學(xué)機電一體化論文

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學(xué)機電一體化論文范文第1篇

《機電一體化技術(shù)》是我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的必修課程，它強調(diào)知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性和教學(xué)體系完整性的統(tǒng)一，使學(xué)生對機電一體化技術(shù)有較全面的認識，系統(tǒng)地掌握機電一體化系統(tǒng)各元部件的選擇、計算的基本理論和方法，初步具備機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計能力。主要任務(wù)是使學(xué)生在機電一體化技術(shù)方面具有較廣泛的知識，了解機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）涉及的相關(guān)技術(shù)，重點掌握典型機電一體化系統(tǒng)構(gòu)建、設(shè)計，使學(xué)生在今后的工作中具有綜合應(yīng)用多學(xué)科知識的能力。所用教材是梁景凱主編的《機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)》（機械工業(yè)出版社，2009年）[9]。先修課程主要包括電工學(xué)、機械原理、自動控制原理、微機原理、工業(yè)機器人等。電梯控制是《機電一體化技術(shù)》的重要內(nèi)容，通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生從應(yīng)用角度出發(fā)熟悉常用控制電器的結(jié)構(gòu)原理、用途、型號及選用方法，了解和掌握基本電氣控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計方法。在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)可編程控制器(PLC)的基本原理，達到以下目的：具備對一般電氣控制線路獨立分析的能力；掌握PLC的基本原理；掌握某一系列PLC的邏輯指令、步進梯形指令、功能指令；了解編程器與編程軟件及其使用方法；掌握PLC的系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試。最終能綜合運用所學(xué)知識解決一定實際問題，為畢業(yè)后從事本專業(yè)范圍內(nèi)的各項工作奠定基礎(chǔ)。針對我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的2012級本科生，把項目教學(xué)法應(yīng)用到《機電一體化技術(shù)》的教學(xué)中，為該方法的推廣應(yīng)用作鋪墊。

1）項目的確立和設(shè)計項目教學(xué)法的開展，依賴于學(xué)生現(xiàn)有的專業(yè)理論掌握情況，是在學(xué)生掌握一定專業(yè)理論前提下的教學(xué)活動。項目教學(xué)法成敗的關(guān)鍵是設(shè)計一項合適的工作任務(wù)，即提出目標(biāo)。項目目標(biāo)不僅指向某種專業(yè)知識內(nèi)容的掌握和應(yīng)用，而且指向?qū)I(yè)知識的綜合探究過程，指向?qū)W生的探究意識，學(xué)生可以通過各種不同的探究途徑，有不同的選擇，項目的確定要從現(xiàn)實條件和可行性兩方面加以選擇，項目設(shè)定難度和可操作性，要直接與學(xué)生現(xiàn)有知識層次關(guān)聯(lián)。項目不能設(shè)得太大，太大使學(xué)生難以完成，提不起興趣，項目的難易應(yīng)循序漸進，教師的條件和學(xué)校可提供的硬件環(huán)境也是項目設(shè)定中必須考慮的因素。因此，在此環(huán)節(jié)應(yīng)充分考慮以下幾個方面：（a）項目活動能否調(diào)用學(xué)生已有的知識?（b）項目活動如何幫助學(xué)生完成新知識的自主學(xué)習(xí)？（c）此項目能否讓學(xué)生感興趣？（d）如何讓學(xué)生之間加強溝通與合作學(xué)習(xí)？（e）如何讓學(xué)生把所學(xué)的知識與現(xiàn)實聯(lián)系起來？（f）項目完成后是否有助于增強學(xué)生的自信心？在學(xué)習(xí)“第5章電梯信號控制系統(tǒng)”的第3節(jié)“電梯的PLC控制”時，我們設(shè)計了這樣的任務(wù)：要求學(xué)生自己選用某一種類型的PLC，完成4層載客電梯的控制，主要任務(wù)包括：設(shè)計電氣控制原理圖；進行PLC選型及I/O分配；PLC控制程序的編寫；系統(tǒng)安裝、調(diào)試；繪制設(shè)計圖樣等，最終實現(xiàn)電梯開、關(guān)門控制電梯轎廂快、慢速升降點動控制；電梯樓層連續(xù)顯示；電梯內(nèi)選、外呼信號操作指示的記憶與解除控制等具體功能。眾所周知，目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種方式：繼電路控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐漸被淘汰。微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜。而PLC控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設(shè)計和調(diào)試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言，編程方法的多樣性使編程簡單、應(yīng)用面廣，操作靈活方便，監(jiān)視和控制變量十分容易。現(xiàn)在PLC的功能越來越強大，品牌很多，特點各異，世界上著名的品牌有西門子、三菱、歐姆龍、施耐德等，這四大品牌各有所長，三菱FX2N系列執(zhí)行速度快、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊；歐姆龍PLC功能完善，結(jié)構(gòu)靈活不受環(huán)境的限制，傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定，成本低，適用面廣；西門子PLC在我國廣泛應(yīng)用于冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域，其中型機可對設(shè)備進行直接控制，具有較強的控制功能和較強的運算能力；法國施耐德PLC主要有Quantum、Compact、Mo－mentum等系列，其編程軟件是施耐德電氣自動化的核心產(chǎn)品，處理器的靈活性可以實現(xiàn)更高的性能。采用項目教學(xué)法，讓學(xué)生了解、熟悉PLC在電梯控制中的具體應(yīng)用，這是在《機電一體化技術(shù)》課程中的一次全新嘗試，同學(xué)們既有濃厚的興趣，躍躍欲試，又感不知所措。

