時間：2023-08-10 17:26:11
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體化及自動化，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
機電一體化技術是將機械和微電子技術結合的一門新興技術，機電一體化實現了機械的高度自動化、智能化和人性化，提升了機械設備的工作效率。機電一體化作為計算機技術在機械設備中應用的體現，是促進機械設備自動化水平提升的有效手段。因此，機電一體化在工程機械中的應用，不僅是未來工程機械現代化發展的必然趨勢，也是人們對提升工程機械經濟性、可靠性和安全性的需求。
1機電一體化在工程機械中的應用現狀
我國在80年代初就開始了對機電一體化在工程機械中的應用技術進行研究，經過幾十年的技術研究和發展，雖然我國機電一體化在工程機械技術方面取得了長足的進步，但機電一體化在工程機械中的技術應用于發達國家還有著很大的差距。隨著我國改革開放以來經濟發展速度的加快，現如今我國工程機械的機電一體化程度已經不能滿足工程需要。近年來，我國計算機和智能控制技術的蓬勃發展，給機電一體化技術在工程機械中的應用帶來了新的發展機遇。隨著社會和國家對機械設備機電一體化的逐漸重視，我國工程設備機電一體化技術發展已經到了黃金時期。雖然我國微電腦工程機械控制技術相比于國外仍然有所不足，但隨著機電一體化技術在工程機械中的不斷發展、應用和實踐，我國工程機械必然會越來越自動化、智能化和現代化，為我國社會和經濟的發展貢獻力量。
2機電一體化在工程機械中的應用優勢
2.1提高產品的使用性能
機電一體化在工程機械中的技術應用，能夠改變儀表顯示方法并利用微電腦實現對工程機械的自動或半自動控制，傳統顯示儀表被數字儀表代替，能夠使機械工程的儀表顯示更加直觀，方便操作人員的操作。利用微電腦代替傳統工程機械的部分人工控制功能，能夠減少工程機械的人工操作量，使工程機械的操作更加簡單。機電一體化在工程機械中的技術應用，實現了工程機械的智能化自動控制，提升了工程機械的使用性能，提高了工程機械的工作效率。
2.2工程機械的調試和養護更加簡便
機電一體化在工程機械中的應用，能夠在不拆機檢查的前提下，利用機電一體化的自檢系統實現對工程機械的檢修和調整。利用工程機械機電一體化工作參數的自我調整功能，還能夠實現對工程設備工作模式的設計和切換，從而實現工程機械根據不同的工程特點自動或半自動的選擇工作模式，提升工程機械在不同工程中的使用效果。
2.3提升工程設備的安全性能
應用機電一體化技術的工程機械，相比于傳統的工程機械，具有自動報警、監控和自動狀態修復功能。由于工程機械在工程項目中普遍工作量較重，工程機械內部部件磨損嚴重，因而工程機械的某些部件由于持續工作時間過長或過度勞損很容易發生問題。應用機電一體化的工程設備，能夠隨時對工作中容易發生疲勞的部件有效監控，當這些部件過度勞損并可能導致機械故障時自動調整工作狀態或及時發出警報，實現對工程設備的保護。
3機電一體化在工程機械中的技術應用
3.1電子監控、自動報警和故障自診在工程機械中的應用
工程機械的發動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的運行狀態出現故障將導致工程機械不能正常使用。如果不能輕易分辨工程機械的故障所發生的部位不但會耽誤工程的進展而且還需要投入更多的人力和物力來用于維修。機電一體化用于工程機械中實現了其電子監控、自動報警及故障自診的功能。當工程機械的任何部位發揮不靈活或者產生故障時，電子控制系統不僅能做出自動報警，還能準確地指出工程機械故障所發生的部位。機電一體化給工程機械所帶來的該功能，還能幫助駕駛員緩解工作緊迫感，提高工程機械的工作效率。
3.2機電一體化用于柴油機的自動控制
工程機械由于對機械功率要求較高，因而普遍采用柴油機作為工程機械的動力核心。機電一體化在柴油機控制中的應用，能夠有效的提升柴油機的經濟型和動力性，并降低柴油機排放的廢氣量。傳統的柴油機優化，將精力放在了提高柴油機的燃油耗率和降低柴油機污染物等級上。利用機電一體化系統對柴油機進行控制，能夠使柴油機根據工程機械的運行狀態合理調整柴油機的工作狀態，實現對柴油機調速器和油門的自動控制，并實現柴油機的自動啟停和自動升溫控制等，機電一體化對柴油機工作狀態的自動控制能夠有效的提升柴油機的經濟指標，并在滿足工程對工程機械的功率要求的前提下實現降低排放指標的目的。
3.3機電一體化在工程機械中的應用能夠實現工程作業的全自動化或半自動化
工程機械的自動化和智能化，是工程機械發展的趨勢，為了提升工程機械的工作效率，為工程建設貢獻力量，我們必須提升工程機械的自動化水平。機電一體化在工程機械中的應用，能夠有效的提升工程機械的自動化水平，減少操作人員操作失誤對工程建設的質量影響，在提高工作效率的前提上實現工程建設精度的提高。目前，專門研究和生產工程機械的單位，不約而同的將機電一體化在工程機械中的應用作為工程設備制造的發展重點，并成功推出了許多自動化、半自動化的工程機械設備。國內常用的工程機械中大部分已經普及了機電一體化系統，比如說挖掘機、推土機等都有了電子系統控制的自動變速箱，這種自動變速箱能夠對發動機的功率有效控制，提高了燃油的經濟型并減少了人工操作。
4結論
關鍵詞：機電一體化系統；機械工程；應用分析
目前，信息化社會為經濟發展注入了新的活力，國民生活水平逐漸提高，使其日常需要也明顯增多。科學技術作為現代生產制造的依托，可通過對現有技術進行創新并開發新技術來提高社會生產力。其中，機電一體化技術的發展使其代替傳統機電技術成為機械工程及石油企業關注的焦點。其可以對復雜性強的工程進行處理，并能在一定程度上提高機械生產、石油加工效率，其所特有的科學化與自動化對于機械工程行業及石油企業等都發揮著重要的作用，并且對社會經濟建設具有非常現實的意義。
1現代化技術在機電一體化系統中的應用分析
1.1自律分配化系統的應用
機電一體化系統是在科學信息技術發展的潮流下，對傳統機電模式進行創新再開發的一種新型機電模式，其對機械工程、石油企業作業質量的提高具有一定的影響[1]。因信息技術普及比例相對較高，所以機電一體化系統也開始顯現出其特有的自律性，主要是指機電一體化系統在開展工作過程中，每部分都是屬于獨立存在的，當運行過程中某一點出現了故障，只有故障點會停止運行，其他的部分仍舊可進行正常的工作，且其在工作過程中不受任何外界因素影響。機電一體化這種特別的自律分配對減少重大事故發生的可能性具有非常重要的意義，其能夠在正常開展工作的同時，對工程本身安全性做出一定的防護。
1.2全息技術的應用
為保證機械工程中進行順利，且能夠對每一個環節都進行實時監控及管理，掌握機電一體化系統每一時段的運行情況，全息系統開始逐漸被機械工程專業工作人員所追捧，其對于機電一體化實現了其向自動化及智能化的高水平發展，為機械工程專業水平的提高提供了一定的奉獻意義，將成為未來機械工程技術發展中的潮流。
1.3光學技術的應用
目前，高新技術普及下，信息化社會成為了我國未來發展的一大趨勢，其通過光學技術及機械電子技術的結合發展，從而生成機電一體化系統的過程。之后，機電一體化帶動了機械工程中電子工程的開發與建立。其中，光電一體化系統在機械工程中的應用可在一定程度上對機械工程過程進行規范，提高專業機械設備的使用效率，保障相關工作人員的人身財產安全。除此之外，光電一體化系統中應用了光電技術，其對機械工程信息傳輸方面有著重要作用，可利用光電技術，對光電一體化系統進行有力地開發與創新，且能為光電一體化系統進行一定的技術支持，這對完善光電一體化系統具有深遠的意義。
2機電一體化系統在機械工程中的應用
2.1實現監控功能技術
機電一體化系統可對機械工程實行實時監控，監控范圍包括了對機械作業、設備以及機械群運動等。當進行機械作業時，電子監控設備會對機械運轉情況或者突發狀況實施監測，發生事故時會發出警報聲以提醒工作人員盡快停止使用，并將具體信息反饋給實施監控的上級工作人員，使其能夠在最短的時間內完成對故障機械的修理與維護，并且保護了機械使用工作人員的安全。對于減小了機械故障造成重大事故的可能性，并從根本上降低了機械維修成本，這對提高機械工作的效率具有非常重要的意義。
2.2提高機械生產效率
機電一體化系統能夠有效改善機械工程資源利用問題，可實現資源浪費現象，這對降低機械作業成本非常重要，并且能夠在機械工作過程中，利用高新電子設備對資源使用情況進行實時調節，提高資源利用率。
2.3提升施工作業精準度
在機電一體化系統中，運用電子控制系統對機械設備精準度加以限制，可幫助其能夠實現機械工程設備自動化。并且用電子自動化代替傳統的人為稱量步驟時，可提高機械作業中稱量的精準度，這對機械工程完成質量提供了有力的保障。
2.4實現機械作業自動化完成
機電一體化應用于機械工程中時，可推動其向半自動化或自動化方面發展，利用設備自動化技術減少工作人員工作壓力，并且可以代替傳統人工測量等工作，可提高工程效率[3]。并且能夠在自動化工作同時，減少事故對工作人員安全造成的影響，提高了機械工程設備及整個作業過程的安全性。因此，機電一體化系統所實現的機械作業自動化完成為機械工程行業的發展奠定了堅實的基礎。
3結語
機電一體化系統作為科技信息發展下的產物，一直在不斷地進行完善與改進，將其應用于機械工程或石油企業中時，可推動作業過程向自動化發展，并在一定程度上提高了工程作業精準度，這對機械工程及石油行業工作效率及質量都有非常重要的作用，對我國社會經濟建設也具有深遠的意義。
參考文獻：
[1]黃囧.機電一體化系統在機械工程中的應用[J].江西建材,2017(09):275-276.
