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機電一體化重點范文第1篇

【關鍵詞】機電一體化 電機控制 相關討論

眾所周知，隨著科學技術的不斷發(fā)展以及現代先進生產加工技術的不斷完善，相關執(zhí)行機構的重要性不言而喻，因為執(zhí)行機構在自動控制系統(tǒng)工作中起著至關重要的作用。但是當前我國國產大流量電動執(zhí)行機構無論是在相關控制手段上還是在機械傳動機構上都出現明顯落后和偏多的情況，同時電動執(zhí)行機構中其結構相對復雜且其可靠性能也相對較低。本文針對執(zhí)行機構發(fā)展的相關缺陷和不足，對如何采用機電一體化技術將閥門和控制器進行有機融合進行深度探究。

一、機電一體化發(fā)展歷程與現代化技術發(fā)展趨勢

從始初的數控機床逐漸演變?yōu)槲㈦娮蛹夹g機電一體化并在基礎上沿用了可編程控制器，同時電力電子的出現也會機電一體化的發(fā)展奠定了重要基礎。還需要強調的是，現代機電一體化技術主要是由激光技術和信息技術以及相應的模糊技術共同構成，其無論是在運轉效率上還是在工作質量上都有著較大進步。

微控制器在生產數字化機電產品中起著重要作用，數控機床施工和機器人施工都是數字化機電一體生產中的重要表現形式，與此同時，隨著科學技術的飛速發(fā)展和計算機系統(tǒng)的廣泛應用，虛擬設計技術以及集成制造技術都是數字化機電一體應用中的重點環(huán)節(jié)。其優(yōu)點一般具有軟件可靠性、軟件可維護性和軟件自行診斷性以及軟件高可靠性等。新型數字化技術的出現在一定程度上使遠程操作遠程診斷和遠程修復成為可能。

智能化就是要求在進行機電產品生產的過程中其產品又有一定的智能特性，并使相關產品能夠獨立進行邏輯思考和自主決策。CNC中的人機對話功能就是機電產品智能化的的一種重要表現形式，其會在設置智能工藝數據庫的同時使產品使用和產品操作以及產品維護帶來較大便利。需要強調的是，模糊控制技術、灰色理論技術、神經網絡技術和小波理論技術以及混沌分岔技術都是機電一體化產品智能化的幾種體現，并在此基礎上為機電一體化技術的發(fā)展奠定了有力基礎。

因為生產機電一體化產品的商家和種類相對較多，那么在進行研制機械接口和研制動力接口以及開發(fā)環(huán)境接口的過程中就會產生一定的困難，具有集減速變頻調的動力驅動單元以及需要進行視覺信息處理和圖像信息識別等工作就是其中廠商研制開發(fā)機電一體化產品中的典型實例。

二、硬件控制與相關工作原理分析

（一）機電一體化智能執(zhí)行機構主要分為智能控制部分以及智能執(zhí)行驅動部分兩種，而我們通常所說的控制部分主要包括單片機、IPM逆變器、輸入輸出通道和整流模塊以及報警電路等，而智能執(zhí)行驅動部分主要是由三相伺報電機結構以及位置傳感器結構二者共同構成。

（二）被檢測逆變模塊中的電壓位置信號以及三相輸出電流會被相關程序轉換，并在此過程中傳送相應單片機上。而單片機則是用過8255控制PWM波發(fā)生器的，通過其中的光電耦合被逆變模塊IPM所應用，這樣就在一定程度上實現了閥位控制工作以及電機變頻調速工作等。需要注意的是，在逆變模塊進行正常工作的過程中，380V電源調整模式會將其所需直流電壓信號進行全橋整流。

（三）雙環(huán)控制技術是進行機電一體化電機控制工作中的主要技術，其內環(huán)和外環(huán)分別為速度環(huán)和位置環(huán)。我們需要了解的是，速度環(huán)的主要工作任務是將基礎速度與設定速度進行相互比較，之后通過對PWM波發(fā)生器的載波頻率的變換實現機電一體化電機自動轉速調節(jié)，此時的速度調節(jié)器是以模糊神經網絡控制算法為主要計算手段的。而外環(huán)中的相應速度設定則主要是根據其當前所處位置來完成并在此基礎上形成內環(huán)設定值的。因為流量閥減速和流量閥勻速以及流量閥加速是其機構運行中的三個主要運行階段，此時每個階段中的運行時間和運行加速度以及特定位置特定運行的頻率也有所不同，速度給定發(fā)生器的主要工作原理就是當實際閥位與相關給定閥位不等時，其會以恒定加速度為主要加速手段，此時的減速點會根據相關閥位值和閥位給定值以及當前速度這三者的大小來進行計算并得出具體數值。

（四）閥門柔性開關以及閥位極限位置判定是我們在執(zhí)行機構是所要考慮的兩項主要技術因素，閥門柔性開關的主要功能是當閥門開關的過程中保證閥門不受損傷，正確的做法是，我們應該運用微處理器對變頻器輸出電壓和變頻器輸出電流進行相對精準的計算，并在計算的過程中得出輸出力矩，在得出力矩信息后自動調節(jié)速度以防止閥門撞擊。閥門全開位置以及閥門全關位置就是閥門的極限位置，傳統(tǒng)執(zhí)行機構中閥位監(jiān)測在監(jiān)測的過程中容易出現閥門松動，我們應該運用單片機將兩次監(jiān)測信號進行具體對比，并在確認已達到正確閥門極限位置的同時切斷異步供電電源。

三、結束語

綜上所訴，機電一體化中的電機控制是當下我們要亟待解決的問題，正確的做法是要根據機電一體化技術的技術發(fā)展現狀和技術應用現狀作為分析基礎，之后進行對新型電動執(zhí)行機構的相應合理方案進行較為科學的制定。本文針對執(zhí)行機構發(fā)展的相關缺陷和不足，對如何采用機電一體化技術將閥門和控制器進行有機融合進行深度探究，希望為我國機電行業(yè)的發(fā)展貢獻出一份力量。

參考文獻：

[1]李曉華，尹項根，陳德樹.中小型電動機綜合保護[J].電力自動化設備2000（5）

機電一體化重點范文第2篇

【關鍵詞】機電一體化；汽車；應用

計算機尤其是微型計算機在20世紀80年代被廣泛的應用在機械生產控制中，將機電有效的結合在一起，逐漸發(fā)展為一種一體化技術。機電一體化技術的廣泛應用，對機械行業(yè)產生了十分明顯的經濟效益，提升了生產效率，同時增強了產品的質量功能，有效減少了材料能源的耗損。提高了企業(yè)在行業(yè)中的整體競爭能力。

一、機電一體化技術的基本內容

機電一體化技術的重要出發(fā)點是工程系統(tǒng)，結合電子機械等相關技術，充分實現最優(yōu)化的系統(tǒng)或者產品的技術綜合。機電一體化技術是指將技術相關原理在機電一體化系統(tǒng)中充分的應用與發(fā)展。機電一體化技術也可以被看作是技術群的綜合名稱。機電一體化產品系統(tǒng)通過具有若干個特殊功能的電子機械要素共同組成的有機體，能夠充分符合人的最佳使用要求，同時也是機械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)的有機置換和結合，進一步對新的產品賦予全新的性能，擁有優(yōu)良的人機合作關系。機電一體化系統(tǒng)工程集成綜合了機械與電子工程，也就是提供機電一體化系統(tǒng)的規(guī)格與功能，技術工作人員應用機電一體化技術對整個體系過程實施必要的制造與設計。機電一體化的重要思想是設計系統(tǒng)原理與集成綜合技術。工程系統(tǒng)、信息控制理論屬于機電一體化的技術方法論。在某種意義上分析，機電一體化思想可以稱之為一體化的思想。

二、機電一體化技術特點

(一)機電一體化技術具有極高的安全性

機電一體化的相關產品具有的功能包括自動化監(jiān)控、警報、自動化診斷、自動化保護等性能。在工作整體過程中，當電力出現過載、過流等一系列故障時，能夠采用自動化的保護方法，盡量防止與減少人員與機械設備發(fā)生事故，明顯提升了使用設備的安全性能。

(二)機電一體化技術具有較高的生產能力

機電一體化的產品大部分都具有自動信息處理與控制的能力，其檢測控制的靈敏性、精敏度以及應用范圍都產生了極大程度提升，利用自動控制系統(tǒng)能夠更加準確的保障機械機構的執(zhí)行情況按照設計的具體要求完成既定的操作，保證工作獲得最好的質量和產品的合格效率。與此同時，因為機電一體化的產品已經充分實現了自動化控制，有效提升了生產的能力。