2）分組制訂計劃及自主學(xué)習(xí)項目確定后，接下來便是分組實施，以小組為單位，既體現(xiàn)合作性，又體現(xiàn)獨立性，分組時要注意學(xué)生的搭配。將基礎(chǔ)好、能力強的學(xué)生與基礎(chǔ)相對較差的學(xué)生組合在一起，這樣能保證任務(wù)及時地完成，利于優(yōu)生對基礎(chǔ)較差的學(xué)生進行幫助。全班30人，被分成4個組，每個組選出1名組長負責(zé)本組的實施，各組爭先恐后地開始查資料、自學(xué)，甚至向其他老師咨詢，不亦樂乎。

3）實施計劃第1組選用日本三菱FX2N系列PLC，第2組選用日本歐姆龍CPM1A-V1系列，第3組選用德國西門子S7-200系列，第4組選用法國施耐德Momentum系列。明確任務(wù)后，各小組在組長的領(lǐng)導(dǎo)下，有條不紊地校電工電子實訓(xùn)中心進行，先從電梯的控制原理入手，查資料、討論、試驗、再討論、再試驗。具體實施步驟如下：①元件選擇。在明確項目任務(wù)的情況下，根據(jù)控制要求，確定PLC的輸入輸出點數(shù)，畫出I/O分配圖。②程序設(shè)計。在程序設(shè)計思路上，采用順序控制設(shè)計法，即根據(jù)系統(tǒng)的工作過程繪出順序功能圖，再根據(jù)順序功能圖設(shè)計出梯形圖的方法。這是整個項目的難點，同時也是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析問題、解決問題、進行創(chuàng)造性思維的過程。③運行調(diào)試。在程序調(diào)試過程中，學(xué)生遇到了許多問題，在我們的啟發(fā)下，讓學(xué)生自己去分析發(fā)現(xiàn)錯誤原因，使他們在解決問題的過程中學(xué)習(xí)分析問題的方法和技巧，最終4個小組都完成了規(guī)定任務(wù)。

4）檢查、評估項目教學(xué)中，學(xué)習(xí)過程是人人主動參與的創(chuàng)造性實踐活動，注重的不是最終的結(jié)果，而是完成項目的過程。在這個過程中，學(xué)生理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力及溝通合作等關(guān)鍵能力。它改變了傳統(tǒng)教學(xué)老師介紹知識聲嘶力竭，學(xué)生覺得枯燥無味，效率低下，死記硬背，難以將知識運用于實際的弊端。經(jīng)過1周的團隊合作，4個組都完成了任務(wù)，都感到很欣慰。接下來讓學(xué)生進行自我評估，并講解、展示各自的成果。最后我們對各組進行點評，首先充分肯定了同學(xué)們的成績，點贊各組在實施過程中的靚點，指出這四種PLC各有自己的優(yōu)勢，并將主要優(yōu)勢列于表1中。總之，經(jīng)過這樣一次嘗試，讓學(xué)生獲得了一定知識，而且激發(fā)了他們繼續(xù)探索的興趣，好象打開了一扇窗口。不僅各組完成了規(guī)定的任務(wù)，在老師的啟發(fā)下，學(xué)生自己又將這幾種PLC進行了比較。比如：三菱PLC與西門子PLC的編程理念不同，三菱PLC編程直觀易懂，學(xué)習(xí)起來會比較輕松，而西門子PLC指令比較抽象，學(xué)習(xí)難度較大，但指令較少，而三菱的指令較多，所以學(xué)習(xí)三菱和學(xué)習(xí)西門子的周期是一樣的；三菱的優(yōu)勢還在于離散控制和運動控制，三菱的指令豐富，有專用的定位指令，控制伺服和步進容易實現(xiàn)，要實現(xiàn)某些復(fù)雜的動作控制也是三菱的強項，而西門子在這塊就較弱，沒有專用的指令，做伺服或步進定位控制也可以實現(xiàn)，但程序復(fù)雜，控制精度不高；過程控制與通信控制是西門子的強項，西門子的模擬量模塊價格便宜，程序簡單，而三菱的模擬量模塊價格昂貴，程序復(fù)雜，西門子做通信也容易，程序簡單，三菱在這塊功能較弱；假如某設(shè)備只要求控制動作，如機械手，可選擇三菱的PLC，某設(shè)備有伺服或步進要進行定位控制，也可選三菱的PLC；像中央空調(diào)，污水處理，溫度控制等這類有很多模擬量要處理的就要選西門子的PLC比較合適；若某設(shè)備在現(xiàn)場有很多儀表的數(shù)據(jù)要用通信進行采集，則選西門子的就比較明智，……。雖然所學(xué)的書本知識這一節(jié)已經(jīng)結(jié)束了，但同學(xué)們的興趣和討論卻遠遠沒有停止。

