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机电一体化专业毕业论文
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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
机电一体化毕业论文【】
摘要：机电一体化是一门综合学科，它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术，在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展，传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求，而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本，降低工人的劳动强度，提高生产效率，保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。
近年来煤矿工业的产业升级越来越明显，它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下，机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望，成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业，在新产业迅速崛起的今天，若要稳定巩固自身的地位，就要不断改进生产运作模式，不断引入最先进的生产技术和设备，降低工人的劳动强度，提高工作效率和生产质量，进而提高企业的经济效益。
1.1技术原理。
机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合，同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华，实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶，以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势，广泛应用于煤矿企业的生产领域，并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时，将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中，还能节能降耗，实现可持续发展的生产目标。
1.2发展历程。
1.3特色优势。
随着新兴科技产业的蓬勃崛起，科学与技术之间的融合逐渐增强，传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要，因而实现技术体制的改革创新，促成机电一体化体制的构建，既是一种必要性的驱使，也具有得天独厚的特色优势。
煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现，但在我国起步很晚，1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用，其原因主要有两个方面，一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟，开始得到应用，另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生，对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。
随着机电一体化技术的逐步成熟，煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术，如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大，机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患，其核心技术也在实践中得到了广泛的发展，并能够实现大倾角、长距离的安全运输，相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。
煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率，也能大大降低安全隐患，为此，机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引，相比传统的液压牵引采煤机动力更强，煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时，自身也可以实现制动。同时，机电一体化的采煤机结构上更为简单，整机效率高，可靠性强，在煤矿生产中的应用也越来越广泛。
交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上，将驱动与滚筒的机械结构合二为一，总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装，也使其达到了高度可靠的效果。
3.1实现了煤矿开采的高效生产。
