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0引言
机械电子技术是机械领域的一种新技术,主要是将电子技术和机械生产结合起来,以提高生产效率,降低劳动强度,减少成本投入,提高企业生产的经济效益。当前人们对机械电子的应用引起了广泛的重视和关注,我国也将其作为一项重要的发展內容。当前,机械电子技术还在不断的发展中,通过研发新技术,开发出机械电子新的生产潜能。
电子机械技术是新兴技术,是为满足社会发展需求所产生的,当前我国众多高校纷纷设立了电子机械专业,和普通机械相比较而言,电子机械具备了更加明显的优势。电子机械技术的应用,能够极大的提升电子设备的电气系统性能,将电子机械技术和机械设备相融合,能够赋予电子设备更加完善的性能,进而更好的满足新时期各个领域发展需求。
1.1电子机械技术发展现状
现阶段,我国对于电子机械技术的研究,主要包括下述方面:首先是电子机械设备如何应对恶劣环境,尤其是在面对强烈震动、撞击的情况下,如何才能够保证电子机械设备的安全可靠运行。在恶劣环境下,如何才能够有效控制电子机械设备温度,保证设备及元件温度处于限定范围内。如何避免电子机械设备应用中所造成的环境污染问题。如何提升电子机械设备的防潮、防腐蚀性能等等。其次是机械结构参数对于电子机械设备性能所造成的影响问题,例如天线伺服驱动系统结构谐构振频率对于控制系统宽带所造成的限制;电子机械设备在摩擦、变形时候对于控制系统性能所造成的影响;天线结构变形、反射面误差对于天线效率所造成的影响。只有明确上述问题对于电子机械设备造成影响的原因及规律,并有针对性的设计结构参数,才能够更好的发挥出电子机械设备的价值作用。最后是电子机械组装技术和电子精密机械设计方面的问题,如何正确的组装连接大量的电子元器件并形成高效运转的电子机械设备,必须要充分考虑到每一个电子元器件彼此之间的相互影响,外部环境对于电子元器件所带来的影响,以便于更好的保证电子机械设备的安全性、可靠性,同时应确保便于维修和操作。电子机械设备功能的实现,往往离不开雷达天线等精密机械的支撑,其具备较高的精密程度,对于技术人员专业水平有着较高的要求,对电子机械设备展开精密化设计,旨在提升电子机械设备的性能,以便于更好的满足新时期在各个领域中的使用需求,推动电子机械技术发展与社会进步。
1.2电子机械技术的特征
市场经济快速发展的背景下,机械制造业竞争越来越激烈,机械制造企业是否具备较高的核心竞争力,成为是否实现可持续发展的关键因素,电子机械技术的发展与应用,为机械制造业发展带来了巨大的机遇。电子机械技术的特征,主要体现在以下几个方面:首先是具有明显的电子信息技术特征,信息时代的到来,电子信息技术应运而生,并在电子机械结构设计中实现了广泛有效的应用。现如今,电子机械设计并不仅仅是简单的机械工程,而是要依靠电子信息技术来展开全面、完善的机械设计,以便于更好习的满足新时期的发展需求,推动社会发展。其次是具备灵活性的特征,和传统机械技术相比较而言,应用电子机械技术所设计制造的产品,具备更高的灵活性,实用性,并且产品的应用更加的简单方便,为机械制造业发展提供了巨大的便利。基于此,要高度重视对电子机械技术的应用,创新设计产品,充分满足各个领域的个性化需求。最后是能够极大的提升工作效率及质量,电子机械技术的应用,和传统人力操作相比较而言,不仅不会受到人员主观因素的影响,同时还能够按照设计要求高效完成预定生产制造内容,整个过程具备较高的效率,同时其工作质量也得到了充分的保障。
2机械电子技术的应用分析
2.1质量检测
现阶段,随着科技的快速发展,信息呈现出快速流动趋势,并且产生了诸多新型材料,其性能更高,并逐渐替代了传统的工业材料,因而引发了社会各界的高度关注。新时期,依靠以往传统的人工模式已经逐渐无法满足机械产品质量检测工作需求,而借助电子机械技术所生产制造的产品,其质量要高的多,并且利用高精度设备展开机械产品质量检测工作,能够及时发现潜在的质量问题并将其解决,满足应用需求。
2.2农业应用
信息时代的到来,进一步助推了农业现代化发展,促进了农业经济增长。但是,当前农业现代化发展中也存在着诸多的问题,例如:现代化生产效率低、品质低等,这给农业现代化发展造成了严重的阻碍。在这种情况下,要充分发挥出电子机械技术的优势,加强电子机械技术和农业机械设备的融合发展,完善农业机械功能,提升农业机械生产效率,促进农业现代化发展步伐。不仅如此,电子机械技术、信息技术的应用,能够实现农业机械设备的自动化控制,提升其智能化水平,满足新时期农业现代化发展需求。
2.3电子产品应用
在机械生产的过程中,为了便于操作,同时也缩小设备体积,减轻其重量,需要利用电子部件替换部分零件,使得机械设备更加灵活高效的进行生产操作。现阶段,电子机械技术在电子产品生产中有着非常广泛的应用,取得了良好的应用效果,尤其是以纳米技术为代表的电子机械技术,能够精确掌控机械设备的内部结构,并结合实际情况展开优化改造。不仅如此,快速成型技术作为电子机械技术的重要组成部分,在电子产品领域的应用也极为广泛,极大的提升了加工技术的可靠性、灵活性,同时也达到了良好的成型效果,产品质量得到了充分的保障。再例如:3D打印技术,通过3D打印的方式来构造电子产品,极大的提升了电子产品的性能,生产效率及质量显著提升。
3电子机械技术的发展趋势探讨
3.1实用性
电子机械技术发展中,应紧随时展潮流,确保满足社会发展需求,避免盲目性。要做好对市场的调查工作,以市场需求为基础创新电子机械技术,扩大电子机械技术的应用范围,并获得良好的效益。不仅如此,要明确电子机械技术的发展方向,树立超前发展意识,在保证电子机械技术具备较高实用性的同时,更好的满足市场发展需求。
3.2绿色化
绿色、生态、环保背景下,电子机械技术的绿色化发展成为必然趋势。电子机械技术发展过程中,要遵循绿色、节能、环保的理念,在减轻环境污染,避免资源浪费的同时,获得良好的应用效益。要积极的创新应用节能技术,实现对资源的循环再利用,减少资源消耗,降低成本,保证电子机械技术的绿色、可持续发展。
3.3微型化
在先进技术的带动下,电子机械技术功能将会更加完善,电子机械设备体积将会更小,同时也能够充分满足各项功能需求。特别是在信息领域、医学领域以及军事领域当中,要重视对微型自动化产品的研发,加强技术攻关工作,进一步缩小产品的体积,更好的服务于电子机械制造领域。
3.4数字化
微控制器的发展,为电子机械产品的数字化发展提供了重要的机遇,计算机网络的发展,则为电子机械技术的数字化設计与制造铺平了道路。数字化是电子机械技术及其产品发展的必然方向,能够极大的提升其可靠性,并且更加便于维护和操作,同时能够实现故障自我诊断和修复的目的。
3.5集成化
集成化涵盖渗透了多种技术,是各项技术融合下的产物,包含着多道工序,包括:加工、检测、管理等等。具备集成化特征的电子机械技术,能够提升系统的柔性,进而自动高效完成对多品种、小批量产品的生产。将系统功能借助软件和硬件有机联系,能够有效提升电子机械技术及设备的功能和性能,满足应用需求。
3.6模块化
企业快速发展的背景下,电子机械技术产品生产商家数量越来越多,产品数量也不断增加,在这种情况下,加快研发电子机械技术产品单元模块成为一项关键性工作,但是该项工作的开展面临着一系列的难题,例如:实现动力、环境、标准机械接口功能等,这能够为新产品的研发提供重要的技术支撑。举个例子来说:研发集减速和变频调速电机一体的动力驱动单元,能够为电机一体控制单元的研制起到重要借鉴。
3.7网络化
互联网时代背景下,为人们的生产生活带来了极大的便利,随着网络的普及,远程控制技术、远程监测技术应运而生并广泛普及。远程控制技术的实现,依靠的是电子机械技术产品。现场总线和局域网技术的出现与应用,促进了电器网络化发展,将家用电器利用网络进行连接,构建计算机集成家用电器系统,并且能够实现实时化监测与控制,促进电子机械技术及产品的网络化发展。
3.8人性化
篇2
当前和将来对电子设备的其它要求是:(1)宽频带,如要求射电望远镜的工作频率从200MHz到8.8GHz,甚至更宽;(2)多波段,如要求同一天线可工作在几个波段;(3)高功率,如卫星上的设备,则希望在体积不变的情况下,发射功率尽可能的大。这三个要求给电子设备的设计与制造带来了新的问题和更大的难度。辟如,场耦合关系更加复杂,加工精度要求更高,需要进行新材料、新结构与新理论的探索和研究。
2离密度、小型化
电子设备正向着体积更小、密度更大、功耗更低的方向发展,如电子设备组装的密度越来越大,而且由二维组装向三维组装的方向发展。与此相应地,设备的体积却越来越小。
3智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为电子机械技术发展开辟了广阔天地。
4快速响应与准确定位
对设备的机动性与反应速度的要求也越来越高,而且在要求快速跟踪的同时,还应能够精确定位。例如,某舰载雷达天线座与稳定平台,要求其具有极高的快速性、低速平稳性以及定位精确性。
5数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求电子机械技术产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
