智能制造背景下机电一体化技术的应用与发展 .pdfVIP

智能制造背景下机电一体化技术的应用

与发展

摘要：如今，我国经济发展十分迅速，众所周知，机电一体化是一个相对比

较宽泛的研究领域，并且也是机电领域研究的热点话题。机电一体化技术主要包

括了信息技术模块、光学技术模块、自动化技术模块、网络技术模块和控制技术

模块，这些组成了机电一体化技术的全部技术范畴。机电一体化技术具有网络化、

高度智能化以及规模化和模块化等突出的特征，这些优势和特征为我国智能制造

行业的发展，提供了源源不断的动力，并且也在智能制造行业发展过程中起到了

重要的作用。尤其是随着信息技术以及数字化世界的迅速发展，机电一体化技术

的作用将会越来越突出。

关键词：智能制造背景下;机电一体化技术;应用;发展

引言

智能制造是加快我国制造业转型升级、全面提高发展质量和核心竞争力的关

键，也是实现制造大国向制造强国跨越的必经之路。机电一体化技术作为新兴生

产技术，有助于提高生产质量与效率，是实现智能制造的关键。基于此，课题组

以智能制造背景下的机电一体化技术为切入点，对机电一体化技术的发展现状及

其在智能制造中的实践应用进行了研究，包括煤矿领域、电力领域、数控生产领

域、工业机器人领域等，并从微型化、智能化、绿色化三个方向进一步分析了机

电一体化技术的未来发展趋势。经过多年的努力与积累，我国形成了较为完善的

智能制造装备产业体系，通过将机电一体化技术应用到生产实践中，能够给传统

制造业注入新鲜血液，推动我国传统产业的转型升级，助力制造强国战略目标的

实现。

1机电一体化技术

机电一体化技术是在机械工业领域应用的大规模集成电路和微电子技术相结

合的产物，可分成机械技术和电子技术两大部分。机电一体化技术的应用不局限

于机械技术或电子技术的应用，而是要将二者进行有机结合，基于系统的观点探

索相应的实践应用价值。目前，机电一体化技术的应用及沿革有两大趋势，一是

聚焦于生产过程，二是聚焦于机电产品。聚焦于生产过程的机电一体化技术主要

是在机械制造领域发挥作用，不管是冶金生产，还是化工生产，均能在该技术的

支持下实现生产和经营管理过程的自动化，保障生产安全、质量和效率。聚焦于

机电产品的机电一体化技术主要是将机械技术和电子技术相结合，支持机电产品

的设计、生产与制造，致力于推动机电产品的不断更新与换代。目前，机电一体

化技术的应用和发展离不开机械技术、传感信息采集与传输技术、伺服驱动控制

技术、信息分析与处理技术、自动控制及执行技术、标准接口技术等先进技术，

并能在此基础上实现机械产品整体结构最优化、机械生产制造系统控制智能化和

操作性能柔性化。可预见的是，随着现代技术的不断发展，机电一体化技术将朝

着人格特征愈发明显、绿色环保优势逐渐凸显、智慧水平逐步提升、多样模块灵

活组织、丰富功能高度集成的方向发展，进而为现代工业的进步提供有力支持与

重要保障。

2智能制造背景下机电一体化技术的应用

2.1电力领域

电力系统的正常稳定运行依赖于大量的保护装置与控制技术，而这些保护装

置和控制技术基于机电一体化技术才能得以稳定工作。通过传感器技术，实时进

行系统监测、故障诊断、危险报警，能实现对电力系统的全方位检测，以保证系

统的正常、稳定、安全运行。目前，我国机电一体化技术对电力系统的保护技术

主要是通过在系统中安装自动空气断路器或熔断器、电磁式或接触式电压继电器、

弱磁继电器、热继电器、接触器与中间继电器、过电流继电器、ZDB保护器与建

立RBF神经网络算法模型，依次分别对电力系统进行短路保护、欠压保护、弱磁

保护（直流电机）、过载保护、失压保护、过电流保护以及智能保护。对电力系

统的控制技术分为直流电机控制和交流电机控制。其中，直流电机控制技术是指

DSP数字信号处理技术，一般通过安装通用型号单片机设备作为控制器和计算机

软件编程来完成控制任务；交流电机控制技术分为矢量控制、转矩控制和PID控

制技术，依次分别通过安装VFD变频器、控制系统运行参数和控制偏差值来完成

控制任务。

2.2智能工业机器人的运用

在制造业智能机器人核心技术中，机械一体的科技水平也非常高。机械一体

科技在中国现代智慧制造业领域有着比较领先的应用模型，现代智慧工业机器人

核心技术主要有感应器科技、主动控制、组织科技、人工智能技术、机器科研、

仿生学科技等。随着生产制造和产品设计创新能力的提高，将促使中国制造业的

整体生产力提高到一个全新的水准，这也将有利于提升中国现代智慧