，提高创新意识。可以组织学生参加“机器人大赛”“飞思卡尔智能车大赛”等活动，进一步加强对其机电综合能力的培养和锻炼，使学生对所学的知识融会贯通。学科竞赛还可以与课堂教学以及实践教学结合起来，使学生在专业知识体系的构建中，逐步形成机械设计制造与自动化控制相融合的构架。

三、结束语

机械类专业中的自动化类课程是其专业培养方案中重要的组成部分，合理设置课程及其教学内容、科学安排讲授学期与次序，并与机械类课程能够有机结合对于专业培养目标的实现有着重要的意义。在当今社会中，对机电结合的一体化人才需求比较旺盛，培养出掌握机电技术的复合型应用人才，使之在工作岗位做出贡献，是高等教育的目的。建设并完善机械类专业自动化类课程体系，可以适应学分制的要求，为培养学生机电一体的综合应用能力提供环境和条件。

基金项目：内蒙古自治区“电工电子系列课程教学团队”;内蒙古自治区精品课程“电气控制技术”;内蒙古农业大学教育教学改革研究项目（JG-201316）。

参考文献：

[1]王福元.“机械设计制造及其自动化”专业电类课程设置的思考[J].内江科技，2008，（9）.

机电一体化及自动化篇7

三、正文............................................3-9

四、参考文献..........................................10

论文提纲

1、机电产品的优越性

2、机电一体化技术的应用

3、机电一体化技术的发展趋势

4、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台

5、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善

内容摘要、关键词

摘要：随着科技日益直向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的飞速发展，机电一体化技术应用越来越广泛，机电一体化逐渐成为国民经济增长的重要推助力。现如今，我国的机电一体化已取得初步成效，其应用领域不断拓展，有效解决了人工劳动强度大、工作效率低、不可控质量影响因素多等问题。本文将对机电一体化技术的应用进行简要概述，并展望其未来发展趋势。

关键词：机电一体化技术;应用;发展趋势

探究机电一体化的发展及应用

一、机电产品的优越性

与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性：

（一）使用安全性和可靠性提高

一般机电一体化产品都具有自动监视、提醒、报警等自动保护功能，可以减少和避免人身和设备事故，设备的使用安全性能明显提高。

（二）生产能力和工作质量提高

一体化的机电产品具有自动控制和自动处理信息的功能，其灵敏度、精确度等都有很大提高，可以确保机械按照设计要求完动工作，减少人为者主观因素的影响。

（三）人机交流和复合功能进一步得到提升

一体化机电普遍采用电子屏数字显示和程控技术，减少了许多外延性的操作，更加方便、简单，人机互动更容易。自动补偿、自动校验、自动调节保护等便多的智能化功能，能在不同工作场合领域适应更多的工作要求。

二、机电一体化技术的应用

（一）数控机床

数控机床又称数字控制机床，是配置程序控制系统的一种自动化机床。经大量试验数据表明，机电一体化技术是数控机床发展的可靠支撑，不仅提了升数控机床的加工精度、加工质量以及加工效率，同时还有助于加工性能多样化，以满足多元化的工业生产要求。数控机床的实际生产制造过程中，机电一体化技术为总线系统和CPU之间的多重连接提供便利，这对提高管理效率，丰富数控机床种类极为重要。首先，可以削弱多台数控机床的排斥效应，为机床使用周期的延长、生产效率的提高奠定了良好基础;其次，用户可以按照实际生产需求，对操作管理进行自定义设计，大幅度提高了数控机床的智能化水平。

（二）分布式控制系统

机电一体化技术应用于分布式控制系统，可以针对性解决集中控制系统的不足。首先，便于分布式控制系统进行控制流程简化，提高操作稳定性，进而实现对多台主机的有效管控。其次，可以强化系统运行的安全管理。具体来讲，分布式系统与机电一体化技术的结合，有助于控制级别多样化，以便针对不同生产情况，主机可以进行不同的操作管理。同时，还可以化繁为简，优化在线生产以及生产计划等功能，大幅度减少因控制系统故障导致的一系列后续问题。

（三）全自动照相机

全自动照相机是机电一体化技术应用的另一代表性产品。该类型照相机可以利用微电子技术，根据光线条件、拍摄距离等，自动对光圈、曝光速度以及焦距进行最优化选择。全自动照相机主要分为机械与电子两大组成部分，它们互相协作，是一个不可分割的整体。全自动照相机不仅包含精密机械以及复杂电路，同时还涉及光电检测、液晶显示等多种先进技术。

（四）工业机器人

在工业生产过程中，危险生产环节以及作业环境恶劣等情况在所难免，这导致人工操作存在诸多安全隐患。基于此，人们结合机电一体化技术，利用机器人代替人工进行高危操作，以降低工人劳动强度以及作业危险性，有效避免安全事故频发问题。纵观工业机器人发展史，有3个重要转折点：第一代机器人只能机械性重复简单工作，其自动化水平以及对于外界环境变化的敏感度偏低;第二代机器人可以部分感知外界工况，并可对部分信息进行判断与分析;第三代机器人的智能化水平较高，基本可以模拟人脑思维模式。这也是当下机电一体化技术的研发核心课题。