6集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转。然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强67网络化
由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是电子机械技术产品,现场总线和局域网技术,使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种髙技术带来的好处。因此机电一体化产品夫疑应朝网络化方向发展。
8人性化
电子机械技术产品的最终使用对象是人,如何给电子机械技术产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,电子机械技术产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最髙境界就是人机一体化。
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1 电子机械技术概述
电子机械技术是新兴技术,是为满足社会发展需求所产生的,当前我国众多高校纷纷设立了电子机械专业,和普通机械相比较而言,电子机械具备了更加明显的优势。电子机械技术的应用,能够极大的提升电子设备的电气系统性能,将电子机械技术和机械设备相融合,能够赋予电子设备更加完善的性能,进而更好的满足新时期各个领域发展需求。
1.1 电子机械技术发展现状
现阶段,我国对于电子机械技术的研究,主要包括下述方面:首先是电子机械设备如何应对恶劣环境,尤其是在面对强烈震动、撞击的情况下,如何才能够保证电子机械设备的安全可靠运行。在恶劣环境下,如何才能够有效控制电子机械设备温度,保证设备及元件温度处于限定范围内。如何避免电子机械设备应用中所造成的环境污染问题。如何提升电子机械设备的防潮、防腐蚀性能等等。其次是机械结构参数对于电子机械设备性能所造成的影响问题,例如天线伺服驱动系统结构谐构振频率对于控制系统宽带所造成的限制;电子机械设备在摩擦、变形时候对于控制系统性能所造成的影响;天线结构变形、反射面误差对于天线效率所造成的影响。只有明确上述问题对于电子机械设备造成影响的原因及规律,并有针对性的设计结构参数,才能够更好的发挥出电子机械设备的价值作用。最后是电子机械组装技术和电子精密机械设计方面的问题,如何正确的组装连接大量的电子元器件并形成高效运转的电子机械设备,必须要充分考虑到每一个电子元器件彼此之间的相互影响,外部环境对于电子元器件所带来的影响,以便于更好的保证电子机械设备的安全性、可靠性,同时应确保便于维修和操作。电子机械设备功能的实现,往往离不开雷达天线等精密机械的支撑,其具备较高的精密程度,对于技术人员专业水平有着较高的要求,对电子机械设备展开精密化设计,旨在提升电子机械设备的性能,以便于更好的满足新时期在各个领域中的使用需求,推动电子机械技术发展与社会进步。
1.2 电子机械技术的特征
市场经济快速发展的背景下,机械制造业竞争越来越激烈,机械制造企业是否具备较高的核心竞争力,成为是否实现可持续发展的关键因素,电子机械技术的发展与应用,为机械制造业发展带来了巨大的机遇。电子机械技术的特征,主要体现在以下几个方面:首先是具有明显的电子信息技术特征,信息时代的到来,电子信息技术应运而生,并在电子机械结构设计中实现了广泛有效的应用。现如今,电子机械设计并不仅仅是简单的机械工程,而是要依靠电子信息技术来展开全面、完善的机械设计,以便于更好习的满足新时期的发展需求,推动社会发展。其次是具备灵活性的特征,和传统机械技术相比较而言,应用电子机械技术所设计制造的产品,具备更高的灵活性,实用性,并且产品的应用更加的简单方便,为机械制造业发展提供了巨大的便利。基于此,要高度重视对电子机械技术的应用,创新设计产品,充分满足各个领域的个性化需求。最后是能够极大的提升工作效率及质量,电子机械技术的应用,和传统人力操作相比较而言,不仅不会受到人员主观因素的影响,同时还能够按照设计要求高效完成预定生产制造内容,整个过程具备较高的效率,同时其工作质量也得到了充分的保障。
2 机械电子技术的应用分析
2.1 质量检测
现阶段,随着科技的快速发展,信息呈现出快速流动趋势,并且产生了诸多新型材料,其性能更高,并逐渐替代了传统的工业材料,因而引发了社会各界的高度关注。新时期,依靠以往传统的人工模式已经逐渐无法满足机械产品质量检测工作需求,而借助电子机械技术所生产制造的产品,其质量要高的多,并且利用高精度设备展开机械产品质量检测工作,能够及时发现潜在的质量问题并将其解决,满足应用需求。
2.2 农业应用
信息时代的到来,进一步助推了农业现代化发展,促进了农业经济增长。但是,当前农业现代化发展中也存在着诸多的问题,例如:现代化生产效率低、品质低等,这给农业现代化发展造成了严重的阻碍。在这种情况下,要充分发挥出电子机械技术的优势,加强电子机械技术和农业机械设备的融合发展,完善农业机械功能,提升农业机械生产效率,促进农业现代化发展步伐。不仅如此,电子机械技术、信息技术的应用,能够实现农业机械设备的自动化控制,提升其智能化水平,满足新时期农业现代化发展需求。
2.3 电子产品应用
在机械生产的过程中,为了便于操作,同时也缩小设备体积,减轻其重量,需要利用电子部件替换部分零件,使得机械设备更加灵活高效的进行生产操作。现阶段,电子机械技术在电子产品生产中有着非常广泛的应用,取得了良好的应用效果,尤其是以纳米技术为代表的电子机械技术,能够精确掌控机械设备的内部结构,并结合实际情况展开优化改造。不仅如此,快速成型技术作为电子机械技术的重要组成部分,在电子产品领域的应用也极为广泛,极大的提升了加工技术的可靠性、灵活性,同时也达到了良好的成型效果,产品质量得到了充分的保障。再例如:3D打印技术,通过3D打印的方式来构造电子产品,极大的提升了电子产品的性能,生产效率及质量显著提升。
3 电子机械技术的发展趋势探讨
3.1 实用性
电子机械技术发展中,应紧随时展潮流,确保满足社会发展需求,避免盲目性。要做好对市场的调查工作,以市场需求为基础创新电子机械技术,扩大电子机械技术的应用范围,并获得良好的效益。不仅如此,要明确电子机械技术的发展方向,树立超前发展意识,在保证电子机械技术具备较高实用性的同时,更好的满足市场发展需求。
3.2 绿色化
绿色、生态、环保背景下,电子机械技术的绿色化发展成为必然趋势。电子机械技术发展过程中,要遵循绿色、节能、环保的理念,在减轻环境污染,避免资源浪费的同时,获得良好的应用效益。要积极的创新应用节能技术,实现对资源的循环再利用,减少资源消耗,降低成本,保证电子机械技术的绿色、可持续发展。
3.3 微型化
在先进技术的带动下,电子机械技术功能将会更加完善,电子机械设备体积将会更小,同时也能够充分满足各项功能需求。特别是在信息领域、医学领域以及军事领域当中,要重视对微型自动化产品的研发,加强技术攻关工作,进一步缩小产品的体积,更好的服务于电子机械制造领域。
3.4 数字化
微控制器的发展,为电子机械产品的数字化发展提供了重要的机遇,计算机网络的发展,则为电子机械技术的数字化设计与制造铺平了道路。数字化是电子机械技术及其产品发展的必然方向,能够极大的提升其可靠性,并且更加便于维护和操作,同时能够实现故障自我诊断和修复的目的。
3.5 集成化
集成化涵盖渗透了多种技术,是各项技术融合下的产物,包含着多道工序,包括:加工、检测、管理等等。具备集成化特征的电子机械技术,能够提升系统的柔性,进而自动高效完成对多品种、小批量产品的生产。将系统功能借助软件和硬件有机联系,能够有效提升电子机械技术及设备的功能和性能,满足应用需求。
3.6 模块化
企业快速发展的背景下,电子机械技术产品生产商家数量越来越多,产品数量也不断增加,在这种情况下,加快研发电子机械技术产品单元模块成为一项关键性工作,但是该项工作的开展面临着一系列的难题,例如:实现动力、环境、标准机械接口功能等,这能够为新产品的研发提供重要的技术支撑。举个例子来说:研发集减速和变频调速电机一体的动力驱动单元,能够为电机一体控制单元的研制起到重要借鉴。
3.7 网络化
互联网时代背景下,为人们的生产生活带来了极大的便利,随着网络的普及,远程控制技术、远程监测技术应运而生并广泛普及。远程控制技术的实现,依靠的是电子机械技术产品。现场总线和局域网技术的出现与应用,促进了电器网络化发展,将家用电器利用网络进行连接,构建计算机集成家用电器系统,并且能够实现实时化监测与控制,促进电子机械技术及产品的网络化发展。
3.8 人性化
电子机械技术及产品无论如何发展,其应用对象终究是人,因此在接下来的时间里,电子机械技术的人性化发展成为必然。在完善电子机械技术及产品的性能的同时,赋予其人的智能、人的情感以及人的思维,实现人机一体化发展。
4 结语
综上所述,电子机械技术作为多种学科技术的产物,具备了巨大的发展前景与空间。在接下来的时间里,在先进技术的带动下,实现和相关技术的深度融合发展,电子机械技术将会得到进一步的创新,进而实现在更加广阔领域中的应用,推动科技创新与进步,促进社会生产力及生产水平的提升。
参考文献
[1]王恒宗.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].信息记录材料,2017 (11 ):5-6.
