机电一体化系统概念设计过程模型分析

王绪鑫

摘要：众所周知，机电一体化是机械电子工程当中是最重要的组成部分，在机电一体化系统当中，将机械工程与现代化技术完美的融合在了一起，二者在相辅相成当中，发挥出了自己的作用，把机械工业当中许多难题有效的解决。因此，本篇文章主要对于机电一体化系统概念设计过程模型进行认真的分析和研究，以做参考。关键词：机电一体化系统;概念设计;过程模型;伴随着我国的社会高速的发展，人们生活水平的不断提高，大众对于自己生活的质量、产品的性能等各方面都提出了更高的要求与希望，通过对于机电一体化技术进行认真的分析和研究，因为它是由多种学科共同融合而成，所以产品设计问题与传统的机械相比较，还比较明显，设计在产品的生命周期当中的比例越来越重，甚至决定着产品的内在和外在的品质。概念设计师进行产品设计过程当中，都本着认真负责的态度。基于此，本文下面主要对于机电一体化系统概念设计过程模型进行进一步的分析与研究。

1、机电一体化系统的主要特点

机电一体化系统将多个学科、多种技术全部融为了一身，其系统的发展对于现代化技术都产生了极大的影响，同时也在紧紧跟着时代发展的脚步，适应着现代科学技术与手段，在智能化与集成化等模式上不断的发展着，现阶段已经有许多的机电一体化系统，能够适应多种模式，也形成系统的发展方向与特点，为机械工业更好是发展提供了源源不断的助力。

2、机电一体化系统概念设计的主要特点分析

（1）组成特点

首先，通過对于机电一体化系统进行认真的分析和研究，其主要的内容是将计算机作为的基础，之后进行信息处理与控制，最终的目的是为了让机器运动和动作真正的实现。

其次，通过将完成工艺动作过程作为出发点，对其进行认真的分析和研究，机电一体化系统可细致的分为执行机构子系统、传感检测子系统等。 最后，机电一体化系统当中的机构子系统，它有着特殊性，同时它又是一个可以把驱动元件和执行件融为一体的机构，由此可以看出，它的包含性，而且这种机构最大的优势与特点就是可控性。

（2）机电一体化系统概念设计

通过对于概念设计进行认真的分析和研究，发现其非常的复杂，而且富有内涵，它会严格按照产品的生命周期当中所提出的各个要求，不断地对于产品的功能进行革新以及对于产品的子功能结构进行科学的设计。机电一体化系统概念设计作为概念设计当中的一个部分，紧紧跟随概念设计的总体思路，是因为机电一体化系统是机电一体化技术，同样也是现代控制理论和传感检测技术融为一体的结果，所以机电一体化系统设计的概念与传统特点的机电设计概念之间有着很大的不同与差异，例如，其一：创新性。创新可以说是概念设计当中的重点与核心内容，这里所说的创新并不是简单的内容，而是具有多层次特点的创新，例如：对于结构进行创新、工作原理进行创新等等;其二：多目标性。在进行设计的过程当中，会受到许多因素的影响和束缚，其中主要包括专业技术、科学水平等各方面，同时也包含着生产厂家所提出来的不同要求与条件，影响与限制共同构成了一组边界条件，对于专业设计师的构想产生了束缚，所以只有将这些不同的要求全部满足之后，才能够得到进一步的设计;其三：多解性。通过对于概念设计进行认真的分析，发现其还应具有多样性的特点，不同的功能定义和功能分解会产生完全不同的设计方法与思路，之后在功能载体的设计上面，出现不同的解决方案;其四：层次性特点。概念设计是会从传统的抽象型慢慢的向着信息计划在转变的主要过程，概念设计在功能层和载体结构层都可以完成由功能层向着结构层所映射。

3、机电一体化系统概念设计的过程模型分析

在机电一体化系统概念设计的过程当中，需要严格的执行机构的运动方案设计，并且需要对于信息检测和信息处理进行关注与重视，因为这两项是完成主功能的保证和基础。首先，在机电一体化系统概念设计过程，会从功能层面向着结构层面所发展，进行上层设计的过程，最终的目的是为了确保此商品能够达到某种功能。对于机电一体化系统来说，实际的功能就是一定的工艺动作要求，通过工艺动作的分解和有序的执行，能够将功能载体得到，最后通过系统的汇集、集成 、建模、仿真等各项程序，最终完成概念设计的整个过程。

其次，因为功能具有多义性，所以功能到结构的映射过程当中非常的困难，这时二者之间需要加入行为层。同时，在模型设计过程当中，因为具有程式化的特点，所以无论是功能还是行为等，皆有程序化，在任何一个层面上进行修改，都对应着不同层次的创新，这样的情况与设计的真实过程是相同的，也非常适合于计算机的实现。

最后，机电一体化系统是机与电完美融合的成果，但是在结合的过程当中，又具有复杂性的特点，系统集成成为了模型当中最重要的组成部分之一，所以将计算机辅助作为了基础，机电一体化概念设计与一般的CAD系统之间有着很大的不同与差异，它主要是将许许多多的知识作为了基础和依托，是基于知识的设计推理主要过程，所以在设计模型的过程当中，需要将功能知识库工作、工艺动作构思、知识库完美的融入进去。图1 是机电一体化系统概念设计过程模型。

结束语：

综上所述，通过对于机电一体化系统概念设计过程模型进行认真的分析和研究，发现它是对概念设计进行了深入的表达和理解，同时它可也可以对于机电一体化系统的产生打下良好的基础，科学、合理的利用计算机，对于机电一体化系统的概念设计进行有效的帮助与支持，让机电一体化系统的概念设计不断的进行升级。

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