机电一体化重点范例6篇

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机电一体化重点

机电一体化重点范文1

关键词:机电一体化;电机控制

中图分类号: TH-39文献标识码:A 文章编号:

1机电一体化的发展

机电一体化在20世纪70年代是初始研究探索的时期,此阶段研究者通过尝试各种科学试验来提高机电器械的运作效率和质量。尤其在第二次世界大战时期,战争促进了电子技术与机械的相互渗透融合,当时目的是为了战争服务,而战争结束后技术优势和特点逐渐转为为民众服务。加快了使用地区人民生产生活回归正常轨道。但由于尚处于技术发展的初级阶段,性能和质量并不是特别完善,而适合产业发展的外在环境条件尚不充分,因此其进一步发展受到局限。后来网络通信技术和控制、传播技术的推广带来微型计算机和集成电路等技术的使用等成为了电子技术和机械技术相融合的前提性条件甚至决定性条件,对促进机电一体化事业功不可没。90年代以后,机电一体化的发展出现新的进程,有一下两点:第一,学术界同仁始进一步关注机电一体化进程的研究,由此扩展出新的相关学科和研究重点,如出现了光机电一体化以及微机电一体化等等;第二神经网络技术、光纤技术等新的研究对象兴起后为机电一体化技术的推广传播提供了技术等方面的支持。

2 机电一体化技术的主要应用领域

目前机电一体化技术应用最广泛的领域即数控机床和自动机与自动生产线这两方面。数控机床及相应的数控技术经过 40 年的发展,在功能、操作、结构和控制精度上都有迅速提高,具体表现有:机电一体化采用开放性设计,即硬件体系结构和功能模块为符合接口标准,应具有兼容性、层次性,能最大限度地提高用户的收益;机电一体化能实现多过程、多通道控制,即同一台机床能同时控制或独立加工多种机床的和多台机床的能力;机电一体化的应用最终可以将物料搬运、机械手等控制、刀具破损检测都集成到系统中去;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;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。当前机电一体化技术应用的又一具体体现主要为在国民经济生产和生活中广泛使用的各种自动化设备、自动机械及自动生产线等。如:邮政信函自动分捡处理生产线;各种印刷包装、高速香烟、易拉罐生产线等;这些自动机或生产线中广泛应用了传感技术与现代电子技术。近十年来,我国技术水平迅猛增长,已超过了发达国家的水平。

3 机电一体化中的电机控制与保护

电机控制与保护针对的是机电相关设施的维护和保养。它是机电事业强大的后盾和不能忽略的组成部分,它的开发使用是时展的需要也是各国政府大力提倡和推进的一项措施。它的节省能耗的优点使其在各个领域都能发挥作用,并成为经济发展必须考虑必须重视的重要环节,对它的倡导和规划符合国情和民生需要,也是我国事业国际化的一项推进因素。

3.1 电机控制保护装置存在的缺陷

其实现阶段在电机控制保护装置中,各种非期待的状况都有待处理。比如井下电机控制保护设备中,鼠笼式异步电机的故障率就比较高,占整个电机设备总故障率的一半以上,所以对于井下电机控制而言,可靠的控制保护装置是保证矿井安全生产的重要因素之一。通常电机保护装置的原理不外电磁原理或者电热原理,比如通过熔断器进行短路保护,或者用热继电器进行过载保护等,都是这应用这些原理的典型技术。随着机械自动化程度渐渐显现出来,电机设备的运动使用率高,人工的负担转嫁于机械设备,而由于启动时间,电压,设备开机状态等影响下机器的损坏率,寿命变短等问题逐渐凸显出来。电机设备研究人员希望通过长期的调查和试验找到保护电机保护技术前景何在,得到以下结论:第一,设计之初便要考虑日后的维护保护工作,提前做好计划安排,从头到尾进行统筹规划。第二,拓展设备养护问题胡思路,创新保护装置,使其发展规模发展思路更加多样。第三,转变管理观察方式方法,在设备运行过程中根据实际情况一切以更好更快为目标,及时将出现的问题处理完,在此,数字化的监管模式因为其高速和全面是目前发展的主要方向。