[2]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2016 (03 ):91.
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机械技术是机电一体化的基础,机械技术的关键在于与一体化技术匹配。机电一体化技术是一种高新技术,与之结合能提升机电产品性能。
1.2计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
1.3系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从整体和部分两方面看出发,将总体细分为各个微小的部分。系统技术中尤为重要的就是接口技术,它实现了系统各部分的有机连接。
2机械电子技术发展的背景
第二次工业革命以后,科学技术发展迅速,各国的科技在一定程度上都取得了进步。改革开放后,我国彻底打开了国门,与世界各国联系紧密。在与世界各国的交流中,我国引进了外国先进技术以此发展本国科技,为机械电子技术发展奠定了基础。随后我国教育发展显著,我国国民的知识水平与学术素养普遍提高,为机械电子技术的发展提供了人才支持。20世纪90年代以来,党和国家一直贯彻落实“科技兴国,人才强国”战略,鼓励发展科技培养人才,为我国科技的发展提供了强大的资金支持与相应的政策鼓励,给机械电子技术的发展提供了不少的机遇。
3机械电子技术的发展趋势
机械电子技术是现代科技发展的产物,它伴随着现代科技产生。随着创新观念的深入人心,机械电子技术也不断的发展创新。与以往相比变得更加的智能化、人性化以及网络化。
3.1智能化
智能化是指机电产品应该有一定的智能,使它能够根据各种不同的情况进行科学判断,判断过后能够对这些问题进行进行相应的处理。例如美的最新的物联网“云空调”,能够利用二维码、温湿度传感器等能够随时随地采集空调的动态信息,再通过射频、WI-FI技术3G、Internet网络将空调的信息实时进行传递,使得用户能够使用手机、iPad、电脑等设备对空调进行远程状态查询与控制。初次之外还新増了手机遥控器,它集成了智能语音控制系统,让控制空调也是种享受。未来手机遥控器还将集成温、湿度等环境舒适度控制,实时显示您身处环境的温度、湿度,并会对您身处环境的舒适度进行评价,您可以根据反馈及时调节温度和湿度,帮助您和家人监控房间环境,呵护舒适健康。
3.2人性化
机电产品的服务对象是人,所以它们应该与人们的实际需求相连接。人们的行为动作往往表现了他们不同的心理活动或实际需求。机电产品应该自此出发,更好的服务于人类。例如Iphone6s新増了3DTouch的功能,在屏幕下方増加了压力感应,从而可以检测平时手指按压屏幕的力度,然后系统可以识别到压力强度,再给出相应的选项。下面简单介绍下在iPhone6S3DTouch操作的方法,以及设置选项。对于3DTouch功能而言,当然自家的应用肯定都是率先支持这个功能的。只要用力按下屏幕上应用图标,就可以看到额外的功能选项,就好比在电脑上右键的选项功能。在使用3DTouch前,你自然需要先掌握如何开关调节它。
3.3网络化
随着互联网的兴起和普遍发展,网络进入了我们的生活并发挥着重大的作用。网络化是时展趋势,因此我各种电子产品都趋于网络化。智能手机的兴起就是手机网络化的一个重要体现,随后出现的平板电脑以及家用电视机也日渐网络化,这不仅为人们的生活提供了便利,也促进了信息网络技术的发展。由此可见,发展网络化是顺应时代潮流之举。
4机械电子技术的发展前景
篇5
当今的军事领域,对武器装备的可靠性、保障性和可维修性有了更高的要求,而且随着现代工业及科学技术的迅速发展,特别是计算机技术的发展,设备的结构越来越复杂,自动化程度也越来越高,不仅同一设备的不同部分之间互相关联,紧密耦合,而且不同设备之间也存在着紧密的联系,在运行过程中形成一个整体。因此,一处故障可能引起一系列连锁反应,导致整个设备甚至整个过程不能正常运行, 轻者造成停机,重者会产生严重的后果甚至灾难性的人员伤亡,这就要求现代设备系统具有很高的安全性和可靠性。目前,设备的状态监测与故障诊断已成为现代航空、航天和国防建设中的重要内容,不容忽视。
1、航空设备故障预测和健康管理系统
由于航空设备的特殊性,其故障预测和健康管理系统原则上应分为机载部分和地面部分,机载部分的功能与地面部分的功能显然应有所区别。飞机在执行任务的过程中,机载部分自动进行状态监控和管理,自动记录和分析飞机及各系统的状态,并进行状态的预测、故障的检测和隔离,根据预测和状态信息完成系统重构,上述信息可在空中通过无线通信传递给地面保障中心系统或存储在黑匣子内;地面部分则侧重于维修决策,根据信息进一步确定故障部位,制定维修方案。根据机载部分和地面部分特点,机载部分应具有以下功能:状态监测功能,数据存储功能,分系统功能级故障预测功能,提供分系统故障对飞行任务的影响评估或警示。地面部分的功能应具有以下特点:数据传输与存储功能,状态显示功能,分系统功能级故障诊断与分系统部件级故障诊断功能,提出维修方案和维修规范。故障诊断系统是根据诊断对象故障的特点,利用现有的故障诊断技术研制而成的自动化诊断装置。故障诊断的各种理论与方法的研究最终都必须落实到具体的诊断装置或诊断系统的研制上,只有诊断系统的研制成功才能产生真正的经济效益。
2、NFF的诊断与排除
在航空维修工作中经常会碰到这样的情况:飞行员反映空中出现某个故障,但地面检查中却不能复现;机务准备通电中发现某机件有故障,但再次通电时故障现象消失;甚至有些诸如“转速急降”的危险性信号都是时有时无,给地勤人员排故造成很大困难。实际上,这就是所谓的“未发现故障”(NOFault found,NFF),它是航空维修工作中较为常见的一个问题。
进行NFF的诊断,需要预先收集大量的相关信息、资料和统计数据等。电子产品或设备的性能特征如电流、电压、电阻等是反映其正常或故障状态的重要参数,通过监测这些本质参数的变化来发现故障,已成为当前应用最广泛、置信度最高的故障诊断方法。典型的方法包括电子产品的机上测试(BIT)以及非电子产品功能系统的故障诊断等。在航空装备维护工作中经常测量大量的电压、电阻等数据,基于本质参数的方法可以用在目前对监测发动机工作状态的各种传感器进行NFF预测与健康管理,这些传感器包括滑油温度传感器、滑油压力传感器、金属屑传感器等。它们用电压、电阻等形式随时检测发动机相关工作状态,评价发动机性能指标,有时的自身失效或工作状态变化就会导致发动机误报故障或发生NFF。将这些数据分门别类加以统计,用时间序列分析方法建立差分方程形式的数学模型,再根据模型或得出的曲线趋势图进行分析研究,可较好地掌握机件设备的历史工作状况,发现或预防NFF,并对下一步的工作做出维修建议,成为当前航空装备保障的新趋势。
随着飞机的更新换代和使用时间的增长,要重点关注导航系统、飞控系统和其它自动控制系统电子设备故障和老旧飞机线路引起的潜在性、危险性故障。因此,为了预防或减少NFF的发生,应采取以下措施手段:表面引发的偶然故障是由根本的故障缺陷导致的,因此生产商首先应努力克服硬件或软件的设计缺陷,将故障隐患降到最低限度。
建立相关的数据库,将容易发生NFF的故障进行技术统计分析,以便在某些工作时机根据对该机件的性能检测决定是否提前更换该件,从而降低NFF的发生。出现重要系统、重要故障时,要全面、系统地分析故障发生时的环境特点及飞机所处高度、速度、姿态等参数,及时检测线路,认真研究电路图。尤其应加强空地之间的联系和信息交换,确定该设备是否空地使用不一致或不同,以便能创造故障复现的条件。
3、结论与展望
3.1新的故障诊断方法的研究
主要是将一些新的理论应用到电子设备的故障诊断之中。如小波变换方法,信息融合方法及基于Agent的诊断方法等。随着新理论的不断发展,这方面的工作仍是故障诊断的重要内容之一。
3.2故障信息获取的手段和方法的研究