(三)機電一體化技術提升了使用功能

機電一體化技術通常利用控制程序與數字化完成現實，操作手柄與按鈕數量的逐漸減少，促使操作過程逐漸簡單化并且十分便捷。機電一體化技術操作程序按照預先設定的過程逐漸通過電子操作系統(tǒng)完成實現，系統(tǒng)可以對全部操作反復實現。機電一體化高級產品能夠利用被控制對象具備的數學相關模型以及外界變化的參數自動隨機尋找最理想的工作方式，充分實現最優(yōu)化自動操作。

(四)廣泛的適用范圍

機電一體化產品已經超出了相關產品的單項技術功能的控制，擁有復合功能技術，極大程度上提升了產品自身的自動化功能與水平。機電一體化產品通常具備一定的自動補償功能、自動監(jiān)控功能、自動保護功能以及智能化等，能夠在不同領域場合的應用，符合客戶提出的更強的應變需求。

三、汽車機電一體化技術的發(fā)展

機電一體化技術在汽車行業(yè)的應用初級階段。這個階段主要發(fā)生的時間是在上世紀60年代到70年代，這段發(fā)展時間重點是利用電子機電技術對部分汽車機械功能實施有效的改善，機電一體化技術此階段在汽車上最典型的應用就是電子控制噴射燃油。上世紀70年代到90年代是汽車機電一體化技術應用發(fā)展時期。在這個階段中發(fā)生的制造設計，重點是利用機電一體化進行集成大規(guī)模電路應用，集成大規(guī)模電路的有效運用能夠及時解決自動控制機械設備的各類問題，對于提升汽車運行過程中的可靠功能發(fā)揮了關鍵作用。上世紀90年代至今是汽車機電一體化技術應用的成熟發(fā)展階段。在這個階段中制造設計的汽車，伴隨著逐漸發(fā)展興起的微點機電一體化技術，推動了汽車機電一體化技術的日漸成熟，在這個時間內應當尤其重視整體機電一體化技術的設計，再結合網絡計算機與技術信息在制造生產汽車行業(yè)中的大范圍運用，使得汽車更加的智能自動化。

四、機電一體化技術在汽車上的應用

汽車的電子化開始于電源系統(tǒng)。從前的發(fā)電機都屬于直流類型發(fā)電機，之后被硅二級管與交流發(fā)電機共同結合所替代，能夠有效提升充電效率的可靠性能。從此以后，調整之后的電壓也從電路固體調節(jié)器替代了電壓機械式調節(jié)器，進一步在點火發(fā)電機上的配電設備上也從凸輪機械式開關轉變?yōu)榫w管功率。

(一)微機控制發(fā)電機體系

控制發(fā)電機單元的中心是利用微處理器或是專門設計的發(fā)動機集成大規(guī)模電路。通過各個傳感器接收電壓模擬信號以及從輸出軸發(fā)動機獲得的脈沖信息全部傳輸至控制發(fā)動機單元。信號模擬利用數字模擬直接轉變?yōu)樾盘枖底帧⑦@些信息作為重要基礎，在控制發(fā)動機單元中對燃料空氣比例、點火具體時間、循環(huán)排氣效率實施最好的計算，將最終的計算結果當做噴射閥燃料控制與點火設備的驅動信息進行輸出，用來對空氣與燃料質量之間的比例實施控制。當燃料空氣比例增加時，燃料十分稀薄，點火非常困難。相反，當燃料空氣比例減少時，因為缺乏充足的氧氣，在氣體排放過程中缺乏充足的燃燒的一氧化碳增加的含量。所以，將燃料控制比例很好的在最佳情況下實施控制，對于各種發(fā)動機運動保持正常負荷是非常關鍵的。

(二)汽車激光測距雷達系統(tǒng)

汽車防按控制系統(tǒng)與激光單片機的有效組合，能夠在行駛正常速度下或者是倒車減速時對前后方距離范圍內檢測是否存在障礙物體，并且在關鍵時間組織報警，進一步有效阻止發(fā)生的交通事故。這個系統(tǒng)重點通過計算機對車間距離的處理器、雷達測距、前后汽車狀況等進行控制。