3.2电机保护控制装置发展趋势及前景

电机控制保护现状是缺乏思路创新和科技创新,近几年针对这些问题提出一些新的理论方法,期望推进该事业的进一步发展。通过仿真计算和故障建模,并引入突破量、相位量、谐波份量、阻抗量、序份量等多种对电机故障敏感的检测量进行数据分析,并作相应判断和分析,把这些工作量提前做好的话,不但可以大大提高保护控制装置的精度和灵感度,还可以为以后的理论研究提供依据,为今后的突破进展提供依据。新技术的应用与开发(例如在线监测保护控制装置的应用等)也是电机控制保护装置的一个重要方面。利用新的技术产品(例如高频电磁波、位移、振动、红线、机械、电、热、光、声等)和理论对电机的运行进行实时监测,然后根据各种装置输出的信息通过计算机进行判断,把反射的数据进行分类,通过科学的分析和比对确定故障类型和严重程度,最后再采取相应的补救措施等,这样不仅能实现以上各种电机保护控制功能,更重要的是能在故障之前发出预警,达到提前防止故障发生,防患于未然。

电机控制与保护装置还有一项很重要的发展前景就是积极配套出厂电机保护控制装置,根据国际质量标准水平发现自己的不足和缺陷,并根据我国现实状况具体设计规划,力求适应中国国情。国外一些国家在电机产出后营销阶段会相应赠送或追加配套辅助设施,这种做法对于短期可能会产生效益低下等印象,但长远说来使购买者得到真正实惠,保证机械运转效率和质量,提高机械使用寿命,降低资源浪费,我国在这方面明显做得不够,致使整个行业发展过慢。所以说我国在这一方面应该像国外积极学习,发展配套运行机制,使得购买效率和使用效率都提高,避免了使用者配置不当引起机器损毁,耐用率低下而花费高昂,一方面使出产者的口碑提高和产品进一步推广全国乃至世界打下基础。所以说电机与其保护设备的配套不但能够促进彼此的使用效果,拓宽了电机事业长远发展的道路,对整个机电事业的科学化、人文化、世界化都是一个不小的促进。

参考文献

[1]王涛.论机电一体化与我国的经济发展[J].中国经贸导刊,2010(15).

[2]杨荣.我国机电一体化发展趋势研究[J].科技咨询导报,2007(5).

机电一体化重点范文2

【关键词】机电一体化;机械;煤矿应用

机电一体化是在新时代技术更新的要求下提出的技术应用,即将机械生产连接电脑、互联网,通过技术软件的控制实现一体化的自动控制、分析、生产。一体化是有效连接生产和信息的新型技术,能够及时更新信息和技术,提高生产效率。电子信息技术的加入能够实现及时更新和实时监控,提高企业的市场竞争力。一改传统的生产模式,打破旧的生产机制,能够适应市场和环境的要求,建立能源节约和环境保护型的企业。

一、电子、网络信息技术在控制煤炭生产的过程中应用

1、实时监控与预警机制。煤矿生产环境复杂、参与生产的机械种类繁多,建立电子网络的监控系统能够实时分析运行环境和汇总设备故障问题,及时有效地控制事故发生率。如发生事故时,联网机制能够有效定位事故发生点,并及时通知技术部门分析、应对,为进一步的维修提供了参考,缩短维修时间、提高运行效率。

2、节约能源、促进生产。矿井下的通风系统、输送装置、升降器械是能耗较大的装置,若采用变频起动、电子控制技术,就能节约较预算的三分之一电能,供给更多需要的生产环节。

3、自动化系统的更新。机电一体化一方面是适应了自动化生产的要求,以减少不必要的劳动损耗;另一方面是通过技术员的操作全面控制系统,避免了人为不必要的误差。

4、电子控制。就国外的生产实例而分析,挖掘和生产系统使用电子控制系统以控制速度时,通常使用自动变速器,即根据实际的负荷情况调整启动的频率和输送的速度,较少了人为控制的不灵活性,能够通过电子分析精简了技术生产步骤,使生产趋向自动化的模式。合理的输送机制能够保证机器在使用寿命期限内的安全运行,提高了使用效率。减少了复杂的井下作业环境对工人生命安全的威胁,在人力达不到的生产环节中凸显了远程遥控的实际作用,技术程序和分析系统能够实现在无人下矿的环境下的作业。

