機電一體化特征
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機電一體化特征范文第1篇
【關(guān)鍵詞】OS2 電網(wǎng) 調(diào)度自動化 一體化 模塊化
為適應(yīng)電網(wǎng)的快速發(fā)展需求，提高電網(wǎng)運行能力，解決電網(wǎng)中的信息孤島、協(xié)作難等問題，二次系統(tǒng)一體化的研究早在幾年前就被提上議事日程，并提出一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)（OS2）。這一系統(tǒng)打通各個專業(yè)系統(tǒng)之間的聯(lián)系壁壘，實現(xiàn)各專業(yè)系統(tǒng)的橫向業(yè)務(wù)協(xié)作和縱向數(shù)據(jù)交流，提高電網(wǎng)的綜合運行能力；將孤島式的專業(yè)系統(tǒng)有機聯(lián)系起來，加強專業(yè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。
1 OS2整體架構(gòu)
1.1 定義
OS2就是按照SOA標(biāo)準(zhǔn)體系，具有一體化、模塊化、智能化特征，能滿足電網(wǎng)公司各級調(diào)度主站和10kV以上所有廠站運行業(yè)務(wù)需求和管理需求的新一代電網(wǎng)運行技術(shù)支持系統(tǒng)。OS2的主站端系統(tǒng)涵蓋電網(wǎng)運行監(jiān)控、管理的業(yè)務(wù)功能，運用標(biāo)準(zhǔn)化、開放的技術(shù)架構(gòu)，將在線與決策、保信、節(jié)能發(fā)電調(diào)度、發(fā)電輔助服務(wù)考核、DMIS等系統(tǒng)有機結(jié)合起來，滿足電網(wǎng)運行監(jiān)控和管理全部的業(yè)務(wù)需求。廠站端則是在現(xiàn)有的自動化系統(tǒng)、數(shù)字變電站等的基礎(chǔ)上，整合間隔層裝置、站控層數(shù)據(jù)、站端智能化功能，并建設(shè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集通道，實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和交換。
1.2 技術(shù)架構(gòu)
OS2由主站端系統(tǒng)和廠站端系統(tǒng)組成，各個主站端和廠站端系統(tǒng)又可以分成運行控制系統(tǒng)（OCS）、運行管理系統(tǒng)（OMS）、電力系統(tǒng)運行駕駛艙（POC）或變電運行駕駛艙（SOC），覆蓋電網(wǎng)運行和管理的全過程，如圖1所示。
在這個技術(shù)架構(gòu)中，OCS的主要功能是電網(wǎng)運行的在線監(jiān)控和自動控制；OMS則是通過運行分析輔助決策，重視決策的策劃。OCS與OMS的協(xié)同配合，實現(xiàn)電網(wǎng)的閉環(huán)控制和管理。POC建立在主站端系統(tǒng)的OCS和OMS上，它面向電網(wǎng)的決策管理人員和關(guān)鍵崗位人員，服務(wù)用戶，為其提供一站式的運行狀況和決策支持服務(wù)。而SOC則是建立在中心站的OCS與OMS之上，面向變電運行的關(guān)鍵崗位，為其提供面向廠站的運行、設(shè)備管理等方面的服務(wù)。除此之外，在這個系統(tǒng)中，還有橫向/縱向的OSB系統(tǒng)，其貫穿于整個電力生產(chǎn)的全過程中，是OS2系統(tǒng)的信息交互紐帶。各個主站、廠站系統(tǒng)通過縱向的OSB實現(xiàn)信息交互，而系統(tǒng)內(nèi)則采用橫向OSB系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的信息編碼、標(biāo)準(zhǔn)接口實現(xiàn)各個模塊的即插即用，將系統(tǒng)與企業(yè)的信息管理系統(tǒng)交接起來，實現(xiàn)為企業(yè)的在線服務(wù)，實現(xiàn)信息共享。
2 OS2的特征
2.1 一體化