在汽車格柵前部安裝測距激光雷達。通過光學天線發(fā)射的光束遭遇了前方的障礙物之后，出現了散射的后方信號，同時被光學天線進行了接收，并且調節(jié)出方位距離信息。利用中央處理設備分析持續(xù)輸出的方位距離信息，能夠準確判斷出物體是否在前面運動，計算出相應的汽車間距和速度，并且判斷它能否與本車進行必要的接觸，進一步決定汽車行駛的安全速度。當出現危險情況時，系統(tǒng)與警報裝置接觸，發(fā)送警報信號。

(三)自動變速器的電子監(jiān)控

自動化變速器的重要作用是為了其損耗功率的降低，提升傳遞動力系統(tǒng)的有效功率，增加了變速裝置的檔數，有利于汽車最佳行駛的速度比例，充分實現了汽車的安全、舒適功能。發(fā)動機具體工作情況需要利用傳感器實施檢測，接收的數據信息將被電子監(jiān)控裝置輸入且處理，并且安裝換擋具體信息，開關的程序以及開關自動跳合有關信息，通過選擇的電子監(jiān)控設備符合最佳行駛條件的信息檔次，成功被轉變?yōu)殡娨涸?zhí)行的變量液壓對換擋實施控制。使用自動變起器對電路實施監(jiān)測可以有效的對電子監(jiān)控設施進行自檢監(jiān)測，也就是在行駛之前監(jiān)測所有的電路。假如汽車發(fā)動之后，報警燈處于熄滅情況，表明其具備了正常的功能。相反，假如系統(tǒng)出現了故障，自動化變速器表現為非電控狀態(tài)，這時，電子監(jiān)控雖然已經失去了優(yōu)化性能，可是變速器能夠持續(xù)工作。

(四)制動系統(tǒng)

為了能夠令汽車在行駛的整體過程中憑借適合的減速速度降低直行車速停車，確保了行駛的可靠、安全性能，汽車上全部裝置了制動行車設備。最先僅在汽車后輪上安裝制動設備，可是伴隨著不斷提升汽車速度與質量，簡單依靠后輪缺乏制動來提升充足的制動能力，這樣才會促使汽車前輪上安裝制動設備。人們一般對制動發(fā)生時出現的動態(tài)軸荷轉移、前輪重量增加以及后輪重量減輕的認知，后輪發(fā)生抱死更加容易出現汽車失去控制方向的能力，同時還要逐漸開發(fā)對汽車后輪制動產生限制效果的設備，也就是汽車抱死制動裝備。其重要的功能就是制動輪可感知的每一個瞬間產生的運動行為，并且按照這種運動情況對應的調節(jié)制動裝備具有的大小動力鉅，防止汽車輪出現抱死現象。其中ABS系統(tǒng)在汽車上應用是最為顯著的電子監(jiān)控技術，利用制動設備對方向穩(wěn)定性的維持以及對制動距離的縮減，能夠有效提升了汽車行駛的安全性。

機電一體化重點范文第3篇

關鍵詞： 機電一體化技術；煤礦；應用；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TH-39文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2012）0110129－01

0 前言

機電一體化技術就是機械、計算機、信息處理和自動控制技術綜合運用的復合技術，是微電子技術向傳統(tǒng)機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。機電一體化技術順應了當今科學技術發(fā)展的規(guī)律，示了強大的生命力。由于煤炭生產是將數百、數千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面，因此需采用大量的機電設備才能實現這一目標，而機電一體化煤礦產品則是實現高產高效的最好選擇。機電一體化將機械與電子技術融為一體，使物流、能流、信息流融為一體。

1 機電一體化在煤礦中的應用

在煤炭行業(yè)中，如西方國家發(fā)展了連續(xù)采煤機，采用一種介于房柱式和長壁式體系之間的一種短壁式的開采模式進行開采，該方法的特點是液壓支架是不能自行的。隨后發(fā)展了一種可移動的支架（1979年），它是在錨桿鉆機基礎上改裝而成。隨后將長壁式回采工作面支撐掩護式支架架型移植到行走支架上，又發(fā)展了履帶式的行走支架，目前國際上應用的履帶行走支架均屬此類產品。我國的煤炭行業(yè)隨著長期的大規(guī)模的粗放開采，原始的開采方式已不再適合國家對能源的需求。特別是大量的礦井邊角煤、殘留煤、“三下”煤及大量被掠奪式開采破壞的煤炭資源的回收越來越緊迫。急需發(fā)展適合該類資源回收的采掘設備。

