机电一体化综述范文第1篇

关键字：机电一体化；技术；发展

1 机电一体化的基本概念

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（即所谓的“3C”技术：Computer、Communication和 Control Technology）“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。

2 机电一体化的核心内容

机电一体化包括软件和硬件两方面技术。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，要了解机电一体化，必须从以下几方面着手：

（一） 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，来提高其各项性能，满足更广的需求。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。

（二） 计算机与信息技术

凡是能扩展人的信息功能的技术，都是信息技术。可以说，这就是信息技术的基本定义。它主要是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息等的相关技术。

（三） 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。

（四） 自动控制技术

自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最重要的高技术之一。今天，技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。就定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。

（五） 传感检测技术

传感技术是把各种量转变成可物理识别的信号进行输出，检测就是指人员对可是别的信号进行处理的过程。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。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。

3 机电一体化的发展趋势

（一）绿色化

在人们越来越追求生活质量和生活品质的今天，绿色环保成为了人们生活关注的焦点，随着社会进步和近年来人们对生态保护意识的重视和加强，绿色产品概念也将成为时展的必然！绿色理念倡导消费者在与自然协调发展的基础上,从事科学合理的生活消费,提倡健康适度的消费心理,弘扬高尚的消费道德及行为规范,并通过改变消费方式来引导生产模式发生重大变革,进而调整产业经济结构,促进生态产业发展的消费理念。机电一体化技术也顺应了绿色理念，机电一体化产品在人们的生活使用时不会对环境造成污染或者污染远远小于传统的产品，而且在产品报废后，其零件还能被再利用和再加工，资源利用率得到了大幅度的提高，达到节约资源的目的。

（二）智能化

智能化是21世纪机电一体化发展的一个显著特点，它由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用的智能集合,随着信息技术的不断发展，其技术含量及复杂程度也越来越高，智能化的感念开始逐渐渗透到各行各业以及我们生活中的方方面面，同样，机电一体化的智能化研究也在各个国家普遍开展。这里所提到的 “智能化”是指机器本身所具有的特性，它是在运用控制理论的基础上，结合计算机技术、精细化制造、运筹学等新学科、新技术和新方法，通过使机器模仿人类所具有的一些能力，如思维、推理、决策等，可以在一个比较复杂的工作和困难的环境中代替人类去工作。

（三）网络化

网络技术的发展是计算机技术发展的里程碑，网络技术的发展不仅推动了人类的科学技术的发展,同时给人们的学习,工作和生活带来重大的改变，同时，也深刻的影响着机电一体化技术的发展。其中最重要的影响就是对机电一体化设备的网络控制，控制的终端设备就是机电一体化产品。

（四）微型化

微型化也是机电一体化未来发展的趋势之一，尤其是近10年来，由于包括纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果，以及高精密超性能特种功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等在内的一大批当代最新技术成果的竞相问世，使得机电一体化领域朝着微型化有了质的发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,可进入一般机械无法进入的空间，并易于进行精细操作，因此在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。因此在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。

机电一体化综述范文第2篇

关键词：EDA技术 FPGA/CPLD VHDL

随着计算机技术的出现及快速的更新与发展，以此为基础并且在其强劲的推动下电子技术得到了远超以往的飞速发展。如今，现代电子产品几乎渗透入了人类生产生活中的各个领域。由于其的高性能，大复杂程度，价格的相对低廉及较快的更新换代速度，使得人类社会达到了一个高度发达的信息化社会阶段，进一步的促进了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。

作为现代电子设计技术的核心，EDA（Electronic Design Automation）技术是以硬件描述语言HDL（Hardware Description Language）为系统逻辑描述的主要表达方式，以可编程器件PLD（Programmable Logic Device）为实验载体，依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，自动的完成逻辑编译，逻辑化简，逻辑分割，逻辑综合，结构综合（布局布线）以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。EDA技术的应用使得设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和EDA软件平台来完成对系统硬件功能的实现，极大的提高了设计效率，缩短了设计周期，节省了设计成本。

一、EDA技术的发展

回顾自20实际90年代初到如今近30年电子设计技术的发展历程，EDA工具的发展经历大致可划分为三个阶段：计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程（CAE）和电子设计自动化（EDA）。