故障信息的准确获取是故障诊断是否成功的关键之一。像多传感器信息融合在故障诊断中的应用,一个重要的方面就是如何从不同角度获取故障信息。对电子设备来说,除了电压和温度信号外,能否从其它方面获得故障信息,如电磁场信息等,这也是有待深入研究的内容之一。
3.3远程故障诊断的研究
在军事领域,如果各种战伤的武器设备在现场够得到及时的维修,对提高装备的战斗出动强度、补充战斗实力和保持一定的持续战斗力都有重要的意义。而现在的战伤抢修都是由专业的维修人员在野战条件下就地组织实施。利用远程故障专家系统可以获得远离战场的专家的指导,有效地提高维修效率和速度。故障诊断是一门实用性很强的技术,因此只有在实际应用中才能体现它的价值。
目前在理论研究方面虽有不少进展,但真正在工程实践中成功应用的实例还较少。特别是真正实用准确的电子设备故障诊断系统。因此,如何将先进的故障诊断理论与方法应用到实际中去还有待深入的研究。再者对于一个大型复杂航空电子设备进行故障诊断分析时,传统故障诊断和智能故障诊断技术必须是相互弥补。只有这样以传统故障诊断技术为基础,综合利用智能故障诊断技术,构造高效而智能化的故障诊断平台,才是大型航空电子设备诊断和维修的一个很有前途的发展方向。
参考文献:
篇6
机械电子技术一词最先来源于日本,对这项技术的研究最初也只是应用在机械生产中,用电子部件代替机械设备的某些零部件,以此减轻机械设备的重量与体积,使机械设备更具灵活性。随着机械生产行业以及电子技术的深入发展,将电子技术应用在机械设备的零部件已经不能满足生产的需求了,人们更加重视的是怎样借助电子技术有效提升机械设备的工作质量和效率。到了今天,机械和电子已经很好地融为一体了,机械电子技术的发展也越来越成熟,还能被有效应用到很多生产领域,有很大实用价值和现实意义。
一、机械电子技术概念及特征
(一)概念
最初,机械电子技术就是指将电子技术应用到机械生产活动中,促使两者有效结合,为机械生产提供相应的技术支撑。但随着机械行业和电子技术的不断发展,最初的概念已经不能满足需求了,机械电子技术所涉及的范围也越来越广了,成为了集多学科为一体的综合性技术。在概念方面自然也就更具综合性了。新型机械电子技术的功能更加广泛,在机械设备的中心控制系统、动力系统、操作系统中都能使用电子技术操作,还能有效优化机械设备的结构,真正实现机械设备生产的高效率、低能耗、低成本、可靠结构[1]。现今,机械电子技术仍然在不断发展,不仅在技术中加入了新型元素,而且设计理念也更加智能化与人性化,使机械设备的使用在未来更加便捷和高效。
(二)特征
机械电子技术主要具备以下两个特征:一是多学科的有机交叉与融合。最初机械电子技术是以机械学和电子学为基础,后来在此基础上又逐渐融合了信息技术、生物技术、光学技术、纳米技术、微细加工技术等,多学科技术的加入使得机械电子技术的生命力更加坚强和广阔。二是应用领域很广泛。机械电子技术不仅可以应用在科学探索及实验领域、国防建设领域,还能应用在人们的日常生活与工作中。不单能在一般尺寸的物理世界发挥作用,在微型世界也有机械电子技术的用武之地。由此可见,机械电子技术在未来的发展前景和空间是十分可观的。
二、机械电子技术的发展
机械电子技术的发展经过了漫长的历程,不是一朝一夕就成熟的,综合来说,其发展可以归纳为三个阶段:第一阶段,二十世纪六十年代以前。这是机械电子技术发展的初级阶段,在这个阶段,人们将已经初具成效的电子技术用来完善机械设备的性能。第二阶段,二十世纪七十到八十年代。这是机械电子技术蓬勃发展的阶段,这个阶段控制技术、计算机技术以及通信技术的不断发展为机械电子技术的发展提供了很大动力,奠定了坚实基础。第三阶段,二十世纪九十年代后期。这是机械电子技术的深入发展阶段,这个阶段机械电子技术的发展逐渐朝着智能化的方向迈进,一是光学、通信等技术被应用到机械电子技术中,微细加工技术在凸显出了自身的作用,进而在机械电子技术中出现了新的分支,即微电子机械技术以及光电子机械技术;二是随着机械电子技术集成方式、建模设计等的出现,其学科体系以及发展趋势都步入了更深层次的研究。
我国在这方面的研究与应用始于二十世纪八十年代初,国务院创建了机械电子技术领导小组,并且将机械电子技术纳入了“863计划”;同时,在很多高校也都相继出现了电子机械技术应用专业或是机械电子技术专业(机电技术应用专业)[2]。至此,机械电子技术的发展可谓逐渐步入了成熟稳定的时期。
三、机械电子技术发展趋势分析
(一)网络化
机械电子技术在未来的发展会更加网络化。因为网路技术的发展,各种远程控制技术以及监视技术也逐渐发展起来,加之,远程控制技术的终端设备本就属于机电产品,局域网技术以及现场总线使得网络渗透到家用电器中极具可能性。借助家庭网络将家里面的电器连接起来,构成以计算机为核心的“计算机集成家用电器系统”。让人们在家里也可以享受到高科技成果。
(二)模块化
机械电子技术在未来的发展会更加模块化,因为机械电子技术产品的生产厂家以及种类都越来越多,研发具备标准环境接口、机械接口以及动力接口的产品单元模块极具现实意义和发展空间。如研发集减速功能和变频调速功能为一体的动力驱动单元;研发集视觉、识别、图像处理等多功能为一体的控制单元。此外,借助这些标准模块化单元还能给研发新产品提供很多帮助。
(三)人性化
机械电子技术在未来的发展会更加人性化。机械电子技术产品的最终使用者或是使用对象是人类,因此机械电子技术产品的人性化发展十分重要且极具现实意义。机电技术产品不仅要具备健全的性能和功能,还要在造型、色彩等方面跟环境吻合,确保产品投入使用后,对人类而言是一种艺术,是一种享受,就如同家用机器人一样,最终要实现人机一体化才是人性化的最好诠释。
(四)智能化
机械电子技术在未来的发展会更加智能化,也就是赋予机电产品相应的“智慧”,让这些产品可以像人类一样思考、判断、决策等。如在CNC数控机床上增添一项功能――人机对话,并设置智能工艺数据库以及I/O接口[3],这样在投入使用后就会更加便捷,而且维护也更加方便。此外,“模糊控制”、“灰色理论”、“神经网络”等人工智能技术的不断改进和发展,也给机械电子技术的发展提供了更多有利条件。
(五)数字化
机械电子技术在未来的发展会更加数字化,微控制器的出现和发展为机械电子技术产品的数字化发展奠定了基础,如不断改进和发展的数控机床、机器人。同时,计算机网络技术的迅猛发展更是机械电子技术产品数字化发展的“王牌帮手”,如计算机集成制造、计算机虚拟设计等。要实现数字化发展,机械电子技术产品就必须有集可靠性、自诊断能力、易操作性等多种功能为一体的软件,这样不仅操作、诊断、修复起来十分便捷,还能用远程控制实现这些操作。
(六)集成化
机械电子技术在未来的发展会更加集成化。集成化涵盖了很多内容,如各种技术的相互渗透和融合;各种产品结构的优化跟复合;生产时加工、检测、装配、管理等工作同时进行。要想每一次生产种类多、批量少的产品效率更高、更加自动化,那么相应系统就要具备更加广泛的柔性,一方面可以将系统分为多个层次,将其功能分开,然后协调好各部分的运作,确保安全性,另一方面借助软件和硬件将系统各个层次进行有机结合,确保系统的性能和功能更加优化与强化。
四、结语
机械电子技术一体化发展是多个学科技术共同发展的结果,也是社会生产力不断发展的必然要求。而且跟机电一体化有关的技术还有很广阔的发展空间,在未来这些技术间相互渗透和融合的情况将会越来越多,发展也会更加成熟和稳定。在信息化时代和经济知识时代,机械电子技术的不断创新和发展,对于各种现代化机械设备的使用以及管理都有促进作用,同时会给人们的生活和生产带来更多便捷。
参考文献
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作者简介:王爱民(1966-),男,硕士学历,副教授,研究方向为机械工程