[2]肖遠見.機電一體化系統在機械工程中的應用[J].科技創新與應用,2017(05):139.
關鍵詞：機電一體化；應用；現狀；發展
中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A
引言：現代科學技術的發展極大地推動機械工業領域的技術改造與革命。在機械工業領域，由于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”的發展階段。迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技術。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用，并以蓬勃的生機向前發展，不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，而且也深刻影響著機電一體化的發展趨勢。
1.機電一體化的關鍵技術
1.1信息處理技術
所謂的信息處理技術就是指在生產基于機電技術的相關產品的過程中，對與產品生產過程相關的各種參數和狀態以及自動控制有關的信息所進行的處理。
1.2精密機械技術
精密機械技術作為實現大多數機電產品的核心和基礎技術，它是實現大多數機電產品的相關功能和構造功能的重要前提和首要的技術支撐。
1.3自動控制技術
自動控制技術主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應控制以及補償和校正等技術。而且隨著自動控制技術的不斷發展以及功能的不斷增強，基于自動控制技術產品的質量在獲得不斷的提高。
1.4檢測與傳感器技術
檢測與傳感器技術主要用于實現各種基于機電技術產品運行時的相關參數、工作狀態以及其他相關信息的接受以及參數和相關信息準確度的檢測，通過檢測以后，將其接受的信息傳送給處理裝置，然后由處理裝置來實現產品運行過程的自動控制。
1.5伺服驅動技術
伺服驅動技術主要是基于機電技術產品的驅動裝置設計中的核心技術，它作為驅動設備執行操作的重要支撐技術，在很大程度上決定了基于機電一體化技術的產品質量。
1.6系統總體技術
系統總體技術是用系統的觀點和方法，從整體目標出發，將基于機電技術產品的總體功能劃分為若干個各功能模塊，然后結合各個功能模塊的實際情況，找出能夠有效解決各個功能模塊實際需求的可行技術方案，再把相應的技術方案進行匯總，從而設計出合理的功能技術方案。
2.機電一體化在建筑工程中的應用
建筑工程機械正處在一個機電一體化的發展時代。引入機電—體化技術，使機械、液壓技術和電子控制技術等有機的結合，可以極大地提高工程機械的各種性能，如動力性、燃油經濟性、可靠性、安全性、操作舒適性以及作業精度、作業效率、使用壽命等。目前以微機或微處理器為核心的電子控制裝置(系統)在現代工程機械中的應用已相當普及，電子控制技術已深入到工程機械的許多領域，如攤鋪機和平地機的自動找平，攤鋪機的自動供料，拌料設備稱重計量過程的自動控制，挖掘機的電子功率優化，柴油機的電子調速，裝載機、鏟運機變速箱的自動控制，工程機械的狀態監控與故障自診等。隨著科學技術的不斷發展對工程機械的性能要求不斷提高，電子（微機)控制裝置在工程機械上的應用將更加廣泛，結構將更加復雜。
建筑工程中，工程機械的性能自動化程度及其經濟性等可以說直接影響到施工工藝的好壞；而工程機械的電氣與電子控制系統部分質量與性能的優劣又直接影響到工程機械的動力性、經濟性、可靠性、施工質量、生產效率及使用壽命等。電子控制系統已成為現代工程機械不可缺少的組成部分，同時也是評價現代工程機械技術水平的—個重要依據。
建筑工程施工要求工程機械具有以下性能：生產效率且能量損失小，節約能源；自動化程度高，施工質量好，精度高；性能穩定，工作可靠、安全，使用壽命長；具有較好的經濟性，即高的技術價格比和低的制造與使用成本；操作簡單、輕便，勞動強度低；具有運行狀態監視，故障自診及自動報警功能，能及時準確地指出故障部位，減少停機維修作業效率，自動化控制技術的發展為機電一體化技術的發展注入新的動力。
目前工程機械的電子(微機)控制系統主要用以實現如下功能：
（1）電子監控、自動報警及故障自診即對工程機械的發動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的運行狀態監控，工作中一旦出現異常現象，能自動報警并準確地指出故障的部位。提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的使用壽命。智能化自動駕駛，以及監控駕駛員的精神狀態，及時警示，杜絕安全事故的發生。
（2）節能降耗，提高生產率。傳統工程機械的能量利用率較低，例如液壓挖掘機的燃油能量利用率僅為20％左右，如此低的能量利用率迫使工程機械的發展必須著眼于節能。
（3）柴油機的控制如電子調速器、電子油門控制裝置、自動停機裝置、自動升溫控制裝置等。
（4）提高作業精度。為保證成品料的級配精度，現代瀝青及水泥混凝土拌和設備廣泛采用了微機控制的電子稱量系統，并使計量過程實現了自動化。自動找平系統的應用，使瀝青混凝土攤鋪機的施工質量有了較大的提高，路面的平整度可達到0.127mm／3m。采用超聲波技術的自動供料系統，使瀝青混凝土攤鋪機的供料實現了自動調節，進一步提高了攤鋪質量。
推土機鏟刀、平地機刮刀、鏟運機鏟斗刀刃的電子(微機)控制，不僅提高了作業精度和作業效率，而且也減輕了操作人員的勞動強度。
旋挖鉆機因其施工工藝較為復雜，且在施工過程中對精度要求較高，自動控制功能的實現大大提高施工效率和精度。常見的有兩種功能:鉆桅自動調垂直功能和鉆孔工程中自動回位功能。機械硬件方面，建筑工程機械基本上采用了的通用控制器、儀表，也有些廠家為提高自身競爭力，定制開發了具有公司特色的控制器、儀表，可謂百家爭鳴，各有各的特色，但殊途同歸，目標一致。
（5）作業過程的自動化或半自動化。工程機械實現自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產率，并減少因操作者的經驗不足，對作業精度的影響，或操作不當，對作業質量的影響，保證工程質量。
3.機電一體化的發展趨勢
在未來，利用高新技術對機電一體化進行改造與提升，機電一體化涉及的學科領域很廣，是一門獨立的綜合性、交叉性學科，我國應更加注重對機電一體化產品的自主開發與技術創新，利用高新技術對機電一體化產品進行創新設計，推進產品設計的智能化，自動化和快速化，才能趕上或超過世界發達國家機電一體化水平，提高產品的市場競爭能力。
此外，新一代的機電一體化系統的開發，設計和研制各種性能優良、穩定高效的機器人和機電一體化設備，實現各種作業的柔性化和自動化，使機械設備具有更高的柔性。其具體表現在：
（1）計算機集成制造系統。在CIMS發展過程中，要注重人機一體化。在CIMS系統，中處于核心地位的過程控制級計算機，應配備必要的硬件和一定的軟件功能。在軟件方面，要做到計算輔助設計(CAD)和計算輔助制造(CAM)與硬件的有機結合，在發展過程中，要重視基本技術，不盲目追求高度自動化，數字化，逐步實現機電一體化的柔性、自動化、全局化。
（2）智能制造技術。智能制造系統(IMT)是由智能機器和人類專家組成的人機一體化系統，是在人類專家的指導下，做到人機的有機結合，而不是取代人，智能制造系統具有很強的自律能力。人機一體化能力，高水平的人機一體化(即虛擬制造技術)，在軟件的支持下，有一定自組織能力，自我優化能力，自我修正能力，歐美各國都花費了很多人力物力在這方面的研究。
（3）綠色化也是機電一體化未來的一個研究熱點，綠色化是指產品在其設計、制造、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，而且是低能耗、低材耗、協調而可再生的產品。
4.結語
機電一體化是很多學科相互發展和相互促進的結果，隨著科學技術的不斷發展和進步，機電一體化相關技術所融合的技術將越來越廣泛，而以機械和微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術將成為機電一體化的必然發展趨勢，機電一體化的發展前景非常廣闊。
參考文獻：
關鍵詞：機械；一體化；工程機械；應用
中圖書分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）32-0090-02
機電一體化技術是一門將機械技術、電子科技技術，微電子技術以及控制技術、變換技術等各種技術融合在一起的綜合性技術。現代信息時代的到來使機電一體化快速發展并且在現實生活當中得到了廣泛的應用。尤其是隨著現代計算機技術的不斷改進和完善，機電一體化技術已經成為機械和微電子技術緊密結合的技術，成為推動工程機械發展的核心要素。將機電一體化技術應用到對工程機械的使用性能、操作效率等產生了革命性的影響，充分認識機電一體化技術對于工程機械產生的影響和作用，對于在理論上切實有效的開展相關研究，在實踐當中做到新型技術的開拓與創新，都具有十分重要的意義和價值，因此本文將對這些問題進行探討和分析，以期能夠推動機電一體化相關的理論研究與實踐，有效的推動工程機械技術的創新與進步。