三、机电一体化技术的发展趋势

（一）人工智能

人工智能技术的迅猛发展，为机电一体化技术的智能化建设提供了可靠技术支撑。人工智能，就是指机械设备拥有人脑思维能力，可以自主思考问题，并及时对传感器收集信息进行有效分析与处理。与前两代机器人相比，第三代机器人的人工智能水平得到大跨步发展。与此同时，学习能力也是人工智能技术的重中之重，可以有效提升机电设备控制管理系统的精确性、高效性。

（二）网络化

当今社会是信息化时代，网络化是机电一体化技术发展的重要发展趋势。网络信息通讯技术的合理应用，可以强化机电一体化的远程管控质量，工作人员不需要对生产车间进行实时监控，就可以在任何时间、地点反馈生产信息，对生产规划进行动态管理，并根据实际情况，及时采取应对措施。

（三）模块化

实现模块化是机电一体化发展的迫切需求。然而，由于市场上的机电一体化产品五花八门，且不同配件往往产于不同的制造厂商，导致同一类型的机械设备多少会存在一定差异。同时，模块化对产品标准提出了更严格的要求，真正实现产品模块化，并不容易。因此，相关人员应加大研发力度，充分调动一切可利用资源，不断拓展资金渠道，为部件接口统一化奠定坚实基础。

四、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台

为应对技术壁垒和反倾销，应由政府和行业协会、出口企业建立全面系统的专业信息平台。我国缺和一个综合性的信息平台，使政府的调控和监督作用难以有效发挥，行业协会的作用也很难到位，企业对国际标准或进口国标准等信息滞后，技术发展遇到壁垒。

五、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善

我国有许多产品没有建立统一的技术标准，存在有标准不统一或低于标准的现象。这对于向其它国家作为主机出口发展方向的企业是一个无缺失。执法的不严不及明也使企业没有严格的质量标准意识，使我国机电产品在国际市场存在很大的质量疑问。

要使我国的机电产品在国际上有一足之地，要完善技术标准和相关法规的建设。

六、结束语

综上所述，机电一体化包含计算机技术、机械加工技术、电子信息技术等多方面内容，对社会生产力以及工业产业的发展具有直接性影响。只有机电一体化理念与时俱进，才能保障我国工业生产力在国际市场占有一席之地。因此，相关政府主管部门应健全制度体系，完善生产标准建设，积极拓展资金渠道，鼓励企业创新技术，促进机电一体化在人工智能、网络以及模块化、绿色化等方面实现大跨步的飞跃，为社会发展以及GDP增长提供可靠推助力。

参考文献

1、谢明扬，杜明鉴.机电一体化技术在汽车领域中的应用及发展研究[J].南方农机，2018，49(09):144+148.

机电一体化及自动化篇8

机械设计制造及其自动化的发展有赖于机械技术与电子技术，但究其根本，却不单是机械与电子的结合，某种程度上来说机械设计制造及其自动化是多种技术性门类互相渗透合作的产物，这种机械技术的产生时间较晚，但发展速度却十分迅速，虽然完善程度有待加强，却拥有强大的潜力，符合社会未来发展的一般要求，是我国今后重点发展的机械行业技术，因此，实现现代化的机械技术结合，完成智能化、科技化、人性化和绿色化的机械设计制造及其自动化发展。

一、机械设计制造及其自动化的概念

（一）概念。机械设计制造及其自动化是一个具有明确字面意义的名词，将其拆分开来就是具备电子技术支持的、自动化的机械设计与制造技术，是机械与电子的有机结合，因此也可合并简称为机电一体化[1]。机电一体化概念产生的时间并不长，最早是70年代日本一本机械相关杂志上提出的，当时仅仅提出了专业名词，却并未对其概念进行细化，某种程度上来说这是由于机电一体化非常需要科学技术的推动与配合，当科技逐渐进步，机电一体化的畅想才能真正得以实现，因此，在1984年，机械一体化这一名词被提出的13年后，美国机械工程师协会细化了其基本概念，即目的为完成以机械的动力学运动为基础的，依靠计算机与网络配合控制的连接机械之间相关组件的有机同一系统，统称为现代机械。伴随着社会科技的不断更新发展，机械一体化的概念逐渐丰富起来，在20世纪九十年代中期，机械一体化的概念已升级为精密化、电控化的具备整体系统思想的机械设计与工程运行的协同合作。由此可见，时代的更迭发展了机械设计制造及其自动化的基本概念，也同样从根本身上完善了机电一体化的设计、操作以及运行模式，使其更加适应当今社会对机械功能的要求。

（二）意义。机械设计制造及其自动化依托社会经济以及科技的发展，其对社会和人民群众生产生活的意义十分重大，甚至直接影响了社会发展。首先，机电一体化能够很大程度上提高机械产品的生产能力，改善生产质量，由于机械自动化系统拥有强大的信息处理能力和自控能力，较人工来说具备更优秀、更精准、更全面的生产与检测技术，失误较少；其次，安全是任何生产活动中的主要问题，机电一体化能够通过自动操作的过程有效监视和控制生产中出现的安全隐患，保证了生产过程的安全性。总而言之，机电一体化对社会发展及机械生产的意义重大，因此，其发展趋势和方向也逐渐被确定下来。

