機電一體化本科畢業論文

『壹』 機電一體化畢業論文（100分）

機電一體化技術的應用與發展前景

摘要:機電一體化是一種復合技術,是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物,是機電工業發展的必然趨勢。文章簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域,並指出其發展趨勢。
關鍵詞:機械工業;機電一體化;數控;模塊化

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透,引起了工程領域的技術改造與革命。
在機械工程領域,由於微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由「機械電氣化」邁入了「機電
一體化」為特徵的發展階段。
一、機電一體化的核心技術
機電一體化包括軟體和硬體兩方面技術。硬體是由機械本體、感測器、信息處
理單元和驅動單元等部分組成。因此,為加速推進機電一體化的發展,必須從以下
幾方面著手。
(一)機械本體技術
機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質量除了在結構上加以改進,還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現驅動系統的小型化,進而在控制方面改善快速響應特性,減少能量消耗,提高效率。
(二)感測技術
感測器的問題集中在提高可靠性、靈
敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾
有著直接的關系。為了避免電干擾,目前
有採用光纖電纜感測器的趨勢。對外部信
息感測器來說,目前主要發展非接觸型檢
測技術。
(三)信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、
信息處理設備(特別是微型計算機)的普
及應用緊密相連。為進一步發展機電一體
化,必須提高信息處理設備的可靠性,包
括模/數轉換設備的可靠性和分時處理
的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速
度,並解決抗干擾及標准化問題。
(四)驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛採用,但
在快速響應和效率等方面還存在一些問
題。目前,正在積極發展內部裝有編碼器
的電機以及控制專用組件-感測器-電
機三位一體的伺服驅動單元。
(五)介面技術
為了與計算機進行通信,必須使數據
傳遞的格式標准化、規格化。介面採用同
一標准規格不僅有利於信息傳遞和維修,
而且可以簡化設計。目前,技術人員正致
力於開發低成本、高速串列的介面,來解
決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕
器的大容量化、小型化、標准化等問題。
(六)軟體技術
軟體與硬體必須協調一致地發展。為
了減少軟體的研製成本,提高生產維修的
效率,要逐步推行軟體標准化,包括程序
標准化、程序模塊化、軟體程序的固化、推
行軟體工程等。
二、機電一體化技術的主要應用領域
(一)數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40
年的發展,在結構、功能、操作和控制精度
上都有迅速提高,具體表現在:
1、匯流排式、模塊化、緊湊型的結構,即
採用多C PU、多主匯流排的體系結構。
2、開放性設計,即硬體體系結構和功
能模塊具有層次性、兼容性、符合介面標
准,能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、W O P技術和智能化。系統能提供
面向車間的編程技術和實現二、三維加工
過程的動態模擬,並引入在線診斷、模糊
控制等智能機制。
4、大容量存儲器的應用和軟體的模
塊化設計,不僅豐富了數控功能,同時也
加強了C N C系統的控制功能。
5、能實現多過程、多通道控制,即具
有一台機床同時完成多個獨立加工任務
或控制多台和多種機床的能力,並將刀具
破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集
成到系統中去。
6、系統的多級網路功能,加強了系統
組合及構成復雜加工系統的能力。
7、以單板、單片機作為控制機,加上專
用晶元及模板組成結構緊湊的數控裝置。
(二)計算機集成製造系統(CIMS)
C IM S的實現不是現有各分散系統
的簡單組合,而是全局動態最優綜合。它
打破原有部門之間的界線,以製造為基幹
來控制「物流」和「信息流」,實現從經營
決策、產品開發、生產准備、生產實驗到生
產經營管理的有機結合。企業集成度的提
高可以使各種生產要素之間的配置得到
更好的優化,各種生產要素的潛力可以得
到更大的發揮。
(三)柔性製造系統(FMS)
柔性製造系統是計算機化的製造系
統,主要由計算機、數控機床、機器人、料
盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。
它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配