1 機電一體化技術的發展
現代信息技術以及科學技術的迅速發展，推動的了不同學科的之間的交叉發展，導致工程機械領域出現了新的現象和趨勢。在機械工程機械領域微電子技術與計算機技術迅速向工程機械領域滲透，從而加速了機械工業技術的結構以及生產方式以及管理體系發生了革命性的變化。機電一體化是指機械的主功能引入信息處理與控制功能，從而將機械裝置與電子化設計與軟件結合起來，從而計算機與機械結合的信息自動化系統。機電一體化發展到現在已經形成一門新的學科，隨著科學技術的發展，機電一體化技術被賦予新的內容。
機電一體化的發展大概分為了三個階段，在20世紀60年代為初級階段，這一階段人們利用電子技術來逐步完善機械產品的性能，從而提高產品的質量和效率。尤其是第二次世界大戰，戰爭促使機械產品自動化技術的出現，計算機技術在機械產品的使用中功能被逐漸強化。在初級階段，機電一體化技術應用還基本處于自發狀態，由于計算機技術的發展尚未達到一定水平，因此機電一體化生產的產品并沒有得到大量的推廣和普及。到了20世紀70～80年代，機電一體化技術進入到第二階段，這個階段機電一體化進入到蓬勃發展的時期。在世界范圍，機電一體化技術以及產品得到了極大發展，機電一體化產品得到了極大的推廣和關注。20世紀90年代，機電一體化出現了新的發展方向和趨勢，光學以及通信技術融入到了工程機械產品生產中，由此微電技工技術、光電技術等新的分支開始形成，機電一體化的建模設計以及各種集成方法不斷涌現，導致改技術進入到了一個高速發展的時代。
2 機電一體化與工程機械的關系
將機電一體化技術引入到工程機械當中，可以極大的改善工程機械的性能和質量，使工程機械的經濟性、可靠性以及安全性，操作性大大提高。例如工程機械的液壓技術與電子控制技術相結合，就可以大大提高工程機械的操作效率和質量。目前微機處理器在工程機械應用到相當普及，并且取得了不錯的效果。隨著機電一體化技術的發展，工程機械與機電一體化技術的融合達到了前所未有的高度，電子控制技術已經深入到工程機械的諸多領域，并且還有拓展和擴大的趨勢。
目前隨著電子控制技術的成熟，將其應用到工程機械領域，已經是相當普遍的事情。很多機械在安裝上電子控制系統之后，都可以實現自動化或半自動化的操作。諸如平地機的自動找平、稱重機械的自動控制與升級、發動機的自動調整，汽車自動調檔等。隨著相關技術的不斷發展與成熟，相信機電一體化技術在工程機械中的應用將會更加普遍，其結構也更加復雜，但是其操作的難度可能將會隨之簡化，效率也會大大提高。
總體來看機電一體化技術融入到工程機械當中，可以極大的改善了機械的性能，對工程機械的操作平臺的建設以及使用產生了革命性的影響，同時在工程機械當中使用機電一體化技術，對于未來該項技術的發展與深入，對于電子信息技術、控制技術、數據處理技術等的發展也產生了重要影響。兩者之間相互影響彼此結合共同推動了經濟的發展和人類社會的進步。未來智能化以及網絡化將是機電一體化發展的主要趨勢和方向，并且隨著這些技術的成熟，將會逐步引入到工程機械當中，從而推動工程機械制造以及相關技術的進一步發展。
3 機電一體化在工程機械應用中的具體表現
機電一體化技術在工程機械的應用涉及的領域和范圍很廣泛，本文從以下幾個方面進行深入探討和分析。
①監督與控制作用。監督與控制作用是利用電子控制技術發揮作用的重要方面，通過將微電子控制技術引入到工程機械當中，可以對工程機械的使用過程以及出現故障時進行自動的監督和控制，從而減少相關事故的發生。工程機械的電子監控系統可以對機械設備進行監控，具有故障報警與自動診斷的功能，對機械設備及時進行檢查，及時發現故障和問題，提醒操作人員注意排除和維修。一旦出現異常情況，電子監控系統可以迅速確定故障部位和原因，便于工作人員及時檢修，極大地提高了工作效率，減少不必要的損失，也可以避免重大故障的發生。現在電子監控系統在工程機械當中的應用已經相當普遍，并且極大的改善了工程機械自身的預警系統，通過電子自動監控系統使用工程機械的操作人員的效率也得到了極大提升。
②節能作用。傳統的工程機械無論是制造生產的過程，還是在現實當中的應用。由于沒有將機電一體化引用進來，造成工程機械設備自身的各個功能無法進行有機的整合，設備利用效率比較低，能源浪費比較嚴重。采取新型的電子節能控制器則可以大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，達到較好的節能效果，不但節約了能源，還安全、環保。操作起來也比較簡便，還可以減少機械磨損，提高工作效率。節能作用是現代信息技術條件下追求的一個主要目標，隨著人類經濟活動頻率的增加，各種資源的浪費已經成為一個主要問題，大力興建工程以及房屋導致資源的浪費程度進一步增加，因此在使用各種機械的過程中，有效降低機械對于環境的破壞，資源的耗費將是現代電子控制技術追求的一個主要目標，工程機械在使用過程中通過利用相關技術以及系統平臺的改造，可以達到節省自身資源耗費以及對外部資源依賴程度過高的問題，通過提高資源的利用效率，達到節能的作用和目標。
③保證成品的作業精度。電子控制系統應用到工程機械設備上，可以使稱量變得更為精確，使稱量過程自動化，避免了人工測量誤差較大的弱點，使成品的作業精度明顯提高。電子自動測量還節約了人力資源，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。機電一體化的控制系統極大的改善了工程機械的工作精度，對于提高工程機械生產出來的產品的性能和質量都起到了關鍵性的作用。通過電子控制系統，不但可以實現工程機械作業的自動化、智能化，而且還可以減少由于人工操作帶來的各種失誤和偏差，從而保證工程機械作業產品的精度。提高產品的精度，對于提高工程機械作業產品的質量和效果具有十分重要的意義，工程機械無論是用于施工還是用于簡單的生產一些工程產品，其產品的作業精度，將直接影響到未來相關工程的質量，對于其產生的經濟效益和社會效應，也具有十分重要的影響，因此提高成品的作業精度將是利用電子控制系統發揮其功能的一個主要方面。
④降低勞動強度。機電一體化技術的引入，使工程機械施工操作過程實現自動化或者半自動化。操作者可以更好地借助機械設備完成各種工作，勞動強度降低，工作效率卻提高了，也減少了由于技術原因而導致的失誤，實現了自動化、標準化的操作。工程質量和精度得到了充分保證，勞動力資源也可以得到更加合理的配置。一些比較先進的工程機械上面都裝有自動操作的系統，例如推土機機械上就通過使用具有自動功能的電子控制系統，來幫助操作人員有效識別內外部施工的情況，同時對于機械本身可以形成有效的監督與控制，不但可以提高機械發動機的功率，降低能源耗費，更可以簡化相關操作的程序，優化操作的程序，從而達到降低操作人員勞動強度的效果。降低勞動強度，對于提高工作效率，提高工程機械的使用效率，推動各種項目的順利完成，具有十分重要的作用。目前將電子控制系統引入到工程機械當中，降低勞動工作強度，已經成為機電一體化技術比較鮮明的一個特點和價值應用標準。
⑤作業過程的自動化或半自動化。自動化或半自動化可以提高工程機械的運作效率和質量，通過自動化的作業，可以減輕機械操作人員的精力付出，降低體能，達到降低勞動強度的目標。另外在對于一些生產系列產品的機械而言，通過自動化可以降低由于生產經驗、操作技術不到位而帶來的種種不良影響。例如在施工機械如果裝有可以控制的操作系統，就可以從很大程度上減少由于操作人員體力不足，精神疲憊以及匱乏經驗而帶來的種種安全隱患和事故。
一些先進的挖掘機上都裝有自動化的挖掘軌跡控制操作系統，操作人員可以根據這個控制系統進行工作，可以根據這個軌跡控制系統設定耗鏟斗的形狀與軌跡，然后利用各種傳感器信號以及相關自動設施及其他裝置，實現自動化挖掘，從而減少人為的失誤和事故發生。
通過以上分析可以發現機電一體化對于工程機械的使用性能、操作效率、安全與可靠性、節能、自動化等多個方面都產生重要影響。但是需要指出的是使用工程機械的畢竟是人，因此在將機電一體化技術引入到工程機械當中的時候，不能忽略的人主體作用。要充分重視人的主動能量，只有這樣才能更好的發揮機電一體化的作用，提高工程機械的使用效率，推動機械一體化技術的發展和進步。
4 結 語
總之，隨著現代信息技術的發展，尤其是計算機技術的發展，將微電子控制技術作為核心的機電一體化技術必將在工程機械使用以及操作、改造中發揮重要的作用，極大的推動工程機械自身性能的改進和技術的創新，這對于推動工程機械技術的發展，提高工程機械的使用效率，將產生重要的影響和價值。相信未來機電一體化技術在工程機械的應用的領域和范圍將會更加的廣泛和深入，因此將機電一體化技術與工程機械作為一個理論與實踐研究的重要課題是具有深遠意義的。
參考文獻：
[1] 黃宋義.工程機械中機電一體化的應用[J].科技資訊，2009，（18）.