二、机械设计制造及其自动化的未来发展方向

（一）科技方面。机械设计制造及其自动化未来发展方向的第一方面就是科技方面，由于机电一体化依赖于科技发展，因此，科技方面的发展将直接影响机电一体化发展。首先是智能方面，机电一体化并非是机械与电子的简单结合，而是融合了计算机、运筹学、心理学、混沌动力学等各个领域内容的综合性技术，因此未来的机电一体化将更加网络化、智能化，操作过程将更加便利与安全，为人类的生产生活带来更加多样的服务。

（二）形态方面。现如今的机电一体化设备相对来说都较为庞大，比较笨重，虽然操作性和功能较为全面，却不免导致应用范围较小的问题出现。但最近几年，机电一体化的理念正逐渐走向全新的方向，微型化的一体化机械产品受到大多数人的青睐，尺寸更小的产品不仅能够被应用于生产和生活，更加能够添加进医疗、军事等方面的技术应用，由于微型化的机电一体化产品相对来说体积较小，能耗较低，灵活性强大，对各种各样现代以及未来社会已经或即将出现的超精细化操作将产生很大帮助，但目前阶段微形态的机电一体化设备还未能突破技术瓶颈，如何将复杂技术集合于几何面积更微小的设备中，将是未来发展的主要课题。

（三）环保方面。工业技术的逐渐发展为人们的生产生活带来了很大便利，丰富的科学技术促进了机械行业的发展，然而在发展的同时，生态环境却逐渐被破坏，资源保有量也逐渐减少，对人类的未来和可持续发展十分不利。人们已经意识到生态问题的严重性，也尝试将环保理念运用到机电一体化的制造环节中，呼吁进行绿色化的机械设计方案，采用绿色化的机械制造方式，通过绿色化的运用手段，保证生态环境的可持续发展。在未来的发展中，绿色环保的机电一体化制造和使用将是社会发展的主要趋势，一体化产品使用时与环境的和谐程度和废弃后对环境的影响程度将是未来机械设计制造与自动化技术考虑的关键因素。

（四）领域方面。针对机械设计制造及其自动化的领域方面，未来的发展方向将十分广泛。社会的经济进步是由于科学技术的推动，尤其是计算机与互联网的普及，世界已经形成了相对来说较为完整的联系，同样的，机电一体化领域的扩展依靠的是世界范围内联系的强化。各个国家的科技发展水平不同，虽然都追求全面发展，但仍然存在专攻项目，而国家之间的联络程度逐渐增加能够从根本上解决原本消息闭塞，领域较窄的问题，机电一体化涉及的领域将随着世界一体化的进程逐渐拓宽，国家之间的联系越紧密，机械设计制造及其自动化技术的发展就能够越来越世界化，原本的单一领域发展被打破，人类的社会进程自然会伴随机电一体化领域的拓宽而更加稳定快速。

结论

无论是科技方面、形态方面、环保方面还是领域方面，机械设计制造及其自动化技术和产品的发展方向都是积极和乐观的，社会的进步加强了世界的联通，使得机电一体化会更加受到先进思想以及技术的影响，我国机械设计制造以及自动化水平将稳定提升，为我国工业现代化发展带来了更加积极有效的推动力，相信在不久的将来，机电一体化将被运用于各个高科技领域，为我国建设提供工业方面的基础支持。

机电一体化及自动化篇9

一、关于机电一体化的特点

（一）效率得到提高。机电一体化的产品大都具有信息自动处理的功能和自动控制的功能。新产品的检测和控制的灵敏度、范围以及精度都有了很大的提高。机电一体化的产品通过自动控制的系统对机械进行控制，使机械规范的进行工作，可以精确的完成来自控系统设定的动作，从而得到最佳的操作，使其不受操作者的主观因素的影响。不但可以提高生产的效率，也大大的提高了产品的质量。

（二）使用性能得到提高。机电一体化的设备基本上都是采用了程序控制和数字显示的方式，操作台上的操作按钮以及操作手柄都已经在逐渐的减少，这样做可以使操作人员进行操作的时候简单、方便。机电一体化的产品是以程序为根本，电子控制系统根据已设定好的程序进行指挥实现操作，系统支持重复操作。

（三）功能得到提高。机电一体化的设备具有复合功能并且得到了广泛的应用，适用面也比较广泛。原有的机械只具有单一的功能、单一的技术，机电一体化的设备技术不再是单纯的只是单一技术，单一功能了，具有了复合的技术与功能，使得产品的自动化和功能水平上都有了很大的提高。

（四）维护得到提高。机电一体化产品维护和调整都变的方便了很多，产品在进行安装和调试的时候，是可以通过改变程序的控制来达到改变工作方式的目的。因此，更加的适应不同对象的需要以及现场的参数发生变化时的需求。机电一体化的的产品具有自动监视的功能和自动化检验的功能，可以在工作的过程中针对所出现的问题自动采取措施，使其恢复正常的工作状态。