二、机电一体化技术在采煤机中的应用

机电一体化在采煤环节的使用主要是通过电能引动采煤机,较传统的液压技术而言,电能牵引具有很大的优点,通过精简的电能系统实现牵引、制动。在采煤机发动和升降时,采煤机下降时能够通过技术设计及时制动,电能强大的驱动力可以忽略煤层角度的影响,能够使用于倾斜角度大的煤层开采作业,并不用安装相应的防滑装置,节省能源、材料的同时也可以提高工作效率,延长机械的使用寿命。电牵引的采煤装置损耗小,基本消耗是电动机,更换、维修区域较为集中,方便使用后期的检修。电动装置比液压装置更适应作业环境,反应度强,利用电能制动效率高,其配备装置简单、轻便,传动装置设计简单,电能通过装置转换后即可实现设备的带动,电能的装换效率比传统的液压装置效率高出30%,提高了机械运转效率,也节约了能源。

目前我国的电牵引装置经过了研发、改进已逐渐趋于成熟,从上世纪九十年代交流变频调速的机电装置的研发使用开始,研究者一直致力于机电技术的研究,解决了各种煤层厚度的基本要求,并设计了强力爬底的相关装置,经由国外技术院支持和煤炭总院上海分院的设计研发,实现了机电技术的突破。现今,加入了计算机、互联网的电子技术,实现了升级改造。

三、机电一体化技术在提升机中的应用

煤矿机电一体化的技术要求逐渐实现装置的自动化,就目前技术水平而言,矿井提升机的自动化程度较高,基本实现了数字化电子控制,其内部的提升装置通过电子技术的统筹实现了高度精简,运作精度也有所提高,通过计算机终端的电子控制实现了全数字化的自动控制,简洁的结构既美观大方又便于安装控制,避免了复杂装置不能兼容的麻烦。我国已经掌握了全数字化提升机的核心技术,并能独立自主研发,采用双中央处理器并行的电子系统,操作、使用方便快捷。此外,我国还应用SIMADYND和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前,最大装机容量已达到5000kW,主、副井提升机可做到全自动化,不需要专门的绞车司机。

四、机电一体化技术在带式输送机中的应用

带式输送机是我国煤矿井下输送系统的主要运输设备,由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点,已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此,成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷,如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多,一般为3点驱动,这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且,输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低,和发达国家相比存在显著的差距。

五、其他煤矿机电一体化装置

液压支架则向电液控制方向发展,将计算机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电的特点是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备的要求。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数,减少供电系统无功电流,减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备网络功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调

六、结语

我国是产煤大国,煤炭的挖掘开采和产品生产是我国经济发展的动力,传统的行业面临的是技术和结构的转型,新时代的发展要求是联系电子科技信息技术实现结构的升级,机电一体化的相关装置能够适应技术发展的速度,有着节约能源的优点,本文着重对技术和使用方面进行了介绍。

参考文献

[1]张帆.机电一体化技术在煤矿的应用与发展趋势研究[J].民营科技,2010(10)

[2]郑国渝.浅议我国煤矿机电一体化技术的发展及应用[J].科技风,2010(21)

[3]郭有红.浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用[J].科技信息,2011(04)

机电一体化重点范文3

关键词:机电一体化系统;机械工程;自动化

1机电一体化系统在机械工程中运用的优势分析

1.1降低人力成本

机械工程中机电一体化技术的应用,能够通过远程自动化技术运作,转变传统的人为操作模式,简化工作流程,以实现机械工程的高效率、高质量操作[1]。机电一体化系统的应用,能够有效减轻人员工作压力,降低机械工程单位的人力资本投入数额。通过流程化、系统化及自动化的运作流程,还能够准确筛选重点需求,对后续机械工程项目的开展奠定良好基础。

1.2提升安全性能

机电一体化系统具有安全监督、预警的作用,能够保证工程建设的安全性,且能够对工作人员的安全提供保障[2]。机电一体化系统融入到机械工程中,能够基于机械工程运行的具体情况设置预警防控系统,帮助机械工程单位实时了解、观察工程操作的过程,自动分析运行期间存在的故障。若发现问题,及时发送预警信号,便于快速、准确解决问题,降低机械工程单位的经济损失及安全问题发生率。

