机电一体化范文
时间：2023-03-14 10:32:13
机电一体化范文第1篇
关键词：机电一体化；概念；现状；发展趋势
一、机电一体化的概念与由来
人类进入了一个新的世纪──21世纪。回顾过去的20世纪，人类的经济和科学技术发展成果超过了过去所有世纪的总和。传统的学科正在脱胎换骨，新的学科不断问世，技术的融合程度比任何一次技术革命都高。机电一体化技术产生于这一背景之下，自然符合科技发展的规律，也是机械学科发展的必然结果。“机电一体化”这一技术术语最初来源于日本学术界，他们根据英文的Mechanics（机械学）和Electronics（电子学）两词，组合出Mechantronics一词，日文谐音记作“夕力卜口二少又”，其表意汉字为“机电一体化”,Mechantronics一词从学科角度可以翻译为“机械电子学”，我国科技界也经常直接使用“机电一体化”作为汉语的表达词汇。
一般认为，机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。这里面包含了三重含义：首先，机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科。其次，机电一体化是一个发展中的概念，早期的机电一体化就像其字面所表述的那样，主要强调机械与电子的结合，即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。随着机电一体化技术的发展，以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术“渗透”到机械技术中，丰富了机电一体化的含义，现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合，还包括光（光学）机电一体化、机电气（气压）一体化、机电液（液压）一体化、机电仪（仪器仪表）一体化等；最后，机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想，强调各种技术在机电产品中的相互协调，以达到系统总体最优。换句话说，机电一体化是多种技术学科有机结合的产物，而不是它们的简单叠加。
二、机电一体化的发展现状
与其它科学技术一样，机电一体化技术的发展也经历了一个较长期的过程。有学者将这一过程划分为萌芽阶段、快速发展阶段和智能化阶段三个阶段，这种划分方法真实客观地反映了机电一体化技术的发展历程。
“萌芽阶段”指20世纪60年代以前的时期。在这一时期，人们在机械产品的设计与制造过程中总是自觉或不自觉地应用电子技术的初步成果来改善机械产品的性能，特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，出现了许多性能优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军用技术在战后转为民用，对战后经济的恢复和技术的进步起到了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70年代到80年代为第二阶段，称之为“快速发展阶段”。在这一时期，人们自觉地、主动地利用3C技术的成果创造新的机电一体化产品，3C技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：①mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；②机电一体化技术和产品得到了极大发展；③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。
从20世纪90年代开始的第三阶段，称之为“智能化阶段”。在这一阶段，机电一体化技术向智能化方向迈进，其主要标志是光学、通信技术等领域进入机电一体化，同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。
我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
三、机电一体化的发展趋势
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向发展，应用范围愈来愈广。
机电一体化技术具体包括以下内容：
（1）机械技术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，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。
（2）计算机与信息技术
其中信息交换、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。
（3）系统技术
系统技术即以整体的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，它是实现系统各部分有机连接的保证。
（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。
（5）传感检测技术
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。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。
（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。
四、结语
综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且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，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献：
［1］李建勇．机电一体化技术．北京：科学出版社，2004．
［2］潘忠堂．浅析传感器技术是机电一体化的一项关键技术．机械电子工程，1998(1)：13-17,39
［3］冯正进．机电一体化技术进展．工业工程，2000(1)：1-4
［4］郑堤，唐可洪主编．机电一体化设计基础．北京：机械工业出版社，1997
机电一体化范文第2篇
关键词 机电一体化；核心技术；应用领域；发展趋势
中图分类号TH-39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）81-0159-02
1概述
机电一体化是把传统机械的多种功能与电子技术紧密联系，它是一门新兴的综合性科学。其实它在技术上并没有什么新发现或新发明，而是把机械技术、微电子技术、信息技术、传感器技术等多门学科有机的联结在一起，形成了一门有着自身体系的学科。机电一体化是以这些学科为基础，最后形成了一门综合性的技术，而不是各门技术简单的拼凑，这就是机电一体化同机械自动化的最大区别。随着电子技术的迅速发展，从而带动了机电一体化的发展，机电一体化将在未来的发展中起着至关重要的作用。
2 核心技术
机电一体化的核心技术主要在于硬件和软件。
2.1机械技术
机电一体化是以机械技术为基础，机械技术侧重点是怎样与机电一体化相适应，机电一体化是取其精华去其糟粕，利用各科学发展的高、新技术来更新自身概念。机械本体应该从改善自身性能、减轻质量和提高工作精度等几个重要方面方面考虑，以此减少工作时能量消耗，提高工作效率。为了提高机械系统的传动精度和工作稳定性，机电一体化要具有高精度、快速响应性、良好的稳定性。
2.2信息处理技术
由于微电子学的迅速发展、信息处理技术的普及极大的促进了机电一体化的发展。信息处理技术包括信息交换、信息存取、信息运算和最终决策等，实现信息处理的工具是现在已经普及的计算机，所以计算机技术的发展与信息处理技术紧密相联。要更好的发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性从而提高信息处理的速度同时解决信息处理的抗干扰问题。
2.3检测技术
检测与传感技术指与传感器及其信号检测装置相关的技术。由检测技术自身的功能，传感器的主要功能应提高工作可靠性、工作的灵敏度和精确度等，并且要经受各种严酷环境的考验，因此必须提高其抗干扰能力。由此可见，发展检测、传感器技术是机电一体化发展的必然趋势。
2.4自动控制技术
在无人直接参与下，自动控制技术能通过控制装置让被控对象或过程的被控量能按照人们事先预定的规律变化的技术。自动控制技术应用非常广泛，主要由自动控制理论、机械控制系统的设计、仿生学中的系统仿真、工作时现场的调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。制动控制技术的难点在于自动控制理论的工程化与实用化，这是因为被控对象与理论的控制量存在较大的差距，从而需要反复调试和修改，才能达到最佳效果。现在微型机的应用非常广泛，自动控制系统已经成为机电一体化中十分重要的一部分。
2.5驱动技术
驱动技术的主要研究对象是执行元件及驱动装置。驱动技术是执行操作的技术，对机电一体化产品的动态特性、稳态精度、控制质量等都有决定性的作用。电机作为驱动机构已被广泛应用但其快速响应和效率等方面还有一部分问题，驱动技术极大地促进了机电一体化技术的发展。
2.6软件技术
机电一体化的发展过程中仅仅发展硬件是不够的，必须在发展硬件的同时发展软件，但是软件的更新速度太快，这样就导致研制成本提高了，为了降低成本，应该推行软件标准化等措施。
3机电一体化的应用领域
3.1数控机床
经过多年的发展数控机床已经得到了广泛的应用，数控机床又称数字控制机床，它是一种装有程序控制系统，通过数字化信息对机床的运动及加工过程进行控制的机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床主要由动力源、操作机构、传感器、电子控制单元、执行器等组成。数控机床具有很高的柔性，能实现编程自动化，具有更高的可靠性以及强大的通信功能，还可以实现多种控制的功能。数控机床的发展给机械领域的提高起到了促进作用。
3.2机器人
机器人是众所周知的一种高新技术产品，是典型的机电一体化产品。其最早是人们幻想出来可以听从人们的命令，任劳任怨的从事各种劳动。经过几十年的发展，机器人技术已经形成了综合性的科学。机器人主要由：机器手、操作机构、传感器、移动机构、控制装置、驱动器等部分组成，通过各部分之间相互协调，相互配合，机器人已经能灵活的代替人类很多活动，在焊接、装配、军事、空间、水下、农业、建筑、服务、娱乐等领域都有应用。机器人应经成为人类良好的助手和亲密的伙伴。
3.3现代温室设施
现代温室设施是实现作物优质、高效生产的重要设施，也是机电一体化设备应用较密集的地方。主要由：温室框架结构、覆盖材料、通风系统、灌溉施肥系统、二氧化碳施肥系统、室内喷雾/屋顶喷淋降温系统、遮阳/保温系统、加热系统、防虫系统、计算机控制系统及一些必要的生产工具等。可以通过这些设施和计算机系统有效的提供一个适宜的环境条件，为作为优产提供保障。
4 机电一体化的发展趋势
与其他科学一样，机电一体化技术也经历一个漫长的过程。现在机电一体化已经渗透到各个学科、领域。成为一门新兴的科学，为了适应各领域的需求机电一体化的主要发展趋势体现在智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人性化。机电一体化对机械工业也影响很大包括提高性能、扩展功能、简化结构、提高可靠性、节约能源、操作简单，可以说机电一体化的发展前景在未来的几十年里一片光芒。
5结论
综上所述，机电一体化并不是独立的，而是各个学科相互渗透，相互融合的产物，也是科技发展的必然产物。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，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献
[1]朱思洪.机电一体化技术.北京：中国农业出版社，2004.