二、机电一体化产品的结构

（一）机电一体化产品的机械系统。机械系统主要包括机身、机械传动、框架以及连接等部分。机械系统部分是实现产品功能最基础的部分，因此对于机械的结构要求也就更高了，需要在材料、结构、几何尺寸以及工艺加工等方面来实现产品的多功能、高效率、节能、可靠以及小型轻量等要求。

（二）机电一体化产品的动力系统。机电一体化产品的动力功能和能量都是由动力系统来完成的。动力的系统主要包括电、气、液等一类的动力源，一般的都是以电力为主的，比如电源、驱动电路、电动机等。

（三）机电一体化产品的传感与检测的系统。机电一体化产品在运行中所需要的自身和外在环境的各种各样的参数进行转换，使其成为能够测定的物理量，这个过程都是由传感器完成的。而检测的系统就是对这些物理量进行精确的测定，从而为机电一体化产品提供运行控制所需要的各个种类的信息。

（四）机电一体化产品的控制系统以及信息处理。为了满足机电一体化产品的功能和要求，信息处理以及控制系统接收到了检测和传感系统发送的信息，然后对这些信息进行一些处理、运算和一些决策，对正在运行按照要求进行控制，达到控制的功能。在产品中，信息处理以及控制系统只要是用计算机的软件、计算机的硬件以及各种接口组成的。

（五）机电一体化产品的执行机构。机电一体化产品的执行机构想要完成要求的动作，控制信息占据这重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成产品的主功能。 机电一体化产品的执行机构基本都是运动部件，经常性的采用电液、机械、气动等机构。

三、机电一体化未来的发展方向

（一）机电一体化的智能化。机电一体化技术中一个重要的发展方向就是智能化。智能系统广泛应用得到了机电一体化的研究建设的重视，最重要的应用体现在数控机床与机器人的智能化，以控制理论为基础，融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、模糊学、混沌动力学等新的思想与方法，对人类智能进行模拟，致使新一代的产品具有了推理、自主决定、逻辑思维等各种能力，得已达到更高的控制目标，更好的为工业加强效率。

（二）机电一体化的模块化。由于现在生产机电一体化产品的厂家与种类比较多，所以十分有必要研制和开发有着标准的机械接口、电力接口、电气接口、环境接口模块。同时还需要制定各项标准，这样可以方便各个部件，单元的匹配和接口。模块化将会为机电一体化企业铺垫一条畅通的大道。

（三）机电一体化的网络化。网络技术在20世纪90年代是计算机等最为突出的成就。机电一体化的新产品一旦问世，只要是拥有独特的功能，并且可靠性比较高，质量能够保证，相信很快就会风靡全球。现在的网络以及得到了普及，以网络为基础的各种远程操控和监控技术正在兴盛的时期，而远程的终端本身就是一种机电一体化的产品，因此机电一体化肯定也会向着网络的方向发展。

（四）机电一体化的微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，是指机电一体化向微型化的方面发展，国外称之为微电子，它的特点是体积小，耗能少，运动灵活。

四、小结

机电一体化及自动化篇10

机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,是跨学科技术。从机电一体化技术的基本概要和发展历程,可看出机电一体化技术的发展趋势。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，导致了工程领域的技术革命与改造。

1机电一体化的基本概要

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。近年来，随着微电子技术和计算机应用技术的快速发展，机电一体化技术领域在不断地扩大和完善。

2机电一体化的发展背景

随着机电一体化技术的快速发展， 机电一体化产品有逐步取代传统机电产品的趋势，这完全取决于机电一体化技术所存在的优越性和潜在的应用性能。

2.1 使用安全性和可靠性提高

机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中， 遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。机电一体化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中的可动构件和磨损部件，从而使其具有较高的灵敏度和可靠性，产品的故障率低，寿命得到了提高。 2.2生产能力和工作质量提高

机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。

2.3 使用性能改善

机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

3 机电一体化的核心技术

3.1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。

3.2 信息处理技术。信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息的交换、存取、运算、判断和决策分析等。在机电一体化产品中，实现信息处理技术的主要工具是计算机。计算机技术包括硬件和软件技术、网络与通信技术、数据处理技术和数据库技术等。在机电一体化产品中，计算机信息处理装置是产品的核心，它控制和指挥整个机电一体化产品的运行，因此，计算机应用及其信息处理技术是机电一体化技术中最关键的技术，它包括目前广泛研究并得到实际应用的人工智能技术、专家系统技术以及神经网络技术等。

3.3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，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口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。

3.4 自动控制技术。机电一体化产品中的自动控制技术包括高精度定位控制、速度控制、自适应控制、校正、补偿等。机电一体化产品中自动控制功能的不断扩大，使产品的精度和效率都在迅速提高。通过自动控制，机电一体化产品在工作过程中能及时发现故障，并自动实施切换，减少了停机时间，使设备的有效利用率提高。