OS2提出的初始原因之一就是要解決電網(wǎng)系統(tǒng)中的信息孤島、缺乏統(tǒng)一規(guī)劃管理問題。因此，該系統(tǒng)在建設(shè)之初就大力推進(jìn)全方位覆蓋、全過程管理和統(tǒng)一規(guī)劃。在OS2系統(tǒng)中，其一體化特征主要體現(xiàn)在三個方面：一是從廣度上覆蓋整個電網(wǎng)，一體化的全方位覆蓋，它支持全網(wǎng)各級調(diào)度主站和廠站的一體化運行監(jiān)控、運行管理。二是從深度上實現(xiàn)全過程的覆蓋，滿足電網(wǎng)運行的安全、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等要求，覆蓋電網(wǎng)運行的全過程，實現(xiàn)電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)的無縫對接和一體化管理。三是從協(xié)同作戰(zhàn)上實現(xiàn)一體化的全面協(xié)同，支持電網(wǎng)各個專業(yè)業(yè)務(wù)的橫向、縱向協(xié)調(diào)。
2.2 模塊化
OS2是面向電網(wǎng)專業(yè)業(yè)務(wù)的運行調(diào)度自動化系統(tǒng)，它以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，將其形成不同的模塊，實現(xiàn)業(yè)務(wù)與生產(chǎn)的耦合。從系統(tǒng)運行方面來看，模塊化包含了整個電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電的全過程。它建設(shè)了開放的信息化平臺，并應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化接口保證各類專業(yè)系統(tǒng)以模塊化形式即插即用，實現(xiàn)各個專業(yè)系統(tǒng)融入OS2中協(xié)同作戰(zhàn)。在主站端的模塊化上，它將電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)集中到一起，為決策提供輔助服務(wù)；統(tǒng)一了電網(wǎng)的模型，消除信息孤島，實現(xiàn)了各個業(yè)務(wù)的橫向、縱向交流，提升電網(wǎng)的一體化運行管理能力；整合現(xiàn)有資源，并健全標(biāo)準(zhǔn)體系，加強信息化管控。
2.3 智能化
OS2的智能化是實現(xiàn)電網(wǎng)運行信息的橫向、縱向無障礙流通和交互，打破了專業(yè)系統(tǒng)之間的壁壘，實現(xiàn)了電網(wǎng)的閉環(huán)運行控制，并加強安全監(jiān)控預(yù)警，保證電網(wǎng)運行的安全。通過智能化提高各個系統(tǒng)之間的協(xié)同作業(yè)能力，從而有效提高各項工作的效率和質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。從技術(shù)角度來說，OS2實現(xiàn)各個專業(yè)、領(lǐng)域的互動配合。一是調(diào)度中心的各個專業(yè)之間的互動配合。二是電網(wǎng)運行與規(guī)劃之間的互動配合，OS2實現(xiàn)貫穿于電力系統(tǒng)運行全過程的信息無障礙交互，而這些正好為規(guī)劃工作提供依據(jù)，使得規(guī)劃工作更加精細(xì)化，及時將電網(wǎng)運行的數(shù)據(jù)資料傳遞給電網(wǎng)規(guī)劃，然后智能化進(jìn)行不同周期、不同主題的規(guī)劃，并跟蹤規(guī)劃對電網(wǎng)運行產(chǎn)生的影響。
3 結(jié)束語
本文介紹了一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)（OS2）的定義、技術(shù)架構(gòu)、特征，其不能滿足電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全等方面需求，介紹了電網(wǎng)運行的新思路，為實現(xiàn)電網(wǎng)運行管理的跨越式發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]汪際峰.南方電網(wǎng)一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)建設(shè)初探[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2012（02）：1-5.
[2]汪際峰.一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的概念及特征[J].電力系統(tǒng)自動化，2011，35（24）：1-6.
[3]蘇揚，溫柏堅，胡劍鋒等.一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的安全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計[J].計算機安全，2013（11）：42-46.
