机电一体化技术及设计通用3篇

面试机电一体化自我介绍该怎么写？读书破万卷下笔如有神，以下内容是差异网为您带来的3篇《机电一体化技术及设计》，在大家参考的同时，也可以分享一下差异网给您的好友哦。

机电一体化系统构成 篇一

机电一体化系统主要由传感器、调理电路、测量系统、系统动态响应、系统频率响应、控制器等等。

（一）传感器

传感器在机电一体化系统中起着重要作用。

如果没有传感器对各种参数进行精确而可靠的自动检测，那么信号转换、信息处理、控制器的最佳控制等，都是无法进行和实现的。

在机电一体化系统中常用的位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力、扭矩和压力传感器以及温度传感器。

（二）调理电路

传感元件将被测物理变化过程的信号转化成为各种电路性参数（如电阻、电容、电感等）或电源性参数（如电压、电荷等）形式的信号、但这些信号在种类和强度上一般不能直接地为后面的数据处理和显示等所利用，需要经调理电路进行中间处理。

例如将电路性参数转换为电压、电流信号；弱小信号放大；减小噪声或选出有用信号等。

主要讨论调理电路中常用的`电桥电路、调制与解调、放大电路、滤波器电路。

（三）测量系统的组成

测量系统或测量仪器是一种具有标定特性并用于测量的装置，它的输出量能够反映测量信息并直接通过显示装置力操作者所接受，它由若干个测量装置与辅助装置所组成。

测量系统是由若干个测量变换单元所组成的，各个单元是以其在测量系统中所起的作用来划分的，所以这些单元可统称为功能单元。

在对具体的测量系统进行分析时，常常可以将系统分解为按一定顺序连接起来的功能单元，各种不同用途的系统有白己所特有的功能单元和排列顺序。

（四）系统动态响应

机电控制系统的运行在时域中最为直观。

当系统输入某些典型信号时，利用拉氏变换中的终值定理，我们可以了解当t时系统的输出情况，即稳态状况；但对动态系统来说，更重要的是要了解系统加上输入信号后其输出随时间变化的情况，我们希望系统响应满足稳、准、快。

（五）系统频率响应

时域瞬态响应法是分析控制系统的直接方法，比较直观，但是不借助计算机时，分析高阶系统非常繁琐。

因此，发展了其他一些分析控制系统的方法。

其中频域法是一种工程上广为采用的分析和综合系统的间接方法。

另外，存机械工程中机械振动均频率特性有着密切的关系。

（六）控制器

所谓自动控制，就是指应用控制装置自动地、有目的地控制或操纵机器设备和过程，使之具备一定的状态和性能。

自动控制的任务是控制某此物理量按照预先确定的规律进行变化。

控制系统由控制器和控制对象组成，其中控制对象足指被控制的机器设备或物体，而所采用的控制装置就称力拧制器。

机电一体化的现状及发展趋势 篇二

[摘 要]机电一体化对社会的发展有巨大的推动力，同时也是科技发展的必然结果。

本文主要阐述机电一体化的应用领域的现状，并对其发展趋势进行简要的分析。

[关键词]机电一体化 发展趋势

机电一体化不是机械装置与电子装置的简单组合，是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。

其目的是增加系统的功能，提高其效率、可靠性和性能/价格比，节省原材料和能源，降低生产成本。

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。

“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。

机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有智能化的特征。

现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化设备。

1、机电一体化的应用领域

1.1 自动生产

在国民经济生产和生活中广泛使用的各种自动机械、自动生产线及各种自动化设备，是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。

自动机或生产线中广泛应用了现代电子技术与传感技术，如可编程序控制器，变频调速器，人机界面控制装置与光电控制系统等。

机电一体化的应用对生产效率的提高具有显著的作用。

1.2 机器人

机器人是20世纪人类最伟大的发明之一。

从某种意义上讲，一个国家机器人技术水平的高低反映了这个国家综合技术实力的高低。

机器人已在工业领域得到了广泛的应用，而且正以惊人的速度不断向军事、医疗、服务、娱乐等非工业领域扩展。

毋庸质疑，21世纪机器人技术必将得到更大的发展，成为各国必争的知识经济至高点。

在计算机技术和人工智能科学发展的基础上，产生了具有感知、思维和行动功能的智能机器人，是机构学、自动控制、计算机、人工智能、微电子学、光学、通讯技术、传感技术、仿生学等多种学科和技术的综合成果。

