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大学机电一体化毕业论文
摘要：在工程施工中，诸多测量事故的发生给国家和企业造成了不同程度的损失，归根结底是由于施工测量质量管理紊乱、落后造成的。本文阐述了如何通过加强施工测量质量管理来对整个施工测量过程进行有效的监控，确保测量成果正确无误，防止测量事故的发生。
关键词：施工测量;质量管理;监控。
引言。
施工测量成果的正确与否直接影响到能否按设计精度的要求对工程构筑物的位置进行定位，测量事故的发生往往是因测量质量管理不严造成的，如果对测量成果的质量没有进行有效的监控，就无法保证施工测量的成果达到预期的质量目标，因此，加强施工测量的质量管理，对整个测量过程进行有效的监控，确保测量成果正确无误，防止测量事故的发生是很重要的。
一、施工测量质量管理的内容。
测量成果是通过一组测量人员按照一定的作业方法，采用特定的仪器设备经过外业数据采集和内业计算整理形成的，以之作为建筑物放样和定位的依据。因此，按照施工测量的作业流程，施工测量质量管理的内容包括以下三个方面：(1)人员管理(2)测量仪器管理(3)测量过程控制在工程项目施工中，施工测量质量管理作为工程质量管理的一个重要分支，应建立完善的质量保证体系。
二、施工测量质量管理。
2.1人员管理。
2.1.1项目总工程师。
项目总工程师应针对工程项目制定施工测量质量目标，制定测量内、外业工作标准，测量仪器管理制度，测绘资料管理制度，制定测量技术人员工作职责，并监督实施，确保测量人员各尽其责，使得测量工作能按规定按要求有条理的实施。项目总工程师应充分重视测量技术人员的培训工作，组织测量技术人员进行测量技能的培训和学习施工测量《规范》、施工技术《规范》，对拟实施的测量方案进行审核。
2.1.2测量主管工程师。
项目总工程师应任命一名责任心强，测量技术水平较高的技术人员担任测量主管工程师，测量主管工程师应负责施工测量方案的具体实施，测量仪器的年检、日常检校与维护，及时向项目总工程师汇报工作中出现的问题。
2.1.3测量员。
测量员必须要能胜任自己的测量工作，具备良好的职业道德和能够吃苦奉献的精神，应重视和加强自身专业技能的提高，积极认真地学习专业理论，在测量过程中能够按照《规范》的要求进行作业，同时还要加强测量仪器的操作训练，以提高测量的精度和作业效率，测量主管工程师应对测量员的专业技能进行定期和不定期考核，考核结果和工作表现与个人工资效益挂钩，以提高测量员的工作积极性和责任心。
2.2测量仪器管理。
2.2.1测量仪器的保管和维护测量仪器应由测量主管工程师指定专人负责保管和维护，在潮湿和烟尘环境中作业过后，要把仪器擦拭干净，并置于通风干燥处将水汽晾干。实践证明，日常维护对仪器的使用寿命和精度的稳定性有很大的影响。
由于施工现场施工机械多，稍有不慎，测量仪器就会受到碰撞，使测量仪器的精度指标和稳定性下降，或损坏仪器。施工现场遭到损坏的仪器设备在大多数情况下是因为操作者远离仪器造成的，因此，在测量过程中仪器操作者不得远离仪器，使仪器设备的安全处于失控状态。
2.2.2测量仪器的检校。
用于测量生产的仪器设备必须按计量法规的要求进行定期送检，检定合格后方可使用，未经检定合格的仪器不得用于测量生产，用于工程项目的测量设备应建立台帐，仪器的型号、精度指标、使用状态、检校情况应作好记录，确保测量仪器处于受控状态。测量仪器不仅每年要通过国家授权的计量检定部门进行年检，更重要的是要作好日常检校，通过对测量仪器的日常检校了解使用仪器的精度状况，才能避免因测量仪器的精度指标下降而影响测量成果的质量。
2.3测量过程控制。
2.3.1测量方法(测前控制)应选择合理可行的测量方法，以保证测量成果的质量达到预期的精度要求。例如，当交会方向的夹角太小时就不能采用交会法进行放样，应采用极坐标法放样;当后视边长较短时就不宜连续向前穿设中线，应采用导线法进行放样来控制误差的积累。在测量过程中应尽量采用闭合测量以增加检核条件，如支导线边长应采用往返观测，角度观测采用“两个半测回”或多测回进行检核。
2.3.2测量外业(中间控制)。
2.3.2.1桩点的复测。
进行导线测量或放样时，必须对作为已知点的导线点进行复核测量，平面控制点应进行角度和距离的检测，水准点应检测相邻两点间的高差，当检测结果表明桩点正确可靠时方可进行后续的测量工作。
2.3.2.2仪器对中整平。
仪器对中整平的正确与否直接关系到测量成果的正确性，在一个测站的测量中间至少应检查一次镜站、后点与前点仪器的对中和整平，以保证镜站、后点与前点仪器的对中整平正确，防止对点错误的发生。
2.3.2.3野外数据的记录。
(1)记录应采用双记录复核制。记录员应按照记录表格逐项计算，严禁采用只计算第一测回度分角值而其他测回度分角值照抄第一测回角值的记录方法，以防止角度的度、分计算错误不能通过多测回测角进行复核，在支导线测量中，其后果尤为严重。采用电子手簿进行记录的，应遵循电子手簿记录的相关规定。(2)记录员必须在记录薄中记录清楚测量人员和测量时间，以便对测量事故责任进行分析和认定。(3)观测员与记录员之间应密切配合，观测速度与记录速度协调一致，以防止记录员忙乱中听错记错观测数据。
2.3.2.4仪器高的丈量。
由于三角高程测量往返高差之差受大气折光影响很大，仪器高丈量错误不能通过往返高差之差来判别，因此，前后点、镜站仪器高的丈量必须遵循规范规定的“测前、测后丈量两次”的要求，以防止三角高程测量错误的产生。
2.3.3内业整理和测量成果的交接(测后控制)。
2.3.3.1原始记录的复核。
(1)复核原始记录时，应对记录薄上的所有记录数据进行复核，包括点名，点之记，观测数据、日期、人员等。(2)采用双记录复核时，原始记录由两个记录员互相复核，确保记录成果正确无误。在因测量人数受限而采用单人记录时必须遵循单记录双复核，当发现记录错误时，复核人必须让记录员重新计算进行确认。
2.3.3.2图纸复核。
测量成果计算前，必须对与施工测量相关施工图纸进行全面复核，确认测量计算所采用的设计数据正确无误，当发现图纸数据与复核结果不符合时应及时与设计单位联系解决，以防止设计图纸中设计施工数据错误导致计算成果发生错误。严禁使用未经设计部门认可的非正式图纸中的数据作为测量成果计算的依据。
2.3.3.3成果计算和复核。
测量成果的计算应由具备测量专业技术资格的人员来完成，计算人员必须认真抄录原始记录及起算数据。成果书编制完以后，首先应由编制者自检，然后与计算复核者完成最终成果书的复核校对工作并签字确认。
2.3.3.4成果审核与归档。
测量成果编制完成后须经项目总工程师审核，对不符合质量管理要求的测量成果应重新编制，必要时连同外业一起返工，经项目总工程师审核，符合施工测量质量管理要求的测量成果方可用于施工放样，测量成果由测量主管工程师按照“测绘资料管理制度”负责归档保存。
2.3.3.5资料和桩点的交接。
测量成果交付使用前应进行必要的交接，将该测量资料使用中应注意的问题给资料使用部门(人)讲解清楚，测量桩点应现场逐个交接，交接清楚后应签署交接记录。当工程项目有与其他单位相邻的施工交界段时，为确保施工交界段的正确衔接，应由项目总工程师负责与相邻施工单位签认交界施工段的测量公用桩，交界处平面公用桩至少应为两个，水准点公用桩一个。
三、结束语。
在工程建设中，施工测量的质量是工程质量创优的保障，因此，必须重视工程项目中的施工测量质量管理，在工程项目施工中建立健全的施工测量质量管理制度，按照施工测量的流程进行过程控制，层层把关，通过管理手段消灭测量事故的隐患，进一步提高测量成果的质量。
大学机电一体化毕业论文