部門的要求,生產其能力范圍內的任何工
件,特別適於多品種、中小批量、設計更改
頻繁的離散零件的批量生產。
(四)工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人,
它們只能根據示教進行重復運動,對工作
環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活
性;第2代機器人帶有各種先進的感測元
件,能獲取作業環境和操作對象的簡單信
息,通過計算機處理、分析,做出一定的判
斷,對動作進行反饋控制,表現出低級智
能,已開始走向實用化;第3代機器人即智
能機器人,具有多種感知功能,可進行復雜
的邏輯思維、判斷和決策,在作業環境中獨
立行動,與第5代計算機關系密切。
三、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀
和高新技術的發展動向,機電一體化將朝
著以下幾個方向發展。
(一)智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自
動化的主要區別之一,也是21世紀機電
一體化的發展方向。近幾年,處理器速度
的提高和微機的高性能化、感測器系統的
集成化與智能化為嵌入智能控制演算法創
造了條件,有力地推動著機電一體化產品
向智能化方向發展。智能機電一體化產品
可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取
代製造工程中人的部分腦力勞動。
(二)系統化
系統化的表現特徵之一就是系統體
系結構進一步採用開放式和模式化的總
線結構。系統可以靈活組態,進行任意的
剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調
控制和綜合管理。表現特徵之二是通信功
能大大加強,一般除R S232等常用通信
方式外,實現遠程及多系統通信聯網需要
的局部網路正逐漸被採用。未來的機電一
體化更加註重產品與人的關系,如何賦予
機電一體化產品以人的智能、情感、人性
顯得越來越重要。機電一體化產品還可根
據一些生物體優良的構造研究某種新型
機體,使其向著生物系統化方向發展。
(三)微型化
微型機電一體化系統高度融合了微
機械技術、微電子技術和軟體技術,是機
電一體化的一個新的發展方向。國外稱微
電子機械繫統的幾何尺寸一般不超過
1cm 3,並正向微米、納米級方向發展。由於
微機電一體化系統具有體積小、耗能小、
運動靈活等特點,可進入一般機械無法進
入的空間並易於進行精細操作,故在生物
醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國
防等領域,都有廣闊的應用前景。目前,利
用半導體器件製造過程中的蝕刻技術,在
實驗室中已製造出亞微米級的機械元件。
(四)模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個
發展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由
於機電一體化產品種類和生產廠家繁多,
研製和開發具有標准機械介面、電氣接
口、動力介面、信息介面的機電一體化產
品單元是一項復雜而重要的事,它需要制
訂一系列標准,以便各部件、單元的匹配
和介面。機電一體化產品生產企業可利用
標准單元迅速開發新產品,同時也可以不
斷擴大生產規模。
(五)網路化
網路技術的飛速發展對機電一體化
有重大影響,使其朝著網路化方向發展。
機電一體化產品的種類很多,面向網路的
方式也不同。由於網路的普及,基於網路
的各種遠程式控制制和監視技術方興未艾,而
遠程式控制制的終端設備本身就是機電一體
化產品。
(六)綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒
適的同時也使資源減少,生態環境受到嚴
重污染,於是綠色產品應運而生。綠色化
是時代的趨勢,其目標是使產品從設計、
製造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態環境無危害或危害極
小,資源利用率極高。機電一體化產品的
綠色化主要是指使用時不污染生態環境,
報廢時能回收利用。綠色製造業是現代制
造業的可持續發展模式。
綜上所述,機電一體化是眾多科學技
術發展的結晶,是社會生產力發展到一定
階段的必然要求。它促使機械工業發生戰
略性的變革,使傳統的機械設計方法和設
計概念發生著革命性的變化。大力發展新
一代機電一體化產品,不僅是改造傳統機
械設備的要求,而且是推動機械產品更新
換代和開辟新領域、發展與振興機械工業
的必由之路。

參考文獻:
1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.
2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.
3、王中傑,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化,2006(6).
4、章浩,張西良,周士沖.機電一體化技術的發展與應用[J].農機化研究,2006(7).
5、梁俊彥,李玉翔.機電一體化技術的發展及應用[J].科技資訊,2007(9).