现代社会,产业的信息化已然成为大势所趋,尤其是在全球一体化不断深入的当前,国家科技与信息化的发展水平已经成为衡量一国实力的重要指标,因此加大现代科学技术研究成为各国争相开展的重要课题。我国的机械技术和电子技术起步并不晚,一直紧随国际主流,然而现代社会的多元化进步,决定了传统机械技术与电子技术的各自为战已难以满足现代化机械制造业的发展需要,科学技术发展的智能化需求也不断提高着对于传统技术的要求,机械电子技术因此整合而生。为了更好地适应社会当前对于机械制造技术的需求,加强对机械电子技术水平提升的科研工作势在必行。新时期,机械电子技术的发展为现代机械制造业提供了相当的优势,其现代化的发展趋势已经势不可挡。因此,进一步研究机械电子技术的现代化发展趋势有利于为该技术的发展引出更为明确的方向,具有积极的现实指导意义。
1机械电子技术概述
机械电子技术,始于机械技术和电子技术两个分支领域的整合。应现代化社会的发展需要,机械制造行业于近些年获得了显著发展,在该行业领域当中,一直是以电子技术为主导,实现着对机械功能、动力、信息化处理与操作控制等方面的管理。为了更好地服务于现代化的机械制造,对机械装置进行电子化的技术调整成为一个新的思路,加之与计算机软件的结合,成为了新的机械电子系统。并且,随着该整合技术应用范围的不断拓展,逐渐形成了一门自成体系的系统化学科[1]。机械电子技术发展至今,在各项新技术与计算机互联网的支撑作用下,正在不断填充着更多的新内容,现代研究中关于机械电子技术的严格定义未见统一,本文认为其可以做如下概括:即立足于电子技术,将其他分支技术包括机械技术、微电子技术、现代信息技术、智能化控制技术、计算机技术、传感器技术、网络技术、接口技术和信息转换技术等集成一体,根据切实的需求而实现对机械制造加工目标的定位,并于确保安全可靠的前提下提升整个工作效率的功能系统,便是机械电子系统,该技术则是机械电子技术。
2机械电子技术的发展现状
分析可知,国际中关于机械电子技术研究的最新阶段始于20世纪90年代末期,机械电子技术的突破式发展主要是依赖于光学、通信等技术,机械电子技术也生成了光机械电子与微电子机械等分支。我国关于机械电子技术的研究始于20世纪80年代,在当时国务院的带领下,机械电子技术开始逐渐受到了越来越多的重视,该专业也逐渐成为了独立学科深入到了各高校当中。随着时间的发展与现代诸多行业领域的切实需要,机械电子技术在21世纪之后便开始急速发展,无论是研究理论或者是技术实践,均取得了良好的成绩[2]。
3机械电子技术的现代化发展趋势
机械电子技术的发展,核心力量就在于现代科学技术水平的不断提升。作为一个全新的应用技术,机械电子技术于机械设备应用中的现实作用至关重要,且具有着无可替代的作用。同时,鉴于机械电子技术本身所具有的技术覆盖范围,对其他技术的依赖程度也就可想而知,发展趋势自然显而易见。
3.1智能化
现代科学技术的一个最大优势主要就在于提升各个行业领域工作效率的同时能够通过多种技术的整合实现智能化。机械电子技术的现代化发展,需要以智能化作为主要方向[3]。以当前广泛应用的CNC数控机床为例,其就能够通过智能化接口的联通在计算机技术的辅助下实现智能的人机对话功能,由此可以成为机械电子技术发展的有效助力。
3.2数字化
在计算机与互联网的作用下,数字化技术已经越来越多地应用到各个行业领域当中。在机械电子技术中,数字化技术的融合优势在于能够更好地保证软件应用的可靠性,并且具有着智能化的自我修复与诊断功能,可操作性强。在网络的驱动作用下,数字化技术也可实现机械电子技术的远程控制。
3.3网络化
监控技术成为了网络普及之后电子技术应用的一大突破,机械电子技术产品在监控技术当中更是一个必不可少的应用,主要是进行远程控制的终端设备。此技术的应用决定了现代技术的机电一体化融合,为现代人们带来了诸多的高科技成果。
3.4模块化
技术的普及,使机械电子产品越发多元化,不同的机械电子产品具有不同的单元模块,对于接口的需求也不尽相同[4]。除此之外,动力驱动单元的控制也是实现机电一体化技术的前提。因此,机械电子技术可以从此方面加大科研力度,以加快电子产品的更新频率。
3.5集成化
机械电子技术的生成,是多种技术相互整合与渗透的结果,在技术的复合与优化共同作用下,服务于现代制造业生产过程中对于产品的多品种、小批量的柔性需求,在对整个系统进行必要的分层之后,分散系统的各个不同功能,并在确保机械正常运转的前提下联系各个层次的系统,提升整个系统的功能与性能。
3.6信息化
随着信息产业和智能产业将成为社会的主导产业,机械电子技术、机械制造也将是由信息主导的,并采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理方式的全新的机械制造业。
4结论
综上所述,在当前的信息化时代,所有技术的进步都是一个更新换代的过程,技术体系需要进行不断的创新,才能满足现代社会发展的切实需求。机械电子技术的现代化发展,需要同机械设备相辅相成,唯有充分结合当今国际最为先进的各类技术,才能确保机械电子技术理论的不断充实,进而推动技术水平的不断提升。
参考文献:
[1]王烜钦.机械电子技术的发展现状及未来趋势分析[J].电子技术与软件工程,2015(02):122.
[2]闫梅,刘嘉文,张振.电子工程技术的现代化发展探究[J].现代工业经济和信息化,2015(16):115~117.
篇8
2.1对电子信息技术在农业机械领域的应用不够重视
目前,虽然很多组织和人员已经认识到了电子信息技术对我国现代农业发展的重要作用和意义,但是电子信息技术的应用主要体现在农业网站建设、农业气象预报等领域,对于电子信息技术在农业机械领域的应用还不够重视,缺乏细致、深入的研究,使得电子信息技术对我国现代农业的促进作用未能充分发挥出来,形成了我国目前与发达国家之间在农业机械信息化方面的较大差距,这已经成为目前需要亟待解决的问题。
2.2对农业机械信息化的研究和投入相对不足
电子信息技术属于高新技术,尤其是在农业机械领域的应用,需要投入大量的资金和实验设备作保障,并配备大量研究型和技术型的高素质人才。从目前看来,我国目前在该方面的投入还是远远不够的,也就在一定程度上限制了农业机械信息化的研究范围和研究深度。
2.3技术研究与实际应用相脱节
与发达国家相比,我国农业机械的信息化水平低、技术更新缓慢、实用性不强等问题在很大程度上制约了农业机械的生产效率和综合职能的发挥。具体说来,这与相关技术研究与农业机械的实际应用相脱节有很大的关系。例如,很多农业机械只适合在我国的平原地区使用,而对于丘陵或山地地区农业机械的信息技术的研究成果相对较少,不利于在更大范围上对农民和农业问题的指导。
3电子信息技术在农业机械上的具体应用
农业机械的信息化、智能化需要大量不同类型的信息采集传感器,进而建立农业机械各个部件之间的通信,更好的满足农业机械在各种工作环境和结构设计中的不同需求。同时,很多机械在设计与装配环节需要电子、信息、机械、管理等多种学科技术的集成支持。具体到电子信息技术在农业机械上的应用,主要有以下四点。
3.1农业机械内部的电子装备技术
电子装配技术已经在西方国家的大中型农业机械上得到了广泛的应用,如在机械内部电子监视与控制系统中的应用等。目前,拖拉机等现代农业机械的电子信息化技术越来越趋向于智能化、网络化,分布式控制技术得到了有效发展。对于一些大型拖拉机等现代农业机械来说,其内部系统涉及到ECU(电子控制单元),实际上是一个智能化的计算机控制终端,具有独立的信息处理与控制功能和标准设计的接口,使用了网络通信协议和控制局域网络等技术。
3.2农业机械间的总线通信技术
随着以拖拉机为代表的各种农业机械上智能化电子控制单元的发展,迫切需要将其实现标准化和通用化的设计。通常情况下,可以在农业机械的驾驶室内安装适用于不同机型的通用型的智能显示终端,并通过光纤电缆或双绞线来构筑数据通信线路。它是基于CAN总线技术的串行总线结构,各种农业机械的部件和电子控制单元都被设计成具有与总线挂接的标准接口,这样可以保证农业机械内部的各个ECU都能够实现与中央控制器及其显示部件之间的信息交换,并准确、及时的接受相关控制命令。同时,标准接口也有助于不同农业机械或零部件之间的信息数据的传递和交换,这对农业机械之间、农业机械中央控制器与农场计算机之间的串行通信显然是非常有利的。为了充分保证以拖拉机为代表的农业机械在电子系统内部具有更好的兼容性和通用性,需要在行业内部构建具有通用性质的总线通信设计标准,这对农业机械用户在更大范围内乃至全球市场的采购提供了可能,也便于不同农业机械之间的配套连接与使用。通用标准的建立,对农业机械制造商也是非常有利的,它可以使厂家将关注的中心只放在ECU用户一侧与机器控制相关的设计或者建立具有闭环性质的控制系统,不需要制造厂全面了解不同设备之间、不同设备与不同部件之间的接口配套问题。从上世纪末开始,国际化标准组织就开始致力于国际标准的制定工作,拖拉机的国际标准的制定主要是以DIN9684为基础的。