摘要：随着经济的发展和社会的进步，建筑工程项目不断增多，机电安装是建筑工程中的重要组成部分，作为现代安装施工企业运营的重要环节，建筑机电安装工程的施工技术及质量控制对于机电设备的正常运转起到关键作用。在当前建筑机电安装行业不断发展完善的过程中，安装企业要提高自己的竞争优势，就必须加强管理，不断改进施工技术，强化质量控制与管理，以确保设备的质量安全，为安装设备的正常运行提供保障。
关键词：建筑机电;问题;控制;安装工程施工。
引言。
建筑机电安装工程一般规模较大，施工复杂，对于安装技术要求较高，因此，需要加强对建筑机电安装工程施工问题进行控制。在机电安装过程中，施工技术和设备要求较高等因素常常影响施工质量，致使机电工程施工难度较大。如何在安装过程中进行动态控制，保证施工质量，获取更大的经济效益是摆在工程实施面前的重大课题。
一、建筑机电安装施工中存在的问题分析。
1.1操作流程不规范。
建筑机电安装工程的专业性较强，为了保证施工质量和工作人员的安全，必须按照操作流程进行，但是，实际工作中，工作人员的操作却没有遵循规范。据调查，目前在施工现场，80%以上的施工人员是入城打工的农民工。他们所接受的教育水平有限，没有受过专业的技能培训，尤其是对相关的专业知识不了解，更不要说使用较先进科学技术和机电设备，因此在现场中存在重大的安全隐患，对建筑工程质量的可靠性也存在一定问题。
1.2设计深度不足，设备可用性差。
随着科学技术的进步，我国的机电设备型号和种类不断丰富，国家不可能对各类电气设备及材料规定统一的型号。国内外机电产品市场良莠不齐，产品规格不统一，造成建筑机电设备各设备间不配套，降低了各设备兼容性和使用效率，设备的可用性差，而国家不可能对各类电器机电设备及材料作统一型号规定。另外据调查，机电设备设计文件中普遍习惯于只在设备系统图的符号旁标注其型号或厂家产品编号，非专业人员很难理解，这就使设备订货人无从适从，甚至造成订货错误，只得重新更换采购，这样降低了工程效率，带来不必要的损失。
1.2工程材料、器件和设备的质量问题。
材料和设备是机电安装工程的重点，其质量好坏直接影响到工程的总体质量。有些企业特别是个体私营企业把关不严，对质量重视程度不够，导致在工程中所使用的机电设备可能存在安全隐患。
二、建筑机电安装工程施工质量的动态控制。
2.1机电安装工程事前控制。
事前控制是在工程正式开始前进行的控制工作，具体来说，主要是从两方面进行：一方面是工程正式施工前的各种准备工作。要求在施工前应严格进行施工图纸会审，确保施工组织和技术交底质量等，比如应严格审查施工许可证和开工审批手续等。其中施工技术、材料设备、施工设计等三方面的质量情况是影响整个机电安装工程质量的关键。另一方面是施工后期可能影响施工质量的各个因素进行的质量控制，也就是对投入项目施工的条件和资源进行控制。主要包括对施工机具、施工质量检测仪器的质量控制，对施工原材料、半成品和构件的质量控制。还包括拟订的施工质量保证体系、施工及管理人员资格审查以及操作人员岗前培训等的控制，也是控制工程质量的最主要环节。另外还包括质量控制系统组织的控制，施工计划、施工方案、检测方案以及审查方法的控制等多项因素。
2.2机电安装工程事中控制。
事中控制是指对施工过程的各个环节继续的控制，始终控制主要包括施工过程中一般工序和特殊工序的质量控制，各个工序之间交接检查的控制，设备安装调试、试验和检测的控制，对大型设备应对其制造过程进行控制以及施工中隐蔽工程质量控制等。可委派相关人员驻场监造，以确保工程质量。针对机电安装工程中间产品较多的情况，因此对类似于锅炉压力容器安装过程中对中间产品组对和继续制造过程进行控制成为重中之重。此外，由于施工过程中涉及的设计变更、图纸变更、施工洽商等的审查和控制，以及对各分部、分项工程进行质量验收和评定的质量控制。
2.3机电安装工程事后控制。
事后控制的效果不明显，是指在施工完成后对工程进行的控制，也是对工程的验收。机电安装工程包括施工和竣工质量检验控制。主要包括安装设备的联动试车及运行，审核、签认验收文件以及竣工总验收;施工中涉及工程质量的文件的审核与建档，应保证其真实准确;评定施工过程中单项工程、单位工程等的最终质量;以及竣工交付后的工程的回访和保修制度，以上因素都将作为工程质量的最直接的真实评价。
三、建筑机电安装工程质量控制措施。
3.1对人的控制。
人的因素是影响建筑机电安装工程施工质量的重要方面，在建筑项目实施过程中要重视对人的控制。施工和管理人员的素质对施工质量影响极大，所以如果要提高机电安装工程的质量就必须提高施工人员的技术水平和管理人员的管理水平。这就需要相应的培训来达到，建筑企业应建立完备的人力资源和质量控制系统。设立全面的考评制度，控制施工人员按质量要求施工。以在机电安装过程中形成良性循环。3.2对材料设备的控制材料设备的使用是影响工程质量的关键内容。在机电安装工程中也不例外，所采用各种材料的质量会极大影响工程施工的质量。所以在几点安装工程施工过程中必须严控材料关，注意采购和使用符合质量标准的材料进行施工、并应注重过程中材料使用的控制，对不合格材料和设备坚决不予采用。并且对所用材料进行留底，以保留证据，避免出现因使用质量不过关的材料设备产生危险建筑。
3.3对施工机械机具控制。
机电安装工程的机械化程度较高，加强对机械的控制非常必要。俗话说工欲善其事，必先利其器，良好的建筑产品可在节能节力的基础上加工出来，要节能节力就需要使用好的施工机械和器具。使用施工机械机具的过程中要对施工机械机具进行良好的控制。如保证机械机具的正常运行，及时进行检测和保养，出现问题及时恰当的维修等。只有对丝攻机械机具有良好的控制，才能有力减少和杜绝返工浪费现象。控制措施可以将机械机具的管理责任到人，建立相应的使用台账和设备状态台账等。尽可能使施工机械机具保持最良好状态。
3.4施工工艺方法的控制。
良好的施工工艺不仅能够节约资金，缩短工期，还能够有效提高施工质量。比较好的施工工艺方法能够促进施工的顺利进行。施工工艺和方法可反映出施工单位的技术水平和素质，先进的施工工艺和方法可在施工组织设计中充分显现，并可有效指导操作人员做好施工，把好各个环节的质量要素，更大限度的保证施工质量;在编制施工组织设计和施工工艺时应结合工程实际情况以保证其具备较高的可操作性、科学性和目的性，对机电安装工程中涉及的新工艺、新材料和新设备则应有选择行的采用，以实现其不仅利于施工质量，且利于缩短工期和降低成本。若条件允许施工方应联合高效和可研院所等资源集约型单位，从加强施工动态控制智能化技术开发的研究，并应结合自身状况研发符合自身情况的质量管理动态控制体系，并通过体系的运用来提高单位自身的竞争力以更大限度的提高施工质量。
3.5施工环境控制。
周围的环境对于工程的顺利进行和工程质量都有着重要的影响。施工现场的安全环境和自然环境也可在一定程度上影响施工人员的施工质量。虽然施工环境对施工质量的影响非常大，但是施工单位一般情况下无法控制施工环境。施工单位智能选择性的对施工环境进行设计和更新。同时设计、变更洽商等的质量也在一定程度上是工程质量的依据和先决条件。
四、结束语。
综上所述，建筑机电安装工程中仍旧存在许多问题，需要从多个方面加强质量控制。机电安装作为工程建设的重要组成部分，其涉及的范围十分广泛，对于涉及机电安装业务的企业来说，只有在不断引进和吸收高级人才，鼓励员工不断地进行创新，充分发挥主观能动性，对施工技术进行探究和改进，以创建优质工程为目的，为企业的发展注入新鲜的血液，以推动企业向全新的方向发展。另外，工程施工单位只有从自身的施工特征出发，以安全、高效为原则，对于质量控制环节制定具体的标准，并严格按照标准办事，保证施工质量，使企业在激烈的行业竞争中不断发展壮大。
参考文献：
[1]江国光.建筑机电安装施工质量的有效控制措施分析[j].中国新技术新产品，，(6).