關鍵詞：機電一體化；數控技術；機械加工；應用；研究
隨著現代科學技術的不斷進步，市場競爭日益激烈，傳統的機械加工制造行業已經沒法滿足需要。為了順應這種現象，機電一體化數控技術開始在機械加工過程中應用起來，實現制造加工的智能化、網絡化以及自動化的發展進程。通過對系統的組織及結構進行合理的優化配置，使設備更加合理運用，提升機械加工質量及效率，使企業可以在競爭者中處于不敗的地位，獲取最大的經濟效益。
1機電一體化數控技術簡介
機電一體化技術指的是把電工電子、機械、微電子、信息機電的一體化、接口、傳感器、信號變換等諸多技術有機進行結合，并在實際中予以運用的綜合性很強的技術。它可以合理地對資源進行配置，可以在高質量、低能耗以及多功能等意義上將特定的功能方面的價值予以實現，實現整個系統的最優化配置的技術。數控技術指的是通過數字信息對工作的過程以及機械的運動予以控制的相關技術，平時所說的數控裝備指的是通過利用數控技術對傳統和新型的制造業進行相互滲透而形成的新產品。機電一體化和數控技術的有機結合叫做機電一體化數控技術，這一結合可以實現制造加工的智能化、網絡化及自動化，數控技術具有非常高的效率、高精度、高柔性且自動化特點。
2機電一體化及數控技術的區別
機電一體化主要包括可編程控制器（PLC）技術、工廠電氣控制設備、機械制圖、AutoCAD、單片機應用技術、機械制造技術、數控加工與編程、液壓與氣動技術、電工電子技術、電機及拖動、機電一體化系統技術、工廠供配電技術、機械設計基礎、傳感器與檢測技術等課程。就業方向主要是機電設備的維護、調試及安裝、操作和控制，技術和生產管理、機電產品的設計與制造、質量管理及檢測、銷售及售后的服務。數控技術主要包括計算機繪圖、電工電子技術、機械制圖、數控機床、CAXA、機械制造基礎、MasterCAM、公差配合與測量、機械設計基礎、Pro/E、模具設計與制造、數控機床電氣控制、傳感器與檢測技術、金屬工藝學、數控加工編程與操作等課程。就業方向主要是數控編程方面的工藝人員、數控機床方面的操作人員、數控設備方面的維修人員以及銷售人員、模具制造及設計方面人員。此技術的目標是培養出可以熟練對數控加工工藝予以掌握及對數控程序予以編制的專業人員，培養出操作及維護數控加工設備技術方面的應用型專業人才，更好地為社會服務。
3機電一體化數控技術在機械加工中的應用
（1）實現在線監控、故障的自診以及自動報警。也就是說，在線對機械傳動的系統、裝置、電動機、液壓及制動系統進行監控，一旦故障發生，可以自動進行報警并將故障確切的位置找出來，操作員工作的條件也因為故障被發現而變得更加完善，機械工作的效率因此也會得到更大的提高，設備檢查及維修工作也變得更加簡化，維修費用降低，維修時間縮減，設備的使用壽命也相應得到延長。（2）實現了節能及降耗，提高了生產效率和自動化或半自動化的程度。由于實現了自動化或半自動化的生產進程，操作者的勞動強度被降低，生產效率被提高。（3）制造加工的智能化。未來制造及加工需要智能化，它可以實現對計算機的輔助制造和設計、運籌分析及機械轉動學等很多學科的綜合。可以在制造單位、計算機集成化及柔性的制造系統里面體現出來，使它們之間有效結合，最終達到加工目的。（4）制造加工的網絡化。在制造加工過程中需要很多方面的互相合作并全方面的溝通，一臺總的機械控制車間里面上百個設備，經過網絡將指令下達到執行單元，依據指令相關的執行單元就可以有序配合加工過程。數控加工在實現網絡化的過程中，需要電子化的設計，把控制系統總體集合到控制總機上，每臺相關設備之間需要電子控制單元，這體現了機電一體化數控技術的有機結合過程。（5）智能加工的自動化。傳統數控加工是通過加工程序實現對機床自動化的加工過程。但是這種加工過程是非常模式化的操作過程，程序寫好了就去編寫，加工也是按照程序編寫去開展，即使加工操作過程出現了問題，在執行程序的過程中機床還是會按部就班地進行，事故發生了也沒法提早自我去停止整個操作的過程。隨著高質量、高效率以及高科技化的發展進程，加工過程已經上升到需要自我分析與測量，及時將問題在萌芽狀態發現并及時予以處理。這就對其提出了更高的要求，需要系統和集成技術做輔助。機電一體化可以實現人和機械的一體化制造系統，將柔性及制造單位這些技術進行有機結合，制造出現代化的自動化生產模式，來適應現代化的發展需要。這也是實現自動化、智能化、敏捷化的前提條件。
4機電一體化數控技術在機械加工中應用的重要意義
科技在不斷發展，在機械加工過程中增加了更多新的工藝和技術，企業可以獨立完成零部件的各種復雜且精細的加工活動。相比發達國家，我國的機械加工仍存在很多不足。我國的中小型企業資金不是很充足，沒法承擔安裝機電一體化數控技術的費用。現在一些企業使用的都是傳統機床，若是用機電一體化數控把這些傳統設備替換下來勢必需要很多資源，所以一定要加大傳統機械向機床機電一體化的發展進程，合理對資源進行優化配置，確保加工進度。機電一體化數控技術可有效增加機械加工的速度，提高資源的利用效率，減少資源浪費，設備使用的次數也能明顯減少，加工周期也縮短了很多，零部件的精準度也得到有效提高。機電一體化數控技術已經取得了很大的成績：基本奠定了數控技術的基礎，對現代化的數控技術已經基本掌握，部分技術更加產業化及商業化；初步的數控產業基地開始形成，慢慢建立起像航天及華中等方面的數控技術，已經可以批量對數控產品進行生產，生產技術不斷提升；已經建立起一個可以對機電一體化數據技術進行研究、開發、管理的綜合素質很高的隊伍。
5機電一體化數控技術發展方向概述
（1）機電一體化數控技術運用向更高效及精度方向發展。產品質量評價指標是精度、效率及速度，很多像CPU控制系統及芯片等的大量應用提高了制造效率及精度，伴隨控制技術及計算機等技術的發展也大大促進了機電一體化數控技術的高速度發展。（2）機電一體化數控技術向更加柔軟的方向發展。其技術柔軟的特性具體表現為：數控技術本身是具有柔軟的特性以及群體整體是具有柔軟的特性。對數控技術來說，其功能非常豐富，系統的設計具有模塊化且很高的可塑特性，這些特性可以滿足很多客戶的不同需求。此外，在實際操作過程中，群體的控制系統可動態對信息流進行調整，以實現對不同生產的條件予以適應。（3）機電一體化數控技術向實時的智能化方向發展。一些剛出現的實時性系統普遍適合的是比較理想的環境，所以只能解決掉一些比較簡單的問題。人工智能技術的出現，研究人員著手研究智能化的產品相對應的運動過程，這些研究普遍建立在研究計算的模型上。研究人員嘗試將人工智能和實時系統進行巧妙結合，可以使這兩項技術之間互相促進，人工智能促進實時系統順應時代的革新，而實時系統則促進人工智能更加高效率的向前發展。
6結語
隨著制造業不斷發展，機電一體化數控技術在機械加工過程中得到廣泛運用，這一技術的應用可以有效提高生產效率，將機械維修的次數減少，出現故障可以及時發現并合理解決，降低企業投資成本和生產周期，延長設備的使用壽命，有效降低產品生產周期，促進企業發展。所以，企業一定要從實際出發，加大投資引進新的技術，加大技改力度，將企業自身的競爭力提升起來，將生產效率及質量不斷提高，促進企業快速向前發展。
參考文獻：
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關鍵詞：機電一體化；機械工程；應用分
引言：人類生活水平的不斷提高，得益于科學技術的發展與應用。尤其是在機械工程領域，傳統的機械電氣化主要以人力操控為主，不僅消耗了大量的人力與資源、還存在著一定的危險與安全隱患。機電一體化的出現，利用現代化技術實現了機械工程領域的自動化生產，是機械工程領域技術上的革新，生產力方面的突破，為機械企業今后的發展提供了必要的技術支持。
一、何謂機電一體化
科學技術的不斷進步與發展，機電一體化系統也在不斷的探索與發展中，融入了許多先進的技術，吸收了許多寶貴的經驗，逐漸發展成為自身特點鮮明的科學性體系。如今，我國的機電一體化系統在不斷的發展過程中，在信息化與自動化等方面均取得了重大的突破，實現了機械工業的自動化控制，并延續了自身的特點。為了確保機電一體化的快速發展，必須要明確機電一體化急需解決的問題：
1.機械本體技術
機械本體技術的核心在于減輕機械本體的質量，從而達到改善機械本體性能，提高機械本體精度的目的。因此，機械系統性能的優化與整體的提高都要建立在機械本體輕質化的基礎上。為了實現機械本體輕質化的目的，可以使用非金屬復合材料來代替鋼鐵材料作為機械本體的主體，從而減少機械本體的重量與能量的消耗率，提高機械本體的快速響應能力與工作效率。
2.信息處理技術
機電一體化與微電子技術的不斷進步、信息技術的不斷發展與普及有著十分密切的關系。為了促進機電一體化的進一步發展，必須提高信息處理設備的穩定性與可靠性。
3.傳感技術
在解決傳感技術的問題方面，應從傳感器的基本功能入手，提高傳感器的抗干擾能力，加強傳感技術方面的科學研究力度，以提高傳感器的性能，增強傳感器的精準度與靈密度為目標，使我國在傳感技術方面取得質的突破。
4.軟件技術
作為機電一體化中的重要組成部分，軟件在機電一體化發展的過程中，起到了至關重要的作用。因此，在軟件方面，必須要使其與機械設備中的硬件設施保持一致。由于軟件開發所消耗的資金巨大，為了降低軟件研發的成本，應當在軟件研發的過程中，推薦軟件的標準化進程，以最小的代價獲取軟件技術方面的突破。
二、現代化技術在機電一體化系統中的運用
1.自律分配化系統的運用