『貳』 如何寫一篇機電一體化5000字的畢業論文

機電一體化技術的應用與發展前景

摘要:機電一體化是一種復合技術,是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物,是機電工業發展的必然趨勢。文章簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域,並指出其發展趨勢。
關鍵詞:機械工業;機電一體化;數控;模塊化

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透,引起了工程領域的技術改造與革命。
在機械工程領域,由於微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由「機械電氣化」邁入了「機電
一體化」為特徵的發展階段。
一、機電一體化的核心技術
機電一體化包括軟體和硬體兩方面技術。硬體是由機械本體、感測器、信息處
理單元和驅動單元等部分組成。因此,為加速推進機電一體化的發展,必須從以下
幾方面著手。
(一)機械本體技術
機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質量除了在結構上加以改進,還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現驅動系統的小型化,進而在控制方面改善快速響應特性,減少能量消耗,提高效率。
(二)感測技術
感測器的問題集中在提高可靠性、靈
敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾
有著直接的關系。為了避免電干擾,目前
有採用光纖電纜感測器的趨勢。對外部信
息感測器來說,目前主要發展非接觸型檢
測技術。
(三)信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、
信息處理設備(特別是微型計算機)的普
及應用緊密相連。為進一步發展機電一體
化,必須提高信息處理設備的可靠性,包
括模/數轉換設備的可靠性和分時處理
的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速
度,並解決抗干擾及標准化問題。
(四)驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛採用,但
在快速響應和效率等方面還存在一些問
題。目前,正在積極發展內部裝有編碼器
的電機以及控制專用組件-感測器-電
機三位一體的伺服驅動單元。
(五)介面技術
為了與計算機進行通信,必須使數據
傳遞的格式標准化、規格化。介面採用同
一標准規格不僅有利於信息傳遞和維修,
而且可以簡化設計。目前,技術人員正致
力於開發低成本、高速串列的介面,來解
決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕
器的大容量化、小型化、標准化等問題。
(六)軟體技術
軟體與硬體必須協調一致地發展。為
了減少軟體的研製成本,提高生產維修的
效率,要逐步推行軟體標准化,包括程序
標准化、程序模塊化、軟體程序的固化、推
行軟體工程等。
二、機電一體化技術的主要應用領域
(一)數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40
年的發展,在結構、功能、操作和控制精度
上都有迅速提高,具體表現在:
1、匯流排式、模塊化、緊湊型的結構,即
採用多C PU、多主匯流排的體系結構。
2、開放性設計,即硬體體系結構和功
能模塊具有層次性、兼容性、符合介面標
准,能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、W O P技術和智能化。系統能提供
面向車間的編程技術和實現二、三維加工
過程的動態模擬,並引入在線診斷、模糊
控制等智能機制。
4、大容量存儲器的應用和軟體的模
塊化設計,不僅豐富了數控功能,同時也
加強了C N C系統的控制功能。
5、能實現多過程、多通道控制,即具
有一台機床同時完成多個獨立加工任務
或控制多台和多種機床的能力,並將刀具
破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集
成到系統中去。
6、系統的多級網路功能,加強了系統
組合及構成復雜加工系統的能力。
7、以單板、單片機作為控制機,加上專
用晶元及模板組成結構緊湊的數控裝置。
(二)計算機集成製造系統(CIMS)
C IM S的實現不是現有各分散系統
的簡單組合,而是全局動態最優綜合。它
打破原有部門之間的界線,以製造為基幹
來控制「物流」和「信息流」,實現從經營
決策、產品開發、生產准備、生產實驗到生
產經營管理的有機結合。企業集成度的提
高可以使各種生產要素之間的配置得到
更好的優化,各種生產要素的潛力可以得
到更大的發揮。
(三)柔性製造系統(FMS)
柔性製造系統是計算機化的製造系
統,主要由計算機、數控機床、機器人、料
盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。
它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配