機電一體化特征范文第2篇
關(guān)鍵詞：機電一體化；基本概念；核心技術(shù)；發(fā)展進(jìn)程；發(fā)展方向
中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。“機電一體化”意思是機械技術(shù)和電子技術(shù)的有機結(jié)合。這一名稱已得到包括我國在內(nèi)的世界各國的承認(rèn)，我國的工程技術(shù)人員習(xí)慣上把它譯為機電一體化技術(shù)。機電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機融合、相互滲透的結(jié)果。今天機電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機電一體化產(chǎn)品更日新月異。
一、機電一體化技術(shù)基本概念
機電一體化技術(shù)是在微型計算機為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展，向機械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透，機械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎(chǔ)，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質(zhì)運動，能量變換進(jìn)行研究，使得整個系統(tǒng)有機結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術(shù)。
二、機電一體化的核心技術(shù)
1、機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)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(shù)：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。
3、系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
4、自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
5、傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。
三、機電一體化的發(fā)展進(jìn)程
1、數(shù)控機床問世：自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。
2、微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3、激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對于國家經(jīng)濟(jì)、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
四、機電一體化的發(fā)展方向
20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國家開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)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(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：
1、智能化：是21世紀(jì)機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)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(biāo)。
2、網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3、自動化：所謂自動化技術(shù)，是指人類利用各種技術(shù)手段和方法來代替人去完成各種測試、分析、判斷和控制工作，以現(xiàn)實預(yù)期的目標(biāo)、功能。一個自動化系統(tǒng)通常由多個環(huán)節(jié)要素組成，以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉(zhuǎn)換、信息的處理及信息的執(zhí)行等功能，最后實現(xiàn)自動運行目標(biāo)。
4、綠色化：機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
機電一體化特征范文第3篇
關(guān)鍵詞：機電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展進(jìn)程；發(fā)展趨勢
中圖分類號： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
機電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機融合、相互滲透的結(jié)果。今天機電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機電一體化產(chǎn)品更日新月異。
一、機電一體化的核心技術(shù)
1.機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)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(shù)：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。
3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
4.自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
5.傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。
6.伺服傳動技術(shù)：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、機電一體化的發(fā)展進(jìn)程
1.數(shù)控機床問世：自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。
2.微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3.可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)：上世紀(jì)60年代后期，美國汽車制造業(yè)開發(fā)一種Modular DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個發(fā)展時期。90年代后期進(jìn)入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實上的標(biāo)準(zhǔn)；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統(tǒng)，正隨著計算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統(tǒng)、同一個編程系統(tǒng)，執(zhí)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(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對于國家經(jīng)濟(jì)、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