3.3机群调度与管理决策支持技术
在西方的一些大型农场,已实现了农场办公室计算机与移动作业机械间无线连接,开始建立通过无线通信进行数据交换的管理信息系统。这就可以使得管理者通过农场管理中心的计算机对在田间作业的农业机械进行随着的监控和管理,对于田间作业数据等资料可以进行远程调用,并直接存入相应的数据库中,大大提高了数据采集、分析与应用的效率。例如,管理者可以借助计算机的信息处理、专家知识库等技术对农业生产进行科学的决策和管理,制定详细的农业生产方案,并通过无线通信技术传递给田间作业的农业机械,当机械发生故障时,机械使用者也可以借助于计算机分析功能和诊断技术,采取有针对性的处理程序。
3.4人机接口技术
无论是传统农业机械还是现代农业机械,都离不开人的操作和控制。目前,农业机械驾驶室中的仪表盘开始逐渐退出历史舞台,有逐步被电子监视仪取代的历史趋势,即变单一的数据显示方式为智能化显示终端的信息显示,这对改进人与机器的交互界面是非常有帮助的。目前,智能化显示终端已经代表了农业机械仪器及其控制装置发展的方向和主流,也被称作是虚拟化的仪器显示终端,实际上是带有液晶显示器的计算机装置。它可以根据机械操作者的各种要求,通过屏幕显示农业机械的不同子系统的终端信息,并通过数据库技术,对相关图形、数据等多媒体信息进行有效显示;同时,智能化显示终端可以对田间信息等进行动态、及时的智能存储,便于在办公室内通过相应的计算机软件对相关信息进行分析,以便更好的进行田间管理和农业机械在技术和应用上的改进。
4加强电子信息技术在农业机械发展中应用的对策与措施
4.1强化农民的信息意识和农业机械应用能力
作为现代农业的践行者,新时期的农民也只有不断提高自身的知识水平,增强农业机械的应用能力,才能使自己更好的适应现代农业的各项要求。因此,相关部门要结合当地农民的知识和技能现状,通过有针对性的教育与培训活动,做好农业机械的后续维修等服务活动,一是要增强农民的信息化意识,降低现代农业机械在农村市场推广的难度,二是提高农民对现代信息化农业机械的应用能力,避免农民担心用不了现代农业机械等问题,全面提升农民的综合素质。
4.2加大农业机械信息化的科研与开发投入
目前,电子信息技术虽然在农业机械应用领域取得了一定的科研成果,但是相对于发达国家的机械化水平还是远远不够的。因此,国家相关部门应当加大对高校等科研机构的投入,使电子信息技术能够在我国农业机械的科研方面发挥更大的作用。
4.3实现与“三农”问题的有效链接
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1 EDA技术
EDA技术是机械电子工程设计当中重要的技术,其主要载体可以进行大规模编程的逻辑器件,在编程过程当中,使用的表达方式是硬件描述语言。EDA技术在应用的过程中要使用计算机、编程逻辑器件等科技工具,应用的最终目标是对特定的目标新平进行适配编译和逻辑映射,形成电子系统或是成为专用集成芯片。EDA技术是在电子电路技术之上发展起来的,EDA技术要编译器、综合器、下载器、适配器等部件共同构成。其中,综合器能够对设计者的设计文件进行转换,使其成为系统内门级电路描述。适配器可以生产最终的下载文件,并安排到制定的器件中。EDA技术是机械电子工程设计中的核心技术,EDA技术使用的HDL语言可以公开利用,其描述范围广泛,可以机械电子工程设计带来诸多的帮助。在后期进行交流、修改、保存等工序时也可以十分方便的进行。另外,EDA技术拥有较高的自动化,一些常规的纠错、调整等工作可以快速完成。
2 电子工程中存在的问题
机械电子工程快速发展,但是到目前为止,世界各国对于机械电子工程都没有明确的定义和统一的认识,出现这种问题的原因,一方面是机械电子工程发展速度太快,所涉猎的领域越来越多,另一方面是因为设立明确的定义必定会对其发展产生一定的限制作用,不利于机械电子工程继续快速发展。电子工程在发展的过程中产生了一些难以解决的问题,电子产品的发展方向是具有更高集成和大容量,同时体积也越来越小,这就需要技术的不断升级来实现发展目标。电子工程设计方案需要获得科学的检验,要对其进行仿真分析。电子元件所处的工作环境是设计人员应该考虑的问题,要对设计方案进行有效优化,最后要对电路特性进行分析。另外电子工程在运行中要避免静电的危害。为了实现电子工程取得进步获得发展,需要在电子工程设计中采用EDA技术。
3 电子工程设计要点
3.1 仿真分析
机械电子工程设计方案需要通过科学的系统仿真或是结构模拟来说对其可行性、科学性进行验证和分析。通过仿真分析来确保设计方案在后续实践中能够顺利应用。在仿真分析过程中,使用EDA技术可以为仿真分析提供良好的支持。EDA技术能够通过各个环节当中的传递函数来进行数学建模并对其进行仿真分析,这样构建和仿真系统能够准确验证设计方案的实践性,并能够对电子系统工最后程设计方案进行推广和使用。这种仿真分析对于提高我国电子工程设计的整体水平和产品质量有积极的指导意义。
3.2 优化设计
对设计方案进行优化的目的是尽可能确保电子元件在应用过程中具备稳定性与可靠性,保证其拥有最佳的容差和工作环境。在实际工作条件下,使用传统的电子工程设计方法,难以对实际容差及电子工程元件工作环境进行全面的检查和分析。不能对电子元件环境进行全面勘测,就容易导致设计方案在此方面出现漏洞,这样一来电子元件的容差及其工作环境温度就很难得到有效的保障。利用EDA技术则能对设计方案进行良好的优化,因为EDA技术可以对电子方案环境进分析计算,获得电子元件在实际工作中所处的环境温度等相关数值。在分析获得的数值基础上,来对电子工程设计方案进行优化,保证方案在实施后,可以稳定工作,具有可靠安全保障。
3.3 预防机械结构中的静电
机械结构是根据设计方案来工作并应用于事物成为满足功能需求的结构。在科技快速发展的大环境下,集成电路设计愈来愈复杂,这对静电的防治也提出了更高的要求。静电对电子元件的破坏巨大,静电电场能够对周边电荷有吸引力会破坏绝缘体,使电子元件敏感度降低,甚至是引发集成电路烧毁,使电子产品直接报废。这要求工作人员做好静电防护,对防静电工作区域进行划分,保持操作空间的清洁,降低静电发生的概率。在电子工程故障检测方面,要将传统的电子工程故障检测和智能故障检测方法结合,相互验证,在电子技术投入方面加强,提升电子工程检测技术的能力,增强电子元件、电路对环境的适应能力。
3.4 电路特性的有效分析
对电特性进行有效分析是EDA技术中的重要内容,在电子工程设计的过程中,理论分析都是在数据分析和特性分析的基础之上进行。因此,数据分析和特性分析方面的数据必须准确及时,使用传统的电子工程设计方法会受到多方面的限制,难以保证数值的准确性,电力测试的实际精度会受到较大的影响,不利于后期稳定性的建立。EDA技术就能够对整个系统进行全面的测试,并保证测试的精确性与科学性,避免设计方案出现结构性的差异确保设计方案的整体性以及合理性。
4 结论
在对机械电子工程进行研究,对EDA技术进行了解的过程中,可以发现机械电子工程对于科技进步和社会发展有着重要的推动作用。当前,越来越多的学者和相关工作者对机械电子工程进行深入的研究和分析,推动电子工程进一步发展。但是,对于机械电子工程的研究和分析还存在诸多不足之处,在实际工作中仍然需要专业人士进行改进。
参考文献
[1]杜景明.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用,2014(07:)90.
[2]潘雍,傅明星,于晨.机械电子工程综述[J].机电工程,2014(05):553-558.