1.1 礦井安全生產監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。礦井安全生產監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。我國監(jiān)測監(jiān)控技術應用較晚，20世紀80年代初，先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200），在部分煤礦中應用；在引進的同時，通過消化、吸收并結合我國煤礦的實際情況，研制出KJ2，KJ4等系統(tǒng)并通過了鑒定。

20世紀90年代以來，我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統(tǒng)等，它們的主要特點是：測控分站的智能化水平高；具有網絡連接功能；系統(tǒng)軟件采用了Windows操縱系統(tǒng)。同時，在“以風定產，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關條款指導下，劃定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯凸起礦井必需裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產廠家如雨后春筍般的不斷掘起，為各煤礦提供了更多的選擇機會，且促進了各廠家在市場競爭前提下不斷優(yōu)化產品質量和服務意識。經過多年的實踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產和治理發(fā)揮了十分重要的作用。對國產煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設備的現場應用效果進行綜合評價，煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4，KJ2000等系統(tǒng)代表了我國煤礦監(jiān)測 監(jiān)控系統(tǒng)的現有技術水平。

1.2 礦井提升機中的應用。礦井提升機是一種實現機電一體化較好的礦山大型設備，全數字化，交、直流提升機。特別是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一個整體，大大簡化了機械結構，是典型的機電一體化設備，充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數字提升機高度可靠，具有可重復性故障尋址、完整的診斷舉措措施和自診斷功能，以及簡樸而快速的通訊功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡樸，互相兼容，零備件少；可以利便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。國產全數字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化直流提升機的核心部件ASCS是由雙CPU構成的計算機系統(tǒng)。除此之外，我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。提升機因為采用了計算機技術，其安全保護系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點是：采用兩臺計算機裝置，每臺都有自己獨立的檢測、傳感裝置和數據處理系統(tǒng)。這兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現直接檢測和間接檢測容器位置相結合的方式，兩者進行比較、校正，實現行程自動控制。計算機對安全回路、制動回路、電源和驅動回路進行實時檢測，實現故障記憶，極大地提高了提升機的安全性能。

1.3 井下帶式輸送機中的應用。大型綜采設備的使用，極大地帶了帶式輸送機的技術水平的發(fā)展，大功率、長間隔帶式輸送機的樞紐技術研究和新產品的研發(fā)也取得了很大的提高。如大傾角長間隔帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等，并對帶式輸送機的樞紐技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發(fā)，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動系統(tǒng)采用調速型液力耦合器和行星齒輪減速器，我國已自行生產制造了多種類型的帶式輸送機。

2 煤礦機電一體化技術應用的發(fā)展趨

我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點。這些設備在煤炭生產中的廣泛應用，不僅減輕了操作人員的勞動強度，而且極大地提高了煤礦的生產水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經濟效益和社會效益。但是，我國的煤礦機電一體化技術與發(fā)達國家相比，還有一定的差距，因此還有很多的工作需要繼續(xù)研究，未來應該開發(fā)有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術，研究具有自主知識產權的核心裝置；增加產品的通信功能，以適應綜合自動化的需要；開發(fā)以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監(jiān)測以及微處理器、計算機和專家系統(tǒng)的應用等；煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術今后研究的重點之一。

3 結束語

近年來，隨著微電子技術、計算機技術、軟件技術、傳感器技術和自動化技術的飛快發(fā)展，信息流成為機電一體化的主要特色。其產品實現自動化、數字化、智能化，在性能和功能方面均實現了質的飛躍。

因此，機電一體化技術是企業(yè)信息化的重要支撐技術，是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力，為實現高效、安全、潔凈、結構優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產打下了扎實的基礎。

機電一體化重點范文第4篇

關鍵詞：機電一體化；傳感器；應用

中圖分類號：TH39文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.031

機電一體化涉及到機械制造、自動控制等多種技術，而傳感器技術是其實現自動化控制的重要一環(huán)，它的技術高低對系統(tǒng)的功能起著影響和決定作用。

1傳感器技術的意義

機電一體化系統(tǒng)中最核心的部件就是傳感器，同樣的傳感器技術也是系統(tǒng)的關鍵技術。傳感器能夠獲取被測物體的相關信息，并對系統(tǒng)進行傳輸，為系統(tǒng)的決策和控制效率的提升提供技術保障。機電一體化系統(tǒng)中測量部分是由電路和傳感器等部分組成，主要是對待測對象的信息采集和收納，再給系統(tǒng)的控制提供參數等數據的決策參考，保證系統(tǒng)的有效控制。傳感器在測量部分中能夠提高收集參數的準確率和數據獲取的速度，有利于測量模塊更高效準確地為系統(tǒng)提供科學準確運行的信息，也能夠使系統(tǒng)進行自動化檢測。

2傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的運用

傳感器技術所涉及的范圍非常廣泛，主要是利用物理特性將非電量轉換為電量，能夠使機電一體化系統(tǒng)達到更高的自動化水平和準確度[1]。

2.1汽車行業(yè)的傳感器技術運用

在汽車生產中使用傳感器技術是實現汽車自動化控制的關鍵，尤其是近些年車用電子裝置的增加，如娛樂裝置、防抱死系統(tǒng)等，都需要傳感器技術。汽車機電一體化系統(tǒng)是用電子自動化控制代替機械式控制，這就要求汽車的整體都要覆蓋檢測控制裝置，如底盤控制用傳感器、發(fā)動機控制傳感器等。

汽車傳感器要求具有適應性強、抗干擾和穩(wěn)定可靠性強的特點，隨著新型傳感器技術的應用，汽車的性能也得到了提高，如可以減少汽車的耗油量、降低尾氣排放量，并為使用者提供更人性化的安全穩(wěn)定服務。以汽車發(fā)動機部分為例，這一部分的傳感器是眾多傳感器的中心，其包括溫度、氣體含量和爆震傳感器等種類，可以有效的提高汽車發(fā)動機的實用性能。但汽車運行中會出現振動和電磁波，在選擇傳感器時要注意抗干擾和抗震的性能。

2.2機械加工過程中的傳感器技術運用

機械加工過程中，步驟繁多需要檢測的部分也很多，大致可以分為三個階段。一是加工前，要對加工設備和配件進行自動化檢測，自行判斷和調整夾持方向，確定變形情況和夾緊力的大小，保證機械加工過程的正常運行。二是加工過程中，首先要確保產品的精確程度和合格率，對工程中的切削速度、力度、溫度、壓力等參數嚴格檢測，達到最佳的加工條件。如其中的切削傳感器技術，在切削過程中，傳感器主要對切削力度的變化、過程中的振幅、聲發(fā)射以及電擊功率進行檢測。為了檢測切削狀態(tài)下的穩(wěn)定性和加工精度的問題，多采用應變式和壓電式三向切削力傳感器進行測量。三是在加工完畢后，對工件進行檢測，以保證產品的合格。檢測時會對工件的尺寸、光滑度、形狀和圓度等位置公差測量；齒輪等樣式的工件，除了以上的檢測外，還要增加齒距、導程等的測量。在測量合格后，將檢測參數作為下一道工序的選用條件。

2.3數控機床中的傳感器技術運用

數控機床就是利用數字信號對機床的運動和加工過程進行控制，就是將刀具等工具的移動加工信息用數字代碼表示。在數控機床上使用的傳感器，主要有光電編碼器、溫度傳感器、電壓傳感器、紅外傳感器等多種傳感器，主要用來測量線位移、角位移、速度、壓力等方面。在數控機床實際運行中，常會發(fā)生傳動軸振抖的現象，為了解決這種現象，就可以使用光電傳感器、超聲傳感器或紅外傳感器對傳動軸振抖的現象及時檢測。而且可以利用壓力傳感器對數控機床的夾緊力進行檢測，當夾緊力大于設定值時會導致工件過緊，這時檢測系統(tǒng)發(fā)出警報和刀具停止運行。此外，壓力傳感器還能夠對刀具的切削力進行檢測[2]。

傳感器在數控機床的液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)中也被廣泛應用，用來檢測油路和氣路中的壓強，當氣壓值低于標準值時，觸點會將故障位置信息傳輸到數控系統(tǒng)。

傳感器技術還應用于工業(yè)機器人中，安裝的傳感器主要是視覺傳感器和觸覺傳感器兩種。視覺傳感器可以識別工業(yè)傳送帶上的機械零件是否完整，可以完成危險材料的裝運和自動導航。而觸覺傳感器則是對零件的孔洞、曲面等因素進行檢查。隨著機械自動化水平的不斷提高，對傳感器技術的要求也不斷的增加，這就要求發(fā)展連續(xù)、瞬時檢測的傳感器。