3.5 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。

3.6 系统总体技术。系统总体技术是从整体目标出发，用系统的观点和方法， 将机电一体化产品的总体功能分解成若干功能单元， 找出能够完成各个功能的可能技术方案，再把功能与技术方案组合成方案组进行分析、评价，综合优选出适宜的功能技术方案。系统总体技术的主要目的是在机电一体化产品各组成部分的技术成熟、组件的性能和可靠性良好的基础上，通过协调各组件的相互关系和所用技术的一致性来保证产品实现经济、可靠、高效率和操作方便等。

4 机电一体化的发展趋势

4.1智能化趋势

智能化作为一个多个专业的边缘科学，是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。 例如：冷冻机组，通过测量各类物理量与微机内部已经设定的对应的参数比较，自动实现机械设备的启停、报警、故障自修复等事宜。

4.2模块化趋势

由于机电一体化产品涉及各行各业，种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 例如在OA产品中的电脑与打印机等各类外设之间，各个厂家通过标准接口（UBS）实现机电一体。

4.3网络化趋势

20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 这些技术已经成熟，并且在OA中司空见惯，经过权限级别，可以实现遥控、遥信、遥测。

4.4 微型化趋势

微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，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，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

4.5绿色化趋势

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。 随着材料科学的发展，新型材料不断涌现，和现实对绿色材料的需要的催生下，绿色化在几点一体工业中将会发生日新月异的发展。

4.6系统化趋势

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，特别是“人格化”发展引人注目，即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。机电一体化的人格化有两层含义。一是机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。

4.7大众化趋势

产品只有成为普罗大众都能理解、需要，才能具有强有力的经济性，生命才会长盛不衰。成为建筑以及日常生活中不可缺少的商品。机电一体化技术通过产品来展示的，经过网路化、模块化等技术的攻关，成为生产、生活中的消费品将属于必然。建筑中的空调系统可以通过温度、压力、流量等各类非电物理参数，通过传感器、变送器传输到中央处理器，电流、电压、频率等电气参数通过采样传输到中央处理器；中央处理器的芯片当前已经可以进行编程处理；这样各类用户根据自己的需要，选用模块、处理器等硬件，通过网络或者售后服务获取软件资料和程序，通过协议等进行简短的链接与安装调试即可实现用户的目的。

5结语

随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔。

机电一体化及自动化篇11

1工程机械机电一体化技术概述

（1）工程机械现状分析。从本质上来说，如果我们想要有效的提高工程机械的应用效率，把机电一体化技术引入其中，就必须要对工程机械的使用性能有一个充分的了解，才能对工程机械中的机电一体化进行系统的探究。随着社会经济的不断发展，工程项目中的人力作用已经在逐渐的消退，取而代之的是机械化施工，机械化在工程中的施工可以很大程度上减少施工中的人力成本，还可大大提高工程的运行效率。要想使施工进程的工作效率最大化，就要逐步对机械性能进行更新，电子信息系统的应用与探索在不断促进机电一体化的发展进程，所以现阶段的工程机械所面临的要求就是要把机电一体化应用到工程机械当中。

（2）机电一体化的概述。就针对于目前的实际情况来看，我国的工程机械依然处于关键的发展时期，所以将机电一体化应用到工程机械当中成为现阶段发展阶段的必然要求，机电一体化的应用可以促进工程机械的发展，并且使得机械工程逐步地向综合且系统的趋势发展，这样会大大提高工程机械的运行效率，而且也会对工程机械的投入使用效果进行改善，提升经济性以及可靠性。在现阶段的工程机械的制造过程中对机电一体化的使用主要体现在微电子处理器方面，以此来实现综合的处理以及优化、总结项目中的系统设备。随着当前经济水平的不断提升，随之而来的工程机械的发展在不断为机电一体化引导发展方向。在现阶段的工程项目发展过程中，电子设备的应用依旧是运行的主体，并且相关的技术也在工程机械的运行过程中被大范围的引用，比如工程中设备运行过程中的自主故障消除与检测以及实时动态检测等，而且电子控制设备也在安全、高效以及经济的应用至大型的工程机械当中。根据可靠的调查数据显示，我国对工程机械的进口数量在不断提升，这也是当前机械工程在发展中面临的重要问题。

2工程机械中机电一体化技术的应用策略

（1）降低机电设备消耗。就针对于传统的柴油动力的机电设备来说，由于其自身的缺陷已经难以完全满足时代的发展需要，因此，我们应当全面提升技术含量，减少柴油消耗，提升节能技术含量，减少废弃物的排放。在追求工作效率最大化的同时将消耗能源减到最小，平衡消耗和污染两个重要问题。在提升节能技术过程中，在机电设备系统中加入电子控制系统，削减柴油输出，减少耗油损失，来提高能源利用率。