[2]张莹，关于机电安装工程的质量控制和需注意的问题，城市建设理论研究，2011(14).
[3]谭红权.探讨机电安装工程施工技术与质量控制[j].中华民居(下旬刊).3月.
大学机电一体化毕业论文
电动舵机是一种复杂的机电一体化系统，是飞机、导弹等飞行器飞行控制系统的关键组成部分，其性能的好坏直接决定了整个飞行器性能的优劣。随着电力电子技术和永磁电机的发展，新型永磁无刷直流电机以其体积小、功率密度高、结构简单、控制灵活等诸多优点，已广泛应用于电动舵机系统。本文采用盘式无刷直流电机作为电动舵机系统的动力源，对其结构特点、工作原理、驱动方式分别展开分析，并对其数学模型和传递函数进行了推导。研制了一套体积小、结构紧凑、可靠性高的硬件电路，设计了位置、转速、电流三闭环控制算法，以得到较好的控制精度。为了验证所设计硬件系统的可靠性和控制策略的可行性，搭建了实验平台，并对原理样机进行了测试实验。结果表明，所研制的舵机系统满足控制性能要求，具有灵巧的一体化特点，具有很高的应用价值。论文研究的内容主要包括以下几个方面：
1.提出了电动舵机伺服系统关键技术指标。分析了舵机用无刷直流电机的结构与基本原理，得到了等效电路图，建立了无刷直流电机的动力学模型，并推导出了电动舵机的传递函数。
2.针对整个驱动系统，研制了一套以dsp+cpld为核心控制架构的智能功率驱动电路，包括主电源滤波及转换电路、电流检测与过流保护电路、位置检测与旋变激励信号调理电路、串口通信及其外围电路。
3.根据无刷直流电机的运行特点及数学模型，设计了位置、转速、电流三闭环控制算法，其中位置环采用比例积分控制，速度环、电流环均采用比例控制。在dsp主控制器中设计了控制模块、定时器模块、采样模块和串口通信等模块。在cpld辅助控制器中设计了hall换相逻辑、舵机转动方向解算逻辑、位置超限和过流保护等逻辑。
4.搭建了完整的实验驱动平台，对原理样机进行了控制性能测试实验，并对结果进行了详细地描述和分析。
关键词：舵机；无刷直流电机；dsp;cpld;pid控制。
机电一体化毕业论文范文
姓名：cnrencai。
学号：1037。
班级：机电***。
1、选题依据(选题意义、准备和基础等)。
机电一体化产品广泛应用各种加工业，切割技术也有了飞速的发展，手工切割已经适应不了现代工业发展的要求。如今已进入以通用机械时代。几十年来，切割技术的研究和发展一直比较活跃，设计在不断的修改，品种也在不断的增加，应用领域也在不断的扩大。而目前市面上有很多型号的棒料切割机结构复杂，调节，维修不方便，生产效率低，智能化低等不足。
2、内容综述(目标、主要内容、拟解决的重点问题等)。
1.对于板材切割机切割过程，如：上料-压紧-切割-调整-再切割-切割完毕-松开板材这一系列工作流程的plc半自动控制。让对于操作人员人数的要求变得最小，并且可以使操作人员不用一直守在机器旁边。这里主要研究的就是plc的控制过程，以及程序的书写。2.实现在板材切割过程中，根据不同的材质，不同厚度的材料实现主电动机以及平台拖动电机的变频调速。一方面延长机器的使用寿命：另一方面提高切割质量。这里涉及到的研究项目包括厚度传感器的使用和变频调速器的应用研究。3.对于板材切割机使用过程中的安全控制。在操作人员不能完全顾及的情况下，保证机器的安全稳定的半自动运行。
3、方法和思路(研究方法或工作方案)。
1.与指导老师沟通，确定课题的研究方向和主要内容;。
2.根据研究内容及方向开始对原始材料进行收集;收集对象包括图书，期刊，论文，网络文献等;收集范围包括图书馆，网络，书店等。
3.对于所收集材料进行分析，并根据材料的不同做好分类，留下好的有用的材料;。
4.根据已有材料，完成基于plc控制板材切割机的设计初步构思;。
5.结合研究方向和材料的收集情况，在初步构思的基础上完成对于方案的初步设计。
6.对初步设计进行实际应用讨论，根据设计的可实施性以及可能出现的特殊情况，完成对于初步设计的修改和加工。
7.最后，对已修改的设计进行再一次的实际应用论证，结合生产实际，完成对于设计的定型处理。其中对于材料的收集要以对板材切割机的实际运行为主，结合实际生产，查找相关的实体内容和参考文献。
4、毕业项目提纲。
当今时代正是中国发展的黄金时代，中国又是一个发展中国家，要想谋求更大的发展，行业的转型是一定的，所以轻工业的转型，重工业与机械制造的行业的重视是必然的。就这一点来看，让我们清晰看到机械行业的发展前景有着如此大的潜力。它与其他行业有着千丝万缕的联系，随着经济的发展和科技的进步，越来越多的产品智能化、自动化、网络化，单纯的机械已经不能适应行业发展的需要，渐渐地就出现了机电一体化，现代机械的机电一体化的目标是综合利用机、电、信息、控制等各方面的相关技术的优势，扬长避短以达到系统优化的效果，取得显著地社会效益和技术经济效益。
5、参考文献。
[1]梁景凯，盖玉先。机电一体化技术与系统[m].北京：机械工业出版社，.1.
[2]徐灏。机械设计手册[m].北京：机械工业出版社，1991.
[3]陆鑫盛，周洪。气动自动化系统的优化设计[m].上海：上海科学技术文献出版社，1995.
[4]刘鸿文。材料力学[m].4版。北京：高等教育出版社，.5.
[5]孙恒。机械原理[m].8版。北京：高等教育出版社，.5.
