机电一体化认识论文.pdf

机电一体化认识论文

一年的时间过的真快，已经离开学校一年了，眼见马上就要毕业了。

下面谈一下机电一体化的基本概括

一、机电一体化技术发展历程及其趋势

自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现

了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以

后，后，机电一体化机电一体化技术之后有了明显进展，引起了人们的广泛注意。

（一）机电一体化（一）机电一体化的发展历程。

1、数控机床的问世，写下了、数控机床的问世，写下了机电一体化机电一体化历史的第一页；

2、微电子技术为、微电子技术为机电一体化带来勃勃生机；

3、可编程序控制器、、可编程序控制器、电力电子电力电子等的发展为等的发展为机电一体化机电一体化提供了坚

强基础；

4、激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使、激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化机电一体化跃上新

台阶。

（（二二）机电一体化）机电一体化发展趋势

1、光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、

信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学

技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）

系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

2、自律分配系统化，柔性化。未来的机电一体化产品，控制和执行

系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，

被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互***

工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同

的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给

信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加

了系统的适应能力（柔性），又不因其中一子系统的故障而影响整个系统。

4、“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信

息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态

（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停

止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有

活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化

产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深

入研究。这一研究领域称为“生物，软件”或“生物，系统”，而生物的

特点是硬件（肌体），软件（大脑）一体，不可分割。看来，机电一体化

产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

5、微型机电化，微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻

技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际

产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以

“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，

并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

二、典型的机电一体化产品

机电一体化产品分系统（整机）和基础元、部件两大类。典型的机电

一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、

电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：

电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、

专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发

展趋势、市场前景分析从略。

下面谈一下我国发展“机电一体化”面临的形势和任务

（一）我国“机电一体化”工作面临的形势

1、我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度。

2、我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼

声高，有压力。

3、我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、

耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、

耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业

结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这

里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守

故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品

问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，

开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质

量高、成本低，且具有柔性，