三、機電一體化向智能化邁進(jìn)
20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國家開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)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(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：
1.智能化：是21世紀(jì)機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)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(biāo)。
2.網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.微型化：興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
4.綠色化：機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
5.系統(tǒng)化：其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機電一體化產(chǎn)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，研制各種機電一體化產(chǎn)品。
結(jié)束語：
當(dāng)然，機電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
參考文獻(xiàn)：
機電一體化特征范文第4篇
【關(guān)鍵詞】機電一體化；機械應(yīng)用；趨勢
1前言
機電一體化主要是將電子以及機械和計算機等進(jìn)行綜合性的應(yīng)用技術(shù)，在工程機械的應(yīng)用過程中，隨著機電一體化的技術(shù)融入，就能對工程機械的應(yīng)用水平有效提高。通過從理論層面對機電一體化背景下的工程機械應(yīng)用研究，就能從理論上提供支持。
2機電一體化的應(yīng)用特征以及發(fā)展歷程分析
2．1機電一體化的應(yīng)用特征分析
從當(dāng)前的機電一體化的發(fā)展特征來看，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)能力強層面。在工程機械機電一體化的設(shè)備應(yīng)用下，在對信息的自動化處理下，就能實現(xiàn)自動化的控制，對高精度的控制和高靈敏度的檢測功能也能有效發(fā)揮［1］。在機電一體化設(shè)備的應(yīng)用下，只要能對控制系統(tǒng)啟動，在生產(chǎn)的自動化水平上也能提高，在應(yīng)用價值方面最大化的呈現(xiàn)。機電一體化的機械設(shè)備應(yīng)用的安全性比較高。由于一體化技術(shù)的應(yīng)用，使得機械設(shè)備的性能有了提高，在功能方面比較齊全，這就使得在監(jiān)視以及報警等方面的功能充分發(fā)揮，在自動保護(hù)的功能上也能有效提高。這樣就能從機械設(shè)備的應(yīng)用安全性層面得到了有效保障。機電一體化機械設(shè)備的特征還體現(xiàn)在應(yīng)用范圍廣層面。在這一過程中，由于是對復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用，在機械設(shè)備自身的復(fù)合功能上也比較突出的發(fā)揮，這樣就能在應(yīng)用的范圍上得以擴(kuò)大化。
2．2機電一體化的發(fā)展歷程分析
我國在機電一體化的發(fā)展時間上相對比較晚，在信息技術(shù)以及信息化系統(tǒng)的建設(shè)過程中，隨著技術(shù)水平進(jìn)一步提高，在機電一體化就會想著綠色以及安全的方向進(jìn)行邁進(jìn)［2］。機電一體化在當(dāng)前已經(jīng)成為高大高校中的一個熱門專業(yè)，在專業(yè)課程的設(shè)置下，對優(yōu)秀人才的培養(yǎng)就能起到促進(jìn)作用。在機電一體化的技術(shù)應(yīng)用下，對工業(yè)發(fā)展的需求也能得到有效滿足。
3機電一體化的工程機械應(yīng)用和發(fā)展趨勢
3．1機電一體化的工程機械應(yīng)用分析
機電一體化工程機械的應(yīng)用比較廣泛，在對作業(yè)的精度控制方面有著積極作用發(fā)揮。工程機械應(yīng)用中，在成品的精度控制方面是比較重要的環(huán)節(jié)。在精度控制上主要是通過相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行對精度加以控制。機電一體化工程機械的應(yīng)用下，就能自動化的對精度按照相應(yīng)參數(shù)要求進(jìn)行控制。在施工過程中，對混凝土的攪拌，在原材料的重量按照傳統(tǒng)方法就會出現(xiàn)一定誤差，而機械一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過電子技術(shù)的應(yīng)用，對原材料的重量合理的調(diào)配，在誤差上能大大縮小，在混凝土的攪拌質(zhì)量上能有效保障。機電一體化的工程機械應(yīng)用方面，在自動化的技術(shù)應(yīng)用上有著積極作用發(fā)揮。工程機械自動化技術(shù)的應(yīng)用前，主要是通過人工進(jìn)行操作的，這其中就有著諸多不安全的因素。而在機電一體化工程機械的應(yīng)用下，就能有助于將工作效率有效提高［3］。在機電一體化機械的應(yīng)用中，對數(shù)據(jù)的傳輸能夠精確化保障，這對人為誤差就能有效減少，在工程機械的生產(chǎn)零件中，對各個零件的精度控制有著高要求。在自動化的系統(tǒng)應(yīng)用下，就能有助于將零件的制造按照參數(shù)轉(zhuǎn)準(zhǔn)確的制造，在產(chǎn)品的質(zhì)量上能有效保障。通過機電一體化的工程機械智能化的應(yīng)用，就能有助于將整體的生產(chǎn)效率有效提高。我國的計算機技術(shù)的發(fā)展比較迅速，在智能化的水平上也有著提高。通過機電一體化的技術(shù)應(yīng)用，對人力以及物力等方面的投入就能有效減少，在對資源的優(yōu)質(zhì)配置方面有著保障［4］。智能化的技術(shù)應(yīng)用，能夠體現(xiàn)出人性化的特征，在服務(wù)業(yè)中的應(yīng)用能夠?qū)⒎?wù)水平有效提高。如機器人的機械應(yīng)用，就能在生產(chǎn)服務(wù)中的水平有效提高。機電一體化的工程機械在實施監(jiān)控中的作用發(fā)揮比較突出。這是機電一體化機械工程中的重要功能。機電一體化在機械工程當(dāng)中的應(yīng)用，能夠在某一具體工程制動以及執(zhí)行的環(huán)節(jié)進(jìn)行實時的監(jiān)控。只有在這些基礎(chǔ)層面得到了充分應(yīng)用，就能對機械工程的整體質(zhì)量有效保障。