智能机器人可获取、处理和识别多种信息，自主地完成较为复杂的操作任务，比一般的工业机器人具有更大的灵活登、机动性和更广泛的应用领域。

智能机器人作为新一代生产和服务工具，在制造领域和非制造领域具有更广泛、更重要的位置，如核工业、水下、空间、农业、工程机械、建筑、医用、救灾、排验、军事、服务、娱乐等方面，可代替人完成各种工作。

同时智能机器人作为自动化、信息化的装置与设备，完全可以进人网络世界，发挥更多、更大的作用，这对人类开辟新的产业，提高生产水平与生活水平具有十分现实的意义。

1.3 汽车电子化

产品汽车上比较常用的一般有5种仪表和3种相应的传惑器，即电流表、机油压力表、水温表、燃油表、车速里程表等指示仪表和机油压力传感器、水温传感器和油量传感器。

目前，电子化仪表已经取代机械式仪表。

这是由于机械式仪表一旦出现故障将很难处理，而电子化仪表则不同。

采用电子化仪表不仅可以改进驾驶员的目视性，还有助于汽车仪表的多样化。

2、机电一体化的发展趋势

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。

2.1 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。

4.3网络化20世纪末，网络技术的迅速发展给世界带来了巨大的变革，同样也给机电一体化技术以重大影响，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。

通过网络对机电一体化设备进行远程控制，例如当代数控机床配装的CNC系统不少具有以太网接口，可以直接连入企业内部的局域网，实现制造过程的集成，当然进一步还要通过企业的主干通讯网实现制造环境与企业级的ERP等系统的集成。

在此基础上，再通过因特网就可以实现企业间的网络化了。

此外，基于PC的CNC系统连接调制和通讯软件，还能借助因特网进行远程诊断。

可见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。

2.2 人性化

近几年，处理器速度的飞速提高和微机的高性能化，为嵌入智能控制算法（专家系统、模糊逻辑、神经网络、遗传算法及其混合技术等）创造了条件，再加上传感器系统的集成化与智能化，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展，使其具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力。

智能化发展的结果出现了智能机器人、智能医用器械、智能探测仪等等。

智能机器人可以获取、处理和识别多种信号，自主地完成较为复杂的操作任务，比一般工业机器人具有更大的灵活性、机动性和更广泛的用途。

在本世纪，具有像人的四肢、灵巧的双手、双目视觉、力觉及触觉感知功能的仿人型智能机器人必将被研制出来。

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。

2.3 光机电一体化

光机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、控制技术、光学技术与机械技术的相互交叉与融合，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。

它包括产品和技术两方面：光机电一体化产品是集光学、机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品，具有很高功能和附加值；产品具有体积小、重量轻、适应性强、使用寿命长、操作更方便的特点。

光机电一体化技术是指其技术原理和使光机电一体化产品得以实现，使用和发展的技术。

只要合理采用这种技术，便能够产生很高的功能水平和附加价值，给生产商和用户带来巨大的经济效益。

光机电一体化的未来技术热点主要包括：激光技术、激光快速成型技术[1]、传感检测技术以及光能驱动技术。

比如说激光打孔、刻槽、标记、光化学沉积，还可以制造光制动器和光机器人[2]等。

2.4 绿色化

绿色设计，是指以高效利用资源和能源获得绿色产品为目的的设计。

在20世纪，机械工业获得了飞速的发展，其发展模式基本是以大量消耗资源、能源为代价来取得的。

但地球上的一次性资源、能源毕竟有限，随着世界人口的日益增多和人们对物质生活越来越高的要求，这种高投入高输出发展模式能否持续下去、还能持续多久，已成为国际社会的重点研究课题，分析论证表明：改变高投入高输出的传统粗放型发展模式，采用以资源、能源的高