部門的要求,生產其能力范圍內的任何工
件,特別適於多品種、中小批量、設計更改
頻繁的離散零件的批量生產。
(四)工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人,
它們只能根據示教進行重復運動,對工作
環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活
性;第2代機器人帶有各種先進的感測元
件,能獲取作業環境和操作對象的簡單信
息,通過計算機處理、分析,做出一定的判
斷,對動作進行反饋控制,表現出低級智
能,已開始走向實用化;第3代機器人即智
能機器人,具有多種感知功能,可進行復雜
的邏輯思維、判斷和決策,在作業環境中獨
立行動,與第5代計算機關系密切。
三、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀
和高新技術的發展動向,機電一體化將朝
著以下幾個方向發展。
(一)智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自
動化的主要區別之一,也是21世紀機電
一體化的發展方向。近幾年,處理器速度
的提高和微機的高性能化、感測器系統的
集成化與智能化為嵌入智能控制演算法創
造了條件,有力地推動著機電一體化產品
向智能化方向發展。智能機電一體化產品
可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取
代製造工程中人的部分腦力勞動。
(二)系統化
系統化的表現特徵之一就是系統體
系結構進一步採用開放式和模式化的總
線結構。系統可以靈活組態,進行任意的
剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調
控制和綜合管理。表現特徵之二是通信功
能大大加強,一般除R S232等常用通信
方式外,實現遠程及多系統通信聯網需要
的局部網路正逐漸被採用。未來的機電一
體化更加註重產品與人的關系,如何賦予
機電一體化產品以人的智能、情感、人性
顯得越來越重要。機電一體化產品還可根
據一些生物體優良的構造研究某種新型
機體,使其向著生物系統化方向發展。
(三)微型化
微型機電一體化系統高度融合了微
機械技術、微電子技術和軟體技術,是機
電一體化的一個新的發展方向。國外稱微
電子機械繫統的幾何尺寸一般不超過
1cm 3,並正向微米、納米級方向發展。由於
微機電一體化系統具有體積小、耗能小、
運動靈活等特點,可進入一般機械無法進
入的空間並易於進行精細操作,故在生物
醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國
防等領域,都有廣闊的應用前景。目前,利
用半導體器件製造過程中的蝕刻技術,在
實驗室中已製造出亞微米級的機械元件。
(四)模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個
發展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由
於機電一體化產品種類和生產廠家繁多,
研製和開發具有標准機械介面、電氣接
口、動力介面、信息介面的機電一體化產
品單元是一項復雜而重要的事,它需要制
訂一系列標准,以便各部件、單元的匹配
和介面。機電一體化產品生產企業可利用
標准單元迅速開發新產品,同時也可以不
斷擴大生產規模。
(五)網路化
網路技術的飛速發展對機電一體化
有重大影響,使其朝著網路化方向發展。
機電一體化產品的種類很多,面向網路的
方式也不同。由於網路的普及,基於網路
的各種遠程式控制制和監視技術方興未艾,而
遠程式控制制的終端設備本身就是機電一體
化產品。
(六)綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒
適的同時也使資源減少,生態環境受到嚴
重污染,於是綠色產品應運而生。綠色化
是時代的趨勢,其目標是使產品從設計、
製造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態環境無危害或危害極
小,資源利用率極高。機電一體化產品的
綠色化主要是指使用時不污染生態環境,
報廢時能回收利用。綠色製造業是現代制
造業的可持續發展模式。
綜上所述,機電一體化是眾多科學技
術發展的結晶,是社會生產力發展到一定
階段的必然要求。它促使機械工業發生戰
略性的變革,使傳統的機械設計方法和設
計概念發生著革命性的變化。大力發展新
一代機電一體化產品,不僅是改造傳統機
械設備的要求,而且是推動機械產品更新
換代和開辟新領域、發展與振興機械工業
的必由之路。

參考文獻:
1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.
2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.
3、王中傑,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化,2006(6).
4、章浩,張西良,周士沖.機電一體化技術的發展與應用[J].農機化研究,2006(7).
5、梁俊彥,李玉翔.機電一體化技術的發展及應用[J].科技資訊,2007(9).