2机电一体化系统在机械工程中运用的方式

2.1降低能耗,科学节能

常规民用工程机械运行的过程中,需要消耗较多的机械能量。产生这种情况的原因,在于传统工程机械难以在额定的负荷下运行[3]。在工程操作过程中,具有工程机械运行期间效益难以满足要求,超负荷生产等情况,均会影响机械施工中能源的消耗量,不利于机械工程单位资源的合理利用及经济效益的提升。机电一体化系统在机械工程中的应用,结合机械工程施工的具体情况,合理调节工程中的应用功率,发挥节能环保的作用。比如在企业行业中,则可以通过机电一体化系统降低人员消耗,合理控制能耗,促进机械工程行业的可持续发展。

2.2精准称量,智能操作

机电一体化系统应用到机械工程中,能够准确、快速测量相关数据,保证数据的准确性,为各项后续工程的开展及设计方案的调整等均能够提供科学参考依据。根据智能化运行的要求,规范顺序操作,保证工程数据、信息应用的有效性。比如可以在汽车生产过程中应用自动化的电子操作过程控制称量系统,对系统中精确成品实施称量操作。以自动化的技术,降低人工误差发生率,减轻人员工作量,且保证混合产品的称量操作准确性、精确度。

2.3全面监督,排查故障

机电一体化系统在机械工程的应用,可对工程机械设备、系统正常运行的情况进行监督,且通过远程监控的形式,实时了解工程运行的状态,及时发现系统故障且发送故障信号。先进的机电监控系统具有自动排查故障、修复监控系统的功能,可保证机械工程项目的安全性、有序性开展,降低经济损失及安全故障的发生率。机电一体化系统能够预防工程机械零部件、机械设备故障问题的发生,对各类传动系统、发动机运行情况等进行监督。以专业的子监控、故障传感器及诊断专家系统等,对机械工程的设备运行状态进行检查。比如在汽车制造行业中,则可以应用机电一体化系统检测汽车行驶期间的安全性。应用电子监控、自动报警及故障自诊断技术等,对汽车运行的能力进行测评、监督。根据获取的信息及数据,判断汽车的性能,及时调整、优化改进不足之处,使汽车生产过程中更加的稳定。这种方式能够保证驾驶人员及车内人员的安全,对汽车行业的发展可产生积极促进作用。

3机电一体化系统在机械工程中运用的未来展望

3.1柔性化

在机电一体化技术的应用过程中,柔性制造系统主要指的是信息系统和物质储存系统。柔性化制造是建立在现有技术基础上,柔性化制造系统模式可以变换加工对象,在实际应用中确定具体机械制造过程,对加工设备和物料进行合理选择。柔性化制造系统在我国机械工程应用范围不断扩大,在实际应用中也起到了重要的作用。机电一体化系统柔性化制造模式可以满足多批次不同产品的需求,有效的结合市场的实际需求进行调整,确保人力资源和设备资源得到合理的应用[4]。

3.2智能化

工业数字化、智能化发展的环境下,越来越多的信息化设备开始和机电工程融合,促进了机械工程事业的发展。机电一体化系统在机械工程中的应用,能够实现工程项目的智能化、全程化管控。在未来机械工程发展的过程中,还将整合人工智能、计算机工程科学、心理学等多学科内容,更好的为机械工程发展服务。基于机械工程建设的需求不断创新发展,持续提升机械工程生产的质量及效率,强化管理效果,降低能源消耗量。

3.3微型化

近年来我国机械工程技术水平不断提升,技术研究的重视程度增强,且机电一体化系统逐渐趋向于微型化的方向发展。当前机电一体化系统技术的标准,一般电子机械的体积和尺寸均低于1cm3,在未来的发展过程中,还会趋向于更小的微型化目标、方向发展。微机电一体化技术,能够将机电技术融合为一体,且通过更小的体积,更低的能源消耗量及灵活的应用能力等,在机械工程中全面得到应用。超精密加工技术的研究质量,能够直接影响微机电一体化产品生产的效率,故而需要加强研究与创造,为机械工程行业的发展奠定良好基础。

3.4模块化

当前机械一体化关联产品的类型、种类较多,故而在机械传感器接口、电气传感器接口设计的过程中,需要考量的影响因素较多,无法构成统一性的标准,也会影响机电一体化系统具体应用的可行性[5]。针对上述问题,未来需要强化系统化、标准化管理的重视程度。加强新技术的研究,根据常见的机械工程生产需求等,制定模块化的产品,推动相关设备生产企业规模的扩展。