[6]陈建明。电气控制与plc应用练习与实践[m].4版。北京：电子工业出版社，.2.
6、指导教师意见。
指导教师签名：中国人才网。
**年**月**日。
大学机电一体化毕业论文
随着社会发展和工程应用要求的不断提高，现代机械产品越来越朝着机电一体化的方向发展，同时，对机械产品的运动精度、控制稳定性和零件结构的优化设计等方面也提出了更高的要求。一方面，由于机电一体化产品是一个机械系统和控制系统强耦合的综合系统，其所包含的机械系统和控制系统之间相互影响，两者之间模型参数是否能够有效匹配，直接影响到系统的整体性能表现。另一方面，系统动力学参数和控制系统参数的改变会对机构性能产生影响，当具体到机构中某个关键零件时，这种影响成为不可忽略的因素，进而影响到零件的受载情况和优化设计结果。
传统的设计方法不能很好的兼顾机械系统和控制系统之间的耦合关系，不能全面考虑机械系统动力学模型、控制系统参数和零件结构拓扑之间的相互影响，很难满足实际的设计要求。因此，在机电产品的设计开发过程中，综合考虑机械系统动力学模型、控制系统参数与零件结构拓扑之间的关系十分必要，这对于机电一体化产品的设计开发和零件优化设计有着重要的意义。针对上述问题，本文以受控四杆机构为研究对象，基于机电联合仿真，给出了在一个优化环节中同时考虑机械系统动力学模型、控制系统参数和零件结构拓扑的协同优化流程。
首先，在adams软件中建立四杆机构的刚柔耦合动力学模型，分析了动力学模型参数改变对机构性能的影响，并在此基础上对动力学模型进行了优化，得到新的动力学模型。然后，在matlab/simulink中建立四杆机构的控制系统模型，输入阶跃信号，利用工程常用的试凑法，以系统快速响应为目标对控制器参数进行优化，得到与机械系统相匹配的控制系统模型。最后，搭建adams与matlab/simulink的联合仿真平台，根据机械系统动力学模型是否优化和控制系统参数是否优化组合成四种不同情况，分别进行联合仿真分析，得到柔性连杆臂的应变能和时间载荷历程，并通过optistruct对连杆臂进行拓扑优化。
对比机构动力学性能、控制系统响应曲线、连杆臂拓扑优化结果以及应变能曲线，验证优化后的效果。本文通过对受控四杆机构的分析研究，实现了对机构动力学模型、控制系统参数和连杆臂结构拓扑的.协同优化设计，达到了提高系统综合性能的优化目标，为机电一体化产品设计开发和对机构关键零件的优化设计提供了有益参考。
关键词：机电联合仿真；pid控制；拓扑优化；四杆机构。
机电一体化毕业论文范文
题目：
基于单片机的电池电量显示系统。
一、课题研究现状：
电池的出现为人们的生活提供了便利，当今，我们的生活已经离不开电池的使用，尤其是锂电池的使用。锂电池凭借自身优越的性能，已经在生活中得到了非常广泛的应用，在手机、数码相机、笔记本电脑等移动电子设备上，都随处可见锂电池的身影。
为了能随时得知锂电池的剩余电量，及时对锂电池进行充电，避免因锂电池电量不足导致电子设备突然断电而引发的问题，锂电池的电量检测技术显得十分的重要。
在目前的市场上，以锂电池作为供电能源的移动电子设备，大部分都自带有电量检测功能，但这些电量检测功能的精度普遍较低，无法完全满足用户的需求。而且，具有锂电池电流检测、电池温度检测功能的移动电子设备也比较少，这十分不利于设备使用者对锂电池健康状态的监测。因此，研究设计一个高精度、多功能的电池电量显示系统显得很有必要。
二、课题研究目的：
通过此次电池电量显示系统的设计，掌握电子产品软硬件的设计流程，掌握单片机系统设计，不断提高自主学习与知识融汇贯通的能力，提高动手能力与创新能力、以及在调试过程中解决问题的能力，这对与我们毕业后的工作会非常有帮助。
本课题将专注于研究锂电池电量的检测技术，致力于研发出一种基于单片机的电池电量显示系统，具有精确的锂电池电量检测功能，同时还加入电池电流检测、电池温度检测等功能，能随时监测锂电池的状态。本次设计的电池电量显示系统可广泛应用于各种使用锂电池供电的电子设备，让用户能够更精确、更方便、更全面地了解到锂电池的状态，具有一定的实用性与社会意义。
三、课题研究要点：
1、研究stm32单片机的开发，学会用c语言对单片机进行编程，完成以stm32单片机为核心的系统设计。
2、研究锂电池的工作原理，掌握检测锂电池电量、电流等参数的方法。
3、掌握锂电池状态监测芯片的使用方法，用单片机来读取芯片测量到的锂电池参数信息。
4、利用单片机来对采集到的锂电池参数信息进行分析，判断锂电池的状态。
5、研究单片机控制oled显示屏的方法，能够在oled显示屏上显示所需的内容。
6、最后研发出一款具有精确的锂电池电量检测功能，同时还具有电池电流检测、电池温度检测等功能的电池电量显示系统。
四、课题进度安排：
1、完成资料的收集工作：20xx年10月——20xx年11月。
2、完成初稿：20xx年11月——20xx年1月。
3、修改初稿、提交导师并与之交流后再进行修改：20xx年1月——20xx年2月。
4、基本定稿及定稿阶段：20xx年2月——20xx年4月。
5、最后定稿和进行论文答辩：20xx年4月——20xx年5月。
五、主要参考文献：
[1]蒋志林。stm32单片机的原理及硬件电路设计探讨[j]。数字技术与应用，（10）：22。
[2]孙书鹰，陈志佳，寇超。新一代嵌入式微处理器stm32f103开发与应用[j]。微计算机应用，，31（12）：59——63。
[3]谭淑梅。简析stm32单片机原理及硬件电路设计[j]。大庆师范学院学报，，34（06）：21——23。
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[7]高海宾。altiumdesigner10从入门到精通[m]。机械工业出版社，2011。
[8]李凤霞主编。c语言程序设计教程[m]。北京理工大学出版社，。
[9]王东峰等。单片机c语言应用100例[m]。电子工业出版社，。
机电一体化毕业论文【】
2、自律分配系统化――柔性化、未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
3、全息系统化――智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
4、“生物一软件”化―仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物――软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件（肌体）――软件（大脑）一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。
5、微型机电化――微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
二
机电一体化产品分系统（整机）和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、cad／cam系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
机电一体化毕业论文
摘要：论述了建筑机电工程设备安装技术的特点，从技术人员、图纸设计、基础设施等方面，分析了建筑机电工程设备安装中存在的问题，并提出了具体的解决措施，以有效提高机电工程的安装质量。
关键词：机电工程，设备安装，图纸设计，基础设施。
0引言。
随着经济全球化的不断深入，我国建筑业受到了相应的推动，智能化建筑愈发凸显出其在建筑行业的主流地位，因而作为智能建筑业主体的机电工程设备，其安装技术质量是否符合要求将影响建筑的使用效果，故引起人们对机电工程设备安装技术的关注与重视，从而不断提升机电工程设备安装技术。然而，我们在提升安装技术过程中，必然会面临诸多制约因素，因而必须正视并解决这些问题，方能实现安装技术的有效提升。
1建筑机电工程设备安装技术的特点。
1.1涉及面广。
建筑机电工程设备安装技术，其即涉及电子电器工程、建筑职能化工程以及机械设备工程等方面的安装技术，还包括管道、环保以及消防等工程的安装技术，可见，建筑机电工程设备安装技术涉及范围广，通用性能强，行业跨度大，故建筑机电工程设备安装技术具备涉及面广的特点。
1.2技术性强。
由于建筑行业的迅猛发展，建筑机电工程的规模随之日益扩大，故对于建筑机电工程所适用的科学技术提出了更高要求，因而新设备以及新材料等新兴技术广泛应用于建筑机电工程安装中，用以满足建筑机电工程安装施工提出的高要求，可见，技术性强是建筑机电工程设备安装技术的特点之一。
2建筑机电工程设备安装技术应用问题。
2.1技术人员质量控制意识薄弱。
对于我国大部分建筑机电工程设备安装技术人员而言，其对于建筑机电工程的质量控制意识薄弱，具体表现为：对待本职工作敷衍应付，工作积极性缺失，工作责任心缺乏，技术能力较弱，业务能力欠缺，部分技术人员欠缺基本上岗资格证书，岗位涉及知识及能力较弱，学习技术知识热情不足，知识能力素质提升缓慢，业务水平停滞不前，从而严重影响建筑机电工程设备安装技术应用效果，因而需要引起相关领导人员的关注及重视，要采取合理可行的方法解决技术人员质量控制意识薄弱这一问题。
2.2技术操作图纸设计思虑不周。
跟随着我国经济飞速发展的步伐，机电产品市场呈现红火的发展势头，产品的种类日益丰富，产品的规格逐步增多，产品的性能不断全面，同时，产品设计者们都在产品上标注了相应的规格型号参数，便于施工单位采购。然而，技术人员在设计技术操作图纸时，经常忽视对不同规格型号产品进行反复对照比较，因而出现设计的技术操作图纸无法支持实际施工需要，致使安装技术难以在建筑机电工程中发挥实效作用，从而严重影响建筑机电工程的施工进度。可见，技术操作图纸设计思虑不周现已成为建筑机电工程设备安装技术应用亟待解决的问题之一。
2.3技术部门相互协调配合不足。
在建筑机电工程设备安装过程中，由于涉及的技术部门较广泛，因而需要相关技术部门通力合作，方能高效实现安装技术的有效应用。然而，在实际安装操作过程中，技术部门之间职责划分不够清晰，分工不够明确，任务落实较为困难，相互配合不尽如人意，部门之间就责任问题相互推诿，从而导致安装技术无法顺利应用于建筑机电工程中，严重影响建筑机电工程的推进速度。
2.4机电安装基础设施质量欠缺。
机电安装基础设施质量的优劣将直接影响安装技术的应用效果，因此我们需要关注并重视机电安装基础设备的质量问题，要保证采购的机电安装基础设备符合相关标准，要正确掌握机电设备保管储存方法，要确保机电安装基础设施在安装前质量符合要求。然而在机电安装基础设施采购过程中，经常由于采购资金限制以及采购人员业务能力欠缺等原因，致使采购的机电安装基础设施的质量不尽如人意，加之忽视对采购后机电安装基础设施的保管储存，使得安装时安装技术无法顺利实施，从而严重影响安装技术在建筑机电工程中的应用。
3建筑机电工程设备安装技术应用对策。
3.1提升技术人员质量控制意识。
由于我国大部分建筑机电工程设备安装技术人员质量控制意识薄弱，从而致使建筑机电工程进展困难，因而必须正视并解决这一问题，故需要努力提升技术人员质量控制意识。在工作方面，要求技术人员认真制定工作计划，定期进行工作总结反馈，认真实施工作实绩评比，严格落实奖优罚劣制度；在薪资方面，制定合理可行的薪酬方案，按照能力实绩进行薪酬分配，注重优绩优酬制度的贯彻施行，提升技术人员的工作热情；在培训方面，注重提升员工专业技术能力以及质量控制意识培训，积极开展形式多样的相关培训科目，有效做好技术人员上岗培训，加强培训考核奖惩力度，确保技术人员专业技术能力以及质量控制意识的逐步提升，保障建筑机电工程设备安装技术的有效应用。
3.2严格落实技术操作图纸设计。
在技术操作图纸设计方面，设计者欠缺全面思考，致使设计效果不够理想，阻碍安装技术的顺利实施，因而需要严格进行技术操作图纸的设计。在技术操作图纸设计准备阶段，需要认真收集安装产品的各方面信息，全面进行信息对比分析，找出设计图纸有效信息，积极进行信息的汇总联系；在技术操作图纸设计阶段，制定切实可行的设计方案，选取真实全面的设计数据，进行具体深入的设计总结；在技术操作图纸设计反思阶段，归纳出制定图纸中遇到的阻碍问题，总结出制定图纸中涉及的创新思路，阐述出关于制定图纸未来的展望。可见，通过严格落实技术操作图纸设计，有利于设计出实用性强、灵活性高、效果好的技术操作图纸，将有助于建筑机电工程设备安装技术的应用推行。