1.计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）阶段。

20世纪70年代是EDA技术发展的初期阶段，人们开始使用计算机辅助进行IC版图编辑和PCB布局布线，使设计者从繁琐，重负的计算和绘图中解脱出来，由于PCB布局布线工具受到计算机工作平台的制约，其支持的设计工作有限且性能较差。

2.计算机辅助工程设计CAE（Computer Aided Engineering）阶段。

20世纪80年代为CAE阶段，此时EDA工具主要以逻辑模拟，定时分析，故障仿真，自动布局和布线为核心，如果说CAD工具代替了设计工作中绘图的重复劳动，则CAE工具则代替了设计师的部分工作。然而，大部分从原理图出发的EDA工具仍不能满足复杂电子系统的设计要求。

3.电子设计自动化EDA（Electronic Design Automation）阶段。

20世界90年代，设计工程师逐步从使用硬件转向设计硬件，从单个电子产品开发转向系统级电子产品开发，即片上系统集成。这时的EDA工具不仅具有电子系统设计的能力，而且能提供独立于工艺和厂家的系统级设计能力，具有高级抽象的设计构思手段。可以说，20世纪90年代EDA技术的发展是电子电路设计的革命。

二、EDA技术的特征

EDA技术代表了当今电子设计的最新发展方向，其基本特征是设计人员按照“自顶向下”的设计方法，对整个系统进行方案设计与功能划分，系统的关键电路采用一片或几片专用集成电路（ASIC）实现。然后采用硬件描述语言（HDL）完成系统行为级设计，最后通过综合器及适配器生成最终的目标期间，这种设计方法被称为高层次的电子设计方法。下面介绍与EDA基本特征有关的几个概念。

1.“自顶向下”的设计方法

过去在较复杂的电子线路设计中，其基本思想是利用“自底向上”方法，用标准集成电路构造出一个新的系统，如同一砖一瓦构造金字塔，不仅效率低，成本高，而且容易出错。

“自顶向下”的设计方法则是从系统整体进行设计，从顶层进行功能方框图的划分和结构设计，在方框图一级进行仿真，纠错，并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级经行验证。然后用综合优化工具生成具体门电路的网表。其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路．由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的。这不仅有利于早期发现结构设计上的错误。避免设计工作的浪费。而且也减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次成功率。

2.ASIC设计

现代电子产品的复杂度日益加深，一个电子系统可能由数万中小规模集成电路构成，这就带来了体积大、功耗大、可靠性差的问题，解决这一问题的有效方法就是采用ASIC(Application Specific Integrated Circuits)芯片进行设计。AS1C按照设计方法的不同可分为：全定制ASIC，半定制ASIC。可编程ASIC(@ ~可编程逻辑器件)。

设计全定制AS1C芯片时，设计师要定义芯片上所有晶体管的几何图形和工艺规则，最后将设计结果交由IC厂家掩膜制造完成。优点是：芯片可以获得最优的性能，即面积利用率高、速度快、功耗低。缺点是：开发周期长，费用高，只适合大批量产品开发。

半定制ASIC芯片的版图设计方法有所不同，分为门阵列设计法和标准单元设计法，这两种方法都是约束性的设计方法，其主要目的就是简化设计，以牺牲芯片性能为代价来缩短开发时间。

3.硬件描述语言

硬件描述语言HDL（Hardware Description Language)是一种用于设计硬件电子系统的计算机语言，它用软件编程的方式来描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接形式，与传统的门级描述方式相比，它更适合大规模系统的没计。设计人员可以利用HDL语言来描述自己的设计思想，然后利用EDA工具进行仿真，综合到门级网表，最后由ASIC和FPGA实现其功能。

硬件描述语言是EDA技术的中的重要组成部分，发展至今已有几十年的历史，并且已经成功的应用到系统的仿真，验证和综合等方面。目前世界上已有上百种硬件描述语言，常用的硬件描述语言有AHDL,VHDL和Verilog HDL，其中VHDL和Verilog HDL是当前最流行并且已经成为IEEE标准的硬件描述语言。这两种硬件描述语言的同特点是可以形式化地抽象表示电路的结构与行为，支持逻辑设计中层次及领域的描述，可借用高级语言的精巧结构来简化电路的描述，具有电路仿真与验证机制以保证设计的正确性，支持电路描述由高层到底层的综合转换，硬件描述与实现工艺无关，便于文档管理，易于理解和设计重用。同时VHDL与Verilog HDL又各自具有独自的特点。Verilog HDL非常容易学习理解，一般可在2～3个月掌握这种设计技术，较适合系统级，算法级，寄存器传输级，门级及开关级电路设计。简言之，Verilog HDL对电路底层细节的描述支持较好，较易控制综合后的电路结果。而相对的，VHDL虽然较难掌握，但其系统级硬件描述能力强，而且用户可自定义数据类型，设计灵活。缺点则是对电路细节的描述支持稍差。

