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机电一体化综述范文1
【关键词】机电一体化；综合采煤设备；现状；应用情况；相关技术
引言
从80年代开始，西方发达国家就已经研究和推广了机电一体化在综合采煤设备中的使用，这些国家以微电子技术为前提，以计算机先进技术为核心，大量运用自动化技术推动机电一体化技术在综合采煤机械设备中的广泛应用，大力发展了本国的煤炭工业。此外，这些发达国家在设备运行方面，设备的全自动化监控水平也在逐渐完善。但是就我国目前形势来看，我国煤炭企业机电一体化技术和西方发达国家还存在一定的差距。因此，加大对综合采煤机械设备机电一体化的研究力度有着重要的意义。本文针对我国现阶段机电一体化在综合采煤设备中的应用情况进行研究分析，探讨改进综合采煤机械设备的相关技术，为我国煤炭企业加大机电一体化技术在综合采煤设备中的应用提供参考资料。
一、我国综合采煤设备机电一体化的现状
我国煤炭行业有一定程度的发展，尤其是近几年煤炭的产量出现了大幅度的提高。随着科技的飞速发展，国家综合采煤设备的技术水平也得到了提升，国产采煤设备比重逐年呈高速上涨趋势。为了进一步满足煤矿行业的高效高产要求，综合采煤设备应用计算机技术与微电子技术能够整体提升采煤设备的技术水平、工作效率与易维护性能。
虽然我国综合采煤设备机电一体化技术有了一定程度的发展，但是和国际先进煤炭企业还存在较大的差距。我国国家科研院和厂商合作研制出了交流型电牵引综合采煤机，但是其中的电气关键技术还是从国外引进过来的。此外，重型工作面刮板的运输设备等还处于研究状态，微机控制软启动系统并不具有综合采煤设备工况的故障检测功能。总之，我国综合采煤设备机电一体化还处于起步极端[1]。
二、机电一体化技术在综合采煤设备中的应用情况
为进一步提高煤矿生产的工作效率和安全性，我国一些煤矿企业不断对综合采煤设备的进行技术的改进。采煤机采用电力电子技术和微电子技术从液压牵引转变为直流型电牵引，提高了牵引的速度，也克服了液压部件难以避免的技术缺点。随着科学技术的进一步发展，交流变频型电牵引系统逐渐取代直流型电牵引系统，使得采煤机采煤速度得到了大大的提升，采煤机的可靠性和工作效率也得到了提升。此外，随着微电子技术和信息科技的发展和应用，采煤机的监控系统得到了改善，提高了综合采煤设备的自动化技术水平。使得综合采煤设备具备了：自动管理、监控工况、诊断故障、采集和整理数据、人机对话、故障报警等功能。
机电一体化技术在综合采煤设备中也得到了广泛的应用，提高了设备的性能和功效。机电一体化技术在综合采煤设备中的应用体现在：增强了一些自动化操作的功能与自动化调节的功能，使得采煤设备的可靠性能得到提高。利用自动化诊断和停电措施等先进技术后，改善了综合采煤设备的操作性能，具备了不同程度的自动化监控功能、自适应能力和智能化等；使得设备结构更加简单化。因为交流型机电利用的是微机控制，使其具备了直流电机的调速功能，还具备了结构简单、可靠性高、机械光量小、工作效率高等特征。生产综合采煤设备方式朝着柔性化和自动化的方向发展和改进。电子技术的大量应用，使得综合采煤设备的检测盒控制水平得到了提升，提高了自动化的程度、诊断设备故障的能力和监控检测水平[2]。
三、综合采煤设备的改进和相关技术的探讨
（一）综合采煤设备的改进
综合采煤设备具备重型化、强功能化、大功率化、高性能化等特征。而高效高产的综合采煤设备技术将会朝着大功率采煤机、交流型电牵引、智能化监控检测、强功能化和软启动的运输机、高操作阻力和电液控制的液压支架等方面改进[3]。
（二）相关技术的探讨
（1）检测传感器
对检测传感器的研究包括电流电压、功率测定、电机温度、油液压力、油液温度、液位高度、牵引速度、电液阀等主要方面，但是还是存在着不同程度的问题。企业需要加大对核心部件的研制力度，例如：采煤机机身的倾角、摆臂角、牵引速度、牵引力、移动方向、煤矿和岩石的分离等。此外，煤矿企业需要进一步提高设备传感器的结构性能、测量的精度与测量可靠性。
（2）监控装置
在研究检测传感器的同时，企业也要加大对综合采煤设备的控制性能和维护能力的研究力度、检测各种工况参数的不同，在通过微电子计算机处理和运算后，需要按照预设动作值进行相应的维护动作。此外，当机组出现故障时，结合井下工作的实际情况，依靠光和声发出警示信号，显示故障的具体部位和故障的性质，对于这些过程的完成需要利用微机控制。
利用微机软件系统具备运算简便、灵活性强等特征，且对综合采煤设备实行智能化和自动化功率管理。企业需要进一步研究对采煤机摆臂的自动化调高控制技术。
（3）监控工况与故障诊断
采用计算机技术和微电子技术诊断采煤设备是否存在故障，保障采煤设备能够进行自动化诊断和自适应。对监控工况与故障诊断的研究主要包括：综合采煤设备的故障诊断装置、采煤机的综合工况监控装置、采煤机故障诊断系统、刮板运输设备的故障诊断等内容[4]。
四、结语
随着科技的进步和机电一体化技术的发展，以微电子技术、计算机技术、电力电子技术为核心，并具备多种传感设备的监控检测与故障诊断设备成了先进综合采煤设备的特征。企业要加大机电一体化技术在综合采煤中的应用力度。
参考文献：
[1]刘丹阳，李齐森，孙振华. 刍议机电一体化技术在综合采煤设备中的应用 [J].天津商学院学报，2011，10（03）：121-145.