[2]三浦宏文.机电一体化实用手册.北京：科学出版社，2007.
[3]李运华.机电控制.北京：北京航空航天大学出版社，2003.
机电一体化范文第3篇
2.信息动态
3.直驱型风力发电系统中永磁同步发电机的控制技术研究康劲松，劳建忠
4.动态电压恢复器H2鲁棒控制设计邓攀，A.Benchaib，G.DePreville
5.基于DVR的电压跌落问题的研究周翔，周维龙
6.城轨列车运行仿真系统通用平台系统架构邱婷，陈永生，郭玉臣
7.用MobilityFramework研究无线传感器的MAC协议性能胡沛然
8.机器人臂运动分析的计算机模拟逼近法张艳华
9.超大型浮式起重机金属结构模态分析周豪，李翠，秦仙蓉，张氢
10.电液伺服舵机加载系统设计与研究尤向荣，秦现生，张双权，牛强
11.用于地铁隧道形变监测的图像处理系统赵炯，杨天琳，王碧文
12.电动AMT嵌入式控制器原理样机开发钟再敏，蒋昌恺
13.基于Flex组件数据绑定的设计与实现张世楚，王晓平，陆剑峰
14.换热器流路计算机辅助建模系统的开发沈斌，朱殿臣
15.基于LabWindows/CVI的虚拟数字滤波器设计与实现岳若蒙，张海南
16.一种抑制低频噪声的微机械陀螺C/V转换电路南素娟，李晓莹，常洪龙
17.基于μC/OS-Ⅱ的USB接口转辙机测试仪的设计王安，孙加军，仲丽媛
18.交流变频调速的液压系统特性实验沈启超
19.通用地基处理三维仿真模型核心算法设计与实现孙聪聪，戴毅茹，马云龙
20.汽车防抱死制动系统MK70性能检测分析SavasTumis，储春祥
21.H990航空发动机连杆加工新工艺高丕周
1.机床再制造产业前景广阔王德生
2.信息动态
3.电动汽车永磁同步电机无位置传感器控制的研究刘海威，胡波，徐国卿
4.基于BP神经网络的1550冷轧机寿命预测研究机电一体化 张瑞，陈明，朱献忠
5.节能定时电磁阀控制电路的设计与研究赵炯，唐强，郑晟，侯晓梦，王伟
6.基于多帧差分与自适应技术的运动目标检测方法研究张广坤，宋进，李培龙，李玲
7.轮式工程车辆转向系统控制研究朱思东，李营垒，章韬韬
8.基于Flex的虚拟PLC编程实验模块的设计与实现王圣俊，陆剑峰
9.虚拟实验管理平台在Sakai上的研究与实现谢娟，陆剑峰
10.基于虚拟实验的虚拟实验器件建模张玲，王晓平，陆剑峰
11.基于Saber的飞机变频发电系统数字调压技术研究姜建伟，郑先成，刘文韬
12.义齿加工模型STL文件的数据读取技术研究李冬冬，罗学科，张从鹏
13.基于MSP430的双指针转速表的设计康劲松，陈令云，赵卫兵
14.一种新型显示装置及其控制策略任勇，束根荣，孔凡让
15.机电一体化 一种新型的基于四电极结构的生物电阻测量方法王家海，张志征，PedroStange
16.多自由度的危险作业机械臂结构及控制系统赵亮亮，马振书，杜峰坡，张攀峰
17.基于PHP与COM技术的工业PLC监控系统实现技术李慧，晏志文，杨静芳，冯显英
18.智能型消防控制系统的研究与实现黄世泽，郭其一，陆五福，万里生，李春
19.基于模糊理论的机械串联系统可靠性分配方法李凯，宋笔锋，崔卫民，冯滋阳
20.基于C#和HostLink的军用立体仓储控制系统设计陈予嘉，余建军
21.CAD标注零件图尺寸与技术要求的方法与技巧徐亚娥
22.提高数控机床加工安全性的几点措施张琳琳，彭雪鹏
1.发达国家轨道车辆新产品和新技术发展动态崔晓文
2.信息动态
3.基于S95信息对象的生产线管理系统的研究与开发王帅，陆剑峰
4.基于协同服务平台的备件信息管理系统肖坤酉，李国伟
5.基于本体的汽车协同研发平台构建刘晋飞，姚远，孔庆华
6.基于遗传算法的RMS车间排产优化方法忠，冯俊涵，张祖金
7.基于两轮机器人运动模型的Kalman滤波视觉导航杨昀，谈士力，蔡征宇
8.连续墙液压抓斗起重机双主卷扬的同步控制研究王鹏程，李万莉，游张平
9.基于AMESim的全轮转向系统设计分析孟庆雨，陈从鹏，章韬韬
10.基于Ethercat的伺服驱动器的设备描述技术研究樊留群，余强
11.智能公路画线车超声测距定位系统的开发与研究刘德营，逄滨，陈坤杰
12.基于异步串行通信的FLASH烧写研究张晓斌，吴明星，李伟林
13.板材横截锯改进优化下料算法研究与设计孙广斌，丁庆新，赵宏林，李小春，奚家星
14.VNC在复杂设备远程监控中的应用机电一体化 孙毅，李国伟
15.面向倒装芯片的视觉软件的设计和开发胡珺，盛鑫军，熊振华，丁汉
16.用于大范围恒温的高精度多级循环水冷却器设计张永，沈振军，原文俊
17.基于XML异构数据源融合系统的设计与实现赵丹，张新家，王金奇
18.一种基于线性模型拟合的纸币图像边界检测方法王朋
19.基于PLC的粗酚精制在线监控系统杨庆江，卜星，程海兵
20.在轨服务多脉冲远程机动轨道设计与误差分析郑莉莉，朱战霞
21.基于PIC30F4012的电控系统的设计与仿真李凤鸣，刘玫，段京东，卢立清
22.空间定位技术在集装箱流程可视化中的应用蔡红，胡志华，刘伟
23.轮胎拧紧设备的改进及应用叶彪
1.低碳经济——时代的绿色标杆探访人民电器集团绿色发展的经营战略刘准，龚传明
2.低碳经济——或将引领一个新的经济时代?张辰
3.信息动态
4.液压微位移放大器的设计与研究吴家龙，李宝福，张虎翼，俞立钧
5.基于小波支持向量机的陀螺随机漂移预测模型研究高大力，张骏
6.智能焊接机器人的机构设计与仿真陈国明，周围，赵言正，付庄
7.基于吊钩动作智能跟踪的塔机图像监控杨山虎，李彦明，刘成良
8.简单单腿弹跳机器人的尺度效应仿真梁赟，周权HtTp://
9.基于改进EKF的室内机器人充电站自主定位方法研究李瑞峰，张文杰，赵立军
10.基于AVR平台的六自由度仿人机械手臂控制算法研究沈长青，孔凡让，刘永斌，刘方
11.基于网络和视觉的多机械人研究平台黄武新，谈士力，李宪华，戎海亮
12.高速走丝线切割大厚度工件表面粗糙度影响因素研究陈海彬，李荣泳，肖力
13.浮法玻璃喷粉机的步进电机控制系统研究王蕾，孙忠良，郭三刺，王晓侃，苏全卫
14.基于移动信标的无线传感器网络混合节点定位算法李硕，姚建明，陈维克，李文锋
15.基于触摸屏的柔性生产线物流运输控制系统的设计涂培章，杜鹏凌，张功
16.轮椅车动态测试系统的研制王志明，蔡庆楠，邓明亮，阚延魁
17.基于快速成型的快速夹具设计研究与应用王家伟，胡庆夕