3.5网络化

机电一体化产品的应用,能够发挥远程控制的作用。将机电一体化系统与网络连接,实现网络化的远程监管,自动化控制。比如可以通过现场监控总线、移动局域网监控技术等,为机械工程工作的开展创设便利条件。在网络化的管理模式下,还能够实时与相关部门、技术人员沟通等,合理应用各类资源,加强信息沟通及技术研究。

机电一体化重点范文4

作者:张海滨

关键词:机电一体化;电机控制

1机电一体化的发展

机电一体化在20世纪70年代是初始研究探索的时期,此阶段研究者通过尝试各种科学试验来提高机电器械的运作效率和质量。尤其在第二次世界大战时期,战争促进了电子技术与机械的相互渗透融合,当时目的是为了战争服务,而战争结束后技术优势和特点逐渐转为为民众服务。加快了使用地区人民生产生活回归正常轨道。但由于尚处于技术发展的初级阶段,性能和质量并不是特别完善,而适合产业发展的外在环境条件尚不充分,因此其进一步发展受到局限。后来网络通信技术和控制、传播技术的推广带来微型计算机和集成电路等技术的使用等成为了电子技术和机械技术相融合的前提性条件甚至决定性条件,对促进机电一体化事业功不可没。90年代以后,机电一体化的发展出现新的进程,有一下两点:第一,学术界同仁始进一步关注机电一体化进程的研究,由此扩展出新的相关学科和研究重点,如出现了光机电一体化以及微机电一体化等等;第二神经网络技术、光纤技术等新的研究对象兴起后为机电一体化技术的推广传播提供了技术等方面的支持。

2机电一体化技术的主要应用领域

目前机电一体化技术应用最广泛的领域即数控机床和自动机与自动生产线这两方面。数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在功能、操作、结构和控制精度上都有迅速提高,具体表现有:机电一体化采用开放性设计,即硬件体系结构和功能模块为符合接口标准,应具有兼容性、层次性,能最大限度地提高用户的收益;机电一体化能实现多过程、多通道控制,即同一台机床能同时控制或独立加工多种机床的和多台机床的能力;机电一体化的应用最终可以将物料搬运、机械手等控制、刀具破损检测都集成到系统中去;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;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。当前机电一体化技术应用的又一具体体现主要为在国民经济生产和生活中广泛使用的各种自动化设备、自动机械及自动生产线等。如:邮政信函自动分捡处理生产线;各种印刷包装、高速香烟、易拉罐生产线等;这些自动机或生产线中广泛应用了传感技术与现代电子技术。近十年来,我国技术水平迅猛增长,已超过了发达国家的水平。

3机电一体化中的电机控制与保护

电机控制与保护针对的是机电相关设施的维护和保养。它是机电事业强大的后盾和不能忽略的组成部分,它的开发使用是时展的需要也是各国政府大力提倡和推进的一项措施。它的节省能耗的优点使其在各个领域都能发挥作用,并成为经济发展必须考虑必须重视的重要环节,对它的倡导和规划符合国情和民生需要,也是我国事业国际化的一项推进因素。

3.1电机控制保护装置存在的缺陷

其实现阶段在电机控制保护装置中,各种非期待的状况都有待处理。比如井下电机控制保护设备中,鼠笼式异步电机的故障率就比较高,占整个电机设备总故障率的一半以上,所以对于井下电机控制而言,可靠的控制保护装置是保证矿井安全生产的重要因素之一。通常电机保护装置的原理不外电磁原理或者电热原理,比如通过熔断器进行短路保护,或者用热继电器进行过载保护等,都是这应用这些原理的典型技术。随着机械自动化程度渐渐显现出来,电机设备的运动使用率高,人工的负担转嫁于机械设备,而由于启动时间,电压,设备开机状态等影响下机器的损坏率,寿命变短等问题逐渐凸显出来。电机设备研究人员希望通过长期的调查和试验找到保护电机保护技术前景何在,得到以下结论:第一,设计之初便要考虑日后的维护保护工作,提前做好计划安排,从头到尾进行统筹规划。第二,拓展设备养护问题胡思路,创新保护装置,使其发展规模发展思路更加多样。第三,转变管理观察方式方法,在设备运行过程中根据实际情况一切以更好更快为目标,及时将出现的问题处理完,在此,数字化的监管模式因为其高速和全面是目前发展的主要方向。