4. 系统框架结构。

EDA系统框架结构(Framework)是一套配置和使用EDA软件包的规范，目前主要的EDA系统都建立了框架结构，如Cadence公司的Design Framework，Mentor公司的Falcon Framework等，这些框架结构都遵守国际CFI组织(CAD Framework Initiative)制定的统一技术标准。Framework能将来自不同EDA厂商的工具软件进行优化组合，集成在一个易于管理的统一的环境之下。而且还支持任务之间，设计师之间在整个产品开发过程中实现信息的传输与共享，这是并行工程和Top—Down设计方法的实现基础。

三、基于EDA软件的FPGA/CPLD开发流程

（1）设计输入（原理图/HDL文本编辑）：利用EDA工具的文本或图形编辑器将设计者的设计意图用文本（HDL）或图形方式（原理图或状态图）表达出来。这是在EDA软件上对FPGA/CPLD开发的最初步骤（2）编译：完成设计描述后便可通过编译器进行排错，编译，变成特定的文本格式。为下一步的综合做准备。（3）综合：一般来说，综合是仅对HDL而言的。这是将软件设计与硬件的可实现性挂钩，将软件转化为硬件电路的关键步骤。综合后HDL综合器可生成ENIF、XNF或VHDL等标准格式的网表文件。其从门级开始描述了最基本的门电路结构。（4）行为仿真和功能仿真：利用产生的网表文件进行功能仿真。以便了解设计描述与设计意图的一致性（可省略此步骤）。（5）适配：适配器也称结构综合器，其功能是将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作。其中包括底层器件配置，逻辑分割，逻辑优化，布局布线。适配完成后，EDA软件将产生针对此项设计的适配报告和JED下载文件等多个结果。适配报告指明了芯片内资源的分配与利用，引脚锁定，设计的布尔方程描述情况。（6）功能仿真和时序仿真：在编程下载前必须利用EDA工具对适配生成的结果进行模拟测试。该仿真接近真实器件的运行状态，仿真过程中已考虑到器件的硬件特性，因此仿真精度要高得多。仿真是在EDA设计过程中的重要步骤。（7）编程下载：若以上的所有过程都没有发现问题，便可以将适配器产生的下载文件通过编程器或编程电缆载入目标芯片FPGA或CPLD中。（8）硬件仿真与测试：最后是将含有载入了设计的FPGA或CPLD的硬件系统进行统一测试，最终验证设计项目在目标系统上的实际工作情况，以排除错误，改进设计。

四、结束语

EDA技术是电子设计领域的一场革命。目前正处于高速发展阶段，每年都会有新的EDA工具问世。虽然EDA作为一套完整的电子技术设计系统较为复杂，但作为工具却十分方便于用户的使用。EDA工具大都采用系统级目标设计方法，具有良好的设计界面。可视化操作方法及系统框架结构使得设计者可以把精力主要放在概念设计等顶层设计上，而把大量的具体的层次化设计工作留给EDA系统去做。而我国EDA技术的应用水平长期落后于发达国家，因此广大电子工程人员应尽早掌握这一先进技术。这不仅是提高设计效率的需要。更是我国电子工业在世界市场上生存，竞争与发展的需要。

参考文献：

[1]江国强.EDA技术与应用（第三版）[M].电子工业出版社,2010.