18.基于跌落试验数值仿真的手机耐撞性设计周鑫美，谢然
19.设计评价方法在油雾处理器设计中的应用陈沈融，李莉敏，朱红萍，阮和根，董林
20.机电一体化 一种新型往复式定子永磁无刷直线电机的动态数学模型与实验初探高芳红，刘锦波
21.基于指纹识别的酒店入住登记和房间出入管理系统韦浩，唐春晖，张仁杰
22.一种基于AU1200的嵌入式高清媒体播放器的视频处理优化秦大鹏，贺晓辉
23.具有尾气净化功能的车顶绿化系统倪旭光，张震，范汉茂，冯洋，徐小勇，李孝禄
24.基于LabWindows/CVI的某飞机刹车半物理仿真测控系统王鹏飞
1.智能电网的现状和未来张盛来
2.地埋式箱式变电站的节能效果杨保豫，白俊立
3.信息动态
4.电气消防技术在上海世博会主题馆中的应用包顺强，谢文黎，唐平，甘招辉
5.工业应用领域CAN/RS232接口的现状与未来徐超，曾锃，杨正新，刘文国
6.基于Tchebichef不变矩与SVM的交通标志分类算法研究丁淑艳，李伦波
7.基于双目视觉的主从式机器人主手系统设计和研究宫养飞，刘琼，蔡勇
8.基于BP神经网络预测制造企业安全库存的研究张毅鹏，刘高坤
9.典型汽车电器电磁干扰及其对抗措施研究何春鸣，袁登科，张逸成，龚增
10.运载火箭安全阀的系统性能可靠性分析崔卫民，林晔，孙法国
11.基于虚拟样机的UUV发动机动力学仿真研究刘朝晖，李斌茂，李丽屏
12.基于FMEA的自动斗轮堆取料机可靠性分析李明，程芳，吴家龙
13.基于三缸曲柄滑块机构的SMA驱动器设计图仕捷，孙海谛
14.基于RFID的被动式井下考勤系统上位机控制模块的设计沈斌，闫广超，彭程，朱国良
15.基于二进制编码遗传算法的发电机PID励磁控制设计郭宏，牟龙华，周伟，刘汉宇
16.一种变物距的自动对焦方法张震，刘天立，张斌，张淑静
17.基于PIC单片机和SJA1000的CAN通信实现孙鹏，沈显庆，周杰
18.基于LabVIEW的列车气制动单元数据采集系统刘钊，黄海涛，张昱
19.伺服驱动器散热设计机电一体化 杨正绪，刘伟东，李悦(韦华)
20.基于PLC控制的温度控制器测试系统的设计甘红胜，邓谨，梁辉
21.基于模糊PID的精密离心机控制系统设计高翔
22.基于AT89S52的步进电机控制系统杜铭唐，孙玉国，黄静
23.双联泵机床动力滑台新回路的PLC控制罗力维，王守城，王雪
机电一体化范文第4篇
关键词： 机电一体化；电机；控制；保护
中图分类号：TH39 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2012）1210154-01
机电一体化技术的发展历程与现状
1.1 机电一体化的发展历程
机电一体化技术的发展有三个阶段，即发展初级阶段、蓬勃发展阶段和智能化发展阶段。最初早在20实际60年代人们开始利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。而由于军事和工业发展的需求，当时的人们对于这方面开始重视，由于当时电子技术水平发展不够，技术结合与运用还没有得到深入发展。到上个世纪七八十年，计算机技术和通信技术开始快速的发展为机电一体化的发展奠定了技术基础。到了90年代后期，机电一体化进入深入发展时期，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。此外，由于神经网络技术、人工智能技术、光纤技术等领域巨大进步，为机电一体化技术的发展创造了更好的条件。从数控机床的问世到微电子技术的全新发展，进而可编程序控制器、电力电子等的发展为机电一体化提供了坚强基础，最后激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化跃上新台阶。
1.2 机电一体化技术发展现状
近些年来，机电一体化技术有了更全面的进步，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予自动显示记录、自动处理信息、自动检测、自动调节与控制自动诊断与保护等许多新的功能。目前一些电动的实际运行中依然存在着一定的问题，比如执行机构机构多、定位精度低、结构复杂、可靠性差等问题，因而对于这种情况，采用机电一体化技术，将伺服电机、阀门、控制器合为一体，采用模糊神经网络，通过内置变频器，实现阀门的高效控制。
2 机电一体化中电动机构的组成及工作原理
2.1 电机执行机构的组成
目前较常用的主要是交流电动机，它可分为三相异步电动机、单相交流电动机两，前一种比较多的用在工业上，而后一种通常用在民用电器上。从电机的结构上看，主要分为控制部分和执行驱动部分，控制部分主要由三相PWM波发生器、单片机、智能逆变模块、整流模块、A/D、故障检测、输入输出通道等组成；执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器[1]。
2.2 电机的工作原理
电机执行机构系统通过电流与电压传感器和位置传感器的检测，得出逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号，然后由A/D转换后送入单片机。单片机通过控制PWM波发生器的作用，最后实现电机的运行控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。对于电动机运行原理的分析，这里主要针对工业中应用的三相异步电动机的原理进行探讨。电动机转动的基本工作原理是三相对称绕组中通人三相对称电流产生圆形旋转磁场，转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流，转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。
3 机电一体化中电机阀位及速度控制与运行维护
3.1 电机阀位及速度控制
实现电机执行机构的阀位和速度的控制需要解决的关键性技术问题主要有五个方面，分别是阀门柔性开关的控制、阀位的极限位置的判断、电机保护的实现、准确定位与模拟信号的隔离。对于机电一体化中电机阀门位和速度的控制，微处理器根据测得的变频器输出电压和电流，通过计算得出输出力矩，如果输出力矩达到或大于设定的力矩，那么就会自动降低运行速度。在传统电机的执行机构中，阀位的极限位置的检测是通过机械式限位开关获得的。电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得，单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较，如果未发生变化或变化较小，就会自动电机的供电电源。