煤矿机械机电一体化技术的应用，在很大程度上提高了矿山开采效率，改变了以往落后的生产方式和作业模式，提升其中的技术操作便捷性和安全性，极大降低了工作人员的劳动强度，同时提升了生产效率和劳动质量，实现了产业升级。
3.2提高了矿山开采的经济效益。
煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量，降低了矿山开采的生产费用，增加了煤炭企业的经济效益，并带动了相关经济产业的快速发展，推动了地方经济的蓬勃发展。
3.3提高了安全的煤矿开采工作环境。
良好的开采环境是安全生产的有力保证，随着机电一体化技术的大量推广应用，煤矿机械的效率大大提高的同时，在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代，将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来，降低了发生危险事故的几率，使矿工的人身安全得到了保证，防止了职业病与工伤的发生。
随着经济的发展和社会的不断进步，煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求，这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术，在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性，确保煤矿企业健康稳定的发展。
[3]丁建峰。机电一体化技术在煤矿机械中的应用[j]。科技风，2014(17):109.
机电一体化毕业论文【】
建筑电气工程的原材料质量采购过程不透明俗话说，巧妇难为无米之炊。再好的工程人员，如果没有合格的原材料，他也无法造出安全可靠的房子。同理，原材料对于建筑电气工程安装来说，其意义深远，影响重大。这不仅因为原材料的优劣决定了成果的合格与否，而且关系着使用人的生命财产安全。在当前，原材料问题表现在采购过程、以次充好、质量不过关等问题上。原材料的采购中存在的普遍的回扣现象，采购人员受高回扣利益的驱使，欺骗企业与一些不正规的厂商签订购买合同这就使大量的不合格产品用在工程上，影响了工程质量。另一方面，现在市场上假冒伪劣产品很多，如果企业没有很好的区别，很有可能购买到不合格的产品。这些都有可能对电气工程产生巨大的影响。
建筑电气施工过程粗制滥造，管理混乱建筑电气工程的最终成果是需要通过实际的操作才能完成，最终为使用者验收。毋庸置疑，施工过程的管理秩序，人员的责任心和专业素养等因素都对最后结果起着重要作用。而当前的建筑电气施工过程则存在着诸多的问题，具体来说，主要以下几方面的问题。一是线路的设计和铺设上存在施工不严的现象。施工过程中经常会遇到此问题，厚壁钢管对焊连接，会产生内部结瘤，使穿线缆时损坏绝缘层，薄壁钢管熔焊连接会产生烧穿，埋入混凝土中会渗入浆水，导致导管堵塞。这些现象都是不允许发生的。二是照明器具安装存在问题。照明器具的型号、规模和安装都是需要专门设计的，然而很多时候工程师却没有重视这些问题。
电气施工人员应具有相应的责任心及工专业素养作为一名专业的电气技术人员，首先应该具有过硬的专业素养的责任心。这就要求应对所承担的电气工程负责，还要充分运用自己的专业水平，深入、细致地搞好电气工程的技术、质量、签证、进度、安全等管理工作。这里要特别强调施工人员的责任意识问题，因为很多建筑电气工程出现事故的根本原因不是由于知识不够，而是过分相信自己的能力，或者是根本不重视手头上的工作，最终导致事故的发生。这个问题值得整个行业的从业人员的重视。与此同时，专业的电气施工人员还要不断学习，落实和强化新的知识。现阶段强电各系统的技术已比较成熟，但电气设备、材料及元件种类繁多，要全面掌握各种电气产品的性能，只有不断地努力、才能积累经验，这样才能跟上时代的脚步。
强化对建筑电气工程的质量管理建筑电气工程的质量管理是控制施工过程，保证最终结果的重要手段，也是改进程序，提高效率的关键所在。我们要从整个施工过程着手，把质量管理贯穿到所有的施工程序之中。首先，在施工准备阶段，要进行全面的质量控制。作为一名电气技术人员不能只停留在按图施工的水平，要全面熟悉设计图纸，努力并善于发现图纸中的不足，及时提出处理意见，对业主而言是维护其利益，对自己也是技术能力的提高。其次，对于工程要求比较高，对人员要求也比较高的项目，要求施工前要对施工队伍及人员进行考核和评估，并调整好技工和普工的比例。对技工进行培训、考核后持证上岗。
加强对建筑电气工程的安全管理安全是永远是第一位的，对于建筑电气工程来说，安全尤为重要。这里的安全，不仅仅是指在施工过程中的安全，而且还指使用安全。要确保施工过程中的安全，首先就要提高施工人员相应的规范的工作措施，还要对其进行必要的安全训练和培训，同时要强调施工的程序性，杜绝赶快超快的现象发生。而对于使用安全而言，则在更广的层面对建筑电气工程提出的更高的要求。要确保使用安全，首先就要求我们的施工方保质保量，对工程兢兢业业，使之不出现问题，其次还要对使用者做好相关培训，使其能正确的使用。最后，更要做好服务措施，对于使用者在使用过程中出现的问题进行沟通和指导。
随着建筑电气技术的不断发展，对建筑电气工程的管理要求也越来越高。电气工程施工中应把“质量第一、安全第一”放在首位，根据施工特点，人员结构，本着安全、优质、高效的原则，认真管理好从材料采购、施工过程到工程验收的全过程，建立良好的质量监督体系，充分调动和发挥人的主观能动性和创造性，提高电气工程的工程质量。