『叄』 機電一體化專業函授畢業論文範文

摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果。文章概述機電一體化的核心技術，分析機電一體化發展進程，提出機電一體化向智能化邁進的趨勢。 關鍵詞：機電一體化；核心技術；發展進程；發展趨勢 機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。今天機電一體化技術發展飛速，機電一體化產品更日新月異。 一、機電一體化的核心技術 1.機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在於如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。 2.計算機與信息技術：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智慧技術、專家系統技術、神經網路技術均屬於計算機信息處理技術。 3.系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，介面技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。 4.自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計後的系統模擬，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。

回答人的補充 2009-06-15 13:08 5.感測檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。 6.伺服傳動技術：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。 二、機電一體化的發展進程 1.數控機床問世：自從1952年美國第1台數控銑床問世至今已50個年頭。我國數控機床製造業在80年代曾有過高速發展階段，尤其是在1999年後，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備製造市場一派繁榮。 2.微電子技術的發展：我國的集成電路產業起步於1965年，經過30多年發展，已初步形成包括設計、製造、包裝業共同發展的產業結構。
回答人的補充 2009-06-15 13:08 3.可編程序控制器（PLC）的應用於工業：上世紀60年代後期，美國汽車製造業開發一種Molar DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業生產的PLC.70年代是PLC崛起，並首先在汽車工業獲得大量應用。80年代是它走向成熟，全面採用微電子及微處理器技術。90年代又開始了PLC的第三個發展時期。90年代後期進入了第四階段。其特徵是：在保留PLC功能的前提下，採用面向現場匯流排網路的體系結構，採用開放的通信介面，如乙太網、高速串口；採用各種相關的國際工業標准和一系列的事實上的標准；從而使PLC和DCS這些原來處於不同硬體平台的系統，正隨著計算技術、通信技術和編程技術的發展，趨向於建立同一硬體平台，運用同一個操作系統、同一個編程系統，執行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術的出現：以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對於國家經濟、科技和國防都具有重要的戰略意義。 三、機電一體化向智能化邁進 20世紀90年代後期，各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角，出現了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由於人工智慧技術、神經網路技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發展方向有：

『肆』 機電一體化專業的畢業論文

摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果。文章概述機電一體化的核心技術，分析機電一體化發展進程，提出機電一體化向智能化邁進的趨勢。
關鍵詞：機電一體化；核心技術；發展進程；發展趨勢

機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。今天機電一體化技術發展飛速，機電一體化產品更日新月異。

一、機電一體化的核心技術

1.機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在於如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2.計算機與信息技術：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智慧技術、專家系統技術、神經網路技術均屬於計算機信息處理技術。

3.系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，介面技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。

4.自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計後的系統模擬，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。

5.感測檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。

6.伺服傳動技術：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。

二、機電一體化的發展進程

1.數控機床問世：自從1952年美國第1台數控銑床問世至今已50個年頭。我國數控機床製造業在80年代曾有過高速發展階段，尤其是在1999年後，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備製造市場一派繁榮。

2.微電子技術的發展：我國的集成電路產業起步於1965年，經過30多年發展，已初步形成包括設計、製造、包裝業共同發展的產業結構。

3.可編程序控制器（PLC）的應用於工業：上世紀60年代後期，美國汽車製造業開發一種Molar DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業生產的PLC.70年代是PLC崛起，並首先在汽車工業獲得大量應用。80年代是它走向成熟，全面採用微電子及微處理器技術。90年代又開始了PLC的第三個發展時期。90年代後期進入了第四階段。其特徵是：在保留PLC功能的前提下，採用面向現場匯流排網路的體系結構，採用開放的通信介面，如乙太網、高速串口；採用各種相關的國際工業標准和一系列的事實上的標准；從而使PLC和DCS這些原來處於不同硬體平台的系統，正隨著計算技術、通信技術和編程技術的發展，趨向於建立同一硬體平台，運用同一個操作系統、同一個編程系統，執行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術的出現：以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對於國家經濟、科技和國防都具有重要的戰略意義。