效利用为特色的集约型发展模式，是实现可持续发展的根本出路。

绿色产品是人类实现可持续发展、拥有高质量生存环境、享受健康生活的必然要求，也是未来技术经济发展的大势所趋。

2.5 自律分配系统化（柔性化）

今后的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余”，更“灵活”，能更好地应付突发事件，被设计为“自律分配系统”。

在自律分配系统中，各系统相互独立工作，子系统为总系统服务，有其自身的“自律性”。

根据不同的环境条件的不同反应。

它的特点是，系统可以生成自己的信息和附加信息，在总的前提下，可以改变的“行动”。

在这种方式中，显著提高了系统的适应性，灵活的，而不是因为对整个系统的一个子系统的故障。

同时，机械设备制造商要具备根据用户的要求而为用户定制的能力。

实现柔性化的必要条件是产品设计必须贯彻模块化的设计理念。

在机械产品设计中，广泛采用基于 PLC、PCC、（可编程计算机控制器）、PCS（过程控制系统）、FCS（现场总线控制系统）的解决方案，以及变频调速、交流伺服调速的普及化，不仅使设备的自动化水平大大提高，而且使机械结构，特别是机械传动机构大大简化。

3、结语

机电一体化的产生和发展离不开科学技术的进步，同时社会对一体化的需求为之提供了动力。

另一方面，机电一体化的发展又不断促进科学技术的进步和社会需求。

机电一体化已经显示出了强大的生命力，并会一次又一次地冲击传统市场和行业，使国民经济的各个领域发生深刻的改革，对技术思想、生产方式和产业结构造成重大的影响。

参考文献

[1]裘加杰。机电一体化的未来发展趋势探微[J]。大众科学，2007，(4)：85.

[2]徐嘉元，曾家驹，主编。机械制造工艺学（含夹具设计）[M]。北京：机械工业出版社，2009.

机电一体化的发展 篇三

摘要 机电一体化是一门新兴的学科，但它已经逐渐的渗透到各个社会领域中，特别是在机械研创、应用中发挥了积极的作用。

我国在通讯技术、电子技术等方面都取得了发展，为机电一体化的研发和应用打下了坚实的基础。

本文通过对机电一体化技术现今的发展情况进行分析，并进一步的探析其在今后必将走向的√差异网★www.chayi5.com√发展趋势，同时也指出机电一体化技术上的革新和发展也能有效的转变我国当前的技术形态，并实现与国际的共同发展。

关键词 机电一体化；PLC技术；发展趋势

引言

当前，电子、通讯等方面的技术得到了革新，有效的推动了机电一体化的研究，并实现了机械和电子技术之间的融合。

尤其是在微型计算机、集成电路产品进入到市场后，为机电一体化的深入研究和发展创设了积极的条件。

与此同时，国内高等院校以及相关企业单位都在进行了相关的研究，为机电一体化的发展和技术革新搭建了坚实的基础。

1 我国机电一体化技术的发展现状

我国于上世纪80年代开始针对机电一体化技术进行了研究，国家也为此投入了多项人力物力，在2010年的发展纲要中，明确指出要针对机电一体化技术进行革新和发展，并提出了相关的策略。

及至到上世纪90年代，机电一体化已经迈入到另一个发展的进程，其突出特征主要体现在以下三个方面：其一，光学、通信等社会领域的技术已经应用到机电一体化技术的研创过程中，尤其是随着微细加工技术在其中的广泛应用，有效的带动了微机电一体化技术的发展；其二，机电一体化系统无论是在设计阶段，还是在集成分析过程中，都已经迈入了智能化的发展阶段，并把其作为一门学科进行独立的研究；其三，随着光纤技术、人工智能技术等新型技术的深入研究和应用，有效的为机电一体化技术的发展创设了一个更为宽广的发展空间。