機電一體化發展過程中，自律分配化系統是其未來發展中的必然趨勢。所謂自律分配化系統，就是機電一體化系統發展到一定階段的必然產物，該系統在處理突發事件的過程中，可以兼具柔性以及自律性。也正式由于該系統強大的自律性，才能保證該系統在運行的過程中，子系統始終保持獨立運行，且相互之間不受任何影響。如此一來，一旦系統中的某一子系統出現了故障而無法急需運行，其他子系統依舊可以照常工作，不會導致整個系統的癱瘓，避免了大型安全事故發生的可能。
2.全息技術的運用
在未來的發展過程中，機電一體化追求對機電系統進行全方位的掌控，從多個角度去呈現處機電一體化后系統的運行情況，這種全方位的展示就叫做全息。全息系統化在機電一體化未來的發展過程中，作用會越來越明顯，而自動化與智能化并存也是其未來發展的一大趨勢。
3.光學技術的運用
所謂的光機電一體化，就是將光學技術與機械電子技術相結合，相較于傳統的機電一體化技術來說，光機電一體化技術充分利用光學技術中的優勢，提高機械設備自身的性能，使機電一體化系統更為完善。從目前的使用情況來看，光學技術可以在傳感技術、信息處理技術等方面給予光電一體化系統提供一定的技術支持。
4.仿生物系統的運用
傳統的機電一體化系統在信息處理方面始終處于“靜態”處理的方式，在結構上往往會存在不穩定的情況。隨著機電一體化系統的不斷發展，系統需要處理的信息也越來越多，信息處理系統所需要承受的壓力便越來越大。仿生物系統化的應用，使系統信息的處理方式從“靜態”變為了“動態”，減小了信息處理時所承受的負荷。
三、機電一體化在機械工程中的應用
經濟的發展不僅提高了現代人的生活水平，還改變了現代人的審美觀念，由此一來，對工程施工的要求也不斷的提高，現代工程施工規模的擴大化與難度的不斷升級，對工程機械設備的性能與質量提出了更高的要求，如果可以實現機械工程設備的自動化運行，不僅減少了機械工程施工中人力資源的消耗，還提高了施工的質量與精準度，使施工企業的施工質量與經濟效益都得到了顯著的提高。由此看來，為了適應時代的發展，現代工程機械必須要在施工質量、精度、效率以及收益等幾個方面取得突破，確保設備性能的穩定與可靠。為了分析機電一體化在機械工程中的應用，我們從以下幾個方面對其展開了分析：
1.監督控制作用
在機電一體化系統中，電子監控系統是其重要的組成部分之一，電子監控系統不僅要對機械設備的運行進行全方位的監督與控制，還要在電子監控系統下加設報警裝置。一旦機械設備在工作的過程中發生故障或事故，電子監控系統可以在第一時間警報提示，并迅速、準確的判斷出故障發生的位置，并將相關信息送達故障維修的相關部門，使其快速制定故障的排除方案，盡可能以最快的速度解決系統中存在的故障及安全隱患。
2.提高機械工程的生產效率
機電一體化系統在機械工程中使用以后，有效的改善了傳統機械設備能源消耗較高的問題，機電一體化系統中的電控系統，可以使機械設備對其所耗能源進行充分利用。在使用機械設備進行生產的過程中，充分利用電子控制技術，對機械設備的能源供給量的大小進行自由調節，在提高能源利用率的同時，減少了機械設備對能源的消耗。
3提高機械工程作業精度
在機電一體化系統的理念下，將電子控制系統引入工程機械設備當中，不僅可以提高工程機械設備的精準度，還可以實現工程機械設備的自動化工作。在傳統的工作中，工程機械設備的稱量工作通常都由人工完成，在精準度方面，自然不如電子自動化稱量準確。因此，機電一體化系統在機械工程中的應用，有效的提高的工程機械稱量的精準度。例如：混凝土的制作過程中，傳統的人工稱量方式無法做到精確配比，使混凝土的質量受到了一定的影響。采用電子稱量系統進行自動化電子稱量以后，混凝土配比的精準度有了明顯的提高，成品混凝土的質量也得到了有效的提升。
四、總結
綜上所述，機電一體化系統的出現，對于我國機械工程來說，是一次質的飛躍，大大提高了我國機械設備的生產質量與效率，減少了機械工程工作中存在的誤差，提高了機械設備的生產水平。隨著機電一體化在工程機械方面的廣泛應用，機電一體化已經成為我國機械領域未來發展的主要趨勢，由此，機電一體化也會獲得更大的發展空間。
參考文獻：
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關鍵詞:自動控制技術；智能化；仿生物系統化；綠色壓力；機電一體化產品
中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）04-0116-02
機電一體化產品簡單的理解就是機械產品與電子產品的融合，機械技術與電子技術的融合，機械零件與電子元件的融合。兩者共同完成某一機電功能。這也只能是傳統意義上的機電一體化產品的定義。
現實生活中的機電一體化產品舉不勝數。我們日常生活中使用的空調、洗衣機、微波爐、油煙機、吸塵器、電吹風等都是典型的機電一體化產品；在機械制造領域中廣泛使用的各種鑄造設備、鍛造設備及機床、數控加工中心等也是典型的機電一體化產品；在工程機械領域中的挖掘機、裝載機、起重機、攪拌站、樁工機械、路面機械等，都是用得較為廣泛的機電一體化產品；在冶金設備領域，高爐、轉爐、連鑄機、軋鋼機等更是高度機電一體化產品。
一、機電一體化產品的技術構成
機電一體化技術是各種高新技術的融合體，它主要包括以下幾方面技術：機械技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和計算機與信息技術等交叉融合的系統技術等。
（一）機械技術
機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，實現從機械原理的選擇到機械結構的設計和機械零件的選材，都能達到最優化配置；并且保證最佳的使用性能與壽命；在維修保養上最大限度地做到簡潔、明快，甚至達到免維護。
（二）自動控制技術
自動控制技術是能夠在沒有人直接參與的情況下，利用自動控制裝置使生產過程或生產機械自動地按照某種規律運行，使被控對象的一個或幾個物理量（如溫度、壓力、流量、位移和轉速等）或加工工藝按照預定要求變化的技術。自動控制系統主要由：控制器，被控對象，執行機構和變送器四個環節組成。
（三）傳感檢測技術
傳感檢測技術是機電一體化產品的系統感受器官，它負責把一線的實況用各種信號傳遞給機電一體化產品的指揮中樞，即計算機或自動控制單元，是將電子系統或光電系統無法處理的外界物理量或化學量轉換為電信號的關鍵技術，它包括：電阻式、電容式、電感式、壓電式、磁電式、溫度傳感器及光電式和數字式、波式和射線式傳感器，還有相應的測試電路和信號處理技術等。
（四）伺服傳動技術
伺服傳動技術是指在控制指令的指揮下，控制驅動執行機構，使機械系統的運動部件按照指令要求進行運動。采用不同的分類方法，可以得到不同類型的伺服系統。按控制原理（或方式）不同，表示的方式有開環、閉環和半閉環三種形式；按被控制量性質不同有位移、速度、力和力矩等伺服系統形式；按驅動方式不同有電氣、液壓和氣壓等伺服驅動形式；按執行元件不同分為步進電機伺服、直流電機伺服和交流電機伺服形式。
（五）計算機與信息技術
機電一體化產品中的信息存取、交換、運算、判斷與決策、記錄等都屬于此類范疇，計算機與信息技術在整個機電一體化產品中起到類似于人類大腦和中樞神經的作用，它是指導其它功能部分完成各自任務的總指揮。
二、機電一體化產品的未來發展趨勢
“2011 IEEE 機電一體化與自動化國際會議”于2011年8月7日至10日于北京召開。IEEE 機電一體化與自動化國際會議（ICMA）是機電一體化、自動化領域的權威會議，在國際機器人及自動化等領域具有重要影響力。曾在中國、加拿大、中國香港、日本等國家和地區成功舉辦過7次。來自各國近440名學者參加了會議，圍繞智能機電一體化、機器人系統和自動控制方面的最新研究成果及未來發展方向等問題充分交流。從此次會議的議題不難看出機電一體化的發展趨勢趨向于智能機電一體化方向。
隨著科學技術的飛速發展，機電一體化產品目前不僅向智能化方向發展，而且還向仿生物系統化方向發展，應用范圍愈來愈廣。
（一）智能化
隨著人類文明的進步和科技的超越式發展，人類扮演的角色越來越趨于簡單、明了化，人們追求高品質與快節奏的生活與工作方式，那么機電一體的發展也就越來越趨于“傻瓜”式與“一鍵操作”式，這樣能把人類的活動從復雜的按部就班的程序化中解脫出來，用更多的時間來享受生活和工作給我們帶來的諸多便捷。未來的機電一體化產品，在開發與設計的時候，順其自然，第一先考慮的就是智能化。
智能化簡單的說就是具有人工智能或模擬人類智能的系統。目前，專家系統、模糊系統、神經網絡以及遺傳算法，是機電一體化產品實現智能化的的主要核心技術。這四種技術相互關聯，密切聯系。隨著機械制造與自動化程度的不斷提高，將會出現智能制造系統控制器來模擬人類專家的智能制造活動，并會對制造中出現問題進行分析、判斷、推理、構思和決策。可以認為把類似于人類的“大腦”（人類高度文明的匯縮體）裝在了機電一體化產品之上，產品隨時啟動，“大腦”隨時工作，去判斷人類想要達到的各種需求，并能做出令我們滿意的行為。人類的大腦思維系統被模塊化的復制到機電一體化產品之上。
目前機電一體化產品的智能化應用已成為趨勢， 例如智能機器人和數控機床等。智能機器人是通過視覺、觸覺和聽覺等各類傳感器檢測工作狀態，根據實際變化過程反饋信息并做出判斷與決定。數控機床的智能化體現在各類傳感器對切削加工前后和加工過程中的各種參數進行監測，并通過計算機系統做出判斷，自動對異常現象進行調整與補償，以保證加工過程的順利進行，確保加工精度和質量要求，最后加工出合格的產品。