[2]王云霞，赵永良.试论机电一体化技术在综合采煤设备中的应用 [J].黑龙江科技信息，2010，22（09）：112-130.
机电一体化综述范文2
关键词：机电一体化 机械制造 应用现状发展趋势
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
二、机械制造技术的发展
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。
三、机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：
(1).20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。
由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。
(2).20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。
(3).20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。 转贴于 中国论文下载中心
四、机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：
1.智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。
2.模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情
3.网络化
网络化由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
4.微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。
5.环保化
机电一体化综述范文3
关键词：电动机阀门 继电器保护 机电一体化技术总结
1 机电一体化技术发展历程及其趋向
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1 机电一体化技术发展历程
1.数控机床的问世，写下了"机电一体化"历史的第一页；
2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生气；
3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"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"机电一体化"跃上新台阶.
1.2 机电一体化发展趋向
1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
2智能化
即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
3 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
2、机电一体化技术的主要应用领域
2.1数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。 开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。
能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
2.2计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
3 机电一体化中继电器保护的现状与发展
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1]，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
机电一体化的发展历程见证了人类走向了高科技的时代，机电一体化化的发展趋势见证了人类对于高智能化的向往。
4 结语
机电一体化不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。在走向高智能化的时代步伐下，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。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，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。
参考文献：
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京：科学出版社，2004；
[2]李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社，2003；
[3]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社，2004；
[4]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化，2006；
机电一体化综述范文4
关键词：机械工业 机电一体化 数控 模块化
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）05-0199-02
现代科学工程技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的工程技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子工程技术和计算机工程技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的工程技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化的核心工程技术
机电一体化包括软件和硬件两方面工程技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：
（一） 机械本体工程技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。
（二） 传感工程技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测工程技术。
（三） 信息处理工程技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
（四） 驱动工程技术
电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
（五） 接口工程技术
为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，工程技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
（六） 软件工程技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
二、机电一体化工程技术的主要应用领域
（一） 数控机床
数控机床及相应的数控工程技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：
1、 总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。
2、 开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
3、 WOP工程技术和智能化。系统能提供面向车间的编程工程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。
5、 能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
6、 系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
7、 以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
（二） 计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。
（三） 柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。
三、机电一体化工程技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新工程技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：
（一） 智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。
（二） 系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。
（三） 微型化
微型机电一体化系统高度融合了微机械工程技术、微电子工程技术和软件工程技术，是机电一体化的一个新的发展方向。
（四） 模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。
（五） 网络化
网络工程技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。
（六） 绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。
综上所述，机电一体化工程技术是众多科学工程技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
参考文献：
[1]李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社，2003.
[2]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社，2004.
[3]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化，2006（6）.