2結(jié)語

學(xué)機電一體化論文范文第2篇

（一）高職會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”的含義高職會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”就是把理論教學(xué)與實踐教學(xué)融為一體的教學(xué)方法。它的實質(zhì)是將理論教學(xué)與實踐教學(xué)在教學(xué)組織上一體化設(shè)置；講授與操作等教學(xué)手段一體化實施；教室、實訓(xùn)室和崗位實習(xí)一體化配置；專業(yè)知識、操作技能與職業(yè)能力要求一體化訓(xùn)練。在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時，更突出學(xué)生的主體地位，最大限度地調(diào)動學(xué)生的積極性與參與意識，最終培養(yǎng)學(xué)生解決實際工作問題的專業(yè)能力及自主學(xué)習(xí)能力。高職會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”的實踐是會計電算化專業(yè)建設(shè)的一個重要組成部分，針對高職會計電算化專業(yè)的特點，以專業(yè)職業(yè)能力及實踐課程體系的設(shè)計、教學(xué)實踐環(huán)境的構(gòu)建、工學(xué)結(jié)合的實踐運作為重點，注重實效性和可操作性，加強學(xué)校、企業(yè)、政府緊密結(jié)合，創(chuàng)造真實（仿真）的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)校教育與社會接軌、學(xué)校教育與企業(yè)接軌，使學(xué)生走出校門就具備崗位職業(yè)能力，真正實現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”“零距離”和“零適應(yīng)期”的教學(xué)要求，從而實現(xiàn)培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的復(fù)合型、發(fā)展型、創(chuàng)新型會計電算化專業(yè)技術(shù)技能型人才的目標(biāo)。基于“教學(xué)做一體化”的特點，能否較好地實施一體化教學(xué)模式，主要應(yīng)關(guān)注人才培養(yǎng)目標(biāo)的確立、師資隊伍的建設(shè)、教學(xué)過程的設(shè)計、學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的培養(yǎng)和一體化考評機制的構(gòu)建等一系列問題。

