2022年2022年机械电子系统在我国的现状及发展趋势 .pdf

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1、机械电子系统在我国的现状及发展趋势摘要：我国现在正处于经济快速发展的关键时期，尤其是随着电子信息技术的发展，世界上先进国家的机械制造行业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，虽然我国的机械电子系统发展起步较晚，但是我国的机械电子系统已经在很多的领域得到了应用。机械电子系统在国民经济各领域机电一体化设备以及生产过程自动化中，得到了广泛的应用，对科技的发展起着重大促进作用。关键词：机械电子科学创新智能化随着我国经济的发展以及我国科学技术的进步，我国的机械行业已经步入到了机电一体化的程度了，可以说随着机电一体化的发展，机械动手能力与机电控制能力就会相结合，从而使我国的机械制造行业不断地创新

2、，不断地与先进的技术相结合。1 我国机械电子系统的概念及特征1.1 机械电子系统的概念机械电子系统就是将机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性的系统。机械电子系统是由日本的一位学者提出来的，日本人将它解释为：“机电一体化乃是在机械的主要功能、主要动力和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关的计算机技术有机的结合起来的系统”。而美国机械工程师协会使用“现代机械系统”这一术语来描述“机电一体化”的复杂机械系统，他们的专家组在1984年向国家科学基金会提交的报告中，才明确提出现代机械系统术语的涵义为：“由计算机信息网络协调与控制的、用于完成包括机械

3、力运动和能量流传递等动力学任务的机械和机电部件相互联系的系统”。在我国的机械行业也将机械电子系统称为机电一体化。机电一体化就是一个综合的概念，它包含了技术和产品两个方面的内容。机电一体化技术就是指技术基础、技术原理在内的、使机电一体化产品或系统得到实现、使用和发展得技术。而机电一体化产品是指采用机电一体化技术，产品的机械系统与微电子系统相互置换或有机结合而构成新的系统，且赋予其新的功能和性能的新一代产品。可以说无论从哪个角度说机械电子系统都不是单一的一个技术或系统，而是多个学科、领域组成的多层次的、多种类的系统集成。1.2 机械电子系统的特征1.2.1 机械电子系统控制智能化。现在我国的大部分

4、机械行业都在努力实现机电一体化的方向发展，而且机电一体化的系统具有自动控制、自动检测、自动信息处理以及自动适应的功能，这样就决定了机械行业的机电一体化的发展，因为机电一体化会使机械行业节约成本。1.2.2 整体结构最优化。机械电子系统是具有系统性、综合性、完整性和科学性的技术集合。在实现机械电子系统时，可以从机械电子、硬件和软件等方面去实现同一种功能，从而名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -设计出整体结构最优的系统。用电子装置取代机械装置，简化机械结构，改善操作性能。1.2.3 经济效益最大化。任何产品的的开发研究的最终目的就是求经济的最大化，所谓经济效益就

5、是要从节约成本和产品的最终销售来考虑，而机械电子系统的应用就会使产品的生产成本大大降级，使经济效益得到最大化。2 机械电子系统的发展趋势可以说随着科学技术的进步和我国机械加工业的科学技术的不断创新，我国的机械电子行业的发展趋势将不断地得到发展，具体来说电子机械系统的发展趋势：2.1 性能发展方向2.1.1 机械电子系统的高速、高精度、高效化趋势高性能化就是速度、精度和效率是有机结合。由于机械电子采用了高速CPU 模型实现人类的各种智能行为。可以说在人工智能在电子机械系统建设的当今社会，运用机械电子系统可以充分吸收人工智能、计算机科学、模糊数学等学科，从而使机械产品得到更大的进步。2.2 功能发

6、展方向2.2.1 机械电子系统的科学计算可视化趋势科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。2.2.2 机械电子系统的绿色化趋势机械电子系统的绿色化是指使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。机械电子系统的绿色化就是在产品的

7、设计、制造、使用过程中，杜绝污染环境和危害人类健康的机械产品。2.3 体系结构的发展2.3.1 机械电子的集成化趋势采用高度集成化CPU，RISC 芯片和大规模可编程集成电路 FPGA、EPLD、CPLD 以及专用集成电路ASIC 芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度，应用LED 平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。2.3.2 机械电子的模块化趋势由于机

8、械电子产品的种类和生产厂家过多，利用过去的发展模式很难研制出标准的机械接口、动力接口等机械电子一体的产品，但是使用机电一体化的发展模式就会解决这种问题，因为硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -次的数控系统。2.3.3 机械电子的网络化趋势一方面，由于我国计算机的发展，我国的经济也得到了快速的发展，可以说网络的发展是全球的的经济、生产连成一片，机械电子

9、系统的网络化会使生产出来的产品一旦研制出来就会通过网络畅销到全球，从而加大了产品的销售渠道。另一方面，机床联网可进行远程控制和无人化操作，通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同芯片、RISC 芯片、多 CPU 控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速、高精、高效化已大大得到提高。2.1.2 机械电子系统的实时智能化趋势早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而现在的机械电子系统就是人工智能的试图用计算床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上

10、。2.4 智能化新一代PCNC 数控系统当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC 数控系统已成为可能，智能化新一代PCNC 数控系统将计算机智能技术，网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。3 机械电子系统设计手段机械电子系统设计手段就是人的设计思想借以实现的工具和技术。计算机技术、计算机软件和数据库的发展对设计手段的变革性作用。可以说现在阶段计算机辅助设计成为现代设计的主要手段。它主要包括：3.1 计算机辅助绘图计算机的辅助绘图会大大提高产品的效率，而且用此方

11、法进行绘图也会提高设计效率。3.2 工程分析与计算现代的很多机械生产都要进行很多的计算和综合分析，但是这些复杂的计算用人工计算很难做到，这就需要利用计算机通过电子系统来进行计算。3.3 数据库管理系统数据库是设计数据的集合。利用数据库管理系统可对设计数据快速、有序、合理地查询和控制，从而提高设计的水平和效率。4 结语随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，传统的机械制造外越来越大的竞争压力，降低产品成本、提高服务水平已成为企业培育竞争优势的首选因素，而现代物流模式创新正是能为企业创造上述两项利益的一个新领域。如何选择合理优化的物流模式，在激烈的市场竞争中保持竞争优势和强劲的发展势头，是每一个电

12、子商务企业需要认真解决的问题。企业如何在选择合作伙伴时增加自由选择的弹性，真正实现优势相长，良性互动；如何实现企业与合作伙伴及客户之间的共赢，而不仅仅局限于企业之间的双赢；如何有效降低被动依赖风险，使企业可以不断选择优秀的伙伴形成核心战略联盟体将是物流模式创新的重点。综上所述，我国现有物流模式的种种弊端制约了企业的发展，开展电子商务的我国企业物流模式创名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -新势在必行。参考文献：1 陈修齐.电子商务物流管理.北京:电子工业出版社，2007.2 张晓青.现代物流概论.武汉:武汉理工大学出版社，2005.3 刘萍.电子商务物流.北京:电子工业出版社，2007.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -