机电一体化技术的应用和发展的实践思考

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引言

当前社会经济快速成长的背景下,以微电子技术以及超大规模集成电路技术为代表的电子科学技术得到了非常显著的进步,机电一体化技术也进一步成熟,在工业等各行业领域生产过程中应用广泛,有关机电一体化控制效果的要求也相应的更为具体。由于多数工业对象以及工业生产过程均具有时变性、非线性、层次性、多因素性、以及变结构性等不确定性特点,因此在对象控制的过程中难以建立精确可靠的数学模型,虽然一些复杂对象数学模型的导出已经变得可行,但由于模型算法复杂且不利于设计,因而在实际控制中效果难以得到保障。近年来,随着智能化控制技术的发展与完善,有关智能控制技术在机电一体化系统中的应用也成为了业内人士研究的重点,智能控制技术的重要性已经不单单体现在智能机器人、数控机床的应用,更在整个机电一体化系统中扮演着非常重要的角色。

一、机电一体化系统概述

机电一体化即宏观意义上的机械电子学,是多种机械电子技能综合较差的学科,是对各行业领域所涉及到机电技术的归纳与整合,本学科所涉及到的技术包括信息技能、微电子技能、机械技能、信息改换技能、传感器技能以及电工电子技能等在内。

具体而言,机电一体化系统的主要特点可以归纳为以下两个方面：(1)综合性。机电一体化系统的核心理论为信息理论、系统理论以及控制理论,基于上述核心理论所构成的复合型技术即机电一体化系统。本系统支持实现的功能包括控制、检测、管理以及机械等在内。具体而言,机电一体化系统综合了对机械技术以及微处理技术的应用；(2)智能性。隨着机电一体化系统的发展与完善,机械处理的表象发生了非常巨大的改变。借助于微处理技术的应用,系统传统控制方式发生转变,控制精度明显提升。作为机电一体化系统结构的主要构成部分,仪表以及传感器等关键装置系统参数设置与调整均在很大程度上与机电一体化系统技术的应用密切相关。通过机电一体化系统所配置传感器以及信号发射装置对数据信息的采集,在智能化技术辅助下将数据反馈至中央处理器单元,从而支持机电一体化系统中一系列控制功能的实现；

二、工业生产中的机电一体化技术分析

(一)监督控制作用。机电一体化化技术整合更更加完善的监控体系,并成为机电一体化系统中的关键组成部分,它将对工程机械的发动机、工作装置、传动系统、制动系统等关键部位进行实时有效监控,保证系统能够安全、稳定运行,一旦在机械工作环节出现问题,电子监控系统就会及时做出反应,并触发报警功能,找到故障点,从而有效的减少事故的发生,保障企业安全生产。与此同时,电子监控系统还能优化系統功能,对于系统能的故障起一定修复作用,若问题严重,将及时反馈给相关技术人员,并提供相关故障数据,方便工作人员及时的检修和排除故障,这样不仅很大程度上提高了企业的生产效率,还能够有效保障生产环境的安全,降低了企业不必要的经济损失。

(二)促进生产、节能降耗。柴油机在工业生产中有着大量的应用,不过这些年柴油机的发展一直面临着一些问题,比如说传统的柴油机能源利用率低,这样很大程度上影响了企业的生产,还额外增加了成本,为了有效改进这一问题,如今在柴油机中就加入了电控系统,它能够充分有效的发挥出柴油机的输出功率,促进柴油充分燃烧,减少资源的浪费,并且还能有效减少污染物的排出,保护自然环境。在传统型的柴油机中采用电子控制技术,其主要目的是电控系统可以对柴油机的内部负荷状况进行有效监控,根据不同反应状态采取相应来自动调节柴油机的油门,这样来让柴油机的能源利用率最大化。就比如说这个例子：由日本小松公司生产的挖掘机就采用了当下新型的节能控制器(OLLS系统),它不仅提高了柴油机的整体性能,得益于节能控制器的作用,其能源消耗也同比下降了燃气可节23能源%,并且同时机械的使用功率的利用率可达到98%之高。

三、机电一体化技术的发展探究

(一)智能化。就目前来看,工业的生产也将逐步被智能机械所替代,而今后的产品也将朝着智能化方向迈进,越来越多的产品在以后也将应用机电一体化的“全息”特性,就比如说,如今越来越多以智能化为口号的家用电器出现,比如说智能化电视、智能化空调等,它们将模拟人类智慧,让这些产品具备初步的逻辑判断功能,还能自主选择分析,这样很大程度上提高了生产效率,让目标更加明确,而这都主要受益于模糊技术、信息技术的发展。尤其是工业机械生产领域。

(二)模块化。如今社会的发展,越来越多的模块化产品出现,这不仅很大程度上提高了生产的效率,也让产品的功能属性更加完善,不过模块化是一项重要而艰巨的工程。需要配合众多厂家,并制定统一化的机械兼容标准,从而实现模块功能的统一,所以模块化技术在如今还仍处于初期阶段,还有很大的提升空间,就比如说在生产的集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,它们都有图像处理、识别和测距等功能,其也是模块化的典型。模块化技术的应用可利用相关标准迅速开发出适配的功能模块,提高企业生产效率。不过当前模块化技术还面临众多问题,比如模块化标准的统一、相关技术的完善等都需要克服。

结束语

综上所述不难发现,机电一体化技术很大程度上推进了工业化的发展,并且提高了企业的生产效率,在很多领域都涉及到机电一体化技术,未来机电一体化技术必将成为各个领域的焦点,为我国工业、科技、军事等领域带来新的发展方向。