3.2电机保护控制装置发展趋势及前景

机电一体化重点范文5

关键词:机电一体化专业;职业发展;实训教学

1前言

随着全球化以及工业现代化的发展趋势越来越快,机电一体化专业也要进行教育教学方面的改变,学校要增强实训教学的综合水平,提高学生的技能。而在产业升级转型过程中,产业问题、机械化问题以及技术问题也越来越显著,这些问题的严峻化给机电一体化专业的发展提供了更多的现实思考的方向。社会经济的转型必然会推动产业模式升级以及机电一体化专业实训教学的探索和实践。

2机电一体化专业实训教学的意义

2.1实训教学能够培养学生的实践应用能力:实训教学的重点在于培养学生的实践应用能力,而机电一体化技术涉及的领域十分广泛,技术环节十分繁复。从专业学习以及社会发展的角度来分析,专业发展不是仅仅靠理论知识就能支撑起来的,尤其是机电一体化专业更需要提升专业实践教学的能力。而在中职院校的机电一体化专业建设的过程中,理论知识与实践体系的建设非常重要。现代机电一体化专业的实训教育的转型和飞跃,更需要依托强有力的社会实践以及产业需求。学校要做的就是提升专业教育的质量,为机电一体化专业的全方位飞跃提供有效的人才保障;在专业建设中,要从各个角度提升实训教学的质量和水平,将技术运用到实践中。2.2专业实训教学能够促进学生的职业发展:对于职业教育而言,学生的技能与职业发展有着非常紧密的联系,尤其是在当今就业压力白热化的时期,学生的专业技能水平直接影响今后的就业情况。因此,在机电一体化专业的实训教学中,学生不仅能够巩固理论知识,强化相关的专业理论知识,而且还能在实训学习过程中体会到职业发展的进步;实训教学能够让学生认识到技术与职业能力之间的深层次联系,机电一体化专业的实训教学还能够培养学生的职业道德、机械操作以及机械控制能力,在相关职业发展的初级阶段,学生能够树立更全面的发展意识,培养更强烈的责任意识。在此基础上,专业技能与职业规划的结构关系越来越紧密,学生也能够深刻的体会到机电一体化产业的发展状况,了解到专业技术与现代机电技术的关联程度越来越深刻,就中职机电一体化专业的实训教学的意义而言,机械自动化、电气化、电路系统等相关技术的应用也能在实训教学中得到非常显著的提升,而学生的职业发展更加离不开社会实践、理论学习以及实训学习的指导和提升。

3机电一体化专业实训教学新模式的实践和探索

3.1专业实训教学要建立全面的评价机制,提升学生的实践应用能力:以往的专业实训教学形式比较单一,评价机制也不是很完善。在传统的实训教学模式下,很多学生都没有在实训中得到长足的进步,专业技能也没有得到充分的锻炼。这主要是因为过去的实训教学过分注重结果,忽视了学生学习的过程,对于学生的专业技能的提升以及职业发展没有进行全面的指导和评价;在专业实训教学过程中,学校也没有意识到职业意识、专业技能自己综合素养的全面提升都对学生的发展有着非常重要的影响。因此,探索机电一体化专业实训教学的新模式,就要建立全面的评价机制和发展机制,真正提升学生的专业技能应用能力。例如,在学生的实训过程中,学校可以建立网络评价机制,通过自评、互评以及指导老师评价等多种形式的评价方式,让学生能够更加全面的认识自己,并且能够及时发现自己学习中的问题,在反思和评价中不断提升。此外,在评价标准上,学校要建立多元化的评价标准,不能搞“一刀切”。比如,可以将技能发展水平、职业操守自己责任意识等纳入到评价标准中,这样能够促进学生全方面的素养的提升。3.2建立“合作式”的机电一体化专业实训教学模式:在应用技术迅猛发展的时代,在机电一体化技术普遍应用到生产环节的时代背景下,机电一体化专业的发展模式也应该改变传统的模式,实现工业现代化、多元化、实用化的现代产业发展的综合模式。建立“合作式”的专业实训教学模式主要可以从两方面入手:一方面可以加强学校、企业和社会之间的合作。因为职业院校的学生最终要面向社会,最终要进入企业,因此,在实训教学中,学校加大与企业和社会之间的合作,能够优化资源,实现优势互补,学校能够借用企业的机械设备、电气化设备来提升实训教学的效果,并且能够让学生提前接触企业,规划职业生涯;另一方面,可以以小组合作的形式进行实训教学,将学生分为不同的小组,以每个小组为单位,共同协作,完成一系列实训任务。建立实训教学的合作模式,能够增强学生的合作意识和责任意识。总之,这些合作模式能够整合教学资源,提升教学效果,增进学生的合作互助意识,提升学生的技能应用能力,最终让学生更好的适应职业发展。