机电一体化综述范文第3篇

论文关键词：中职学校 汽车运用与维修专业 综合化教学模式

一、中职学校现状

1．学生现状

由于传统的观念认为，读高中考大学才是一条正规的学习之路，而选择上职业学校是没有考取高中的一种无奈之举，因此，选择职业学校的学生，其文化素质一般都比较低，对学习文化基础课也是失去了信心。另外．他们想通过就读职业学校来学到一门技术，其出发点就是来学技术的，在他们的印象里，学习技术就得在实习工厂里实习．而不是坐在教室里学习文化课，他们的要求就是要动手去干，因而有些反感教室的学习。

2．课程现状

在课程内容的安排方面，仍然是按照“文化基础课一 专业基础课一专业课一专业实训课一就业”的教学模式进行，在第一学期安排的语文、数学、英语、政治、法律等课程是学生在初中时就已经产生厌学情绪的课程，选择职业学校就读就是因为对上述课程兴趣不大，学不进去，才不愿意继续学习这些课程的。如果沿用老路思想，其结果只能使学生对职业学校的新鲜感荡然无存．更重要的是没有体现出职业学校的特色，这样将使学生产生严重的厌学情绪，进而影响到以后学习其他的课程。因此，一上文化基础课就出现昏昏欲睡和逃课的现象也就不足为奇了。更严重的是由此引起的学生厌学情绪将会高涨，甚至产生学不到专业知识的想法．甚至退学，造成学校生源的流失，还会对学校造成负面的影响。

对于汽车运用与维修专业的基础课，如《机械制图》、《机械基础》《汽车概论》等，本专业学生还是能提起一些兴趣，可以学到一些知识。对于专业课，如《汽车发动机构造与维修》、《汽车底盘构造与维修》，学生是充满了期待，但是专业课必须有适当的专业基础课作铺垫，而要想学得更深入和扎实，必须有文化课作基础。但是。学生在学习文化基础课的时候，由于不知道有什么用。就不愿意学。这样的课程编排所导致的结果就是文化基础课不听，专业基础课选听，专业课听不懂。因此，只有首先激发学生学习的兴趣才能让学生自主地去学习。

二、改革方法及步骤

1．将文化基础课融合于专业课中

要改变传统的“文化基础课一专业基础课一专业课一专业实训课”课程模式，将文化基础课融于专业基础课和专业课中，并适当去除不必要的章节，比如数学的对数、物理的光学．而有些是重点，比如电磁学、液压、化学，这些内容要作重点讲述。 但又不是单一地讲述，而是在讲述专业课的时候．与专业课内容有联系的时候，再用几个课时的时间作专门的讲述，其目的是直接为专业课服务．这样学生就能有目的地学习。能更充分地发挥主体性，激发学习动力。具体说来．可以将液压知识融人到自动变速器和制动系统中讲述，电磁知识融人到传感器、点火系、起动机、发电机中．电路基础知识融入到汽车电路中，计算机内容融人到电控发动机中，化学的知识融人到蓄电池和调漆中，其他基础知识的重要内容也再着重讲述，这样可以让学生更有目的地学习。

2．需要解决的问题

(1)教师要有广博的知识

教师在讲述专业课的同时，还要涉及到多方面的内容．数学、物理、化学等。这就要求教师既要有广博的文化基础知识，又要有扎实的专业技术理论知识．还要有熟练的实际操作技能，成为“双师”型教师；这是实行综合化教学的关键。教师必须具备高级修理技工的操作水平，保证授课过程中进行准确、熟练、规范的操作演示。因此，汽车专业教师必须提高自身专业理论水平与实际操作技能，把两者融为一体，努力通过“讲师技师”的“双师”评定，有效促进教改的步伐。

(2)要有自己的教材

机电一体化综述范文第4篇

[关键词]通用飞机；综合航电；设备一体化

中图分类号：TN29 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0266-01

目前在国际上，除军用航空装备和部分固定商业航班外，所有其他航空设备都在通用飞机的定义范畴中。随着航空交通市场需求日趋增长，人们对通用飞机的各方面指标也提出了新的要求。通用飞机技术研发工作主要致力于提升航空安全性、降低飞行成本与飞行器自身制造成本、实现飞行系统智能化这三个方面，而提升通用飞机综合航电技术能够有效解决上述问题。

1 通用飞机航电系统构成

在微计算机技术还未发展成型的一段时间中，通用飞机中普遍采用各功能部分相对独立的航电系统。其飞机系统中的雷达系统、通信系统、定位导航系统中的工作模块都使用服务于单项功能的显示设备、处理设备与传感设备。

随着科学技术的不断发展，微计算机问世，融入微计算机技术的通用飞机系统中的电子系统获得进一步改进，其功能系统构架也从一开始的独立式设计转为一体化设计。一体化航电系统设计一般有一个到两个核心处理机器和多个子计算机组建成型[1]。其计算机系统中的通信工作需要通过总线完成，信息资源仅能在信息链末端实现共享。综合型航电系统对此前使用的航电系统整体化进行进一步完善，新的核心处理器能够实现系统整体信息共享。除此之外，其系统中的各大功能模块链接总线也获得改进，使各模块联接速度加快从而优化系统工作效率。