（2）提升自动化能力。从本质上来说，所谓的机电一体化，指的就是机电工程自动化技术的革新，传统的机电一体化已经具备自动化功能，但自动化水平较低。机电一体化的发展趋势就是逐渐提升自动化水哦的过程，自动化的发展将提升工作效率，减少人员投入，降低生产成本，保障产出和效率。自动化是从技术主体为出发点，机电自动完成工作任务，在面对突发问题时自动解决或停止工作，在自动分配过程中保证工程规律性进展。机电自动化发展将提升机电设备的工作能力，减少部分因素的影响，保障整体工程顺利进展。机电一体的智能化是随着互联网信息技术发展而来，智能化的机电设备对技术要求提升到一个新阶段。智能化发展使现代技术提倡的发展战略，也是国家鼓励的机电技术创新政策。提升机电设备整体信息储备能力，协调机电设备各项功能，保障系统化的系统力度。系统化发展是将整体化只能技术进入信息处理阶段，提高信息处理能力，习惯成全系系统化发展模式。同时，利用光学技术，改善传感器敏感度，精确设备，提升技术应用能力。

（3）制定系统化发展战略。事实上，要想促进机电一体化的发展，就要求我们必须要基于机电技术和机电设备，坚持发展理念。机电一体化在未来发展方向上应制定系统化的发展策略。系统化发展包括几点技术在一定程度上应用于实际工程中的系统性，在落实工程建设过程中独立运营机电系统，在多个机电设备同时工作的情况下，有效协调工作内容，形成系统化分配方案。在应对外界变化时，及时采取有效方式。以上的机电一体化都要求机电设备附有完善的自律分配系统。更好地完成机械工程工作。在信息技术发挥作用的今天，对机电工程全方位系统化发展目标越来越明确，全方位的机电一体化系统将从不同方面规划机电工程，对自动化操作制定更晚辈的一体化指令。在人工智能化的时代背景下，发展方向越来越体现出系统化科学化。机电一体化体现出机电工程中的电子工程尤为重要。随着机械工程难度的提升，机械工程要求复杂性和精确性相结合。对于传统的机电一体化设备的继承，光机电一体化加入了光学原理，在设计制造的过程中融入科技内涵，提升了科技含量，尤其对光学利用中传感器的使用，体现在各个系统结构中。所以，制定系统化的机电一体化发展规划，是提升机电技术水平，提高机电设备科技含量，提升机电工程效率的有效保障。

3结语

总而言之，机电一体化技术的使用价值逐渐提升，机电自动化发展也逐渐完善，精确化智能化成为未来机电一体化系统发展的方向。文章从机电一体化系统的应用特征入手，分析几点一体化系统在实际工程中应用情况。在科技领域，机电技术是科技融合发展的重要方面，以机械设备为基础，融合电子信息技术等多学科的结合发展，推动技术水平的提升。机电技术为各领域的发展提供技术来源，学科之间理论与实践的结合，互相渗透在技术领域中。

参考文献：

机电一体化及自动化篇12

引言：现代科学技术的发展极大地推动机械工业领域的技术改造与革命。在机械工业领域，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、产品机构、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”迈入了“机电一体化”的发展阶段。迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，并以蓬勃的生机向前发展，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。

1.机电一体化的关键技术

1.1信息处理技术

所谓的信息处理技术就是指在生产基于机电技术的相关产品的过程中，对与产品生产过程相关的各种参数和状态以及自动控制有关的信息所进行的处理。

1.2精密机械技术

精密机械技术作为实现大多数机电产品的核心和基础技术，它是实现大多数机电产品的相关功能和构造功能的重要前提和首要的技术支撑。

1.3自动控制技术

自动控制技术主要包括精度较高的速度控制、定位控制、自适应控制以及补偿和校正等技术。而且随着自动控制技术的不断发展以及功能的不断增强，基于自动控制技术产品的质量在获得不断的提高。

1.4检测与传感器技术

检测与传感器技术主要用于实现各种基于机电技术产品运行时的相关参数、工作状态以及其他相关信息的接受以及参数和相关信息准确度的检测，通过检测以后，将其接受的信息传送给处理装置，然后由处理装置来实现产品运行过程的自动控制。

1.5伺服驱动技术

伺服驱动技术主要是基于机电技术产品的驱动装置设计中的核心技术，它作为驱动设备执行操作的重要支撑技术，在很大程度上决定了基于机电一体化技术的产品质量。

1.6系统总体技术

系统总体技术是用系统的观点和方法，从整体目标出发，将基于机电技术产品的总体功能划分为若干个各功能模块，然后结合各个功能模块的实际情况，找出能够有效解决各个功能模块实际需求的可行技术方案，再把相应的技术方案进行汇总，从而设计出合理的功能技术方案。

2.机电一体化在建筑工程中的应用

建筑工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电—体化技术，使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合，可以极大地提高工程机械的各种性能，如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置(系统)在现代工程机械中的应用已相当普及，电子控制技术已深入到工程机械的许多领域，如摊铺机和平地机的自动找平，摊铺机的自动供料，拌料设备称重计量过程的自动控制，挖掘机的电子功率优化，柴油机的电子调速，装载机、铲运机变速箱的自动控制，工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展对工程机械的性能要求不断提高，电子（微机)控制装置在工程机械上的应用将更加广泛，结构将更加复杂。