机电一体化毕业论文
在政府大力开展教育事业的影响下，很多高校都将教学改革作为完善教学水平的主要手段，逐渐成为高校开展教育事业中的重要组成部分。随着我国工业化进程的飞速发展，机电一体化专业在各个领域中的应用越来越多，社会对于高级的机电一体化人才的需求也有所提升，为了满足社会和企业的需求，高校必须要对传统的机电一体化教学模式进行调整，充分发挥出matlab软件在机电一体化专业教改实践中的应用效果。
要想充分发挥出机电一体化专业教学改革的效果，首先要明确机电一体化专业的人才培养目标，只有这样才能做到“知己知彼百战百胜”的效果。机电一体化专业主要表现出了“机”与“电”的结合，但是这种结合并不是简单的讲“机”、“电”相加在一起，而是通过特殊的教学模式在二者之间建立一种联系，从而更好地发挥出机电一体化的效果。
由此可见，机电一体化专业的人才培养目标是为社会培养出一批具有优秀机械加工和机械设计相关理论知识与实践能力的人才，并且还要能够熟练的掌握计算机技术、电气控制的相关技巧，通过各种手段对机电产品进行更好的控制。既包括了传统的机械专业的相关知识，还加入了计算机专业、电气专业、自动控制专业，充分体现出了机电一体化专业的“机”与“电”相结合。
随着教学改革计划的逐渐完善，很多高校都进行教学模式的调整，采取更加成熟的教学手段去促进学生发展。然而，通过对现阶段机电一体化教学模式的分析来看，教学计划的设计还是比较传统，无外乎基础教学模块、机械基础模块、电气基础模块、控制基础模块等，从理论上来讲是比较符合现代社会对机电一体化专业人才需求的，但是，从实践操作的角度看，学生的实际能力与理论知识的掌握不一致，很难适应变幻莫测的市场经济形式。而造成这种现象的原因既不是教师的教学水平问题，也不是学生学习态度问题，而是教学计划的制定脱离了现代社会需求，学生虽然能够从课堂中学到丰富的知识，但是并不能将这些知识联系起来，更不用说将这些知识利用起来[2]。
机电一体化专业的实践性比较强，因此在进行机电一体化教学的时候，不能只重视理论知识教学，还要充分发挥出实践教学的重要性。目前，我国机电一体化专业对实践教学的关注度并不是非常的高，尽管在理论教学上已经趋于成熟，但是，机电一体化的学生在社会上的发展总是差强人意，对于社会的适应性和理论的操作性都比较差。造成这种现象的主要原因就是由于我国高校在开展机电一体化教学的时候，并没有采取理论教学与实践教学相结合的方式，很多学生都掌握了丰富的机电一体化理论知识，可是却不能将掌握的知识充分的利用起来，很多知识点的使用方式并没有被理解，只是死记硬背下来应对考试。
由此可见，要想充分发挥出教学改革的效果，还需要一种能够将教学知识连接起来的模块，而这种方式就是matlab软件[3]。
matlab软件是一套商业数学软件，在数学领域中的应用非常广泛，像是算法开发、数据可视化、数据分析等都可以使用matlab软件进行计算，并且还结合了先进的计算机科学技术，在计算结果的准确性与计算速度上都有所提升。
matlab软件是三大数学软件之一，在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指，不管是矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法，还是创建用户界面、连接其他编程语言的程序[4]，只要与数学相关，就都可以使用matlab软件进行分析。将matlab软件应用在机电一体化专业中，为机电一体化专业的教学改革带来了新的曙光。
5.1在基础教学模块中加入matlab的基础入门高等数学是工科生的必修课，传统的高等数学教学过程是通过教师讲、学生听的方式，这种方式不仅无法提升学生对机电一体化专业的兴趣，还会影响学生的操作能力与应变能力，不利于学生综合素质的培养。将matlab引入到基础教学中就能够妥善的解决这一问题，利用matlab软件强大的计算功能，将复杂的数值简单化，不仅减轻了学生的负担，还能够让学生在学习的过程中感受到快乐，改善对机电一体化专业的看法。
5.2使用matlab软件进行实际操作在学生充分了解机电一体化的理论知识以后，就应该培养学生将理论知识应用到实践中的能力，在学习控制理论的时候，要结合matlab软件共同学习，利用matlab软件来进行运算、建模、分析等环节的控制系统仿真，将教学过程中比较繁琐的数据变换、复杂领域交给计算机进行分析，通过matlab将所学到的机电一体化理论知识整合起来，使学生能够更好的理解机电一体化的实际应用效果[5]。
综上分析可知，matlab能够将机电一体化专业的教学模块连接在一起，是原本分散的模块有机的结合起来，帮助学生进行理论知识的整合，是学生能够更加完整的理解理论知识的含义，对于学生的理论知识和实践能力都是一种提升。另外，matlab不仅在机电一体化专业中有着广泛的应用，在各个行业中都受到了一定的关注，也就是说，学生在步入社会之后，依然可以使用matlab软件去解决实际问题。
[2]叶慧群。项目教学法在高职机电一体化专业实践教学中的应用[j].科技创新导报，2013，34：145+147.
[3]郑永锋。高职机电一体化专业项目驱动课程体系研究[d].浙江师范大学，2014.
[5]文超珍。数控专业公差测量课程一体化教学的研究与实践——以广西机电工业学校数控专业公差测量课程教改为例[j].广西教育，2015，02：41-43.