機電一體化系統(tǒng)是未來工業(yè)的發(fā)展方向，而傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的運用，能夠有效的提高系統(tǒng)的自動化和智能化水平，提高工作效率。其主要運用于機械加工、汽車行業(yè)、數控機床等機電一體化行業(yè)，為生活和工程生產提供便利。

作者：呂忠毅

    參考文獻： 

機電一體化重點范文第5篇

1智能控制在機電一體化中的總體方案設計

機電一體化采用智能控制進行操控是機電一體化發(fā)展的必然趨勢，智能控制的優(yōu)劣能夠決定機電一體化技術的優(yōu)劣，可以說智能控制在機電一體化中的已經取得決定性的地位。智能控制在機電一體化系統(tǒng)之中大體上可以分為四種設計方案，分別是專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經網系統(tǒng)和遺傳系統(tǒng)。通過這四種方案，智能控制與機電一體化之間的聯(lián)系越來越緊密，不僅相互可以成為獨立的個體，還能夠彼此結合，形成相互滲透的整體。

2智能控制在機電一體化中的硬件設計

機器人實際電一體化設計中典型的硬件設計，通常情況機器人在智能控制中具備非常多的控制信息，這些控制信息往往呈現出非線性、強耦合與時變的不規(guī)則控制變化，尤其是在傳感器信息傳遞時，其控制變量的傳播是復雜多變的?；谶@樣的實際情況，在機器人系統(tǒng)中應用智能控制是非常正確和恰當的。例如，智能控制系統(tǒng)能夠對機器人內置的傳感器和感應器等信號進行處理，而后根據信息反饋數據通過多種信息相互融合與相互決定來進行對于機器人的控制，這樣一來就能夠使得機器人具備各種本領，例如自動的繞過障礙，進行各種舞蹈動作，還能夠模擬人類進行交流?？梢哉f，智能控制對于機電一體化的硬件設計起到了至關重要的作用，這些性能不僅能夠改變傳統(tǒng)控制方式單一、死板的弊端，還能夠使得人類對于創(chuàng)新性能方面進行不斷的探索與追求。通過智能控制，能夠使毫無生氣的硬件相互結構，共同組成活靈活現、能歌善舞的機器人，可以說沒有智能控制，就沒有機電一體化這樣的成功。對于機電一體化來說，智能控制方面的控制主要是通過神經網絡所完成的。其中神經網絡具備很強大的自主學習能力和非線性映射能力。通過這兩者性能相結合，就能夠保證機器人做出當各種動作非常協(xié)調與穩(wěn)定，才能夠使得機器人能夠像人類一樣自由的活動。智能控制機電一體化設計應用于多自由度機械臂方向來說是非常合適的，通過神經網絡對于各個傳感器之間的信號進行融合，從而使得智能控制機電一體化系統(tǒng)具備非常強力的容錯性與魯棒性。為了使得智能控制機電一體化系統(tǒng)的魯棒性與適應性更加的高效，我們采用將多種智能控制方法與控制機理相互融合，形成一種集成的智能控制系統(tǒng)。

3智能控制在機電一體化中的軟件設計

對于智能控制在機電一體化軟件設計中的應用，最主要的表現方面在于伺服驅動裝置的設計。伺服驅動裝置是非常典型的機電一體化重要組成部分，不僅能夠保證電信號與機械動作之間實現同步協(xié)調，還能夠保證電信號無縫轉換為機械動作，通過伺服驅動裝置，才能夠對機電一體化系統(tǒng)中的動態(tài)功能、質量控制等方面具有決定作用。

4智能控制級機電一體化的實驗結果

智能控制級別的機電一體化系統(tǒng)不僅具備更高的性能、更好的精準度，與傳統(tǒng)的智能控制系統(tǒng)相比還具備更多的職能處理能力，例如模擬數據、擴展等知識的自動處理。智能控制級機電一體化對于溫度控制的實驗結果如圖2所示。可以說智能控制級機電一體化通過不斷的實驗與檢測，經過各種檢測與復雜環(huán)境的考驗，已經能夠具備建立精準的數學模型功能、利用控制理論知識進行操控的功能，而且很多的信息是我們無法通過傳統(tǒng)的控制方法實現的?？梢哉f智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的實驗是非常成功的，不僅能夠促進智能級別機電一體化系統(tǒng)不斷的完善，更加有利于人們的使用和操作，而且更使得機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展更加的趨向于人類，使得機電一體化系統(tǒng)能夠具備類似人一樣的感知能力和判斷能力。

5結束語