3.3促进技术部门相互协调配合。
在建筑机电工程设备安装过程中，由于涉及的相关技术部门协调配合不足，致使安装技术无法顺利实施，从而严重影响建筑机电工程设备安装效果，故需要在实际安装操作过程中，明晰各技术部门具体职责，技术部门内人员分工清楚明了，任务落实到具体人员，技术部门间加强人员交流互动，积极进行技术经验相互借鉴，努力做到技术部门间分工明确，密切配合，有效发挥各部门的技术力量，将建筑机电工程设备安装技术应用落实到实处，从而推动建筑机电工程稳健发展。
3.4确保机电安装基础设施质量。
由于机电安装基础设施质量问题将影响到安装技术的应用效果，因而只有确保机电安装基础设施质量符合相关标准，把握好机电设备合理有效的保管储存手段，保证机电设备质量符合安装要求，方能促进建筑机电工程设备安装技术的应用。因此，在机电安装基础设施采购过程中，要确保采购资金的投入力度，如若面临采购资金紧张情况，需要积极面向各界募集采购资金；要选派采购业务能力及专业能力强的人员实施采购业务，实时进行业务能力培训及考核，确保采购产品质量符合标准及要求；要熟练掌握机电安装基础设施的保管储存方法，有效进行机电安装基础设施的保管存储，从而确保机电安装基础设施质量符合要求，进而保障建筑机电工程设备安装技术的应用。
4结语。
随着科学技术水平的飞速提高，我国建筑机电工程设备安装技术对建筑行业的影响愈发巨大，同时，在安装技术发展更新的过程中，必然会面临诸多的挑战，我们必须正视并寻找到切实可行的解决对策，在解决对策实施的过程中，善于抓住机遇，灵活进行对策的调整运用，才能真正解决问题，保障建筑机电工程设备安装技术的有效应用，进而确保建筑机电工程安装的施工质量。
参考文献：
机电一体化专业毕业论文
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目
录
机电一体化是一项将系统技术、计算机信息处理技术、伺服传动技术、自动控制技术、检测传感技术和机械技术等多项技术相互结合的系统工程，是现代科学技术发展的必然结果。本文简述了机电一体化技术的基本情况和发展背景发展历程，明确了机电一体化技术对于机械制造业的整体行业发展所拥有的重要影响，并阐明了机电一体化技术在未来社会朝着智能化、系统化以及轻量、微型化的方向发展。希望为机电制造业未来的发展方向起到了一定的指向作用。
绪论。
“机电一体化”在国外被称为mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文mechanics的前半部分和electron-ics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。
机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
1.3机电一体化技术五大组成要素与四大原则。
1.3.1、五大组成要素。
一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。（请参考机电之家机电一体化频道）。
机械本体（结构组成要素）。
是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。
动力驱动部分（动力组成要素）。
依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分（感知组成要素）。
对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分（职能组成要素）。
将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。
执行机构（运动组成要素）。
根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。
构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。接口耦合：
两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。能量转换：
两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。信息控制：
在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。运动传递：
运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。
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。
第二章一体化发展历程2.1一体化技术发展历程及其趋势。
自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，“机电一体化”技术之后有了明显进展，引起了人们的广泛注意。
2.1.1一体化”的发展历程。
1、数控机床的问世，写下了“机电一体化”历史的第一页；
2、微电子技术为“机电一体化''带来勃勃生机；
3、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；
4、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。
2.2.2”发展趋势。
1、光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。
2、配系统化——柔性化。未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
3、全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
4、“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件（肌体）——软件（大脑）一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。
5、微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
机电一体化产品分系统（整机）和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、cad／cam系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。
前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。
随和经济的发展和科技的进步，越来越多的产品智能化、自动化、网络化，这些产品除了要用到机械驱壳，还需要用电路来控制，电的部分已经不再是简单的开关电路，而是用大规模的集成电路，单片机、传感器、可编程控制器等智能元件被用来和设备的机械部分想结合。单纯的机械活着单纯的电子已经不能适应行业发展的需要，渐渐地就出现了机电一体化这个学科。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，到目前这个学科已经逐渐成熟了。
机电一体化技术包含六个部分，它们分别是：第一，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。第二，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。
第三，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。第四，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。
第五，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。
第六，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。
机电一体化系统主要由五个部分组成：机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源。机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强，这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点；检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制；电子控制单元又称ecu（electricalcontrolunit），是机电一体化系统的核心，负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析，根据信息处理结果，按照一定的程度和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行；执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式；动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。
第三章21世纪机电一体化3.1机电一体化技术近期发展。
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1、数字化。
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
2、智能化。
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能，设置智能i/o接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
3、模块化。
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
4、网络化。
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，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
5、人性化。
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
6、微型化。
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(microelectronicmechanicalsystems，简称mems)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在mems工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种mems器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
7、集成化。
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
8、带源化。
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
9、绿色化。
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
20世纪80年代开始，国内机电一体化技术开始兴起，随着现代科学技术，尤其是计算机科学技术的迅速发展和市场竞争的日益激烈,使产品的科技含量更高，更新换代速度日益加快,人们对商品需求更加多样和高品质化，所以传统的机械制造业正在发生十分深刻的转变,对产品的品质、成本要求逐渐提高，而且对于企业来说，对其自身的交货期、成本控制等方面都提出了更好的要求。我国为了适应市场需要，对制造业的这场巨大而深刻的革命十分关注,认为其既是机遇，也是挑战，近年来，我国在发达国家大量引进机电一体化技术，并且研发了一系列拥有我国独立知识产权的机电一体化产品和技术，所以，虽然我国的机电一体化技术与发达国家相比，仍有很大差距，但较之以前，具有更加系统化、智能化等方面的特点。