电机的运行控制与加速度的大小、时间长短、当前位置、速度控制给定位置以及运行速度有关。在机电一体化中电机采用的是双环控制方案，外环为位置环，内环为速度环。外环是通过当前位置速度的设定将速度给定发生器向内环提供速度的设定值。内环是将当前速度与速度给定与发生器的设定速度进行比较，依靠速度调节器改变PWM波发生器载波频率，以实现电机的转速调节。
3.2 机电一体化中电机的运行维护
机械工业的飞速发展对电机运行维护不断提出新的要求，而现代科技技术的飞速发展又为电机的保护水平的提高提供了新的空间。然而再先进的技术都需要依靠人为的操控，因而对于电机的运行维护是确保电机的机电一体化技术优势表现的重要前提。在这里把电机的维护分为三个方面，一个是电机运行前的准备，一个是电机运行中的监管，还一个是电机的日常保养[2]。
机电一体化范文第5篇
关键词：机电一体化电机控制 应用
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：
一、机电一体化技术的发展历程与现状
1、机电一体化的发展历程
机电一体化技术的发展有三个阶段，即发展初级阶段、蓬勃发展阶段和智能化发展阶段。最初早在20实际60年代人们开始利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。而由于军事和工业发展的需求，当时的人们对于这方面开始重视，由于当时电子技术水平发展不够，技术结合与运用还没有得到深入发展。到上个世纪七八十年，计算机技术和通信技术开始快的发展为机电一体化的发展奠定了技术基础。到了90年代后期，机电一体化进入深入发展时期，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。此外，由于神经网络技术、人工智能技术、光纤技术等领域巨大进步，为机电一体化技术的发展创造了更好的条件。从数控机床的问世到微电子技术的全新发展， 进而可编程序控制器、电力电子等的发展为机电一体化提供了电机坚强基础，最后激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化跃上新台阶。
2、机电一体化技术发展现状
近些年来，机电一体化技术有了更全面的进步，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予自动显示记录、自动处理信息、自动检测、自动调节与控制自动诊断与保护等许多新的功能。目前一些电动的实际运行中依然存在着一定的问题，比如执行机构机构多、定位精度低、结构复杂、可靠性差等问题，因而对于这种情况，采用机电一体化技术，将伺服电机、阀门、控制器合为一体，采用模糊神经网络，通过内置变频器，实现阀门的高效控制。
二、机电一体化中电动机构的组成及工作原理
1、电机执行机构的组成
目前较常用的主要是交流电动机，它可分为三相异步电动机、单相交流电动机两，前一种比较多的用在工业上，而后一种通常用在民用电器上。从电机的结构上看，主要分为控制部分和执行驱动部分，控制部分主要由三相PWM波发生器、单片机、智能逆变模块、整流模块、A/D、故障检测、输入输出通道等组成；执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。
2、电机的工作原理
电机执行机构系统通过电流与电压传感器和位置传感器的检测，得出逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号，然后由A/D转换后送入单片机。单片机通过控制PWM波发生器的作用，最后实现电机的运行控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。对于电动机运行原理的分析，这里主要针对工业中应用的三相异步电动机的原理进行探讨。电动机转动的基本工作原理是三相对称绕组中通人三相对称电流产生圆形旋转磁场，转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流，转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。
三、机电一体化中电机阀位及速度控制与运行维护
1、电机阀位及速度控制
实现电机执行机构的阀位和速度的控制需要解决的关键性技术问题主要有五个方面，分别是阀门柔性开关的控制、阀位的极限位置的判断、电机保护的实现、准确定位与模拟信号的隔离。对于机电一体化中电机阀门位和速度的控制，微处理器根据测得的变频器输出电压和电流，通过计算得出输出力矩，如果输出力矩达到或大于设定的力矩，那么就会自动降低运行速度。在传统电机的执行机构中，阀位的极限位置的检测是通过机械式限位开关获得的。电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得，单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较，如果未发生变化或变化较小，就会自动电机的供电电源。
电机的运行控制与加速度的大小、时间长短、当前位置、速度控制给定位置以及运行速度有关。在机电一体化中电机采用的是双环控制方案，外环为位置环，内环为速度环。外环是通过当前位置速度的设定将速度给定发生器向内环提供速度的设定值。内环是将当前速度与速度给定与发生器的设定速度进行比较，依靠速度调节器改变PWM波发生器载波频率，以实现电机的转速调节。
2、机电一体化中电机的运行维护
机械工业的飞速发展对电机运行维护不断提出新的要求，而现代科技技术的飞速发展又为电机的保护水平的提高提供了新的空间。然而再先进的技术都需要依靠人为的操控，因而对于电机的运行维护是确保电机的机电一体化技术优势表现的重要前提。在这里把电机的维护分为三个方面，一个是电机运行前的准备，一个是电机运行中的监管，还一个是电机的日常保养。