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1 机械电子工程中的技术要点――EDA技术
在机械电子工程设计中,EDA技术是一种新技术,是机械电子工程设计中非常重要的技术。在实际应用过程中,EDA技术的主要载体是能进行大规模编程的逻辑器件,在进行编程的时候,使用硬件描述语言的表达方式。在EDA技术应用的过程中,需要利用计算机和可编程逻辑器件等,作为开发软件或试验软件,对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射,最终形成电子新系统或专用集成芯片。EDA技术的发展是在电子电路CAD技术上形成的计算机软件系统。EDA技术的组成部件是编译器、综合器、下载器和适配器,对于综合器,是用来将设计师的设计文件进行转换,成为该系统的门级描述,综合器的作用其实就是能将硬件和软件进行相互连接。对于适配器,是能生成最终下载文件,并能将其安排到指定对的器件中。目前,在机械电子工程设计方面,主要的核心技术就是EDA技术,其主要是因为在EDA技术中应用的是HDL高级语言,HDL高级语言可以实现公开利用、描述范围广,在进行机械电子设计中,能起到非常多的辅助作用,在进行后期交流、修改和保存的过程中也十分方便,且该语言能对现有的已经完成的设计方案进行自动在线升级。另外,EDA技术有着非常高的自动化程度,对一些常规的仿真、纠错等工作能够快速完成。
2 EDA技术在机械电子工程设计中的研究
2.1 EDA技术进行仿真分析
在确定机械电子工程的设计方案后,就要通过科学的系统仿真或者结构模拟,对设计方案的科学性、合理性以及可行性进行分析和研究。通过分析和研究,才能保证在后续实践中,设计方案的顺利应用。而在电子设计中应用EDA技术进行仿真分析能够为伪真分析提供良好的技术支持 ,EDA技术进行的仿真分析,是通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来实现的,经过构建和仿真系统,能准确验证一些理论和构思的合理性,能够很好的对设计方案进行推广和使用。另外,EDA技术在完成仿真分析后,能够对各个电路的实际结构、电路结构的正确性以及性能指标进行分析。这种采用EDA技术进行的仿真能够使我国的机械电子工程设计水平得到很大的提高。
2.2 EDA技术对电路特性的优化设计
对设计方案进行优化,主要目的是保证电子元件在实际应用过程中的稳定性和可靠性,而要想实现这一目标就要能够保证其有最佳的容差和工作环境温度。在实际工作中,要对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面勘测和分析,而传统的电子工程设计方法是很难实现这一点的,并且还会导致所得到的设计方案存在某些漏洞和误差,从而不能有效保障电子元件的实际容差和工作环境温度。通过EDA技术对电路特性进行优化设计能够有效解决这一问题,其主要原因是EDA技术能够对温度进行统计分析,进而根据统计分析结果确定最佳电子元件参数和电路结构图,并获得相应的环境温度。由此看来,EDA技术对电路特性的优化设计,不仅能能对机械电子工程设计方案进行优化、完善,还能够保证电子元件在实际工作环境中的稳定性。
2.3 EDA技术对电路特性进行有效分析
对电路特性进行有效分析,是EDA技术中非常重要的部分,其中主要原因是因樵诨械电子工程方案设计过程中,基本上所有的理论分析都是在数据测试和特性分析的基础上来进行的,所以在数据测试和特性分析方面所获得的数据必须保证其准确性和及时性。而传统的电子工程设计方法,由于受到多方影响,使得其在数据测试和特性分析等方面存在问题,不能保证电路测试的实际精度,甚至对产品后期使用的稳定性有所影响。而EDA技术对电路特性进行分析,能够对整个系统进行全面的、精确的测试,避免设计方案出现结构性的差异,保证了机械电子工程设计方案的合理性和科学性。
2.4 在机械结构中要防止静电发生
近年来,电子产品的发展主要是以轻薄为发展趋势,而愈加缩小的线路和密集的电子元件排列,对静电的防治有着更高的要求,静电电流会对电子元件造成致命的毁坏。静电电场对周边电荷的吸引力,会导致集成电路的烧毁,所以,在实际工作中,工作人员要做好静电防护工作,降低静电发生的概率。
3 结束语
综上所述,机械电子工程在推动我国科技进步和社会发展方面有着非常重要的意义,而EDA技术在机械电子工程技术方案设计的应用中为我国的电子工程行业带来了巨大的变革,采用EDA技术设计出来的产品具有使用性能好、专业化程度高、稳定性强等特点,采用EDA技术能在较大程度上提高工作效率,能获得更多高附加值的电子产品。本文主要就机械电子工程设计中的技术要点(EDA技术)进行阐述,然后对EDA技术在机械电子工程设计中的研究进行了分析讨论。笔者希望更多的专业人士投入到该研究中,针对文中存在的不足,提出指征意见,为提高我国的机械的电子工程设计行业做出贡献。
参考文献
[1]文东云.机械电子工程设计中的技术要点探讨[J].电子技术与软件工程,2015(06):142.
[2]徐荣蛟.浅析机械电子工程设计中的技术要点[J].企业技术开发,2015(25):43-44+61.
篇11
前言
在进行电子电气产品的设计时,合理的机械结构设计是其中一项重要的组成部分,而通常情况下,电子电气的机箱与机柜以及仪器仪表的外壳部分都属于机械结构的基本范畴之内,而产品的机械结构通常会为电子电气部分提供有效的安装与支撑以及联接传动等功能,为电气产品中的各个零部件与电气的连接与元器件之间提供良好的兼容性。
一、电子电气产品机械结构的基本设计要求
(一)机械结构的尺寸与强度要求
在进行电子电气产品机械结构的基本设计时,要求设计人员必须严格依据电子电气的原件与各种装置所需要的实际空间,来确定将电子电气产品机械结构的基本尺寸,尺寸系列需要依照通用的标准以及实际的定型尺寸,并充分的考虑产品的标准化与互换性。而机械结构的强度要求则需要设计人员必须根据产品的负荷大小以及产品实际的抗冲击能力,来进行相应的强度设计检验,并充分的结合结构件的连接方式,采用恰当的结构形式来进一步提高电子电气产品机械结构件的强度[1]。
(二) 机械结构的安装与防护要求
合理的机械结构安装通常需要充分考虑用户的实际需要,合理改变其安装方式,并要求选择恰当的固定方式与锁紧方式,确保机械机构安装能够更加符合电器标准与要求,而在电子电气产品机械结构的外壳防护方面,则必须依据设备的实际使用环境与设备对于防尘防雨的要求,来进一步确定其防护等级,通常情况下,户外设备以及在恶劣环境下使用的机械设备的防护等级较高。
(三) 机械结构的散热与布线要求
这就要求我们必须依据设备的实际负荷情况以及发热量的大小来进行合理的通风散热设计。当机壳中所形成的热量过大时,则需要我们采用合理的散热风机与冷却装置来对其进行有效的散热工作,而当机壳中所产生的热量较小时,则可以使用散热板来实现散热工作。此外,配线布线是实现电子电气产品中电气连接的重要途径,在进行各个部件与功能模块的空间布置方面,要求我们必须充分的考虑元气件的电气连接情况,并对接线走线的布局和位置进行正确的连接,为了有效的解决各个线路之间的干扰,就要求我们在进行布线活动之前,将线路进行有效的分类,把高功率与低功率的线路分为两个部分,促使总体的布线情况负荷电气的实际需要。
二、电子电气产品结构的工艺性设计要求
工艺通常指的是将产品的原材料与半成品来转变成相应的成品的过程与手段,是把具体的实践经验转变成理论化的过程。任何的产品在生产过程中都要充分的考虑其工艺的可行性以及市场的经济效益特征,而作为电子电气产品中的重要结构部分,其机械结构通常也可以作为一个独立的产品来进行相应的研发与生产以及销售工作。现阶段,我国已经有许多的企业与厂家将机械产品中的机箱机柜以及仪器仪表的外壳等作为自己的产品来进行研发与生产销售,这就要求其必须充分的考虑机械产品加工装配的难易程度以及外购和外协的可行性需求,同时要考虑机械结构的标准化需求与通用化需求,确保机械结构能够具备一定的系列化以及结构的继承性,并要求其能够依据企业中所拥有的设备情况以及实际的加工水平,来对其制定相应的加工文件。
三、电子电气产品机械结构中的电磁兼容设计
(一)电磁兼容设计要点
所谓的电磁兼容是指在有限的时间与空间以及频谱资源的背景下,促使各种系统和设备之间能够有效的实现共存,且不允许其发生性能的降低与降级现象。通常情况下,电磁的兼容主要包括电磁敏感与电磁干扰两个方面,电磁敏感所研究的主要是电气产品自身所具有的抗干扰能力,而电磁干扰则主要研究的是促使产品免受干扰的有效措施。一般来说,电磁干扰往往需要具备三个基本要素,第一是要求其必须有充分的电磁骚扰源,第二是要求其必须具备有效的电磁敏感设备,第三是要求其必须要具备一定的电磁传播通道。因此,要想有效的解决电磁干扰问题,就要求我们必须合理的从这三个方面入手来对干扰源进行有效的抑制,从而切断干扰因素的传播途径,促使敏感设备的抗干扰能力得到更好的提高。
(二)电磁兼容的接地设计
电磁兼容的接地设计通常分为机壳接地与信号接地等形式,其中机壳的接地是为了能够有效的实现设备的安全接地,从而对操作人员进行充分的安全保护,并能够进一步将因静电积累而成的电荷进行有效的泄放,避免因电位的升高而造成的机械放电,确保设备的安全性。而设备的信号接地则是为了为设备提供全部或者部分的电路电平参考平面,其中最理想的接地平面指的是零阻抗力与零电位的物理实体,其能够有效的保证任何的电流在通过它时都不会产生压降。