机电一体化综述范文5
关键词：机电一体化；概念；现状；发展趋势
一、机电一体化的概念与由来
人类进入了一个新的世纪──21世纪。回顾过去的20世纪，人类的经济和科学技术发展成果超过了过去所有世纪的总和。传统的学科正在脱胎换骨，新的学科不断问世，技术的融合程度比任何一次技术革命都高。机电一体化技术产生于这一背景之下，自然符合科技发展的规律，也是机械学科发展的必然结果。“机电一体化”这一技术术语最初来源于日本学术界，他们根据英文的Mechanics（机械学）和Electronics（电子学）两词，组合出Mechantronics一词，日文谐音记作“夕力卜口二少又”，其表意汉字为“机电一体化”,Mechantronics一词从学科角度可以翻译为“机械电子学”，我国科技界也经常直接使用“机电一体化”作为汉语的表达词汇。
一般认为，机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。这里面包含了三重含义：首先，机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科。其次，机电一体化是一个发展中的概念，早期的机电一体化就像其字面所表述的那样，主要强调机械与电子的结合，即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。随着机电一体化技术的发展，以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术“渗透”到机械技术中，丰富了机电一体化的含义，现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合，还包括光（光学）机电一体化、机电气（气压）一体化、机电液（液压）一体化、机电仪（仪器仪表）一体化等；最后，机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想，强调各种技术在机电产品中的相互协调，以达到系统总体最优。换句话说，机电一体化是多种技术学科有机结合的产物，而不是它们的简单叠加。
二、机电一体化的发展现状
与其它科学技术一样，机电一体化技术的发展也经历了一个较长期的过程。有学者将这一过程划分为萌芽阶段、快速发展阶段和智能化阶段三个阶段，这种划分方法真实客观地反映了机电一体化技术的发展历程。
“萌芽阶段”指20世纪60年代以前的时期。在这一时期，人们在机械产品的设计与制造过程中总是自觉或不自觉地应用电子技术的初步成果来改善机械产品的性能，特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，出现了许多性能优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军用技术在战后转为民用，对战后经济的恢复和技术的进步起到了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70年代到80年代为第二阶段，称之为“快速发展阶段”。在这一时期，人们自觉地、主动地利用3C技术的成果创造新的机电一体化产品，3C技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：①mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；②机电一体化技术和产品得到了极大发展；③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。
从20世纪90年代开始的第三阶段，称之为“智能化阶段”。在这一阶段，机电一体化技术向智能化方向迈进，其主要标志是光学、通信技术等领域进入机电一体化，同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。
我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
三、机电一体化的发展趋势
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向发展，应用范围愈来愈广。
机电一体化技术具体包括以下内容：
（1）机械技术机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。
（2）计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
（3）系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。
（4）自动控制技术
其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
（5）传感检测技术
传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。
（6）伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
四、结语
综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献：
［1］李建勇．机电一体化技术．北京：科学出版社，2004．
［2］潘忠堂．浅析传感器技术是机电一体化的一项关键技术．机械电子工程，1998(1)：13-17,39
［3］冯正进．机电一体化技术进展．工业工程，2000(1)：1-4
机电一体化综述范文6
【关键词】机电一体化；发展趋势
随着我国经济和科学技术的快速发展，在各个领域都不同程度的实现了机电一体化，现阶段我国工业机械技术的主要方向就是实现机电一体化，机电一体化设备是机电一体化的主体。
所谓的机电一体化技术，就是能够融合机械技术、微电子技术、电工、电子技术、接口技术、传感器技术、信号处理技术等多个方面的内容，有效应用在实际工程中的复合性综合技术。这种综合技术则是在上述多方面的融合，而不仅仅是简单的机械技术与电工、电子技术的叠加和拼凑。相比于之前的机械电气化来说，这是不同的概念，主要涉及到技术和产品两个内容。可以看出，对于机电一体化产品来说，能有效体现出人的肢体和手的进一步延伸要求，也能体现出对于人的思维和头脑进一步发展，智能化则是其最为突出的特点。机电一体化设备则可以涵盖了现代的自动化生产设备。