在电动机启动前需要检查电源是否有电，观察启动器是否正常、熔丝规格大小是否合适，检查传动电动机转子和负载机械的转轴、电动机及启动电器外壳是否接地、负载机械是否妥善地作好了启动准备。接通电源后，启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况，如果发现异常应立即切断电源。对于电动机运行中的监视，要时刻注意电动机的电压与电流，关注电动机的振动、响声和气味，注意传动装置的检查，以便及早发现问题，减少或避免故障的发生。而对于电动机保护除了运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。
四、结语
机电一体化范文第6篇
【关键词】机电一体化 电机控制 相关讨论
众所周知，随着科学技术的不断发展以及现代先进生产加工技术的不断完善，相关执行机构的重要性不言而喻，因为执行机构在自动控制系统工作中起着至关重要的作用。但是当前我国国产大流量电动执行机构无论是在相关控制手段上还是在机械传动机构上都出现明显落后和偏多的情况，同时电动执行机构中其结构相对复杂且其可靠性能也相对较低。本文针对执行机构发展的相关缺陷和不足，对如何采用机电一体化技术将阀门和控制器进行有机融合进行深度探究。
一、机电一体化发展历程与现代化技术发展趋势
从始初的数控机床逐渐演变为微电子技术机电一体化并在基础上沿用了可编程控制器，同时电力电子的出现也会机电一体化的发展奠定了重要基础。还需要强调的是，现代机电一体化技术主要是由激光技术和信息技术以及相应的模糊技术共同构成，其无论是在运转效率上还是在工作质量上都有着较大进步。
微控制器在生产数字化机电产品中起着重要作用，数控机床施工和机器人施工都是数字化机电一体生产中的重要表现形式，与此同时，随着科学技术的飞速发展和计算机系统的广泛应用，虚拟设计技术以及集成制造技术都是数字化机电一体应用中的重点环节。其优点一般具有软件可靠性、软件可维护性和软件自行诊断性以及软件高可靠性等。新型数字化技术的出现在一定程度上使远程操作远程诊断和远程修复成为可能。
智能化就是要求在进行机电产品生产的过程中其产品又有一定的智能特性，并使相关产品能够独立进行逻辑思考和自主决策。CNC中的人机对话功能就是机电产品智能化的的一种重要表现形式，其会在设置智能工艺数据库的同时使产品使用和产品操作以及产品维护带来较大便利。需要强调的是，模糊控制技术、灰色理论技术、神经网络技术和小波理论技术以及混沌分岔技术都是机电一体化产品智能化的几种体现，并在此基础上为机电一体化技术的发展奠定了有力基础。
因为生产机电一体化产品的商家和种类相对较多，那么在进行研制机械接口和研制动力接口以及开发环境接口的过程中就会产生一定的困难，具有集减速变频调的动力驱动单元以及需要进行视觉信息处理和图像信息识别等工作就是其中厂商研制开发机电一体化产品中的典型实例。
二、硬件控制与相关工作原理分析
（一）机电一体化智能执行机构主要分为智能控制部分以及智能执行驱动部分两种，而我们通常所说的控制部分主要包括单片机、IPM逆变器、输入输出通道和整流模块以及报警电路等，而智能执行驱动部分主要是由三相伺报电机结构以及位置传感器结构二者共同构成。
（二）被检测逆变模块中的电压位置信号以及三相输出电流会被相关程序转换，并在此过程中传送相应单片机上。而单片机则是用过8255控制PWM波发生器的，通过其中的光电耦合被逆变模块IPM所应用，这样就在一定程度上实现了阀位控制工作以及电机变频调速工作等。需要注意的是，在逆变模块进行正常工作的过程中，380V电源调整模式会将其所需直流电压信号进行全桥整流。
（三）双环控制技术是进行机电一体化电机控制工作中的主要技术，其内环和外环分别为速度环和位置环。我们需要了解的是，速度环的主要工作任务是将基础速度与设定速度进行相互比较，之后通过对PWM波发生器的载波频率的变换实现机电一体化电机自动转速调节，此时的速度调节器是以模糊神经网络控制算法为主要计算手段的。而外环中的相应速度设定则主要是根据其当前所处位置来完成并在此基础上形成内环设定值的。因为流量阀减速和流量阀匀速以及流量阀加速是其机构运行中的三个主要运行阶段，此时每个阶段中的运行时间和运行加速度以及特定位置特定运行的频率也有所不同，速度给定发生器的主要工作原理就是当实际阀位与相关给定阀位不等时，其会以恒定加速度为主要加速手段，此时的减速点会根据相关阀位值和阀位给定值以及当前速度这三者的大小来进行计算并得出具体数值。
（四）阀门柔性开关以及阀位极限位置判定是我们在执行机构是所要考虑的两项主要技术因素，阀门柔性开关的主要功能是当阀门开关的过程中保证阀门不受损伤，正确的做法是，我们应该运用微处理器对变频器输出电压和变频器输出电流进行相对精准的计算，并在计算的过程中得出输出力矩，在得出力矩信息后自动调节速度以防止阀门撞击。阀门全开位置以及阀门全关位置就是阀门的极限位置，传统执行机构中阀位监测在监测的过程中容易出现阀门松动，我们应该运用单片机将两次监测信号进行具体对比，并在确认已达到正确阀门极限位置的同时切断异步供电电源。
三、结束语
综上所诉，机电一体化中的电机控制是当下我们要亟待解决的问题，正确的做法是要根据机电一体化技术的技术发展现状和技术应用现状作为分析基础，之后进行对新型电动执行机构的相应合理方案进行较为科学的制定。本文针对执行机构发展的相关缺陷和不足，对如何采用机电一体化技术将阀门和控制器进行有机融合进行深度探究，希望为我国机电行业的发展贡献出一份力量。
参考文献：
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[2]高爱云，蔡泽祥.基于EMTDC的异步电动机故障仿真[J].电力自动化设备。2002（12）
机电一体化范文第7篇