3．2機電一體化的工程機械發(fā)展趨勢
機電一體化的機械發(fā)展趨勢方面，在當(dāng)前已經(jīng)有了多方面的呈現(xiàn)，在機電一體化基礎(chǔ)上的工程機械自動化的程度愈來愈高，自動化的發(fā)展是當(dāng)前我國技術(shù)發(fā)展中的重要方向。在工程機械的自動化程度上就會向著高級層次發(fā)展。工程機械能將各開關(guān)斷開，自動停止工作，在保護(hù)系統(tǒng)方面也是自動分配系統(tǒng)，這樣工程機械就能有效的處理內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)進(jìn)行分開運行。在各子系統(tǒng)的應(yīng)用下，對信息處理的效率就能有效提高。機電一體化的工程機械發(fā)展中的系統(tǒng)化趨勢會更加突出，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用過程中，在智能化的系統(tǒng)應(yīng)用下，對控制的精確信息就能有效掌握，在整體化的智能發(fā)展過程中，對信息技術(shù)的要求有著提高，更加注重工程機械的系統(tǒng)化操作［5］。自動化技術(shù)中的機電一體化的系統(tǒng)化化以及協(xié)同力度的加強，對機械的應(yīng)用效率以及質(zhì)量的提高也有著積極促進(jìn)作用。隨著機電一體化的工程機械的發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢上會愈來愈明顯的呈現(xiàn)。任何技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展都要經(jīng)過實踐的檢驗，在機電一體化工程機械的應(yīng)用發(fā)展過程中，對網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢也要能充分重視。
4結(jié)語
綜上所述，機電一體化下的工程機械的應(yīng)用發(fā)展，要能充分重視技術(shù)的多樣化應(yīng)用，在應(yīng)用中能和實際情況緊密聯(lián)系。現(xiàn)代化的工程機械生產(chǎn)以及制造的要求會愈來愈高，這就需要在技術(shù)的應(yīng)用中能注重科學(xué)化。希望能通過此次對機電一體化工程機械的應(yīng)用研究，對實際的發(fā)展能夠起到促進(jìn)作用。盡管當(dāng)前的機電一體化工程機械應(yīng)用的整體水平還有待提高，但相信在未來的發(fā)展中會有長足的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
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［3］馬志國，李敏．簡析電傳動技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用［J］．內(nèi)燃機與配件，2016(09)．
［4］林博，梁浩，譚明鋒．裝載機制動液的選型與應(yīng)用研究［J］．油，2016(05)．
機電一體化特征范文第5篇
論文摘要：機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。此簡述機電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景，綜述國內(nèi)外機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1機電一體化概述
機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù)，而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護(hù)等。也就是說，機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
2 機電一體化的發(fā)展?fàn)顩r
機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段：（1）20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。（2）20世紀(jì)70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn)，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。（3）20世紀(jì)90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀(jì)80年代初才開始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列入“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進(jìn)國家相比，仍有相當(dāng)差距。
3 機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面：
3．1 智能化
智能化是21世紀(jì)機電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然，使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。 轉(zhuǎn)貼于
3．2 模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的，還需要制定各項標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配。
3．3 網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3．4 微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)。微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3．5 環(huán)保化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。
3．6 系統(tǒng)化
未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等，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；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產(chǎn)品。事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。
綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻(xiàn)