建筑工程中，工程机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到施工工艺的好坏；而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。电子控制系统已成为现代工程机械不可缺少的组成部分，同时也是评价现代工程机械技术水平的—个重要依据。

建筑工程施工要求工程机械具有以下性能：生产效率且能量损失小，节约能源；自动化程度高，施工质量好，精度高；性能稳定，工作可靠、安全，使用寿命长；具有较好的经济性，即高的技术价格比和低的制造与使用成本；操作简单、轻便，劳动强度低；具有运行状态监视，故障自诊及自动报警功能，能及时准确地指出故障部位，减少停机维修作业效率，自动化控制技术的发展为机电一体化技术的发展注入新的动力。

目前工程机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能：

（1）电子监控、自动报警及故障自诊即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控，工作中一旦出现异常现象，能自动报警并准确地指出故障的部位。提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。智能化自动驾驶，以及监控驾驶员的精神状态，及时警示，杜绝安全事故的发生。

（2）节能降耗，提高生产率。传统工程机械的能量利用率较低，例如液压挖掘机的燃油能量利用率仅为20％左右，如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。

（3）柴油机的控制如电子调速器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。

（4）提高作业精度。为保证成品料的级配精度，现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统，并使计量过程实现了自动化。自动找平系统的应用，使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高，路面的平整度可达到0.127mm／3m。采用超声波技术的自动供料系统，使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节，进一步提高了摊铺质量。

推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子(微机)控制，不仅提高了作业精度和作业效率，而且也减轻了操作人员的劳动强度。

旋挖钻机因其施工工艺较为复杂，且在施工过程中对精度要求较高，自动控制功能的实现大大提高施工效率和精度。常见的有两种功能:钻桅自动调垂直功能和钻孔工程中自动回位功能。机械硬件方面，建筑工程机械基本上采用了的通用控制器、仪表，也有些厂家为提高自身竞争力，定制开发了具有公司特色的控制器、仪表，可谓百家争鸣，各有各的特色，但殊途同归，目标一致。

（5）作业过程的自动化或半自动化。工程机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产率，并减少因操作者的经验不足，对作业精度的影响，或操作不当，对作业质量的影响，保证工程质量。

3.机电一体化的发展趋势

在未来，利用高新技术对机电一体化进行改造与提升，机电一体化涉及的学科领域很广，是一门独立的综合性、交叉性学科，我国应更加注重对机电一体化产品的自主开发与技术创新，利用高新技术对机电一体化产品进行创新设计，推进产品设计的智能化，自动化和快速化，才能赶上或超过世界发达国家机电一体化水平，提高产品的市场竞争能力。

此外，新一代的机电一体化系统的开发，设计和研制各种性能优良、稳定高效的机器人和机电一体化设备，实现各种作业的柔性化和自动化，使机械设备具有更高的柔性。其具体表现在：

（1）计算机集成制造系统。在CIMS发展过程中，要注重人机一体化。在CIMS系统，中处于核心地位的过程控制级计算机，应配备必要的硬件和一定的软件功能。在软件方面，要做到计算辅助设计(CAD)和计算辅助制造(CAM)与硬件的有机结合，在发展过程中，要重视基本技术，不盲目追求高度自动化，数字化，逐步实现机电一体化的柔性、自动化、全局化。

（2）智能制造技术。智能制造系统(IMT)是由智能机器和人类专家组成的人机一体化系统，是在人类专家的指导下，做到人机的有机结合，而不是取代人，智能制造系统具有很强的自律能力。人机一体化能力，高水平的人机一体化(即虚拟制造技术)，在软件的支持下，有一定自组织能力，自我优化能力，自我修正能力，欧美各国都花费了很多人力物力在这方面的研究。

（3）绿色化也是机电一体化未来的一个研究热点，绿色化是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。

4.结语

机电一体化是很多学科相互发展和相互促进的结果，随着科学技术的不断发展和进步，机电一体化相关技术所融合的技术将越来越广泛，而以机械和微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术将成为机电一体化的必然发展趋势，机电一体化的发展前景非常广阔。

机电一体化及自动化篇13

1.1机电一体化技术在运输机中的应用

我国经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，使对生产生活用煤的需求量大幅度增加，这就对我国煤矿的生产在一定程度上提出了更高的要求。然而，与国外煤矿企业相比，目前我国煤矿企业的提升以及运输系统水平与之还存在非常大的差距，难以适应社会发展的需求。因此，在对国外经验加以借鉴的基础上，加大对机电一体化技术的研究力度，使其在煤矿运输系统中得到较好的应用。目前，机电一体化技术产物中比较领先的是内装式提升机，它是滚筒以及电机的融合体，其结构简单并且操作起来也比较方便，系统准确性也高，可以完全实现自动化控制。目前，在我国煤矿企业中应用比较普遍、规模较大的运输以及生产方式是皮带式运输，它有如下几个特性:运行安全可靠、输送量大、输送距离远、连续输送、自动化以及效率高，而且通过煤矿企业计算机控制监测系统的时时监控，皮带式运输的自我诊断以及自我保护功能得以实现。

