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機電一體化技術(shù)
資源天下 2013/1/27 15:12:16
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動了不同科學(xué)的相互交叉與滲透，并引發(fā)了幾乎所有工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。而以機械技術(shù)和電子技術(shù)為主體，多學(xué)科技術(shù)交融滲透、相互結(jié)合的新興學(xué)科——機電一體化技術(shù)，正逐漸變成了當(dāng)今學(xué)界研究的重點之一。
一、機電一體化技術(shù)的概念
對于機電一體化的定義，各國是不一致的。其中有德國的“機械、電工與電子、光學(xué)及其它技術(shù)的組合”，美國的“由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流等多動力學(xué)任務(wù)的機械和(或)機電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”，日本則認(rèn)為是“將機械裝置與電子設(shè)備以及軟件等有機結(jié)合而成的系統(tǒng)”。但無論是各種技術(shù)的組合，還是部件有機的結(jié)合，里面總是體現(xiàn)了一個思想，就是系統(tǒng)的、整體的、交融的和綜合性的。因此，我們可以這樣認(rèn)為：在機構(gòu)的主要功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，并且以系統(tǒng)的、整體的思想來考慮機電系統(tǒng)綜合性的技術(shù)問題，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)就是機電一體化系統(tǒng)，而其中所形成的技術(shù)就是機電一體化技術(shù)。
二、機電一體化技術(shù)的內(nèi)涵
（一）、機械方面的技術(shù)
機電一體化技術(shù)如果是樹，那么機械技術(shù)就是樹下的土壤。機械技術(shù)發(fā)展的重點就是和機電一體化技術(shù)完美結(jié)合，用它那無與倫比的技術(shù)重新來詮釋一些概念，在構(gòu)筑上、原料上、本質(zhì)上實施一些變化，讓產(chǎn)品質(zhì)量、體積變小，使精度變準(zhǔn)，提高剛度和改變性質(zhì)的要求。計算機輔助系統(tǒng)在機電一體化的實際運用過程中起著舉足輕重的作用，它和人工智能、專家系統(tǒng)融為一體，將形成先進(jìn)的機械方面的制造技術(shù)。
（二）、電腦信息技術(shù)
電腦信息技術(shù)是機電一體化技術(shù)中的一個重要內(nèi)容，其中資源交換、保存數(shù)據(jù)、計算、分辨優(yōu)劣和提供參考意見，用人工的方法模擬人類智能的技術(shù)、模仿人腦神經(jīng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)處理系統(tǒng)均屬于電腦信息處理技術(shù)。
（三）、系統(tǒng)技術(shù)
系統(tǒng)技術(shù)就是把相關(guān)的各種技術(shù)融合起來進(jìn)行應(yīng)用，然后再根據(jù)整體目標(biāo)，把整體分成各個互相聯(lián)系的有一定功能的部分。
（四）、非人力(自動)操縱技術(shù)
非人力(自動)操縱技術(shù)它的范圍非常之廣泛，這種技術(shù)有一套系統(tǒng)的操縱理論。非人力(自動)操縱技術(shù)的實施過程是以這套理論作為基礎(chǔ)的。非人力操縱技術(shù)可以建立新系統(tǒng)的物理模型、建立能描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或行為過程的、且具有一定邏輯關(guān)系或數(shù)量關(guān)系的仿真模型，它具體包括：精確定位操縱、速度操縱、自修正操縱等。
（五）、傳感檢驗測試技術(shù)
如果說一個系統(tǒng)是一個人的話，那么傳感檢驗測試技術(shù)就是一個人的眼睛，傳感檢驗測試技術(shù)它是系統(tǒng)的重要組成部分。它相當(dāng)于系統(tǒng)的“窗戶”，它能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的操縱，自動化的調(diào)節(jié)，它的功能和系統(tǒng)自動化的功能是成正比的。
（六）、伺服傳遞動力技術(shù)
伺服傳遞動力技術(shù)是非常重要的一種技術(shù)，其實伺服系統(tǒng)就是一個變換裝置。它會在很大程度上影響系統(tǒng)的動態(tài)功用、操縱重量。
三、機電一體化技術(shù)的構(gòu)成
（一）、機械技術(shù)
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)，利用其它高新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中，經(jīng)典的機械理論與工藝應(yīng)借助于計算機輔助技術(shù)，同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機械制造技術(shù)。機電產(chǎn)品的功能和作用大部分都是由機械本體來體現(xiàn)的。本體材料的優(yōu)良、結(jié)構(gòu)的新穎、精密的加工技術(shù)，能夠使機械結(jié)構(gòu)重量減輕、體積變小，改善其快速響應(yīng)特性，提高零部件的精度、剛度和可靠性。
（二）、傳感技術(shù)
傳感技術(shù)是機電一體化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，它將所測得的各種參數(shù)量如位移、速度、加速度、力等信號轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式的電信號輸入到信息處理系統(tǒng)中，并由此產(chǎn)生出相應(yīng)的控制信號以決定執(zhí)行機構(gòu)的運動形式。傳感技術(shù)也是實現(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。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗，它是機電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
（三）、信息處理技術(shù)
信息處理技術(shù)包括信息的輸入、識別、變換、運算、存儲及輸出技術(shù)。機電一體化產(chǎn)品的工作是受控于信息處理裝置的，因此信息處理是否正確及時，將直接影響到產(chǎn)品工作的質(zhì)量和效率。
（四）、自動控制技術(shù)
自動控制技術(shù)就是通過控制器使被控對象或過程自動地按照預(yù)定的規(guī)律運行。自動控制技術(shù)范圍很廣，包括自動控制理論、控制系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)仿真、現(xiàn)場調(diào)試、可靠運行等從理論到實踐的（未完，下一頁）
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