三、機電一體化向智能化邁進

20世紀90年代後期，各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角，出現了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由於人工智慧技術、神經網路技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發展方向有：

1.智能化：是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向，是在控制理論的基礎上，吸收人工智慧、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

2.網路化：20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網路技術。機電一體化新產品一旦研製出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產品無疑將朝著網路化方向發展。

3.微型化：興起於20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械繫統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，並向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。

4.綠色化：機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢後能回收利用。綠色產品在其設計、製造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。

5.系統化：其表現特徵之一就是系統體系結構進一步採用開放式和模式化的匯流排結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特徵之二是通信功能的大大加強，特別是「人格化」發展引人注目，即未來的機電一體化更加註重產品與人的關系。一是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理，研製各種機電一體化產品。

結束語：

當然，機電一體化的發展不是孤立的，與機電一體化相關的技術還有很多，並隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展與應用也將更加廣闊。

參考文獻：

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[2]石美峰。機電一體化技術的發展與思考[J].山西焦煤科技。2007.（3）

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這個呢》機電一體化技術及其應用研究
摘 要 討論了機電一體化技術對於改變整個機械製造業面貌所起的重要作用，並說明其在鋼鐵工業中的應用以及發展趨勢。
關鍵詞 機電一體化 技術 應用

1 機電一體化技術發展
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴於相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網路化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網路的迅速崛起，為數字化設計與製造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成製造等。數字化要求機電一體化產品的軟體具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便於遠程操作、診斷和修復。
1.2 智能化
即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O介面和智能工藝資料庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網路、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智慧技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
1.3 模塊化
由於機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研製和開發具有標准機械介面、動力介面、環境介面的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研製具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標准模塊化單元迅速開發出新的產品。
1.4 網路化
由於網路的普及，基於網路的各種遠程式控制制和監視技術方興未艾。而遠程式控制制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場匯流排和區域網技術使家用電器網路化成為可能，利用家庭網路把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家裡可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網路化方向發展。
1.5 人性化
機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
1.6 微型化
微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(Micro Electronic Mechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量製作的，集微型機構、微型感測器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至介面、通信和電源等於一體的微型器件或系統。自1986年美國斯坦福大學研製出第一個醫用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研製出第一個微電機以來，國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發出各種MEMS器件和系統，如各種微型感測器（壓力感測器、微加速度計、微觸覺感測器），各種微構件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。
1.7 集成化
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，並使各部分協調而又安全地運轉，然後再通過軟、硬體將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。
1.8 帶源化
是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由於在許多場合無法使用電能，因而對於運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。
1.9 綠色化
科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的後果。所以，人們呼喚保護環境，回歸自然，實現可持續發展，綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、製造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。
2 機電一體化技術在鋼鐵企業中應用
在鋼鐵企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，採用組裝合並方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用於以下幾個方面：
2.1 智能化控制技術(IC)
由於鋼鐵工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要採用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網路等，智能控制技術廣泛應用於鋼鐵企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼---連鑄---軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。
2.2 分布式控制系統(DCS)