（二）仿生物系統化
今后的機電一體化對信息的處理會做得更加完美與準確，這就依賴先進的數據處理與模塊仿真系統的支持。人們從動物那里獲得了啟示，依據動物對外界反應的習性與規律，模擬其習慣做法，把其應用到機電一體化方向。比如說我們開發的機電一體化產品，在接受外界刺激的時候，根據動物常規習性和一般反應規律，機電一體化產品應該做出類似于動物的反應動作或程序準備工作，根據目標完成任務獨立選擇最優的行為動作，來實現目標任務的準確反應與目標的圓滿完成。
更準確地說，仿生物系統化是集動物習性、智能化于一身的技術。此類產品如仿生物寵物狗、動物園里的仿生物虎媽媽等，這都是研究的課題。考慮到仿生物系統化研究過程的復雜性，最關鍵的是被仿的生物習性與要完成的機電一體化產品行為之間的相似性研究與系統模塊的生成，仿生物系統化的道路還有很長的路要走。
新的時代脈搏在涌動，賦予我們在新的領域更高層次的挑戰，機電一體化的發展也被賦予了嶄新的使命。在發展科技不辱使命的前提下，我們更應該注重人性化理念與倫理道德，科技和信息的快速發展帶來的綠色壓力，充分考慮科技與生存環境的關系，共同建設好一個和詣、健康、高度文明的國家。
參考文獻
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關鍵詞：機電一體化；應用；現狀；發展
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A
引言：現代科學技術的發展極大地推動機械工業領域的技術改造與革命。在機械工業領域，由于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”的發展階段。迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技術。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用，并蓬勃向前發展，不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，而且也深刻影響著機電一體化的發展趨勢。
1.機電一體化概述
1.1機電一體化的定義
所謂機電一體化就是指通過將微電子技術應用在機械的主功能、動力功能、信息功能以及控制功能等其他功能模塊上，并利用相關軟件將電子裝置與機械裝置有機整合在一起所構成的系統的總稱。從字面上的定義可以看出，機電一體化技術并不是機械與電子簡單的疊加，而是在信息論、控制論和系統論的基礎上建立起來的應用技術。因此，機電一體化涵蓋“技術”和“產品”兩個方面的內容。
1.2機電一體化的關鍵技術
機電一體化的關鍵技術主要包括信息處理技術、精密機械技術、自動控制技術、檢測與傳感器技術、伺服驅動技術以及系統總體技術等幾個方面的關鍵技術，以下將分別給予詳細的說明。
1.2.1信息處理技術
所謂的信息處理技術就是指在生產基于機電技術的相關產品的過程中，對與產品生產過程相關的各種參數和狀態以及自動控制有關的信息所進行的處理。
1.2.2精密機械技術
精密機械技術作為實現大多數機電產品的核心和基礎技術，它是實現大多數機電產品的相關功能和構造功能的重要前提和首要的技術支撐。
1.2.3自動控制技術
自動控制技術主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應控制以及補償和校正等技術。而且隨著自動控制技術的不斷發展以及功能的不斷增強，基于自動控制技術產品的質量在獲得不斷的提高。
1.2.4檢測與傳感器技術
檢測與傳感器技術主要用于實現各種基于機電技術產品運行時的相關參數、工作狀態以及其他相關信息的接受，以及參數和相關信息準確度的檢測，通過檢測以后，將其接受的信息傳送給處理裝置，然后由處理裝置來實現產品運行過程的自動控制。
1.2.5伺服驅動技術
伺服驅動技術主要是基于機電技術產品的驅動裝置設計中的核心技術，它作為驅動設備執行操作的重要支撐技術，在很大程度上決定了基于機電一體化技術的產品質量。
1.2.6系統總體技術
系統總體技術是用系統的觀點和方法，從整體目標出發，將基于機電技術產品的總體功能劃分為若干個各功能模塊，然后結合各個功能模塊的實際情況，找出能夠有效解決各個功能模塊實際需求的可行技術方案，再把相應的技術方案進行匯總，從而設計出合理的功能技術方案。
2.當前機電一體化技術主要的應用領域
2.1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:總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構；開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益；WOP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仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制；大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能；能實現多過程、多通道控制；系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。
2.2柔性制造系統（FMS）
柔性制造系統是計算機化的制造系統，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，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
2.3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。由于交流傳動的優越性，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用同步電機或異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。
3.機電一體化的發展狀況及趨勢
3.1機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段：
（1）20世紀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的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
（2）20世紀70—80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認;機電一體化技術和產品得到了極大發展;各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。
（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;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，人工智能技術、神經網絡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。這些研究，使機電一體化進一步建立了堅實的基礎，并且逐漸形成完整的學科體系。
3.2未來機電一體化技術的發展趨勢
在未來，利用高新技術對機電一體化進行改造與提升，機電一體化涉及的學科領域很廣，是一門獨立的綜合性、交叉性學科，我國應更加注重對機電一體化產品的自主開發與技術創新，利用高新技術對機電一體化產品進行創新設計，推進產品設計的智能化，自動化和快速化，才能趕上或超過世界發達國家機電一體化水平，提高產品的市場競爭能力。
此外，新一代的機電一體化系統的開發，設計和研制各種性能優良、穩定高效的機器人和機電一體化設備，實現各種作業的柔性化和自動化，使機械設備具有更高的柔性。其具體表現在：
（1）計算機集成制造系統。在CIMS發展過程中，要注重人機一體化。在CIMS系統，中處于核心地位的過程控制級計算機，應配備必要的硬件和一定的軟件功能。在軟件方面，要做到計算輔助設計(CAD)和計算輔助制造(CAM)與硬件的有機結合，在發展過程中，要重視基本技術，不盲目追求高度自動化，數字化，逐步實現機電一體化的柔性、自動化、全局化。
（2）智能制造技術。智能制造系統(IMT)是由智能機器和人類專家組成的人機一體化系統，是在人類專家的指導下，做到人機的有機結合，而不是取代人，智能制造系統具有很強的自律能力。人機一體化能力，高水平的人機一體化(即虛擬制造技術)，在軟件的支持下，有一定自組織能力，自我優化能力，自我修正能力，歐美各國都花費了很多人力物力在這方面的研究。
（3）綠色化也是機電一體化未來的一個研究熱點，綠色化是指產品在其設計、制造、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，而且是低能耗、低材耗、協調而可再生的產品。
4.結語
機電一體化是很多學科相互發展和相互促進的結果，隨著科學技術的不斷發展和進步，機電一體化相關技術所融合的技術將越來越廣泛，而以機械和微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術將成為機電一體化的必然發展趨勢，機電一體化的發展前景非常廣闊。