4小结

总而言之,机电一体化专业实训教学要从学生的技能以及职业发展等方面进行行之有效的探索和指导。学生的自身条件自己专业发展定位各不相同,社会资源自己学校教学质量也有所差异。因此,要提升机电一体化专业实训教育的水平,就要优化整合各方面的资源,进行有指导性、有针对性的实训教学,建立更加完善、更加全面的实训教学平台,提升学生的专业技能。

作者:赵文正 单位:中捷职业技术学校

参考文献

[1]钟波,陈容,冯云.中职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J].职教论坛,2006,06.

[2]韩培庆.中职教育实践教学模式改革的思考[J].职教论坛,2006.6.

机电一体化重点范文6

关键词:机电一体化,智能控制策略

中图分类号: TH-39 文献标识码: A

前言

随着科学技术的不断发展和进步,机电一体化系统成功将机械技术与电子技术合为一体,并得以快速运转和发展。而对机电一体化系统的控制也由传统的控制技术发展到自动化智能控制技术。

1、智能控制理论和系统概要

控制理论经历了反馈并传递函数的古典控制理论,到分析状态空间的现代控制理论,再到综合了自动控制、人工智能、信息论、运筹学等关于优化调控方式理论学科形成的智能控制理论三个阶段,而智能控制理论是控制理论发展至今的最高阶段。智能控制理论解决了传统控制理论的缺陷和问题,对传统控制理论无法实行控制的复杂系统采用分布式以及开放式结构解决机电一体化系统的控制难题。

2、智能控制与传统控制的区别

(1)智能控制是对传统控制理论的延伸和发展,智能控制在传统控制的基础上发展出更高效的控制技术。智能控制系统运用分布式及开放式结构综合、系统地进行信息处理,并不只是达到对系统某些方面高度自治的要求,而是让系统做到统筹全局的整体优化。

(2)智能控制综合了很多有关调控方式理论知识的学科,与传统控制理论将反馈控制理论作为核心的理论体系相比,智能控制理论以自动控制理论、人工智能理论、运筹学、信息论的交叉为基础。

(3)传统控制只是解决单一的、线性的控制问题,与之相比,智能控制解决了传统控制无法解决的问题,通常是将多层次的、有不确定性的模型、时变性、非线性等复杂任务作为主要控制对象。

(4)传统控制通过运动学方程、动力学方程及传递函数等数学模型来进行系统描述。相比较而言,智能控制系统把对数学模型的描述、对符号和环境的识别以及数据库和推力器的设计等方面设为重点。

3、智能控制系统的类别形式

智能化是顺应机电一体化系统需要的发展趋势,从某种程度来说,机电一体化系统的优劣是受智能控制系统好坏的影响。当前,被机电一体化系统所广泛应用的智能控制系统主要有专家控制系统、分级递阶智能控制系统、神经网络系统、模糊控制系统。

3.1 专家控制系统

专家控制系统是在把人的知识、经验和技能汇集在计算机系统中后按照相应的指令程序来操作运行的控制系统,其所涵盖的诸多理论知识在智能控制实行实际任务时发挥了很大作用,提高了控制系统的应用性能。

3.2 分级递阶智能控制系统

分级递阶智能控制系统简称为分级控制系统,它是在自组织控制及自适应控制的基础上通过所关联的组织级、执行级以及协调级发挥的作用实行运行的。

3.3 神经网络系统

人工神经网络控制系统是神经网络系统在机电一体化系统中应用最为广泛的,它通过运用人工神经元、神经细胞等构成的模式来实行其非线性映射、分布处理、模仿人的智能等主要功能的发挥,具有自适应控制、自组织控制以及大幅度并行处理等优势。