（二）構(gòu)建高職會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”的實踐課程體系通過行業(yè)調(diào)研和與行業(yè)專家研討，社會對會計的需求主要為中小企業(yè)和事業(yè)單位會計、出納、會計電算化、財務(wù)管理、審計等崗位，在建立會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”時要充分考慮市場環(huán)境和用人單位需求的變化，結(jié)合會計工作任務(wù)的特點，構(gòu)建“教學(xué)做一體化”的實踐課程體系。具體包括：珠算技術(shù)與點鈔技能實訓(xùn)；手工會計基本技能實訓(xùn)；出納基本技能實訓(xùn)；電算化會計基本技能實訓(xùn)；手工會計單項崗位技能實訓(xùn)；手工會計混合崗位綜合技能實訓(xùn)；會計電算化維護管理技能實訓(xùn)；電算化會計綜合技能實訓(xùn)；校外實踐培訓(xùn)；多證強化訓(xùn)練；頂崗實習(xí)。按照畢業(yè)生應(yīng)達到的知識、技能和素質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合畢業(yè)生未來發(fā)展的需要，建立各門課程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（三）構(gòu)建高職會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”的實踐教學(xué)環(huán)境與運作模式會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”是以完成崗位工作任務(wù)為載體的情境式教學(xué)，傳統(tǒng)的教室往往難以滿足一體化教學(xué)模式的需要，因此，實施一體化教學(xué)的最好場所就是校內(nèi)實訓(xùn)室和校外實訓(xùn)基地。1.建設(shè)校內(nèi)實訓(xùn)基地。學(xué)院實行開放式辦學(xué)，讓行業(yè)企業(yè)專家走上課堂，指導(dǎo)學(xué)生實訓(xùn)實習(xí)，投入資金加強校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)。在建設(shè)過程中，聘請企業(yè)專家參與實訓(xùn)室建設(shè)方案制訂和建設(shè)過程指導(dǎo)，確保實訓(xùn)基地建成企業(yè)化、崗位化、模塊化，使學(xué)生在學(xué)校就能體驗企業(yè)工作氛圍，強化職業(yè)素養(yǎng)。目前我們已建成“會計電算化實訓(xùn)室”“手工會計實訓(xùn)室”“納稅申報實訓(xùn)室“”財務(wù)咨詢公司”等實訓(xùn)基地。制定《會計電算化專業(yè)校內(nèi)實訓(xùn)教師崗位職責(zé)》，建立《會計電算化專業(yè)學(xué)生校內(nèi)實訓(xùn)管理細則》，建立滿足實訓(xùn)用的資料庫、編寫會計模擬實訓(xùn)指導(dǎo)書等，開發(fā)了仿真度高、職場氛圍濃的虛擬校內(nèi)實訓(xùn)基地。校內(nèi)實訓(xùn)基地的建成，讓學(xué)生在“教中學(xué)、學(xué)中做，做中學(xué)”，為實現(xiàn)“教學(xué)做一體化”的實踐創(chuàng)造了良好條件。2.建設(shè)校外實踐教學(xué)基地。學(xué)院始終把學(xué)生綜合職業(yè)技能訓(xùn)練與職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成放在企業(yè)、放在職場，同時不斷加強校外實訓(xùn)基地的建設(shè)。在重慶市涪陵水利電力投資集團有限責(zé)任公司、太極集團重慶涪陵制藥有限公司、重慶市涪陵榨菜（集團）有限公司、重慶財瑞財務(wù)有限責(zé)任公司、重慶市正凱空調(diào)安裝工程有限公司等建立了多個穩(wěn)定的校外實訓(xùn)基地。校外實訓(xùn)場地的建成，為會計電算化專業(yè)學(xué)生在校外實訓(xùn)提供了良好的環(huán)境，為學(xué)生進行會計電算化頂崗實習(xí)奠定了企業(yè)平臺，也為“教學(xué)做一體化”的實踐起到了推動作用。頂崗實習(xí)是專業(yè)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，與常規(guī)教學(xué)相比，頂崗實習(xí)教學(xué)學(xué)習(xí)場地在企業(yè)，學(xué)校聘請企業(yè)一線技術(shù)人員做兼職教師。學(xué)生頂崗實習(xí)實行“雙導(dǎo)師制”指導(dǎo)，明確企業(yè)兼職指導(dǎo)教師及學(xué)校指導(dǎo)教師的各自責(zé)任。針對頂崗實習(xí)學(xué)生，除保證每個實習(xí)學(xué)生有企業(yè)指導(dǎo)教師外，還安排足夠的校內(nèi)教師對學(xué)生頂崗實習(xí)進行管理。學(xué)校指導(dǎo)教師一方面要定期進行現(xiàn)場指導(dǎo)；另一方面要與企業(yè)指導(dǎo)教師進行溝通，使其加強對學(xué)生崗位技能的指導(dǎo)、答疑。學(xué)生實習(xí)期間定期向指導(dǎo)教師匯報實習(xí)情況并定期寫出頂崗實習(xí)報告。

（四）構(gòu)建高職會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”的實踐教學(xué)方法體系為了提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生實踐技能，必須優(yōu)化教學(xué)手段。我院教師從傳統(tǒng)教學(xué)法中脫離出來，進行“項目教學(xué)”“任務(wù)驅(qū)動”“模塊化教學(xué)”“案例教學(xué)”“頂崗實習(xí)”等多種教學(xué)方法的探索，初步形成“教學(xué)做一體化”的教學(xué)模式，構(gòu)建了“三層雙軌六位一體”的開放式的一體化實踐教學(xué)體系。即基本技能實訓(xùn)、專業(yè)技能實訓(xùn)、崗位技能三個層次；手工做賬和計算機做賬雙軌并行；單項崗位實訓(xùn)+混合崗位綜合實訓(xùn)+技能競賽+考證強化+校外培訓(xùn)+校外頂崗實習(xí)的“六位一體”。同時，我們創(chuàng)新了“教、演、學(xué)、練、做”的一體化實踐教學(xué)方法，實現(xiàn)了“教中學(xué)、學(xué)中做，做中學(xué)”，構(gòu)建了“以職業(yè)能力定學(xué)、多證培養(yǎng)、教學(xué)做一體、理實融通”的人才培養(yǎng)模式。以上方法，促進了學(xué)生專業(yè)技能和職業(yè)能力綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，課證融合，保證了學(xué)生順利取得畢業(yè)證書和職業(yè)資格證書。