机电一体化毕业论文
阿拉腾那木日。
内容摘要；现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，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”为特征的发展阶段。
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。
关键词：历史、应用、发展趋势。
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。
“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时及70年代，人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用，近年来“机电一体化”更流行使用。
80年代，信息技术崭露头角。微处理机的性能提高，为更高级的机电一体化产品所采用，典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后，使机械-电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。
从系统科学的观点来看，机电一体化产品又可称之为机电一体化系统，它是集机械元件和电子元件于一体的复合系统。
信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库，连洗衣机和其他消费品也用上了数据。
库驱动系统。这样，对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设。
计和控制的实施日显重要。此外，光学也进入了机电一体化，产生了“光机电一体化”的新。
体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两。
用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微传感器和执行器技术的发展，和半导体技术以光。
刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合，开创了以精密工程和系统集成为。
了21世纪。
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。
要趋势。
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。
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。
1、数控机床。
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在:。
总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多cpu、多主总线的体系结构。
开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
2、计算机集成制造系统(cims)。
cims的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
3、柔性制造系统(fms)。
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
4、工业机器人。
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展。
1、智能化。
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
2、系统化。
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，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除rs232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
3、微型化。
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。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。
4、模块化。
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。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、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。
5、网络化。
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。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。
6、绿色化。
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。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，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
五、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务。
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。
四、我国“机电一体化”面临的形势及任务与其相应对策。
一、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www．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。
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。
三，对策。
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！
2、强化行业管理，发挥“协会”作用。
3、优化发展环境、增大支持力度。
资源要素等。
增大支持力度，在技术政策上，要严格限制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。
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。
参考文献。
2、机电控制，李运华，北京：北京航空航天大学出版社，2003。
机电一体化毕业论文【】
1、微型化微型化兴指的是机电一体化向设备的体积逐渐的缩小。比如最原始的时候的计算机，由几立方米到现在的手掌大小，无疑给人们带来了巨大的方便。各种机械的微型化都方便的运用到我们生活中的每一个角落。
2、绿色化工业的逐渐兴起为生活带来了丰富的物质与生活享受，却也带来了资源的减少、环境的破坏等一系列不可弥补的损害。人们都注意到人们赖以生存的环境遭到破坏，人们呼吁绿色的生活方式。绿色的产品在人们的需求下产生了。它能有效地减少对环境的污染，减少对人们身体的损伤，符合人们的发展目标。