2 通用飞机综合航电技术设计特点

2.1 航电系统综合化

飞机综合航电系统，顾名思义就是通过提高整体航电系统综合性来优化其工作质量。这样的航电系统能够高效整合利用下属子系统的信息资源。目前通用飞机综合航电系统的发展极具生命力，随着电子信息技术的不断发展，综合航电技术会逐渐拥有更为智能化的操作系统，提高现航空工作高容错率，从而为航空安全保驾护航。

通用飞机综合航电系统中的组合，并不是指单纯的将飞机航电系统中的硬件设备进行组合，而是为了将飞机航电系统中的整体信息和操作进行整合而产生的新传播控制系统。在进行这方面工作的相关设计时，需要以系统功能的整体性作为第一出发点。与传统航电系统不同，综合航电系统能够通过总线与子系统进行联接，来完成核心处理器与各子系统的信息传导工作，以此构建一个以中央核心计算机为中心的信息传导系统。这样的综合航电系统能够简化航电系统操作复杂性，从而进一步提升飞行安全系数。

2.2 综合航电系统模块化

目前电子信息技术发展速度极快，所以与之相关的综合航电系统中微电路的各项功能和质量都获得了很大程度的提升。其高集成度已经能够将综合航电中的各种功能整划到一个电子模块中。在这种情况下，航电系统的维修工作也获得了改进，进一步提升了飞机原有航电系统的适用性，在极大程度上降低了飞机后勤工作支出。在另一方面，因为通用飞机一般重量较轻，所以就对其航电系统的重量提出了一定要求[2]。综合航电系统模块化后质量较轻，能够有效控制通用飞机整体重量。

2.3 综合航电系统通用性

通用性的概念是指综合航电系统中的系统模块能够适用于各种通用飞机中，为实现航电系统模块通用化，航电模块的尺寸、安装方式与设备接口的设计与之前相比都有很大改进，能够最大限度减少系统模块细分。在这种情况下能够有效降低在系统模块方面的经济支出，同时也更加方便系统模块的管理与维修。

2.4 通用飞机综合航电系统技术重点

2.4.1 飞机飞行管理技术

综合航电系统在很大程度上优化了飞行管理工作，飞行管理工作复杂度与之前相比有所降低，降低了飞行员的工作压力，从而简化通用飞机驾驶工作。通用飞机的航电系统在功能方面也在此前的系统基础上加以改进，综合航电系统能够对飞行计划进行管理并进行简单的计算工作，此外还能在机场附近进行自动协调。

2.4.2 航电系统的信息传导与数据链接

随着商务乘机需求不断上升，商务客机对飞机航电系统中的信息传导与数据链接提出了新的要求。综合航电系统拥有完备的数据链接功能，能够更好迎合航空市场需求。

2.4.3 通用飞机功能拓展

通用飞机除常规的飞行交通功能外还有很多其他工作，需要其中包括科学考察工作、消防救援工作、天气预测工作、旅游观光工作等。在这种情况下，通用飞机综合航电技术就需要从这些通用飞机的工作需要出发，为通用飞机的各项工作提供相关的技术支持，以便拓展综合航电系统功能

3 简单分析国内综合航电技术问题并提供解决方案

3.1 航电系统可靠性低

我国目前生产的航电设备在其功能方面能够满足市场需求，但部分设备生产厂家生产技术不够成熟，致使其出品设备缺乏可靠性，容易产生问题。为此，相关部门应该严格把控相关设备出品质量，促使厂家加大生产工艺改革力度，以此提升厂家设备出品质量。

3.2 航电设备产品缺乏市场竞争力

由于科技技术方面原因，目前国内航电产品的生产成本较高，其出品的航电设备重量控制也不尽人意，相比国外同类产品，明显缺乏市场竞争力。当出现这样的问题时需要企业积极开展产品生产技术研发工作，若企业单方面努力依旧很难实现生产技术提升，可以寻求政府相关部门帮助，作为政府一方也应该本着保护国内企业效益发展为目的，对相关企业给予政策或技术方面的支持。