机电一体化已经成为从产品设计开发、加工制造到产品销售及使用维修等全过程的技术系统，其技术体系各学科间不断融合,其学科的界限性逐渐变淡甚至消失。生产规模的扩大及最佳经济效果的追求,使先进制造技术产生一系列技术与管理相结合的新的生产方式。计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的引入并与传统制造技术相结合,使制造技术成为一个能驾驭生产过程的系统工程。发展先进制造技术的目的在于实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想的技术经济效果。
对于国外发达国家来说，由于其资金、技术和设备等方面的优势十分明显,所产处的机电一体化产品不仅质量较高，并能更好的适应市场多样化需求,使获得最大的经济利益。但是，我国由于科技技术发展水平相对较低，需经过一定时间后，其科技水平才能达到国际先进水平。所以，在科技实力方面，需要在引进国外先进科技的前提下根据我国情况对其进行改进和创新，并创造出具有我国自主知识产权的技术手段，而在市场经营和商业营销方面，要促进商品品质的提升和发展，并且要独立研发适合中国国情的、具有中国特色的机电一体化产品,并对于是市场欢迎的高技术的机电一体化技术和产品,需要投入大量的资金和技术力量进行开发，争取利用这些商品扩展市场，并在技术方面有巨大突破,为我国机电一体化技术的综合持续发展提供更大的技术支持和储备。
3.2.3工作面临的形势。
我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度。
我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。
我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。
另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。
我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。
总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。
3.4.1加强统筹安排，协调发展计划。
目前，我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!
3.4.2强化行业管理，发挥“协会”作用。
优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。
增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。
3.4.4突出发展重点，兼顾“两个层次”
机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。
机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。
4.1机电接口。
由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用:。
(3)进行a/d或d/a转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置a/d和d/a转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。
1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。
2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。
3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。
(1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(di)。由于开关信号只有两种逻辑状态“on”和“off”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。
(2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(do)。do通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。
4.2人机接口。
人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。
1、输入接口。
(1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、bcd码输出的bcd码拨盘。bcd码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以bcd码形式输入信息。
(2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有:。
1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ascii码或二进制码);。
2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。
2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(led)是典型的输出设备,由于led显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的led显示器有7段发光二极管和点阵式led显示器。7段led显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式led显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。
机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。机电一体化系统投入工业应用环境运行时，系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。若系统抵御不住干扰的冲击，各电气功能模块将不能进行正常的工作，微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”，传感器模块将会输出伪信号，功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号，使执行机构动作失常，最终导致系统产生故障，甚至瘫痪。
5.1干扰源。
从干扰窜入系统的渠道来看，系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。
1、供电干扰。
大功率设备会造成电网的严重污染，使得电网电压大幅度地涨落、浪涌，大功率开关的通断，电动机的启停等原因，电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。据统计，电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起cpu误动作及数据丢失占各种干扰的90％以上。
2、过程通道干扰。
过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电，接地系统不完善，或者传感器测量部件绝缘不好等；及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起，尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时，产生的共模或差模电压都会影响系统，使系统无法工作。
3、场干扰。
系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场，如太阳及天体辐射；广播、电话、通讯发射台的电磁波；周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作，使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。
5.2抗供电干扰的措施。
1、配电系统的抗干扰。
抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施，其次可采用分立式供电方案，就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电，这样就减少了集中供电的危险性，而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合，提高了供电的可靠性，也有利于电源散热。
2、利用电源监视电路。
在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的，但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电，特别是后者属于恶性干扰，可能产生严重的事故。因此应采取进一步的保护性措施，即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能；及时输出供cpu接受的复位信号及中断信号等功能。
5.3场干扰的抑制。
防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。须注意以下问题：
（1）消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地，接地时要防止形成接地环路。
（2）为了防止电磁场干扰，可采用带屏蔽层的信号线，并将屏蔽层单端接地。
（3）不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。
（4）在布线方面，不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线，也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线，以免互相串扰。
5、软件抗干扰技术。
各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中，导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果，虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施，但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为，实施软件抗干扰的必要条件是：
（1）在干扰的作用下，微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁，或易损坏的单元设置有监测状态可查询。
（2）系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。
1）设置watchdog功能，由硬件配合，监视软件的运行情况，遇到故障进行相应的处理。
2）设置软件陷阱，当程序指针失控而使程序进入非程序空间时，在该空间中设置拦截指令，使程序进入陷阱，然后强迫其转入初始状地结合在一起,形成完整的系统。
机电一体化的核心技术主要包括信息处理技术、机械制造技术、传感器技术、传动技术和自动控制技术。
6.1.2信息处理技术。