1.2机电一体化技术在矿井监控系统中的应用

在煤矿生产中，机电一体化技术主要包括:计算机信息技术、自动控制技术、系统技术以及机械技术。监控系统在矿井生产运作过程中占据着非常重要的地位，与银行监控系统不同的是，矿井监控系统对数据保存没有非常严格的要求，甚至允许出现因机器故障而丢失数据的现象，但是这个数据丢失时间是需要控制在5min之内的，矿井监控系统是绝不允许出现连续停机的现象。不难发现，在日常生活中经常会发生银行因死机而暂停营业的状况，然而在这种突发状况下，人们并不担心私人的存款数据会因为网络故障而丢失，因为银行会及时地对故障进行快速排除。但是，矿井的安全监控系统则不能像银行一样突然暂停，那样就无法保障矿井工作人员的生命安全。机电一体化技术的应用很好地确保了矿井安全监控系统的正常运作，主要是通过软硬件结合，创设局域网来同步主机与自身数据库，分担网络上传、图表打印、数据检索以及图形显示等任务。实践表明，在矿井监控系统中应用机电一体化技术取得了良好的效果。

1.3机电一体化技术在采煤机中的应用

综合机械化采煤系统在煤矿企业中的应用对煤矿自动化进程产生了有力的推动作用。我国的采煤系统由之前的液压牵引技术成功过渡到机电一体化牵引技术。相比液压牵引技术，机电一体化技术拥有的相对优势主要表现在五个方面:①良好的牵引性可以有效克服采煤机运作过程中受到的阻力并且为其提供有效的牵引力，此外，采煤机下滑时还可以通过提供制动避免其过度下滑。②机电一体化牵引技术采用的制动装置，可以有效防止采煤机下滑，这样采煤机就可以进行倾角比较大的煤层作业。③因为机电一体化采煤装置的整体磨损小、故障少、维修少，运行起来更加可靠，因此能够在恶劣的环境下进行长时间的作业。④机电一体化采煤装置具有良好的动态性，可以通过控制系统对各项参数进行及时的调整。⑤该系统装置结构简单、体积较小，具有很高的使用效率。与此同时，计算机全程控制机电一体化采煤机使其完全实现了支架的自动化，此外，将计算机监控装置安装在工作面刮板运输机上，使系统的自动化控制得以实现。总之，机电一体化技术在采煤机中的应用协调了整个系统设备的运作，方便了整体的操作，同时使生产的工作效率、可靠性以及安全性也得到了不同程度的提高，给煤矿企业带来巨大的社会效益以及经济效益。

1.4机电一体化技术在支护设备中的应用

我国煤矿综合机械化采煤工作中经常用到的支护设备是液压支架，在支护设备中应用机电一体化技术的具体体现就是有机地结合计算机技术以及液压控制，实现成组的自动移架或者定压的双向邻架，从而有效地避免对支架或者顶板产生过大的冲击。

2煤矿机电一体化技术应用的建议

在我国煤矿透水、塌方的安全事故时有发生，这在某种程度上表明有很多严重的问题存在于我国煤矿的技术以及管理之中，预防安全事故的发生已经成为煤矿企业工作的重中之重，而机电一体化技术以及相应产品的出现，从整体上提升了煤矿生产的自动化水平，有效地预防了安全事故的发生，因此，要不断加强机电一体化技术在煤矿企业中的应用力度。目前，机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了普遍的推广以及使用并取得了良好的成效，但是相比发达国家而言，该技术在我国应用时间较短，相关经验有所欠缺，因此，在借鉴西方优秀经验的基础上，加大对机电一体化技术的研究力度，从而提高生产水平，尽可能避免安全事故的发生，给国家以及人民的生命财产安全提供最大程度的保障。机电一体化技术的核心要素就是计算机技术，因此对于基于机电一体化的中央控制系统，要提升其运算的存储能力。此外，煤矿生产中不同的场地环境对机器系统的需求不同，因此，需要不断对软硬件系统进行研发，实现机器系统使用方便、体积小、功能强、重量轻、性能好以及效率高等特点，以便能够更好地满足场地环境的不同需求。与此同时，通信功能也是机电一体化技术产品所需要具备的，在此基础上，还要求其具备通信模块以及较高的可靠性。在这一方面，在结合现场总线技术的基础上，可以结合工业以太网技术实现对机电一体化技术的有效控制，从而进一步实现机电一体化技术产品的通信功能。智能化是社会发展的趋势，为了促进机电一体化技术以及产品的智能化，需要通过构建一个动态高效的控制系统来分析系统参数，并且通过观察系统参数来判断机电设备以及其运行环境的变化，并在此基础上进行自我调整和修复。通过判断工作状态以及诊断系统，及时地发现故障并且能够准确地预测未来工作中可能发生的故障。众所周知，矿井下温度、湿度、粉尘都是非常高的，而且含氧量低，环境极其恶劣，传统的传感器并不适宜在井下操作，深入研发适宜矿井工作的传感器技术对于煤矿企业的长远发展具有很重要的作用。