3、系统化系统化的表现特征就是系统之间等够灵活地拆分并组合成一个新的系统，更加快速的地开发新的产品以适应市场的需求，这样才能实现产品与人的有机结合。
1、道路压实机的方向控制道路压实机通过自身的重量和震动，在路面上行走已达到压实的目地。压路机的设备体积非常大，（)这也增加了压路机的静载值，使压路机能够更加的实用。目前在国内有轮胎的压路机，这种压路机还是很落后的，他只能通过频繁的控制摇杆以实现压路机的控制。而现在比较普遍的则是液压变速机构，这种系统操作时只需单根手柄就可以完成压路机的前后运行，但是其他的震动以及洒水的功能则主要由机电一体化来完成，他并不需要手动的来操控，为了提高压路机的各项性能，在压路机上也同样装载了很多实用的系统比如收音机可以缓解操作者的疲劳、暖风能够提高操作者的冷热，这些都能够很好地提高压路机的使用性能。压路机的行走主要靠通过手柄来挑动液压装置，使液压中的液压油流动来为压路机调整方向。压路机的操作是枯燥与频繁的，操作人员需要聚精会神完成压路的工作，开发者们了解到了这一情况也做了相当大的改进。压路机中的方向控制改为了电液系统，电液系统的研制成功大大提高了产品的使用性能，更加延长了压路机的使用寿命，这对压路机来说是一个相当大的福音。
2、道路压实机的计数碾压遍数显示装置也装备在显示装置中，路面的压实情况除了人为地判断，现在也可以通过机械的压实变数来确定，使工程质量能够有据可依。在以前的设备中，碾压的遍数只能够凭借操作者的记忆来记忆，出现错误的几率相当多，即对施工质量造成了影响，也增加了操作者的负担。这个装置装备在压路机上能够自动计数，通过压路机的前后操作来开始计数，通过压路机中的显示屏，明确的提供给操作者，让操作者能够更好地了解路面上的信息，做出相应的处理。在网络信息化的今天，压路机中的数据也能够通过无线网络发送到指定的位置，使管理人员能够远距离操控，从而实现压路机作业管理的远程自动监控和实时管理。这种方式能够时时了解数据，确保工程中的质量，也为下一步的工作打下了强有力的基础。以往的做法是利用已压实的路面采样，再进入实验室实验，这样既浪费了时间，又耽误了工期，是非常不合适的。
为了提高压路机的施工质量，机电一体化使必然的选择，但是在机电一体化的发展中还是有很多存在的问题没有得到解决，比如压路机的系统可靠性，压路机的工作环境非常的恶劣，压路机的系统是否能够满足各个施工环境是非常重要的，如果一个压路机只能适应一种作业环境将会浪费很大的设备资源，特别是对压路机的抗震性能是否能够适应。任何设备都会有故障的一天，系统是否能够检查出设备的故障性也是围为今一大难题。在现如今的压路机中的设备操作化也越来越简单，可谓是触一发二动全身，万一操作人员由于不正当的操作带来了很大的损失，这就得不偿失了所以在操作板上应当需要配置相应的联动措施，以增加设备的安全性能。随着科技的不断进步，电子元件实现了机械化的量产，价格是十分便宜的，但是压路机不是像汽车一样人人所必需的产品，虽然能够可靠了量产，但是不能够供需量很大，这造成了设备的销售价格大幅度的提高。
压路机的一体化极大地满足了工程中的需求，更加解放了操作人员频繁地操作，它不在需要人们频繁地操作各个手柄来实现工作的需要，也满足了工程中的质量需求。机电液一体化的研发，推动了压路机的发展方向，使压路机能够适应各种环境的需求，极大地缓解工程中对于设备的支出。压路机在我们的生活中扮演着重要的角色，只有发展压路机的机电液一体化，才能更好地为我们服务。
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。
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。
大学机电一体化毕业论文
【论文关键词】人才培养机械电子工程三维课程体系创新模式。
【论文摘要】机械电子工程是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术，常被称为机电一体化技术，它代表着机械工程技术革命的前沿方向。
其发展基础是要有。
1.创新人才培养模式的内涵和要求。
所谓创新人才培养模式，是指在新的教育思想和新的教育理论指导下，以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。
按照人才培养模式的内涵，创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。
1.1培养目标要求。
培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才，重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。
1.2专业设置要求。
按照“厚基础、宽专业”的要求，厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础，设置大学科、宽口径的专业，从根本上改变传统的专业面过窄的局面。
1.3课程体系要求。
按照“拓宽基础、淡化专业、增强实践”的要求，辩证地处理好基础课、专业课、实践教学的关系，重视学生实践能力和研究能力的提高。
与此同时，要增开跨学科、跨专业的课程，拓宽学生知识面，开阔学生视野，培养学生的创新思维，提高创新能力。
1.4教学方法要求。
着力体现教学方法的创新，确立学生在教学活动中的主体地位，充分调动学生的学习积极性和创造性，发展学生的个性。
2.机械电子工程创新教育的现状分析。
首先，从学生的角度看，参加创新活动常常出现这样的现象，刚开始参与时一哄而上，人数众多，且热情高涨，但往往善始者繁，克终者寡，五分钟热血的情况屡见不鲜。
也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多，小打小闹的多，起点较低。
大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成，追求短、平、快，缺少明确的学习目的和端正态度，达不到知识的积累和实践经验总结的目的。
这显示了我国创新教育的差距。
创新理念远未能得到有效的贯彻，学生缺乏学习的目标和动力，说明高校在创新理念的贯彻与培养上还是欠缺力度，做得还是不够。
其次，从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看，当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势，主要体现在以下方面：一是设计与绘图能力不足。
学生基础理论学习盲目，导致基本功底不扎实，同时对传统机械方面的知识有排斥心理，一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业;二是新技术、新手段、新方法应用不够。
学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例，相关领域新的思想与理念很淡薄;三是学生动手能力较弱，实验能力较差。
还有，教师和学生是创新教育的两个主体，而教育体制是创新教育的基础。
近些年老师压力陡增，大都面临着科研、教学双重任务，面对教学评估、项目经费任务等已经焦头烂额，而指导学生的工作量评价较低，这导致指导学生在一定程度上成为了老师的负担;对学生而言，旧有的教学模式，重书本重理论，轻实践轻动手，导致学生在专业学习上浮躁，基本功和实践能力差;面临越来越大的竞争和就业的压力，也显得无所适从。