信息处理技术主要指的是计算机技术,尤其是单片机技术。在机电一体化技术中“电”可以说是单片机技术、plc技术和通信技术的综合体。
6.1.3机械制造技术。
机械制造技术是机电一体化技术的基础技术。机械制造技术包含了很多方面，如机械设计技术、机械制造,还是机械工艺，并且其在机电一体化方面都有很大的发展，并存在巨大的发展空间。
6.1.4传感器技术。
传感器技术是一种包括各种物理量的传感器,尤其是具有“一器多感”功能的技术。近些年来“光纤传感器”随着科技的发展，取得了长足的进步，这在很大程度上对近对机电一体化技术有巨大的作用。
6.1.5传动技术。
传动技术和传动控制技术是在微电子技术的支持下机电业的关键技术，它包含电力传动、液压传动、机械传动、气压传动和磁力传动等方面。随着技术手段的发展，这些传统的技术能够在更大程度上满足人们需要的各种动作和功能。
6.1.6自动控制技术。
这是近年来最常用且发展最迅速的技术范畴。自动控制技术的代表技术手段是人工智能控制技术，这项技术对机电一体化技术产生了巨大的作用。
结论。
机电一体化的发展历程见证了人类走向了高科技的时代，机电一体化化的发展趋势见证了人类对于高智能化的向往。
机电一体化不是孤立的，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。在走向高智能化的时代步伐下，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
本篇介绍了机电一体化技术的由来，发展，应用。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。机电一体化技术在以后会迅速发展。
参考文献。
[6]梁俊彦，李玉翔．机电一体化技术的发展及应用[j]．科技资讯，2007。
此致
敬礼
机电一体化专业毕业论文
数控机床毕业设计是机电一体化专业的学生必须要经历的一个重要的实践环节。通过本环节的锻炼力争能把以前所学的知识融会贯通，从而达到温故而知新的目的，提高解决实际工程课题的能力。根据教学要求，结合自己的资料掌握状况，选择数控电火花线切割机床作为毕业设计课题。
线电极切割是众多电火花加工方法的一种，它利用电极丝和工件间产生高频隔离脉冲放电的电蚀作用进行切割。
线切割机主要由三部分组成：机床、数控系统和高频电源。机床由床身、储丝机构、线架、xy工作台、油箱等部件组成。绕在储丝筒上的钼丝经过线架作高速往复运动。加工工件固定在xy工作台上。x、y两方向的运动各由一台步进电机控制。数控系统每发出一个信号，步进电机就走一步，并通过中间传动机构带动两方向的丝杠旋转，分别使得x、y工作台进给。
数控系统由单片机、键盘、变频检测系统构成，具有间隙补偿、直线插补、圆弧插补、断丝自动处理等主要功能。
线切割的适用对象主要是难切割材料，如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、磁性材料，以及精密细小和形状复杂的零件。
线切割技术、线切割机床正在各行各业中得到广泛的应用。因此研究和设计数控线切割有很强的现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优越性。
目录。
一、课题来源及现实意义。
二、设计任务与总体方案的确定。
1、设计任务。
2、总体设计方案的确定。
三、机械部分xy工作台的设计。
1、主要设计参数及依据。
2、xy工作台进给系统受力分析。
3、xy工作台尺寸确定及各部分重量估算。
四、滚珠丝杠传动机构的确定。
1、滚珠丝杠副的确定。
2、x向y向丝杆的强度分析。
3、强度验算。
4、效率计算。
五、直线滚动导轨的选型。
六、步进电机及传动机构的确定。
1、步进电机的选用。
2、扭矩及转动惯量的验算。
3、齿轮传动机构的确定。
七、步进电机惯性负载的计算。
八、传动系统刚度的讨论。
1、根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度。
2、根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度。
九、消隙方法与预紧。
1、消隙方法的选用。
2、预紧。
十、数控系统硬件电路设计。
1、主要芯片的配置2、89c51存储器及i/o接口的扩展。
3、芯片地址分配。
4、键盘设计。
5、显示器设计。
6、步进电机接口及功放电路。
7、光电隔离电路。
8、越界报警电路。
十一.数控系统软件设计。
1、主程序框图。
2、系统软件总体方案。
3、插补原理。
4、功能模块流程图。
十二、附录。
1、参考书目。
2、毕业设计体会。
机电一体化毕业论文
光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。
1、体积小，重量轻，适应性强，操作更方便。
光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。
2、功能增加，精度大幅提高。
光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制？水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
3、部分硬件实现软件化，智能化程度提高。
传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向“软件化”和“智能化”。
4、？产品可靠性得到提高，使用寿命增长。
传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。
5、？产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高。
光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。
1、研究现状。
自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器(pc)和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。
2、发展趋势。
光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。？从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括。
（1）激光技术。
1)高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。
2)高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。
3)高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。
4)相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。
（2）传感检测技术。
1)激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。
2)激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。
3)光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。
其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
（3）激光快速成型技术。
激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面(层)，然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
（4）光能驱动技术。
利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。
3、结语。
技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。
机电一体化专业毕业论文
机电一体化是机械、微、控制、机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1数字化。
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
1.2智能化。
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能，设置智能i/o接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
1.3模块化。
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
1.4网络化。
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，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
1.5人性化。
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
1.6微型化。
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(microelectronicmechanicalsystems，简称mems)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在mems工艺、材料以及微观机理方面取得了很大进展，开发出各种mems器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
1.7集成化。
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
1.8带源化。
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
1.9绿色化。
技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
机电一体化毕业论文【】
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件融合起来所构成的系统的总称。近年来，机电一体化技术得到迅猛发展，在各个行业都得到广泛地应用。微电子信息技术的引入，使古老的机械工业焕发了青春，使传统的机械电器产品在功能上、性能上以及制造技术上都提高到一个崭新水平，所带来的经济效益和社会效益是十分巨大的。
机电一体化；自动控制技术；发展趋势。
机电一体化的外文名词是mechantronics，起源于日本，是取英语mechanics的前半部和electronics的后半部拼合而成的，表示机械学与电子学两种学科的综合。目前，国内外对机电一体化的涵义有各种各样的认识，其各自的出发点和着眼点不尽相同，再加上机电一体化本身的涵义还在随着生产和科学技术的发展不断被赋予新的内容。机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体，是现代科学技术发展的必然结果。随着现代科学技术日新月异的发展，不断地推动不同学科的交叉和渗透，从而导致整个工程领域的技术革命。