參考文獻：
[論文摘要]機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。
一、機電一體化的基本概念
機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，采用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優越性。
（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。
（二）生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，使得生產能力大大提高。例如，數控機床對工件的加工穩定性大大提高，生產效率比普通機床提高5～6倍。
（三）使用性能改善。機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作。
（四）具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用范圍大為擴大。
（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產品，可以事先存入若干套不同的執行程序，然后根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施，使工作恢復正常。
機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛，涉及到工業生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。
①數控機械類。主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。
②電子設備類。主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。
③機電結合類。主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。④電液伺服類。主要產品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。
⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。
二、機電一體化產品的構成及特點
機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執行功能，而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統。
（一）機械系統。機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。這部分是實現產品功能的基礎，因此對機械結構提出了更高的要求，需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求。
（二）動力系統。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅動電路等。
（三）傳感與檢測系統。傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現，對其要求是體積小、便于安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。
關鍵詞 煤礦 機電一體化 創新應用
中圖分類號：TD63；TK018 文獻標識碼：A
0引言
伴隨社會經濟的飛速發展及人們生活水平的逐步改善，對于一系列能源的需求量也相繼攀升，對各式各樣能源開采技術提供了更為嚴苛的要求。煤礦機電一體化技術是煤礦生產的一項關鍵技術，是集多項數字信息技術于一體的技術，對于改善煤礦機械生產效率有著十分重要的作用。由此可見，對煤礦機電一體化的創新應用開展研究，有著十分重要的現實意義。
1煤礦機電一體化概述
機電一體化對一系列數字信息技術進行了集合，包括機械、電氣、電子等，從而轉變成一個整體應用于煤炭行業的一項新技術。機電一體化體系組成成分有傳感設備、動力設備以及機械設備，其中傳感設備參與信息傳輸，動力設備確保安全生產及提供動力，機械設備則對一系列生產高效運行工作予以協調。唯有得到三者的一致支持，方可達成機電一體化。
近年來，機電一體化在煤炭行業得到廣泛推廣，在煤炭行業中扮演著越來越重要的角色，通過對機電一體化創新應用，可有效改善煤礦生產效率，提高經濟效益。現階段，煤礦機電一體化推出了各式各樣的產品，諸如井下圖像監控設備、借助計算機傳輸物件的膠帶運輸機等，將此類設備應用于煤炭生產中，可促進煤炭行業的有序健康發展。
2煤礦機電一體化應用存在的問題
2.1機電安全管理制度落實力度不足
機電安全管理制度是機電一體化功能得以有效發揮的重要前提，對于煤炭安全生產有著十分重要的意義。然而，在該項管理制度執行過程中，卻存在落實力度不足問題，為機電一體化運行安全造成負面影響。具體表現為：（1）一些機電企業對幾點安全管理缺乏重要性認識，造成管理工作僅停留在形式層面，在管理實踐中時常會出現一些違規不當現象。（2）缺乏對安全管理的有力監督，一些檢測人員在日常工作中不認真負責，對安檢表進行隨意填寫，造成相關安全銀行無法被及時發現，加大了安全事故引發概率，為生產環節帶來安全隱患。
2.2機電設備先進性不足
即便機電一體化可有助于改善生產效率，提升企業經濟效益，然而在生產實踐中，一些煤礦企業僅著眼于眼前利益，不注重長遠發展，在機電設備上缺乏重視，致使引發一系列問題。具體表現為：（1）機電設備過于陳舊，一些企業機電設備使用時間已然超出額定使用年限，然而依舊在運行中，帶來一系列安全隱患。（2）機電設備超負荷運行，一些企業盲目追求高產量，不顧及機電設備實際荷載，使機電設備長期處在超負荷運行狀態下，如此一方面會降低設備使用年限，一方面會為設備安全帶來負面影響。（3）機電設備維護不力，企業為了實現生產目標，使機電設備持續不斷的運行，而未有開展及時有效的停運檢修，一定程度加大了安全事故引發概率。
2.3機電人員專業素質不足
煤礦機電一體化應用水平同樣受機電人員專業素質很大程度影響，具體而言：（1）機電人員專業技能不足，對一系列機電設備參數指標、性能、障礙維修等掌握不充分，造成機電設備運行期間存在的問題難以被及時覺察或有效解決。（2）機電人員工作態度不端正，在工作期間存在缺乏責任心、機電設備操作或檢修過于隨意等問題，為機電設備安全運行造成負面影響。
3煤礦機電一體化創新應用策略
全面煤礦企業在時展新形勢下，要與時俱進，大力進行改革創新，引入先進科技、成功發展經驗逐步強化煤礦機電一體化創新應用，如何進一步促進煤炭行業有序健康發展可以從以下相關策略著手：
3.1加大對機電一體化的管理力度
（1）強化對機電一體化技術層面的管理，不僅要把好技術關，還要開展現場機電設備管理工作。機電管理人員同樣應當發揮自身雙重智能的表率作用，強化機電管理及安全生產管理。
（2）強化對機體一體化設備的管理，機電一體化管理不僅要勇于革新，還要不斷對一體化技術開展強化改造。
3.2推行機電一體化智能控制
對于從事采掘行業的人來說，采掘是于非結構環境下開展的，該種狀況十分復雜，人們難以了解實際的施工生產環境，通常而言建模僅為困難。煤炭的采掘，存在著諸多未知因素，使得傳統作業方式可能引發各式各樣的安全事故。為了解決管理制度落實力度不足、機電人員專業素質不足等為煤礦機電一體化帶來的負面影響，應當推行機電一體化智能控制。一方面，智能控制可減輕機電設備運行所受人為因素的干擾，經由智能系統對機電設備運行中存在的問題開展自主調節，有效降低故障引發率。一方面，智能控制可增強機電一體化功能，促進獲取進一步全面、準確的礦井信息，進而強化生產安全性。
3.3引入電力電子學及電氣傳動自動化
近年來，我國煤礦企業電氣傳動上發生了一定的轉變，在煤礦機電交流調、速數字直流調速系統上，實現了有效的發展，如此極大水平改善了我國煤礦企業的自動化水平。此外，煤礦企業通過對發達國家高水平礦井采煤機、提升機的引入，同樣顯著提升了我國煤礦企業的煤炭、電力驅動自動化水平。
3.4強化礦井質量標準化管理
煤礦企業要_展好質量標準化管理工作，第一步要建立起一套科學完善的管理制度，并對所有用于煤礦生產的設備開展定期檢測，避免各式各樣可能危急安全的事件的引發。此外，煤礦企業還應當強化對設備的維修保養，做到誰使用，誰負責保管、維修。
4結語
總而言之，伴隨我國煤礦生產規模及生產水平的不斷改善，煤礦機電一體化發展收獲了有效的發展進步，不過在現階段煤礦機電一體化中，依舊存在各式各樣影響其生產效率的因素。鑒于此，相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗，清楚認識煤礦機電一體化內涵，全面分析煤礦機電一體化應用存在的問題，“加大對機電一體化的管理力度”、“推行機電一體化智能控制”、“引入電力電子學及電氣傳動自動化”、“強化礦井質量標準化管理”等，積極促進煤炭行業的有序健康發展。
參考文獻
[1] 李孟，吳富如.淺談我國煤礦機電一體化技術的應用及管理[J].中國高新技術企業，2010（28）：44-45.