机电一体化既然已在我国得到了长足的发展与进步，那么有关机电设施装置的保护和维修也是随之发展的。电机控制便应运而生。它为我国机电领域提供了强有力的保障和基础。是不可忽视的重要组成部分。电机控制的使用与推广是顺应科技发展时代进步的必须产物，也是国家政策大力支持和倡导的一项举措。其优点是减少消耗，降低成本。在各个领域行业都能够得到广泛的运用，这也将是我国经济稳步发展需要重视的部分，符合我国的基本经济发展规律。目前电机控制的设施设备中，还有许多不能预见的状况有待解决。电机设备总故障率的大多数都是在电机控制保护装置中，必须有坚硬的可信赖的电机控制保护装置。随着机械自动化所占的比例越来越高，许多人工的工作任务都转为自动机械设备，电机设备的使用频率和使用时间逐渐增加，那么由于电流，电压，启动等因素影响机器使用生命期限大大缩短。这些问题日益显现。要解决这些日益凸显的问题就必须通过有关技术人员经过长时间及多频率的检测和实验找到维护电机装置的方法。目前可以得出以下结论：1）在设计电机设备之初就必须长远考虑到以后的维护工作如何展开，提前做好设计准备，做好合理的规划及统计，方便日后的维护。2）明确装置维护保养的思路，不断的发展更新保护装置，使得其发展方向具有开放性。3）转换分析研究的方式渠道，在装置的运行的过程中，以实际存在的情况为基础做到更高质量更高效率的完成维护工作。机电一体化电机控制主要分为控制与执行驱动后两部分。控制部分的主要构成有单片机、IPM逆变器、整流模块、输入出通道等与报警电路。执行驱动部分主要是由三相伺服电机与位置传感器组成的。
机电一体化电机控制发展趋势与展望
上述的一系列问题都是阻碍电机控制保护装置发展的种种因素，在这个领域期待新的突破，有关专业人员研究分析出在电机保护控制理论和实践的不断更新，通过模拟数据分析和实践。加入相关专业各种数据，如相位量，阻抗量等多种因素进行数据分析研究，并根据详情有针对性的制定出研究方案。在准备期间考虑周全，不单单可以增加电机控制装置的精确度，还能够奠定以后电机控制发展的理论基础。为今后可能遇到的技术障碍提供依据。目前，电机控制保护装置已经运用到了各种新型的技术应用研究与开发。这些技术和理论概念都能用电机控制装置进行实时的监测运行。再根据各类装置反应输出的各种信息通过微型几点几进行分析，将反映的情况进行自动智能分类，与以往的故障进行科学的比较来确定问的基本属性和原因。根据每种特殊情况进行相应的应对措施，再制定各种方法来对问题进行对应的解决。需要特别指出的是，通过这一模式，不单单可以实现上述的保护电机控制的功能，还能够在故障未发生之前发出故障警报，使得工作人员可以及时尽快的发现导致故障的因素并加以解决。电机控制装置不仅有着上述的应用，还可以出厂电机保护控制装置，这也是一项非常具有前景的发展项目。根据国家有关法规政策，积极的增加能过被我国特有的电机控制保护装置所使用的装置的质量与数量。在某些较早发展气机电一体化和电机控制装置的国家，一般都是电机保护控制装置与电机形成一套完整的产品进行出厂，这已经成为一种惯例。但是这种情况却鲜为人见，我国国内的电机配套保护装置都是单独出厂。这种情况造成了在匹配时常常出现不规范的问题，还需要消耗大量的资源，浪费生产成本。那么，在这一方面，我们必须将我国国内机电一体化与电机保护控制装置的发展情境与国外先进国家的合理情况相结合，创造出一种属于我国的具有特色的模式，用来加快电机保护装置的发展。电机与保护装置的同时出厂，用户就不用再对电机进行保护装置的选择，而且也大大降低了由于电机与保护装置不相对而产生的经济上安全上损害的几率。这不单单从另一个角度增强了电机生产商的信誉与质量，更为重要的是拓宽了国际市场，让中国的电机与电机保护控制装备与国际接轨。这两者的有机结合是百利而无一害的，相信在不久的将来，我国有关的技术市场人员将致力于发展电机控制的实用性与科学性，对我国各行各业的发展做出积极的推动作用。
机电一体化控制就是将电子技术与机械设备结合在一起，运用到信息处理、传播控制、动力开发等目的上去。目前在我国主要应用在数控机床和自动机与自动生产线，近几年来，全世界的机电一体化技术应用在各领域已经取得到一定的成就，伴随着现代电子技术的快速发展，在新型的电机控制保护装置中运用了最为先进的仿真计算等技术。现代计算机与网络技术的发展，将高频电磁波、远红外、热、光等原来运用在电机控制保护装置中的在线监测，相对于以往的在线对比，能够对电机设备的故障类型等进行及时的确认。科技的发展为电机控制带来了无可限量的应用领域。
机电一体化范文第8篇
关键词：矿山机械 机电一体化
随着社会的进步、科学技术作为生产力的代表在促进社会进步的同时其自身也得到了突飞猛进的发展，并且在各科学技术之间出现了一种相互融合的趋势且这种趋势在持续加强。机电一体化技术作为这种科学技术之间相融合的一大产物，其作为一种科学技术在促进社会进步、经济发展方面起着重要作用。机电一体化技术对社会的这种促进作用体现在社会的各个方面，如：工程机械。机电一体化技术在工程机械的发展中必将占具举足轻重的地位，已成为工程机械发展的核心要素之一。
1机电一体化概述
机电一体化作为一门独立的交叉学科，具有跨学科性、综合性性的特点。现代信息时代的到来，尤其是现代计算机技术的不断改进和完善，促使机电一体化飞速发展并且在现实生活中得到前所未有的广泛应用。
2机电一体化发展趋势
随着各科技术的不断发展、相互融合，以及社会经济发展对机电一体化提出的必然发展需求，导致机电一体化在未来的发展过程中将呈现以下几大趋势：
（1）智能化。人工智作为科技进步的一种体现，代表着一种新的生产力，在问世之初就得到了社会各个方面的关注。“智能化”的主要描述对象是机器设备的行为，这是各科学技术相互融合的一个必然结果，即结合控制理论、计算机科学、心理学等新思想，使机器本身如同人类一样具有逻辑、判断以及自主决策等能力，从而更好的控制发展进程，实现目标。
（2）微型化。微型化主要指的是物体的体积方面，泛指机电一体化产品的体积之小，其尺单位一般用毫米，甚至是微米、纳米。微型化的主要特点是主要体现在：体积小、耗能小、运动灵活。机电一体化技术的微型化将在社会的各个方面得到应用，尤其是精细化的行业和部门，如：医疗、军事、信息等多个方面。
（3）绿色化。社会的持续发展给人们带来巨大改变，在物质丰富、生活舒适的同时，资源减少，生态环境严重污染等问题要同时浮现。在保护环境成为社会发展的必然前提的社会环境下，绿色产品的概念应运而生。作为绿色产品必需满足符合环境保护及人类健康这两大硬性指标，这主要体现在其产品的设计、产品的制造过程、产品的使用以及使用后期的销毁的几大方面。而作为机电一体化这一特殊的对象，其绿色化主要体现在产品的使用以及使用后期的销毁的两大大方面，即在使用的过程中不污染生态自然环境，同时能够回收利用。设计绿色的机电一体化产品，顺应了时代的发展要求，将具有广阔的发展前景。
