机电一体化设计在实践中的应用

时间：2020-12-29 18:43:29 机电一体化毕业论文我要投稿

机电一体化设计在实践中的应用

　　机电一体化设计在实践中的应用,随着社会的发展，机电一体化这一专业越来越受到我们的重视，下面小编就为大家推荐一篇机电一体化应用的论文，欢迎大家阅读哦!

机电一体化设计在实践中的应用

　　【摘要】机电一体化的设计是一个自上而下的过程，为了实现机电系统的合理集成，就必须保证系统功能和性能指标在子系统中是合理分配的。本文以机电一体化的技术发展为背景，对其在实践中的设计进行了分析，首先分析了机电一体化产品的特点，重点研究了设计中的关键技术，最后给出了实际的设计方法，以期给相关人员参考。

　　【关键词】机电一体化;产品;设计方法

　　引言

　　机电一体化的概念起始于上世纪70年代，发展到今天已经有40多年的历史了，其技术也在不断的发展和丰富。尤其是近年来，科学技术日新月异，人们对于机电一体化的设计有了更高的要求，要求柔性设计，工作可靠，性能好等。传感技术、网络技术、控制技术等为机电一体化的发展提供了技术支出，各种技术交叉运用于机电一体化中，使其成为了一门新型的学科技术，涉及到：机械设计、机械制造、信息处理、伺服和接口技术等等。

　　1 机电一体化产品特点

　　分析机电一体化产品的特点，主要有以下几点：

　　(1)机械系统。在机电一体化中，机械系统的组成包括：机身、框架、机械传动以及联接等。它是产品功能实现的基础，因此对机械结构具有较高的要求;其结构、材料以及工艺加工等都必须满足产品高效、可靠、节能等的要求。

　　(2)动力系统。该系统的主要功能是提供能量和功能给机电一体化产品，驱动相应的执行机构工作，从而完成主功能。动力系统的动力源包括：电动力源、液动力源以及气动力源等。

　　(3)传感与检测系统。在该系统中，传感器的'主要作用是将外部或自身的参数转换为能够进行测定的物理量，通过相应的检测系统，实现对这些物理量的测定，从而提供各类信息给机电一体化产品。通常情况下，传感器和检测系统的主要功能是由测量仪器来实现的，要求其具有体积小、安装方便、具有较高检测精度等特点。

　　(4)信息处理及控制系统。该系统主要用于接收传感和检测系统所反馈的信息;同时对这些信息进行处理、运算以及决策等，最终实现控制功能。信息处理和控制系统的组成主要包括：计算机软件、计算机硬件以及接口等。

　　(5)执行机构。在控制信息的作用下，执行机构可以完成相应的动作，从而实现主功能。执行机构中的运动部件通常采用的是机械、电液以及气动等机构。在实现产品饿目的功能中，执行机构是最直接的执行者，它是最为重要的组成部分。

　　2 机电一体化设计概述

　　从现代设计方法的角度入手分析机电一体化设计，所谓“设计”，它是指一个信息系统，将需求设计为输入，设计结果则为输出;在工程设计中，根据相关的科学技术原理，内存能够创造性的将人们的需求转为具有相应功能的具体产品;并且，还提出了具体的实现方案。从系统工程的角度来看，设计属于一个三位系统，由：时间、逻辑以及方法组成，图1给出了三维系统图示。其中，时间维描述的是设计目标流程，它是按照时间进行排列的;逻辑维是指相应的逻辑步骤，它主用于解决问题;在设计工作流程中，逻辑维需要在每一个阶段之内完成工作内容以及思维程序;最后是方法维，它主要是指在设计过程中，思维方法、工作方法及其相关的领域知识。

　　3 机电一体化设计方法

　　3.1 设计可行性研究

　　在机电一体化产品的可行性研究中，是通过实际的调查与研究，对市场需求进行分析，掌握最新信息，进行可行性论证，初步规划产品设计的基本方案，主要内容包括：投资总额的预测、各组成部件的价格预测、产品性能的价格预测以及经济评价等等。

　　3.2 基本设计

　　在基本设计阶段，首先需要提出相应的技术，其内容包括：硬件技术、软件技术等;前者又包括：产品的结构元件、产品的控制元件等;后者又包括：操作系统、控制系统等。在设计整个系统的过程中，尽可能的多给出几种方案，从中找到一种最优的方案。

　　3.3 详细设计

　　完成基本设计之后，需要进行详细的设计，在此过程中包括以下主要内容：业务分工、程序设计、工艺设计、操作系统设计、总体设计、外围设备设计、控制系统设计以及安全保护设计等。在设计开发性的产品过程中，要对产品的性能指标参数进行拟定，进行必要的计算，找到所用的设备，实现对机构设计和运行性能等的设计。

　　3.4 实际运行试验

　　最后是实际运行试验阶段，在此阶段中，主要的工作包括：检验产品的工作性能，进行产品性能的评价以及改进。进行产品工作性能检验的主要目的是测定生产周期以及生产率，分析故障，对故障的时间、原因等进行考察;改进的主要目的是进行产品问题的改进，提高产品的性能。对产品性能进行评价主要是从两个方面进行的：技术评价、经济评价。

　　总之，在进行机电一体化产品的设计中，要注意质量、成本、市场与可行性之间的关系，要把握好长期与短期发展之间的关系。

　　4 结语

　　作为一种复合技术，机电一体化的设计需要多个部门的相互配合和支持，共同设计才能得到较好的结果。在具体设计过程中，不仅需要深入了解机电一体化中各项技术，还应该重视系统工程的概念。本文以机电一体化的技术发展为背景，对其在实践中的设计进行了分析。在未来，应该注重技术融合和结合，共同实现机电一体化系统的发展。

　　参考文献：

　　[1]丁子华.新时期多功能通信网络的设计与应用[J].工业科技研究，2009(12).

　　[2]林仁宝.机电一体化控制系统的设计与应用[J].中国科技信息，2011(11).

　　[3]陈周峰.基于微型计算机控制系统的机电作业模式[J].机电一体化，2011(12).

　　[4]赵松年.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

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