3.4 模糊控制系统

模糊控制系统主要包括专家模糊控制以及以神经网络为基础的模糊控制。专家模糊控制能够充分表达并利用实行控制所需的多层次知识,提高了控制技术的智能。而以神经网络为基础的模糊控制利用神经网络来实行模糊控制的规则或推理以实现模糊逻辑控制的功能。

4、智能控制在机电一体化系统中的应用

4.1 智能控制在机电一体化系统中的应用优势智能控制已得到机电一体化系统的广泛认可和应用,并正在慢慢取缔着传统的控制技术,主要是因为其在机电一体化的应用中表现出来的有别于传统控制技术的优势,主要有:(1)优化效能。对于群控系统可以借助相关操作流程使系统的调整符合标准及要求;(2)程序控制。系统根据产品所需尺寸及精度编制操作程序指令进行运行;(3)改进加工。可以通过优化操作流程并缩短加工时间来实行复合加工,改进并优化了加工程序。

4.2 智能控制在机电一体化系统中的实际应用

4.2.1 机械制造中的智能控制

以经典的机械理论和计算机辅助技术并结合智能控制方法,在机电一体化系统的制造过程中形成了新型的机械制造工艺,并不断向智能制造系统方面发展。智能控制技术解决了现代较为先进的制造系统必须依靠不够精准和完备的数据来处理无法预测状况的问题,利用神经网络和模糊数学的方法,建立制造过程的动态模型,并以神经网络的学习和并行处理信息的能力实行在线的模式识别操作,对残缺不全的信息进行及时有效处理。

4.2.2 电力电子学研究领域中的智能控制

包括变压器、电动机、发电机在内的电机电器设备在规划设计、投入生产、实际运行及控制过程等方面都是相当复杂的。将智能控制技术引入电力系统,在电机电器设备的优化设计、故障控制和诊断等方面,都相当有成效。对电器设备的设计优化,可用先进的遗传算法进行优化计算,能大幅度缩短计算时间,有效节约成本,并提高电机电器的设计质量和效率。而神经网络系统以及模糊逻辑专家系统是在电机电器设备的故障控制和诊断中所应用的智能控制技术。

智能控制在电力电子学应用领域中发挥重要作用的最具代表性的现象是其在电流控制技术中的广泛应用,智能控制技术在电力系统中的应用方向是电力电子学研究领域极具研究价值的一个项目,可以推动电力电子领域的进步和电力系统不断的发展。

4.2.3 工业过程中的智能控制

智能控制在工业过程中的应用主要包括全局级与局限级两个方面。全局级智能控制针对整个生产过程的操作工艺,主要在规划过程中操作处理异常、控制过程的故障诊断等情况下发挥作用。而局限级智能控制在在线自适应调整、参数整定方面有明显优势,并且对解决非线性一类的复杂控制问题有显著成效。局限级智能控制在主要是神经网络控制器和专家控制器的智能控制器上投入研究力度,通过将智能应用到工业过程的某一单元来设计控制器。

4.2.4 数控领域中的智能控制

数控领域所应用的智能控制有相当高的性能要求,尤其是在延伸、扩展和模拟的知识处理方面,如加工运动推理、网络通信制造能力以及感知加工环境的能力等,必须能进行自适应控制、自组织控制等,智能控制可以解决信息模糊、不确定性等控制问题,取得良好的成效。例如模糊控制系统可以处理信息模糊的问题从而优化加工过程,而专家控制系统可以综合数据库里的专家经验并根据推理规则解决结构不明确的问题。

4.2.5 交流伺服系统中的智能控制

伺服驱动装置在机电一体化系统中的控制质量和系统动态性能方面发挥着关键性的作用,但交流伺服系统有着相当复杂的非线性和时变性等不确定因素,而智能控制技术以非线性控制方式将人工智能引入智能控制器,能很好地适应系统参数的时变情况,其在交流伺服系统的应用解决了建立精准数学模型的困难,提高了机电一体化系统的稳定性。

结语

综上所述,智能控制系统在机电一体化的发展过程中具有重要的核心地位。尽管智能控制技术是近年来方才被研发应用的新技术,但其发展速度却是非常快的,目前智能控制系统已经被广泛应用在多个领域,并发挥出良好的功能作用。笔者相信,在未来科技技术的推动下,智能控制系统的功能必将更加强大,从而促使机电一体化的快速发展。

参考文献

[1]周华昌.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].才智,2011(31).