（4）模块化。在现实社会的生产过程中，生产具有标准的、统一接口的一体化产品需要具备两大方面的因素：第一、一体化产品的各种类具有明确的技术标准，第二，生产机电一体化电子产品的厂家能够严格按照各种类的技术标准进行生产，且所生产的产品各项技术指标过关。但是，现实社会中这两方面的因素不能够达到生产标准化、统一接口的机电一体化产品单元，成为一项十分复杂的事情。但研制和开发具有标准接口机电一体化产品单元本身对于机电一体化的发展是非常重要的事情。
（5）网络化。随着网络技术的发展，科学技术、工业生产、人们生活等方面都发生了重大改变。在全球经济发展过程中，各产品的生产、销售等各个环节都随着网络的全球化纳入到全球经济发展过程中，各企业之间的竞争也随着这种进程呈现出全球化的态势。可以毫不夸张的说，只要研制出的机电一体化新产品满足社会需求且质量保证，畅销全球将不是问题。
3机电一体化技术在工程机械中的应用
机电一体化技术在被引进工程机械这一领域后，其应用领域及范围非常广泛，这主要源于机电一体化技术在工程机械领域所产生的以下几大方面作用：
3.1监督与控制
机电一体化这一技术被引入到工程机械领域之后，在该领域所发挥的作用主要是利用电子一体化产品的各种功能如智能化，其所发挥的作用主要多种多样，其中监督与控制作用是在该领域所发挥的关键作用之一。监督和控制主要是利用了机电一体化的半智能化特点，对工程机械的使用过程及故障的出现进行自动的监督和控制，从而减少相关事故的发生，提高安全性。这主要体现在以下三大方面：第一、电子监控，第二、自动报警、第三、故障自诊。
3.2节能降耗
没有将机电一体化引入至工程机械领域时传统意义上的工程机械领域，存在一个非常突出的问题：功能与功能之间无一定的相关性、联系性，呈现相互杜历的态势，这就致使各功能之间不能进行有机的协调统一，从而致使设备的利用效率偏低，生产资源浪费相对比较严重。
3.3提高作业精度
产品的作业精度直接影响着工程的质量，对于工程所具有的各种效益必将产生直接的影响。这不仅体现在施工过程中，在简单的产品生产过程中同样如此。一般情况下，机床加工的不良产品的成因主要是人的因素，即人的技术水平以及操作经验。机电一体化技术在工程机械中的引用，很大一方面是借助电子系统的精密控制系统，从而，不仅实现了其自动化、智能化，而且同时减少人为因素引起的各种失误和偏差，从而提高工程机械工作的精密程度，确保产品质量。
3.4降低劳动强度
目前，工程机械施工操作过程中呈现的自动化或者半自动化这一特点，是对机电一体化技术引入后的一个必然结果。这促使在施工过程中，劳动者的劳动强大得到大大降低，同时能够在同时间段内完成各种不同工作，促使工作效率得到大大提高。
4结语
机电一体化范文第9篇
近年来，机电一体化数控技术在煤矿机械设备中的应用越来越广泛，特别是在我国矿物质需求量不断上升的社会背景下，煤矿采矿事业不断发展，由此推动了新型工业化技术的应用与广泛推广。由于机电一体化数控技术具有生产效率高及生产过程安全、技术水平高等特征。因此，这项技术在我国众多的工业技术领域得到了广泛的应用与实践。在此基础上，本文将围绕机电一体化数控技术在煤矿机械中的实际应用情况进行论述研究。
关键词：
机电一体化；数控技术；煤矿机械；应用
众所周知，当前工业化技术正逐渐朝着集成化及智能化和自动化方向发展。因此，在新的技术背景下，出现了诸多新型的工业生产技术。比如，应用极为广泛的机电一体化数控技术，这项技术以液压技术及电子技术和机械技术为理论基础，从而在煤矿机械操作运行过程中，能够对不同设备的操作运行流程进行合理优化与控制，确保煤矿机械设备在运行过程中具有安全性、稳定性、可靠性。
1机电一体化数控技术在煤矿机械综合运行过程中的应用分析
通过实践研究发现，在煤矿采矿作业过程中，需要通过大型的电牵引采煤机等设备进行工作，但个别采矿企业的采煤机运行功率较大。因此，在牵引性能方面依然要优于传统的液压牵引技术方式，对此，机电一体化数控技术在大倾角煤层开采过程中使用较多。由于采用上述技术能够大大优化电牵引采煤机械设备的工作性能，而且可以降低采矿作业的工作难度，减少作业任务量，从而使机械设备操作过程易于控制，设备灵敏度较高。同时，技术管理人员对相关设备的管理维护较为容易。因此，正是基于上述诸多应用优点，这一技术在我国煤矿机械设备中被大量使用。
2机电一体化数控技术在机械设备提升与运输中的应用分析
提升与运输作为煤矿作业过程中的两大主要环节，采用机电一体化数控技术可大大提升机械设备的运行效率。通过利用机电一体化数控技术，可将其应用到矿井提升及带式输送机设备行进过程中，从而使机械设备实现全自动化运行与控制，由此优化了机械设备结构，使煤矿机械设备的运行稳定性与安全性大大提高。由于带式输送机在现代煤矿采掘运输过程中具有重要作用，而且由于其具有良好的可靠性、较高的自动化程度、较大的传输运送量，因此目前这一技术一般在煤矿采矿中的长距离运输与传送中应用较为普遍。
3机电一体化数控技术在机械设备安全生产运行中的应用分析
煤矿机械设备运行过程具有很大的技术风险，因此从作业之前到作业过程中乃至整个作业结束，都需要采用先进的技术手段对机械设备的实时运行情况进行监测，从而保证其相关运行参数科学、准确，避免出现突发性故障，以此防范机械设备突然终止运行。因此，从这一要求来看，在煤矿机械设备运行作业过程中，采用机电一体化数控技术，可利用系统的自动化数据监测、收集分析与诊断功能，对煤矿矿井中的相关安全风险进行实时、全面监测。但是，这一系统在实际运行过程中具有严格的使用要求。比如，自动化监测系统必须全面保持贯通，而且要保证其在任何时段都能与矿井内、外的相关安全负责人取得联系。这一技术采用智能化技术，通过智能控制手段，利用机电一体化数控技术，能够确保其与系统主机内的数据库相连接。因此，只需利用现代网络技术及数据通信技术，就可将煤矿机械设备设置为同步运行模式，且系统采用专用数据通信接口，对矿井内、外的相关工作情况进行监测定位［1］。一旦发现矿井内工作设备及地质情况存在安全风险，系统就会自动启动预警控制装置，然后相关安全管理人员利用专业控制软件就可对系统自动收集到的相关信息进行实时分析评估，从而使多项不同的操作功能融为一体。比如，机电一体化数控系统可集图形打印及模型显示和信息检索、数据资料上传、下载为一体，在保障矿井内作业的相关技术人员与机械设备安全顺利工作方面发挥了重要作用。
4机电一体化数控技术在煤矿机械其它方面的应用分析