（五）加強高職會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”“雙師”型教師隊伍的建設(shè)為了保證會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”的實踐教學(xué)質(zhì)量，加強“雙師”型教師隊伍建設(shè)是關(guān)鍵，培養(yǎng)具有扎實理論知識和豐富實踐經(jīng)驗的“雙師型”教師尤其重要。我院一是讓教師“走出去”，即鼓勵教師到校企合作企業(yè)、會計師事務(wù)所或財務(wù)公司等機構(gòu)兼職，為企業(yè)做會計、財務(wù)管理、審計和稅務(wù)咨詢等；也讓教師輪流到企業(yè)頂崗實踐，開展產(chǎn)學(xué)研合作，為教師到企業(yè)參與實踐提供支持；同時還鼓勵專業(yè)教師參加職業(yè)資格考試。通過這些措施，來增強教師的實踐經(jīng)驗，從而提高雙師隊伍素質(zhì)。二是通過“請進來”的方式加強師資隊伍建設(shè)，即聘請校外行業(yè)企業(yè)專家為學(xué)生授課、指導(dǎo)實踐教學(xué)。

（六）構(gòu)建高職會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”的考評機制檢驗高職會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”的實踐效果，就是制定科學(xué)的考核評價機制：以職業(yè)能力考核為要素，構(gòu)建科學(xué)的考核評價方式與標(biāo)準(zhǔn)體系，主要包括考核方式、考核內(nèi)容和評價標(biāo)準(zhǔn)。考核方式包括形成性考試與終結(jié)性考試兩部分。形成性考試對于學(xué)生行動過程中的各種表現(xiàn)進行考核，包括作業(yè)、實訓(xùn)過程、實訓(xùn)結(jié)果、實訓(xùn)報告、單元測驗、學(xué)習(xí)態(tài)度、進步系數(shù)等。終結(jié)性考試分為筆試和實務(wù)考試。（1）筆試主要針對會計電算化專業(yè)課程教學(xué)目標(biāo)中的理論知識進行考核。考核內(nèi)容固化在試題庫中，理論知識的試題庫全部采用客觀題。試題庫按照教學(xué)大綱組建，題庫系統(tǒng)可以通過對考核范圍、難度系數(shù)、分值分布等進行定制的方式自動組建試卷并評卷。學(xué)生隨時可以申請在機房參加考試。（2）實務(wù)考試主要針對課程教學(xué)目標(biāo)中職業(yè)技能進行考核，主要包括學(xué)生珠算技術(shù)與點鈔能力；手工會計基本技能；出納基本技能；電算化會計基本技能；手工會計單項崗位技能；手工會計混崗綜合技能；電算化會計綜合技能；頂崗實習(xí)報告；技能競賽；多證強化等方面的考核。評價標(biāo)準(zhǔn)分為優(yōu)、良、中、合格和不合格幾個等級。

二、高職會計電算化專業(yè)“教學(xué)做一體化”探索與實踐的意義

學(xué)機電一體化論文范文第3篇

參考文獻越多說明作者在論文的撰寫過程當(dāng)中查閱的文獻資料就越多，這也說明了作者對論文的學(xué)術(shù)研究的重要意義，以下是學(xué)術(shù)參考網(wǎng)的小編整理的關(guān)于機電一體化論文參考文獻，歡迎大家閱讀借鑒。

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學(xué)機電一體化論文范文第4篇

【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術(shù)特征，研究了國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，指出了未來發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點。

近些年來，光機電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術(shù)特征

光機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構(gòu)、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品比較，光機電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強，操作更方便

光機電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn)，甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品

光機電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術(shù)揚長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國實行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業(yè)機械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢

光機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計算機將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。

（4）光能驅(qū)動技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。

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學(xué)機電一體化論文范文第5篇

論文摘要：機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,本文簡述了機電一體化技術(shù)的基本概要和發(fā)展背景。綜述了國內(nèi)外機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1 機電一體化概要

機電一體化是指在機構(gòu)得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，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)的總稱。

機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。

因此，“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。只是，機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù)，而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2 機電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。

我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當(dāng)差距。

3 機電一體化的發(fā)展趨勢

3.1 智能化

智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然，使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

3.2 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。

3.4 微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小 、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)，微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

3.5 綠色化

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

3.6 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體花產(chǎn)品。事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

結(jié)語

綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

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