分布式控制系統採用一台中央計算機指揮若乾颱面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程式控制制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，採用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性。是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
2.3 開放式控制系統(OCS)
開放控制系統(Open Control System)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。「開放」意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標准設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網路使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場匯流排使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。
2.4 計算機集成製造系統(CIMS)
鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程式控制制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業已基本實現了過程自動化，但這種「自動化孤島」式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應現代鋼鐵生產的要求。未來鋼鐵企業競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優價廉，及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經濟效益，提高了企業的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業在20世紀80年代已廣泛實現CIMS化。
2.5 現場匯流排技術(FBT)
現場匯流排技術(Fied Bus Technology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。採用現場匯流排技術取代現行的信號傳輸技術(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場匯流排連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場匯流排的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場匯流排化儀表，如智能變送器、智能執行器、現場匯流排化檢測儀表、現場匯流排化PLC(Programmable Logic Controller)和現場就地控制站等的發展。
2.6 交流傳動技術
傳動技術在鋼鐵工業中起作至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由於交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或非同步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。
參考文獻
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全自動揉搓式洗衣機的設計 機電一體化設計 包括,任務書,開題報告,外文翻譯,文獻綜述,說明書,所有設計圖,論文字數:22225,頁數:57 論文編號:JX086 摘要 現有的洗衣機中最為常見的為波輪式洗衣機和滾筒式洗衣機。波輪式洗衣機是依靠波輪的轉動來帶動衣物和洗滌液進行洗滌；而滾筒式洗衣機是依靠滾筒的連續轉動或定時反向來洗滌衣物。由此可看出，這兩種類型的洗衣機都是依靠單一的運動方式來洗滌衣物，而在此設計中將這兩種洗滌方式揉和起來，將兩種運動方式結合起來，增加了衣物在豎直方向上的運動。使衣物既能像在波輪式洗衣機中那樣由波輪帶動衣物進行洗滌又能像滾筒式洗衣機那樣依靠水流的力量洗滌衣物，並且還可以像手洗那樣對衣物進行揉搓，集各種洗滌方式於一身，對衣物進行更為徹底的洗滌。由於洗衣機的基本功能是對衣物的洗滌，關鍵在於進行洗衣程序的控制。所以,本文就洗衣機的機械設計和電氣控制進行了探討,實現全自動揉搓式洗衣機的設計 關鍵詞：波輪 滾筒 揉搓 全自動 Abstract ： In what the existing washer is most common is the impeller type washer and the roller washer. The impeller type washer is depends upon impeller's rotation to drive the clothing and the cleaning solution carries on the wash; But the roller washer is depends upon drum's continuous rotation or fixed time reverse washes the clothing. From this may see, these two type's washer is the dependence sole mode of motion washes the clothing, but kneads together in this design these two wash way, unifies two modes of motion, increased clothing's in vertical direction movement. Enables the clothing both to look like in the impeller type washer such drives the clothing by the impeller to carry on the wash and to be able to look like the roller washer such dependence current of water the strength wash clothing, and may also look like the hand to wash such carries on to the clothing rubs, the collection each wash way in a body, carries on a thorougher wash to the clothing. Because washer's basic function is to clothing's wash, therefore, the key lies in carries on washes clothes the procere control. Therefore, this article has carried on the discussion on washer's machine design and the electric control, realizes the completely automatic to rub type washer's design key word: The impeller drum rubs the completely automatic 目錄 摘要2 前言4 第一章 緒 論 5 1．1設計思想 6 1．2工作原理 6 第二章 洗衣機的原理、分類和驅動方式 7 2．1洗衣機的原理 8 2．2洗衣機的分類 9 2．3洗衣機的驅動分類 11 第三章 電動機的選擇 13 3．1概論 13 3．2洗滌電動機 13 第四章 整機設計 16 4．1波輪的分類 16 4．2波輪的參數及性能 16 4．3波輪形狀及參數的選用 17 4．4帶傳動的設計（一） 18 4．5帶傳動的設計（二） 20 4．6螺紋軸的設計 22 4．7波輪軸的設計 26 第五章 電氣部分設計 29 5.1設計概述 29 5.2系統總體框圖 29 5.3 元器件介紹 30 5.3.1 AT89C2051 30 5.3.2 W7805 31 5.3.3 74LS139 32 5.4 洗機機功能分析 33 5.5 全自動洗衣機的控制功能 34 5.6 電路圖中各部件的分析 36 5.7全自動洗衣機的部分電路分析 38 5.8洗衣機控製程序設計 40 5.8.1 程序流程圖 40 5.8.2 源程序 44 第六章 相關部件的設計和安裝說明 53 6．1 洗衣機的底座及外殼 53 6．2 位開關和撥動開關 54 6．3桶（盛水桶）及其安裝 54 6．4 桶的結構設計 55 結論55 參考文獻 56 致謝57 以上回答來自: http://www.lwtxw.com/html/44-3/3061.htm