除此之外，机电一体化数控技术还在煤矿机械设备掘进过程中具有重要的应用价值。目前，我国煤矿采掘作业中所使用的电气设备一般为矿用隔爆兼本质安全型开关箱以及矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用本质安全型操作箱和隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步动机和GJC4低浓度甲烷传感器等［2］，因此在上述设备操作运行过程中，机电一体化控制技术在设备维护管理及性能优化和作业过程中发挥了巨大作用，特别是在矿井安全作业过程中，为相关作业人员提供了极大的便利。尽管其具有诸多应用优点，但在实践研究过程中发现，这一技术在煤矿机械设备运行过程中也有应用缺点。比如，机电一体化数控系统的应用模式相对单一，因此为了不断满足机械设备安全运行及采矿技术不断发展的要求，需在原有机电一体化数控技术基础上开发更加人性化和具有良好人机交互功能的采矿作业机械设备［3］;与此同时，相关企业需要不断加大技术以及资金投入，通过技术创新和生产工艺改进，大力研发新的智能控制技术。通过不断引进国外先进的采矿技术工艺，使其在地质勘察以及矿物选择方面发挥应有的作用，大幅提升采矿作业的效率。除此之外，相关技术人员要以机电一体化数控技术为核心，提高整体作业人员的操作技术水平，通过开展教育培训活动，从而大力优化机电一体化数控技术在煤矿机械设备运行中的流程，使这一技术在我国采矿作业方面体现更大强的技术优越性。
5结语
综上所述，机电一体化技术是在我国机械加工制造技术及自动化控制技术不断应用与发展基础上形成的一种新型技术模式。随着现阶段我国煤矿采矿事业的不断发展，矿物质的需求量在不断上升，由此使机电一体化数控技术在煤矿机械设备运行过程中得到了广泛的应用与实践。尽管这项技术在实际采矿过程中有极为广泛的应用，但是其在工作性能方面依然有待进一步提升，从而促进我国煤矿机械设备工作运行效率不断提高。
参考文献:
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［2］杨许．机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用［J］．价值工程，2016，02(13):156～157．
［3］刘莹．机电一体化技术在煤矿机械中的应用［J］．科技与企业，2016，12(09):163．
机电一体化范文第10篇
1.1液压挖掘机中机电一体化技术的应用和发展从机电一体化技术的发展历程来看，其在液压挖掘机当中的应用与发展大致可分为四个阶段：1）电子监控阶段。这个阶段是机电一体化技术比较早的一个发展阶段，在对液压挖掘机的工作状态和相关参数进行监测时主要采用的的电子技术和传感技术，电子检测技术的不断发展给该阶段的液压技术、机电一体化技术的有机融合创造了良好的技术条件，电子检测可以实现对液压挖掘机各个状态参数的及时了解、掌握。电子监控阶段为实现液压挖掘机中应用与发展机电一体化技术奠定了必要的基础。2）电控节能阶段。在这一阶段，机电一体化技术的应用得到了更好的发展，在对数据以及相关工作参数进行检测的同时，还能够对检测到的数据做出分析与计算，而后借助电子控制的方法来实现对挖掘机的操控，使得液压挖掘机的工作过程效率高且节能环保。3）轨迹控制阶段。这个阶段是按照预定的轨迹来进行轨迹控制的设计，进一步促进了机电一体化技术在液压挖掘机当中的发展。4）智能化机器人阶段。智能机器人阶段实现了机电一体化在液压挖掘机当中的应用目的，在此阶段中挖掘机完全依靠机器操控与管理，极大地提高了液压挖掘机的工作效率，并且还能使其参与到一些人工不便参与的高危工程的挖掘工作当中，在保证了人员安全的同时也进一步拓宽了液压挖掘机的使用范围。
1.2我国的液压挖掘机中机电一体化技术的应用随着我国社会的不断发展以及工程建设的壮大，液压挖掘机正慢慢向大型化的方向发展，在这样的背景下，液压挖掘机的效率和节能效益都迫切地需要提高。在整个大功率挖掘机当中，即使是一点点的节能都能带来经济效益上的极大节约，因此，强化液压挖掘机的电子化与自动化不仅仅是出于对机器的安全性、经济性以及高效率、高质量的考虑，也是对节能方面的考量。为了减小和发达国家的差距，我国在液压挖掘机工业当中采用了技术引进的方案，通过对国外先进技术的引进实现在较短的时间内和较少的资金下提升生产技术水平，促进液压挖掘机技术方面的进步。我国对液压挖掘机的研究正朝着机-电-液控制系统的方向上转移，不断地更新与提高液压挖掘机的控制方式，使其从最初的机械杠杆控制慢慢转变成了液压控制。无线电控制与计算机控制将会是我国液压挖掘机控制方式的未来发展前景。因此，在研究液压挖掘机的机电一体化技术时，应当将重点放在其控制系统方面。
2液压挖掘机机电一体化进程中的两大分歧
由于机器的技术成本在不断地减小，促进了液压挖掘机的电子技术的有效推进，然而机电一体化技术的普及未能及时跟上液压挖掘机电子技术的发展步伐，使得其出现了一些维护和保养方面的问题，在解决问题的过程中出现了液压挖掘机机电一体化进程的分歧：一种是以CAT与小松各机型为代表的由微机与液压系统联合控制动力装置方法，如小松PC200-5液压挖掘机；另外一种是以日立公司近年产品为代表的完全采用电脑来控制动力装置方法，如日立EX100WD2轮式液压挖掘机。这两大分歧代表了液压挖掘机机电一体化进程中的设计、使用的两种风格，在实际应用中各有利弊。1）供油系统。日立EX100WD2轮式液压挖掘机的液压主泵系统运用的是单泵供油的方法，在降低结构复杂性的同时实现复合操作，对执行元件的工作速度进行控制，并采取压力补偿法来控制流量；小松PC200-5的液压主泵系统则采用了双泵双回路，解决了单泵供油负载不同执行元件的问题，但其主要使用的是液压控制，机电一体化程度相对较低。2）液压泵调节。在液压泵的调节过程当中，PC200-5主要采用的是电液联合控制，而EX100WD2则采用了全电脑控制，然而现阶段的全电脑控制受到环境影响，电子系统易发生故障，并引发整机瘫痪，使工程受到延误。
3总结
二十世纪五十年代起，我国便开始了自己的液压挖掘机的研究，迄今为止已形成了一定的规模，液压挖掘机的功能和技术已经比较完善，相关工作装置、结构、液压系统也都基本定型，但在机电一体化技术的应用上还需不断进行努力与提高。通过对两种风格机电一体化液压挖掘机的分析得出目前电液联合控制系统比较适合我国目前的发展情况。对于机电一体化在液压挖掘机当中的应用，我们应当不断地进行发展与技术创新，从而促进液压挖掘机实现更好的经济、环境效益。