2 机电一体化的发展趋势

长期以来，工业一直都占据我国社会经济的主导地位，工业的领先发展也在不同程度上促进了机械制造产业的快速发展，特别是对机电一体化的技术发展上发挥了重要的作用。

事实上，机电一体化是一种综合的技术领域，以电子技术及其相关的应用作为发展的中心部分，其中微型计算机在社会各个领域中发挥的作用更加的突出。

2.1 智能化

在机电一体化的不断发展进程中，智能化是作为它根本的发展趋势，同时也是体现相关机电产品的有效渠道。

智能化是对工业机械操作系统的一种简述，它还具备多个方面的能力，如推断力、决策力等。

现代化的机电一体化与传统的技术相比较，要真正保证它的智能化推进就应该基于现代机械理论的发展过程中，同时还应不断的结合生理学、计算机科学等方法和理念，在吸收芯片技术等取得的成果来实现。

基于智能化的基础上，机电一体化的视角焦点集中在产品的整体性能上，当前自动清洁机等产品都已经步入到了研创的发展阶段，正是通过对这些产品实行智能化的控制和处理，才能进一步的保证产品的综合质量。

2.2 集中监控化

集中监控化在机电一体化中的应用日益深入，它的突出优势就是能有效的保证设备的正常运行和管理。

它与传统的机电产品相对比可以得知，在集中监控下的设计过程中，更多的是注重各个支部功能的合一作用行，换句话说，在中央监控系统的监测下，只要其中某一个系统发生了阻碍，就可以得到及时的发现，并对其进行处理。

随着机电一体化不断的发展，更加注重相关设备的安全性，并借助技术上的革新来保证机电设备的'集中监控化。

2.3 网络化

当前已经进入到了计算机网络的时代，网络也已经覆盖到各个社会领域中，自上世纪90年代后，我国的机电一体化在研创的过程中就开始与网络技术相接轨，并在网络技术的支撑下取得了一定的成效。

特别是进入到21世纪后，以网络技术为基本媒介的远程技术在社会上兴起，促使远程控制技术在我国的机电一体化领域中得到了广泛的应用，从而有效的引领机电技术迈向了新时代。

在今后的机电一体化发展过程中，网络技术能在一定程度上保证产品的安全性和作用性。

2.4 微型化

微型化的基本特征是不需要对机械和控制进行相互的区别，而是实现了两者之间的充分融合，所以对于机电一体化的研究和应用来说，就不需要把传感器、CPU等核心部分进行相的分离，并且缩减了产品的体积，促使机电一体化在技术上取得了全新的成就。

我国已经陆续的研创出一些微机电一体化产品，这些产品也在我国军事、通讯等领域中得到应用，但我国现今仍然还存在微机械技术处在低水平的棘手问题，在今后的技术研究中应针对这些问题进行突破。

2.5 PLC技术的应用

PLC的全称是可编程逻辑控制器，它具备逻辑监控、数据采集等功能，因此，它在机电一体化的领域中，可以实现高速脉冲输出与接收，并在这一功能下还具备了传感器。

这与传统的机电系统相对比，PLC技术在机电一体化中广泛运用可以保证数量的控制，并可以使相关的数据得以显现，这就有助于管理人员对各种数据进行及时的统计。

另外，PLC技术在机电一体化中的应用还表现出通讯功能，实现了运动控制、通信联网等功能的实现。

3 结论

总之，虽然我国的机电一体化技术已经取得了较为明显的成绩，但相对于发达国家来说仍然存在一定的差距。

但是在我国社会经济的推动下，尤其是在机械制造业等领域的快速发展下，我国的机电一体化技术必然迈向新的发展道路，对于机电一体化今后发展趋势的研究也具有现实的意义，是实现农业大国转向工业大国的基础条件。

与此同时，在推动机电一体化技术革新的过程中，我国也十分注重技术的创新发展，对现存的不合理技术格局进行全面的改编，并使其与国际的技术力量相融合。

参考文献

[1]刘伐。浅谈机电一体化技术的发展及前景[J]。技术与市场，2011(6)。

[2]王晓晶，董翠敏。机电一体化技术的现状和发展趋势[J]。湖南农机，2008(4)：158-159.

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