一、机电一体化技术应用领域探讨
1、在数控机床中的应用分析
数控机床以及相关技术已经发展超过30多年的时间，在涉及到数控机床的各个方面都有着大幅度的提高，表现在具体的操作、功能、控制精度等方面，也经过发展具有了多种的结构形式，包括模块化、总线式以及紧凑型的结构，一般来说，都是采用了多总线、多CPU的体系结构；为了有效保证用户的使用效益，能够保证硬件体系结构功能模块的开放性设计，能有效满足相关的接口标准，具有较强的兼容性和层次性。
2、在机械制造业中的应用分析
对于传统机械制造业来说，往往在竞争中更多体现出一定在产品结构、生产批量以及企业规模方面的内容，主要涉及到如何有效地对于资源利用方面的应用，通过机器代替人力的方式，依靠复杂的专业加工来取代人的技能操作，通过低成本的生产，来实现企业的盈利要求。在进行先进的机械制造业中，则是体现出信息的主导作用，能够更好地融合相应的先进的制造技术、制造系统、生产模式以及组织管理形式等，这种全新的机械制造业往往具备较强的智能化、虚拟化、网络化和全球化的特点，同时，还能体现出具有可持续发展的绿色制造的特点。
3、在微型机电化中的应用分析
当前，亚微米级的机械元件通过先进的半导体蚀刻已经成为可能，在实际产品中应用该项技术的情况下，就没有必要进行相关的机械部分和控制部分的区分，这样能够实现真正意义上的融合处理，能够把传感器、CPU、执行机构进行有效的融合，能够具备体积小的特点。所以，可以看出，机电一体化发展过程中，这种微型机械学的发展则是一个重要的方向，微型智能化控制也是发展的一个趋势，有时候，也称这种技术为微电子机械系统技术，主要涉及到小于1cm3的机电一体化产品，并且当前正在向着纳米级的产品进行研发。
二、机电一体化技术的发展
在未来的应用过程中，有效提升并改造机电一体化技术，能够更好体现出这门综合性、交叉性学科的优势，能够在更多的领域中得到更好的应用，保证有效进行机电一体化产品的自主设计的开发，保证产品具有较强的竞争力，能具备相关的快速化、自动化以及智能化的特点，使得我国的机电一体化水平大幅度提升，具有较强的市场竞争力。经过分析，机电一体化主要在以下几个方向具有广阔的发展情况，先分析如下。
1、系统化
对于机电一体化的发展来说，系统化就是表现为通过更为开放的模式化的总线结构，能够保证系统体系结构更加完备，能够实现灵活的组态，并且进行任意形状的组合和剪裁处理，在这样的操作中，能够有效保证协调控制多个系统，实现综合性的有效管理。另外，还能让通信功能大大加强，包括RS232 等常用通信方式，除此以外，还能有效实现多系统的通信连网的远程要求。从未来的机电一体化的发展趋势中可以看到，人和产品的关系则是更加的注重，在今后的设计中，如何有效地把人的情感和智能融入机电一体化产品中则是最为重要的方面。
2、智能化
在当前，随着计算机芯片技术的突飞猛进，处理器性能大幅度提高，计算速度越来越高，再加上发展很快的传感器系统的集成化、以及嵌入式控制技术的进步，这些都为机电一体化产品的智能化发展奠定了基础。在未来，具有智能型的机电一体化产品能够有效模拟人脑的智能处理，具有一定的逻辑思维能力，能够进行一定的判断推理，能有效代替制造业中的大部分人力劳动。
3、模块化
在机电产品一体化的过程中，模块化也是一个发展趋势，具有非常重要的作用。考虑到从事进行机电一体化开发厂家众多，这样就存在不同标准的接口，具体来说，涉及到相关的信息接口、动力结构、电气接口、以及机械接口等，这则是一项较为复杂和重要的工作，为了能够有效保证各个单位部件能够有效工作，应该制定相关的一系列的接口标准，通过模块化方法，相关企业可有效对于新产品的开发和推广应用。
4、微型化
微型机电一体化技术中主要涉及到软件技术、微电子技术以及微机械技术等方面，则是当前较为新型的机电一体化发展方向。一般来说，微电子机械系统都是具备不超过1cm3的结构尺寸，并且朝着纳米级进行研发。这样就能有充分利用其具有运动灵活、体积小、能耗小的特点，具有很强的精细操作的本领，能够有效保证在工农业、军事国防、航天航空以及生物医学方面的应用，能够完成以往机械产品所不能完成的任务。
5、网络化
在机电一体化发展过程中，能够充分体现出网络技术的飞速发展特点，也使得其产品的网络越来越强。对于多种类型的机电一体化产品来说，其具有不同网络连接方式，也能较好适用于基于网络的各种远程监控技术。基于远程监控的终端设备则是有效的一种机电一体化产品。
三、机电一体化设备的调试与故障检测
1.机电一体化设备不但要注重科学的安装和合理的调试，而且在平时要进行故障检测，防止因为一个小的故障导致大的故障，造成安全事故或施工延期的现象出现。在进行设备故障检测之前，要分析设备运行的情况及设备的主要性能等，而且要利用原始数据信号，使其与设备运行状态一致，根据设备的种类，在众多检测信号中选用能对设备运行情况进行真实反映的信号，检测其是否有故障产生的征兆，如果检测有故障的征兆，就要提取出来，并对其运行情况进行分析、识别及判定，也就是故障的诊断阶段。
2.根据其诊断结果对其再次故障检测，查明故障发生的确切位置及发生原因，并制定出解决的方案，将故障及时排除。检测机电一体化设备故障的方法有很多，比如温度检测方法、故障树分析方法及白诊断方法等。根据设备在发生故障时是否显示警告信息，将其故障分为两类，即无指示故障机检测指示故障。当设备有警告指示时，其故障检测就可以根据其指示内容进行，根据故障情况指南进行故障排查；当设备没有警告指示时，既要使用相应的检测技术及检测人员的经验分析故障产生的位置及原因。
结语
综上所述，机电一体化是施工机械未来的发展方向，也是施工自动化得以实现的一个重要基础。因此，在建筑机电一体化工程中，进一步加强组织管理、质量管理，依据工程实际情况制定针对性施工方案，不仅可以确保施工的顺利进行，在一定程度上还能促进工程施工质量的提高，获得更多的经济和社会效益。
参考文献：
[1] 潘霜威. 机电系统控制技术综述[J].科教导刊-电子版（中旬），2014，（1）.