一个良好的体制环境是创新教育朝着健康方向发展的土壤。
3.机械电子工程人才培养模式的改革与创新。
近年来，通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域，分析人才知识、能力和素质结构，以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据，从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构，形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系，构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”，创建了“核心技术一体化”的教学模式。
(1)“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科，所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。
课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。
在整个三年教学时问内，专业技能实践培训模块贯穿始终。
以机电一体化专业为例，“四层两段一贯穿”的课程结构的基础学习阶段为第一、二两个学期，学生除进行公共课学习之外，主要学习专业基础理论课程。
专长学习是专业能力培养的深化，学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。
专业学习和专长学习中，学生将利用相关的实训设备进行专门化技能实训模块的培训，这些模块包含了机电一体化领域内的最新应用技术，大量采用“实例”和“真实环境”方式培训。
学生动手、动脑相结合，专业能力培养和素质培养相结合，独立思考、独立探索能力培养同集体协作、共同交流能力培养相结合。
(2)相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一，特别是对机电专业学生来说，是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。
将课程进行有机整合，形成了上下贯通的理论和实践教学体系，两个教学体系相互平行，融合交叉，把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。
相互平行，是指两套体系的教学计划相互平行，课程流程相互平行;相互融合，是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合，理论和实践教学场所相互融合;相互交叉，是指两套体系的功能相互交叉，知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。
(3)“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心，以核心技术综合应用能力培养为重点，将理论与实验、实训相结合，以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。
在本专业的课程体系中，尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。
为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养，我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。
理论教学与学生上机编程、调试相结合，动脑与动手相结合，使学生能够较完整地掌握plc的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。
该课程设置使学生既掌握了plc基本知识和程序操作，同时在相关专业课中又涉及到plc在不同场合的应用，而在相关实训模块课中学生将plc技术综合应用到各种不同的生产环境中去。
在每个实训室都有一种主要技术单元，同时，还有其它技术单元出现，宾主相拥，多次重复，但角度不同，强调的应用领域和水平不同。
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。
机电一体化毕业论文范文
本文以电厂300mw机组使用的上海汽轮机有限责任公司生产的汽轮机为例，介绍其系统机构、调试要点和实现功能。
近年来，300mw机组在我国得到了广泛的应用。
为保证电力系统的安全运行，国内的大型机组均使用电液调节系统进行控制，实现转速控制、同步并网、负荷控制等能。
改变了系统的适应性和灵活性，提高了控制能力和控制效果，大大提高了发电机组的自动化水平[1]。
本文以电厂300mw机组使用的上海汽轮机有限责任公司生产的汽轮机为例，介绍其系统机构、调试要点和实现功能。
1、系统简介。
具有独立的分散控制系统、监控技术及数据采集系统、控制系统，能够满足各个生产领域对信息管理和过程控制的需求。
系统采用合理的软、硬件功能配置和模块化设计，具有易于扩展的能力，将离线和在线调试集中于一体，便于调试及修改，设备的各个控制相对对立。
由高速数据网、dpu以及连接在网上的人机接口站组成，采用开放式的系统结构，设计了冗余tcp/ip网络结点在不同类型的站。
其中，汽轮机系统的功能模件组成了一个过程控制单元，，包括汽机基本控制、超速保护和汽机自启停3个功能，并分别由3个冗余的功能控制器和相应的功能子模件完成。
其硬件配置图如下：
图一汽轮机硬件配置。
机组的汽轮机电液调节系统操作员站是基于windowsnt环境下的人机系统，具有界面友好、操作方便的特点。
共设置了包括总貌、趋势、棒图、操作面板、报警信息等11幅画面，为运行人员提供了方便的操作手段，通过监控画面实施检测汽轮机的运行。
2、控制功能。
汽轮机电液调节系统的控制功能由3对冗余的brcl00控制器实现，主要控制汽轮机的转速和功率，通过gv、tv、rsv和iv实现，同时还具备防止汽机超速的保护逻辑。
主要功能包括超速保护、基本控制和自启停，3部分之间既相互独立，又通过对总线的控制交换控制信息。
2.1超速保护。
这部分的作用主要是超保护逻辑、deh跳闸逻辑及超速试验选择逻辑、提供有开关状态及汽机自动停机挂闸状态三选二、转速三选二，控制着opc电磁阀，，并汇总deh跳闸信号通过接线将其送到ets[2]。
能够有效防止汽轮机的转速飞快上升，维持转速在3000r/min。
超速实验必须在大于2950r/min的定速3000r/min、油开关未合闸的情况下进行。
2.2基本控制部分。
通过一对冗余的brc100实现所有伺服阀接口和闭环控制的pid调节器。
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.
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。
[4]张洋，刘军，严汉宇。原子教你玩stm32（库函数版）[m]。北京航空航天大学出版社，。
[5]张旭。单片机技术在传感器设计中的应用[j]。机电信息，（36）：132——133。
[6]康华光。电子技术基础模拟部分（第五版）[m]。高等教育出版社，。
[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，。