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，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。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，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。机电一体化涵盖技术和产品两个方面，只是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，而不是机械技术、微电子技术以及其他新技术的简单组合、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。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械。机电一体化系统由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体，具有满足人的使用要求的最佳功能。
世界范围内机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。第一阶段也称为初级阶段。20世纪60年代以前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。第二阶段可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。第三阶段，20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。
计算机数控机床（cnc）是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。它综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等方面的最新成就，是典型的机电一体化产品，是机床发展的必然趋势。
汽车的机电一体化中心内容是以微机为中心通过自动控制来改善汽车的性能，增加汽车的功能，实现汽车降低油耗，减少排气污染，提高汽车行驶的安全性、可靠性、操作方便和舒适性。近几十年，国际各大汽车公司都加大了对汽车机电一体化的研究，使其发展有了质的飞跃。
工业机器人（ir）一般应由机械系统、驱动系统、控制系统、检测传感系统和人工智能系统等组成，是一种能模拟人的手、臂的部分动作，按照预定程序、轨迹及其要求，实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置，是具有发展前途的机电一体化典型产品。
3.1自律分配系统化。
未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
3.2系统化。
系统化的表现特征之一是系统体系结构进一步采用开放和模块化的结构。系统可以灵活组套，进行任意裁减和组合，同时要求实现多坐标系列控制功能的nc系统。表现特征之二是通话功能的大大加强，即网络化趋势。
3.3人工智能化。
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。高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
3.4全息系统化。
机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。其系统的层次结构，也由简单的“从上到下”的形势而变为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
3.5绿色化。
环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主题。
3.6微型机电化。
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。
3.7面向21世纪的制造模式。
加工向敏捷制造加工转变。
机电一体化的出现并不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，传统的机械设计方法和设计概念正在发生着革命性的变化。21世纪，机电一体化技术将扮演机械工业的主角，与机电一体化相关的技术还有很多。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。我国可以利用后发的成本优势和广阔的市场潜力，用全新的方式和更短的时间研发更多具有知识产权的机电一体化产品。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。
[1]李建勇。机电控制工程[m]。北京:化学工业出版社，2002。
机电一体化毕业论文【】
随着科学技术以及新兴科技突飞猛进的发展，极大地促进了学科之间的相互渗透、融合，同时也促进了工程建设领域的革新与创新。目前，机电一体化已经渐渐成为一种独立的技术，在各行各业都有不同程度的应用。尤其是科学技术的发展，在很大程度上促进了机电一体化的进步与创新，并且在工程机械中得到了很好的应用。积极地采用机电一体化，将机械、电子技术和液压技术进行了有效的结合，大大地提高了机械的多种功能，比如说，动力性能提升，燃油的经济效益提高，安全性和可靠性大增，操作的精准度和舒适度都大幅度提高，机械的使用寿命也随之延长。所以，研究工程机械机电一体化的应用与发展有着重大意义。
机电一体化就是综合地运用机械、计算机、微电子、电力电子、光学、接口等技术，对各个功能进行合理的配置，从而实现了高质量、多功能、低能耗的价值和功能。机电一体化也称之为机械电子学，属于一门新兴的边缘综合科学，机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、控制技术和精密机械技术有机结合，并综合应用到实际中去的综合技术。主要是通过微电子技术的应用，把微电子技术引进到相关的动力功能、机械主功能、控制功能等方面，在软件方面能够使得机械装置与电子装置相互进行有机结合而形成有效的系统。而随着科学技术的发展，机电一体化技术也得到了快速发展，并且处于不断创新与进步之中。机电一体化技术逐渐走向了高智能化、微型化、网络化、个性化和绿色化的趋势。而机电一体化技术在工程机械中的应用，能够使得各种性能方面都得以明显改善，比如操作舒适性能够得以有效提高；机械能耗能有效大幅度降低，明显提高机械功效。可靠性不断提高；不断提高相应的作业精度和作业效率。
机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值，尤其是在工程机械中的应用更具广泛性和有效性，机电一体化技术在工程机械中的应用主要表现在以下几个方面：
1、机电一体化技术的在工程机械提高生产效率、节能降耗方面的应用。
在传统的工程机械中，能量的充分利用率和使用率比较低。比如说，液压挖掘机其燃料的充分利用率仅仅占了30%，剩下的70%左右的能量都被浪费了。在能源资源高度紧张的今天，迫使机械工程的发展必须向着“节能降耗”的方向发展。比如说，小松公司生产的挖掘机能够很好地达到节能降耗的目的，大约可以节省23%的燃料，最主要的原因就是新型的控制节能器的采用。日立公司生产的挖掘机，采用了“卡特电子效率”节能控制体系，通过对泵以及发动机的综合、全面控制，大大提高了利用率，其能量利用率能够达到98%左右，生产率也相应地得到了大幅度的提升。所以说工程机械中电子节能控制器的运用，大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，一定程度上发挥到了节能的作用。电子节能控制器操作比较简单，对机械的磨损也相对减少，从而提高了工作的效率。
2、在自动化以及半自动化的作业全过程中的应用。
工程机械全面地实现作业自动化以及半自动化水平，可以有效地降低操作人员的劳动强度，有效地提高生产效率，大大减少了因为操作人员的经验不足或技术不到位对于操作精度的影响。比如说，三菱公司设计生产的挖掘机，有控制挖掘机轨迹系统的功能，相关的操作人员在控制板上将铲斗的运动形状和运动轨迹设定好之后，相应的微机操作系统就会根据不同角度的传感器发出的信号，对动臂、铲刀和斗杆的运动进行自动的控制，从而实现多种特定断面沟槽、开口和斜坡的精准挖掘，有效地实现了挖掘操作的自动化水平。
3、在控制柴油机上的应用。
要想进一步深入发展柴油机技术，应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。在电子技术发展十分迅速的今天，采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗，还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化，这样的条件下，电子控制自动变速，还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现，能够使得在各种变工况下的柴油机，在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时，能够实现净化排气、节约能源、提高效率。
4、机械操作的自动化能够降低劳动强度。
在工程机械施工操作中引入机电一体化实现操作的自动化或者半自动化，这样大大降低了劳动强度，提高了工作效率，并且大大减少了因为操作者工作经验不足而造成的作业精度的影响。
5、在工程作业精确度方面的应用。
在工程机械设备中使用电子控制系统可以将称量的过程自动化，对称量系统实现微机控制，使得称量更加精确。自动找平装置的应用，大大提高了混凝土沥青摊铺机的工作效率和施工质量。自动供料系统（超声波技术）的应用，完美地完成了混凝土沥青摊铺机对于供料的自动调节，全面提升了摊铺的效果和质量。与此同时，铲运机铲斗刀、平地机刮刀以及推土机铲刀的电子化操作控制，减少了误差，提高了工作效率，同时还节约了人力，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。
6、电子监控、故障自诊以及自动报警。
电子监控、故障自诊以及自动报警，也就是说对于工程机械的工作装置，传动系统、发动机、液压系统以及制动系统进行全面的监控，一旦在运行的过程中发生异常情况，就会自动地找出故障的位置并自动进行报警提示。机电一体化的发展和应用，大大地改善了操作人员的现实工作条件，全面提高了机械设备的工作效率。与此同时，简化了机械设备检查和维护的工作，相应地减少了维修费用，大大降低了维修停机的时间，对于提高机械设备的使用寿命有很大的作用和意义。
1、传感技术的融合。
目前，传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛，比如，发动机可以通过机油压力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制；沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点，还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技术的迅猛发展的今天，精度要求越来越高，可靠性和稳定性也能不断提高，越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展，所以，未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。
2、工程机械机电一体化趋于计算机与信息处理技术的应用。
计算机是实现信息处理的主体，信息处理技术包括范围应用比较广，主要包括信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。要想工程机械机电一体化技术发展不断进步，应该大力发展计算机应用及信息处理技术。
3、电子控制理论的指导性增强。
工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术，通过其应用和推广，在相关控制理论指导下，能够满足系统智能化设计的要求，完成相关的设计后的系统仿真等等。
综上所述，机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势，也是振兴和发展机械工业的必经之路。随着科学技术的不断发展，工程机械机电一体化还会有着更多的创新与发展，未来工程机械机电一体化技术的应用将会融合机、电、光以及磁的综合性能，更好地促进工程机械的发展。