3.3 产品集成能力较差

目前我国多数航电设备生产厂家不具备生产高集成性航电设备的技术，其少数具备这项技术的厂家却缺少生产经验[3]。解决这一问题需要从拥有这方面生产技术的企业入手，扩大其生产规模，在生产实践中提升相关技术能力，在其技术成熟后，能够带动国内其他相关企业生产水平提高，从而实现国内高集成性航电设备生产技术普及。

总结语

目前全世界航空技术都在不断发展，我国在综合航电技术发展也没有停下脚步，国内综合航电技术发展对国家经济发展的重要性不言而喻。在此，希望本文能够为我国通用飞机综合航电技术发展助力，进一步提升我国航空技术整体水平。

参考文献

[1]黄平. 浅析通用飞机航电系统发展[J].科技资讯.2013，（12）：93-93.

机电一体化综述范文第5篇

关键词：机电一体化技术；发展趋势：应用研究；

中图分类号：TP271+.4文献标识码：A 文章编号：

引言

机电一体化经历了自然产生和发展的过程，20世纪年代70初，经日本科技工作者系统地概括和总结，形成了比较完整的机电一体化概念，越后由于大规模集成电路技术和微型计算机技术的迅速发震，使得机电结合的形式更加灵活活，内容更加丰富，应用更加广泛。我国的机电—体化经过几十年的发展取得了重大进展，主要表现在下面几个方面。

1 机电一体化的内容

1.1机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子等有关技术，使机械、电子有机结合，实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术，主要包括技术原理和使用机电一体化产品（或系统）得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群（族）的总称。

1.2机电一体化系统（产品）由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体，具有满足人的使用要求的最佳功能，机电一体化系统（产品）。主要是指机械系统（或部件）与微电子系统（或部件）相互置换和有机结合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品，有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。

1.3机电一体化工程（ 机械电子工程）是机械工程与电子工程的综合集成，即给定机电一体化系统（或产品）“目的功能”与“规格”后，机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统（产品）中的具体应用。

1.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。

2机电一体化技术的发展方向

由于机电一体化技术是多学科技术交融的技术，因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展，同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。

2．1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，而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法，模拟人类智能，使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力，以求得到更高的控制目标。

2．2模块化

机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事，因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合，那么无论是对资源的节约，还是服务于各行各界，都有着其巨大的作用。

2．3 网络一体化

由于网络的普及，推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术，让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Computer Integrated ApplianceSystem，CIAS)，使人们无论在家里还是在外面，都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此，机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。

2．4微机电化

微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活，在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。

2．5 绿色化

绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。

3机电一体化技术的应用

在人们的日常生活当中，自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的，因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下，接收指令，进行能量转换，从而得到目标输出。电子控制驱动系统框架见图1。

对于精密传动来说，需要在执行元件输出终端进行传动测量，如测量其位置、速度、加速度，同时将所测得的数据反馈给电子控制装置，让其进行比较，进行误差修正控制，最终实现精密传动。电子闭环控制驱动系统框架见图2。

当有多个执行元件，其输出动作规律各不相同时，一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的形式，另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系，可以让它们单独来工作，也可以通过构建PC机上位控制来统一管理。图3为PC机二级管理的多驱动电子闭环控制系统结构框图。若工作联动内容经常变化，就应该构建一个可以直接识别联动输出的软件，将联动输出写入软件当中，让其直接转化为控制程序，这样就能灵活地应对动作输出的需求。图4为装载了位置控制模块的PC机二级管理多驱动电子闭环控制系统结构框图。

上述机电一体化技术的应用，仅论述了如何将传感技术、信息处理技术和驱动技术等技术简单的融合，各部件都是以模块形式搭建的，而模块间的信号传输及所涉及到的接口技术和信息处理技术是其中的重点。所以，在机电一体化技术应用中，以全局最优的观念去设计机电一体化产品，并且解决好每个功能模块信息处理和传输的问题，是能够迅速地利用好机电一体化技术的方法。

结束语

综上所述，机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果，是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。。因此，机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。

参考文献

[1]梁俊彦，李玉翔，林树忠．机电一体化技术的发展及应用[J]．科技资讯．

[2]杨兆伟，刘锦．机电一体化技术的发展趋势与分析[J]．机电产品开发与创新，2007

[3]茵延年，张志伟．机电一体化技术及其发展应用展望．苏州大学学报(工科版)，2004