關鍵詞：機電控制系統 自動控制技術 一體化設計
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（a）-0224-02
我國經濟形式在不斷改革的新局勢下，國民生產力及其相應的生產技術也得到了發展，因此，生產制造領域的規模也隨之不斷地擴大，這樣以來自動化控制技術就得到了廣泛的應用，同時自動化控制技術也是當今人類科學技術發展的基礎。從目前的發展現狀來看，自動化技術的應用程度很高，有很廣闊的市場前景，基于此自動化技術愈來愈受到人們的重視。
1 機電控制系統與自動控制系統的概述
1.1 機電控制系統
機電控制系統是指沒有人為的因素，只是憑借一些設定好的程序代碼，讓各個部位的機器順利運轉。對于機電控制系統來講，整個系統中最重要的就是控制，主要包括控制形式及控制的作用。從機電控制系統的技術層面來講，機電控制系統的技術主要包括計算機、微電子等先進技術[1]。總而言之，在整個機電控制系統中涉及著許多先進技術，同時把這些技術有效地結合在一起，最后構成了一套完整的機電控制系統。當機電系統工作時，主要依靠遠程遙控來進行操作，操作人員只是利用計算機，在互聯網上對相應的控制系統進行遠程遙控即可。
1.2 自動控制系統
自動控制系統主要是依靠操作遠程控制器對整個系統進行控制，系統整個工作形式是按照事先設置好的程序來運行。自動控制的主要形式可以分為系統的速度控制、自我診斷、系統校正等，對于整個機電控制系統中的自動控制技術來講，自動控制系統是一個比較完善的應用系統，目前在科學技術領域受到了人們的廣泛關注。因為它可以有效地把各個子系統聯合起來，完成設定的工作任務，這也是自動控制系統中的主要技術。自動控制系統這一理論主要是由傳統控制理論和現代控制理論相互結合而產生的新理論。傳統控制理論主要是利用數學工具，計算傳遞函數，利用相關數據分析研究變量的線性變化。這些也在控制系統中得以體現。而現代控制理論主要是以線性代數為數學工具，并在傳統的線性代數基礎上發生了一系列變化，首先線性代數主要是以矩陣及集合作為分析數據的依據，其次求解的狀態方程會在矩陣中表示出來，再構建相關的數據模型即可。現代控制理論的主要優點是可以尋找出最優的控制系統、適應控制及隨機控制，控制目的也比較明確。
2 機電一體化設計構想
我國機械制造業在世界機械市場占據著巨大的份額，基于此，我國機械制造效率將面臨著嚴峻的考驗。隨著一體化制造理念的產生，機械制造業隨之也發生了重大的變革，利用機電一體化可以提高機械制造效率。所謂的機電一體化，最早是由日本人提出的，隨后日本人以機電一體化為理論基礎，研究制造出了功能一體化的機械設備，最具有代表性的一體化設備就是把軟件、電子和裝卸有效地聯合起來，這樣以來將會使得機電設備的功能更加強大。隨著科學技術的不斷發展，這個新理念也逐漸被各國科學家所認可，同時在此基礎上還對這一理念作出了合理的改進，隨后就形成了現在的機電一體化系統。科技工作者對機電一體化系統進行的邏輯分析，他們表示目前機電一體化系統具有智能化板塊、模塊化等基本功能，以這些基本功能為根本，隨后再融入一些機械技術和自動化控制技術，這樣以來就可以優化機電一體化系統，使得整個自動化控制系統變得更科學、更人性化。在建立機電一體化系統時，工作人員先要對機電一體化系統有一個全面的認識，隨后按照相關的技術分析得出其方案的優缺點，再通過各種方案之間的對比選取一個比較合理的方案，確定方案之后還需要經過一段時間的實際應用，不斷完善所選的方案，最后才使用此方案。所建立的新系統能不能滿足工作需求，這還要看這個系統是不是實現了具體的目標，如果沒有完成設定的具體目標那么這個系統還需要完善[2]。
3 機電一體化的設計
3.1 設計構想
目前，我國的產生模式不斷地進行改革，政府部門開始重視科技創新的發展，機電一體化的設計思想也被人們廣泛應用到綠色化、網絡化及智能化的新興產業之中，從而代表著“中國創造”的機電一體化系統正在制造出高質量的產品。
3.2 設計方案
機電一體化的設計根本就是設計方案，制定一個科學的設計方案是一項非常困難的事情。其方案的制定人員需要過硬的基礎知識儲備，同時還需要豐富的工作經驗并且還要對機電產品技術、計算機技術、電力電子技術都要有一定的了解。
3.3 機電一體化共性關鍵技術
（1）機械技術。由于機電一體化技術主要是以機械基礎為根本點，主要是根據機械技術的發展而做改進，因此，機電一體化技術在機械工程領域受到了工作人員的青睞。機電產品的許多功能都是由機械技術所決定，并且與電子技術相結合，從而推動科學技術的發展[3]。在新的經濟發展格局下，隨著生產水平的不斷提升，對機械技術的發展提出了更高的標準。通過機電一體化領域的專家學者進行不斷地探索，我國現代機械發展水平得到了快速的提升。（2）對于計算機輔助技術來講。計算機輔助技術主要是對機電一體化系統中的信息數據進行全面的分析。主要是使用計算機來完成信息的交換及其數據分析運算。
3.4 產品的設計方法
（1）取代法是一種常見的設計方法，設計者們經常把電子線路取代為機械式控制機構，這是一種機械電子化的產品設計。比如：機械式調速機構和凸輪機構就可以用編程控制器或者微型計算機來代替，還可以替代液壓控制系統、氣動，也可以大體插銷板、撥碼盤、步進開關、時間繼電器等控制器。這樣不但可以使得整個機械結構變得簡單，同時還可以提升產品的質量。按照這種方法所設計出來的產品與傳統方法設計出來的產品結構相似，這種設計方法簡單，可是依舊擺脫不了原產品的缺點，不利于產品的創新。（2）整體法。整體法可以讓生產出來的產品具有不錯的性價比，以便工作人員開發出更新的產品。當設計者利用整體法設計產品時，首先要把機械部分和電氣部結合在一起，隨后從整體上對改產品進行設計。比如：在電液比例控制系統中，比例電磁鐵和液壓控制閥組成一體化比例閥；當對伺服電動機設計時，定子繞組放置在機床導軌中這些都是采用了整體設計法。（3）組合法。這種方法主要是把產品的標準功能組合成為機電一體系統。比如：當把車床改造為數控車床時，首先購買一套車床數據設備、一套伺服動力系統、一整套位移測量設備及其主軸電機相配合變頻設備，利用這些設備就可以改造出一臺具備自動調速、自動給進，同時還可以完成多種切削的數控機床。利用組合法建立機電一體化，不僅周期很短、質量安全可靠、成本也比較低，而且還便于維修、容易生產。
4 結語
機電控制系統自動化技術是由電子技術、計算機技術等多種科學手段相結合的一體化系統，這一系統的誕生有效的促進了我國生產力的發展。該文主要介紹了機電控制和自動控制系統，簡要的敘述了機電一體化這個新概念，并以這些為基礎簡要分析了三種機電一體化的設計方法。傳統的機械結構由電子系統代替，這樣以來完全實現了機電一體化、功能及模塊的相互結合，有效的提升了我國機電一體化的發展水平。
參考文獻
關鍵字：機電一體化工業石油
機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容，其基本特征可概括為機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術微電子、技術自動控制技術、計算機技術信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術。根據系統功能目標和優化組織結構目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。
一、機電一體化基本結構要素
1.機械本體部分
機械本體就像人體的身軀骨架，它是系統所有功能元素的機械支持結構，包括機身框架機械連接等。它是機電一體化要素中最基本的部分。
2.動力部分
動力部分與人體內臟產生能量去維持生命運動是一樣的道理，它是為系統提供能量和動力功能驅動執行的機構，使系統按照控制要求得以正常運行，是機帶你一體化結構中不可或缺的部分。
3.傳感部分
傳感部分就像人的眼鼻耳口等感覺器官，將系統運行中所需要的本身和外界環境的各種參數及狀態進行檢測變成可識別的信號，然后傳輸到信息處理單元，經過分析處理后產生相應的控制信息，其功能一般由專門的傳感器和儀器儀表來共同完成。
4.驅動部分
驅動部分就像人體的肌肋腱一樣，要接受大腦指揮，驅動四肢運動，在控制信息作用下驅動執行機構完成各種動作和功能。
5.執行部分
執行部分如同人的四肢，由大腦支配完成各項工作任務一樣，根據控制信息和指令完成各種動作和功能，執行機構是運動部件，一般采用機械電磁電液等構成。
6.控制及信息處理部分
控制及信息處理部分，猶如人的大腦，指揮和控制全身運動，并能記憶思考和判斷問題一樣，將來自各傳感器的檢測信息集中存儲分析加工，并根據信息處理的結果按照一定的程序和節奏發出相應的指令，控制整個系統有目的的運行，它一般由計算機可編程序控制器數控裝置以及邏輯電路A/D與D/A轉換I/O輸入輸出接口和計算機外部設備等組成。
二、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是近幾年才出現的一門新科學、新技術，但它卻必將是當前世界技術發展的必然趨勢。因為在當今社會，隨著科學技術的不斷發展，高新技術的發展越來越受國家、社會和企業的關注與重視，機電一體化程度的高低，一定程度上代表的是一個國家科技實力的水平，一個企業機電一體化的運用程度，也從一個側面反映了該企業自主創新能力的高低，該技術的使用，不僅能夠提高企業的經濟效益，而且能夠增強企業的核心競爭力，讓企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地，眾所周知，當今社會國際競爭的實質，是以經濟和科技為核心的綜合國力的較量，所有，提高國家綜合國力，發展科技，是每個國家義不容辭的，在這樣的情況下，一定程度上代表著技術發展水平的機電一體化技術，將會越來越受到國家和社會的青睞，所以，機電一體化技術的未來市場將呈現一片欣欣向榮的景象。
三、機電一體化技術的優點
1.安全性高
機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。
2.生產能力高
機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，使得生產能力大大提高。
3.使用性能高
機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作。
4.適用面廣
機電一體化產品跳出了機電產品的單一技術和單一功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。
四、機電一體化的應用領域
1.重工業領域
在目前，機電一體化技術目前越來越廣泛被采用于鋼鐵、電力、石油化工、采礦冶金、汽車、造船、航空工程等行業中，相對來說，主要是應用于重工業領域，無論是國有企業，還是私營企業，在生產過程中都會采用機電一體化來提高企業的經濟效益。
2.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：總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。WOP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仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中。
參考文獻：