1、 接地线的线径与长度设计:接地导线的截面大小通常需要依据导线中可能出现的电流大小来进行设置。当系统的工作波长较小,且小到能够与接地线的长度相比时,就会形成一定的驻波,使得这个时候的接地线就成为了一根终端短路的传输线,起不到有效的作用。而在电厂与变电站中的电磁干扰通常来源于高压的工频干扰,当电器完成接点的吸收与释放之后,冲击电流就会产生一定的电磁干扰,所以说,机柜机箱的接地线长度一定要和干扰波相匹配[2]。
2、 接地线的接地电阻设计:要求系统的接地电阻要小,一般情况下要求其小于0.01欧姆,这就要求我们进行接地线的搭接工作。搭接通常指的是在两个金属面之间,建立起有效的低阻抗通道,促使搭接完成后的两个金属面能够成为一个等电位面,从而实现电路与机壳以及接地系统之间的有效连接,使其在很大程度上能够呈现出电感性。同时要求其无论进行怎样的线路搭接,都要求接触面必须没有漆塑和氧化膜,并确保接触面良好以及接触电阻要小[3]。
(三)电磁兼容的屏蔽设计
屏蔽功能可以有效的抑制由空气来进行传播活动的电磁波干扰,并能有效的将电磁波的辐射限制在一定的范围之内,同时也能合理的避免外来辐射的影响。电磁兼容的屏蔽设计主要包括磁场屏蔽、电场屏蔽以及电磁场屏蔽这三个重要的方面,其中磁场屏蔽主要是依靠具有低磁阻的高导磁率材料来将磁通进行有效的分路设计,使得屏蔽体内部的磁场能够得到有效的降低。而电场屏蔽则主要是为了降低耦合电容,要求屏蔽版要有良好的接地,且屏蔽体的形状最好能够实现全封闭,从而获得更好的屏蔽效果。电磁场的屏蔽则通常会与反射损耗以及干扰源频率都有直接的关系,在进行屏蔽设计时,通常需要对其进行全面的综合考虑。
四、结语
对电子电气产品的机械结构进行良好的设计活动,不但能够直接的关系到电子电气产品的性能情况,而且可以有效的提高整个电子电气设备的使用性能,从而进一步提高产品的附加值,本文中就电子电气产品结构设计中所涉及的相应问题进行探讨分析,来为电子电气产品的结构优化与性能提高提供有效的理论依据。
参考文献
篇12
1应用特点分析
1.1促进农机网络化控制
将电子信息技术的通讯与控制功能同传统农业机械相结合,通过在农业机械中设置计算机控制终端(EUC),使农业机械内部结构与功能能够通过EUC进行控制,此技术同时需要丰富先进农机装备的控制总线功能,利用电子通信协议实现标准接口及相应控制功能,保证农业机械各个部分能够被有效的控制,最终实现机械内部结构及各个系统功能之间的连接与交流,从而实现农业机械的高度智能化要求。
1.2增强农业机械的通信功能
农机的通信功能主要体现在两个方面,一是农业机械在生产过程中获取环境、农作物产量、地形地况等数据信息时,能够通过无线通讯功能将数据准确、快速的传递到接收端,可供农业管理部门预测产量、规划未来农业生产趋势;二是远程支持与作业检测,通过电子信息技术与卫星定位技术的结合,农机管理部门能够检测先进农机装备的工作情况,有利于对绿色农机、绿色农艺的农业生产实践给予工作量评估,并提高作业补贴的合理性,当农业机械作业遇到故障或疑难时,能够通过通信功能及时联系维修机构或技术专家,帮助解决生产实践中的不同问题。
1.3优化农机操控技术
尽管农业机械已经向着自动化和智能化方向进步,但是就现阶段而言,先进农机装备仍然需要人工进行操作,但是随着电子信息技术与农业机械高度融合,驾驶条件得到了显著的优化和改善,驾驶员在驾驶农业机械的过程中不仅能够获取农业机械的实时状态,还能通过网络获得地形、作业方案等多种有用信息,使驾驶员对工作状况的了解更为深入,间接帮助农业机械进行更合理的生产。驾驶员利用人机接口技术,提升人机配合程度,使农业机械的使用变得更加简单。
1.4使农业机械具备数据统计功能
为提升农机作业的合理性,采集农机作业过程中的相关信息是十分必要的,利用电子信息技术对农业机械的作业环境、产量、病虫害、土壤状态等信息进行汇总,并利用地理信息系统技术进行数据分析与运算,所得出的结论及统计的参数变化是农业管理工作决策的有力支撑,有利于我国农业生产向着更加合理的方向发展。
2应用难点分析
2.1缺乏对电子信息技术的足够重视
现阶段电子信息技术在农业上的应用十分局限,仅限于预测、数据共享以及基本数据传递等,而其与农业机械的有机结合始终缺乏有效途径,主要是因为电子信息技术对现阶段农业生产的优化作用并不能快速的显现,农业机械研究及管理人员没有对电子信息技术给予足够的重视。由于农机装备缺少必要的接口和应用环境,农民也很少能够接触到具备先进电子信息技术的农机装备,导致该技术不能被广泛了解,这不利于电子信息技术在农业机械中的发展。
2.2缺乏有价值的应用成果
篇13
农业机械自动化;技术要点;优化措施
0引言
所谓农业机械自动化技术,指的是将控制论、计算机技术、液气压技术等应用到农业机械的设计当中,使农业机械可以独立完成田间耕作。随着科学技术的不断发展以及为了响应政府高效农业的号召,我国农业正逐步朝着机械自动化的方向发展。农业机械的自动化,不仅能够使劳动的生产效率得到提高,还能减轻农民的劳动强度,并且提高劳动舒适度,在一定程度上缓解农村劳动力短缺的问题。在科技高速发展的今天,世界各国都加大了对农业机械自动化技术的研究。很多科研成果已经从实验室走向了实用阶段。
1农业机械自动化对农村建设的意义
对社会主义新农村进行建设,是我国构建社会主义和谐社会的基本要求。社会主义的和谐与广大农村地区的和谐是不可分割的。虽然从整体上看,社会主义新农村处于较为稳定和谐的状态,但不可否认的是,社会主义新农村的建设也存在着一定的问题。其中,最主要的问题是农民收入过低。因此,我国要大力推行农业机械自动化建设,为减轻农民的劳动强度、提高农民的经济收入提供保障。
2农业机械的分类
通常来说,农业机械是由动力设备和与之配套的农机器具组成的。这两者之间主要是以牵引悬挂或者是半悬挂的方式进行连接。也有的农业机械将这两者制造成一个统一的整体。动力设备和与之配套的农机器具这两者在耕作的过程中,互相配合,缺一不可。
3农业机械自动化发展中存在的问题
我国农业机械技术在发展的过程中,并不是一帆风顺的,而是遇到了很多问题。首先,我国大型农业自动化机械在推广的过程中难度较大。很多农民没有意识到机械化生产的重要性,导致了他们不愿意在农业生产的机械方面进行投入,最终造成了我国大型农业自动化机械供大于求的尴尬。第二,我国的农业机械制造水平较低。与西方国家相比,我国农业机械制造的起步较晚,在很多方面,科技水平还不够成熟。第三,我国对农业机械自动化技术的研究缺乏足够的动力。我国大型农业机械的制造企业,以及科院院所存在着资金不足、科研环境较差的问题。对农业机械进行设计,不仅需要耗费大量的时间和精力,还需要一定的技术条件作为依托。我国大部分科研院所和农业机械制造企业,由于资金不足,并没有完成对实验室的配套建设,使得科研人员在进行工作时困难重重,这一现状也严重影响了科研人员的工作积极性。第四,自动化技术在农业机械的应用中还处于起步阶段。对自动化技术的应用,需要很高的科技水平作为依托,但是我国科技基础薄弱的现实,使自动化技术的应用变得困难。
4农业机械自动化技术要点及优化应用措施
4.1实现计算机技术应用于农业生产
计算机视觉技术,作为新时期重点研究和应用性广泛的新科技,很多西方国家先后展开了对计算机视觉技术的研究。计算机视觉技术在农产品质量的鉴定方面,以及在记录农产品生长的信息等方面有着十分重要的作用。英国对计算机视觉技术的应用进行了首次尝试,利用该技术研制了专业性的采蘑菇机器人。采蘑菇机器人在采蘑菇的过程中,不仅能够对蘑菇的位置进行精准的定位,而且能够对所采的蘑菇进行合理化的分类。受到英国的影响和启发,我国国内也开始尝试在农业机械自动化技术中,加入计算机控制技术的内容。但是由于我国的经济技术发展还不够成熟,要实现对计算机视觉技术的应用,还需要科学家们进行努力。
4.2实现农业施肥和灌溉技术的自动化
我国水资源总量虽然比较大,但是人均资源占有量却很小,而且我国水资源分配的不够合理,使得我国水资源长期处于短缺的状态。要促进农业的发展,充足的水资源是必要的条件。在保证农业生产用水的同时,保证对水资源的节约,是我国农业发展过程中必须要面对的问题。农业自动化灌溉技术的应用可以很好地解决这一问题。所谓农业自动化灌溉技术,是把传感器与电子计算机进行有机结合,把农作物生长过程中对环境的需求及对用水量的需求,通过软件的形式加以呈现,从而避免水资源的浪费。对农业施肥技术来说也是如此,实现农业施肥和灌溉技术的自动化,是节约水资源、降低农业生产成本、避免浪费以及保护环境的必然选择。
4.3实现农业的精准化
农业精准化是指将我国的传统农业与农业机械自动化技术相结合,实现农业生产管理的科技化。精准农业是未来农业发展的主要方向之一。农业生产自动化,是一项以计算机网络和控制器等为基础的技术。我国对精准农业的研究,已经取得了一定的科技成果。世界上第一台观测农业气象的自动化仪器,已经在我国郑州气象站开始投入使用。农业气象观测仪,可以对农业生产的小环境进行合理化监测,并且通过网络把监测到的信息及时反映给当地农业部门。
总之,在经济全球化进程不断加快和城市化进程高速发展的今天,给各个行业带来机遇的同时,也带来了挑战。为了在经济发展的大潮中处于不败的地位,加强科技创新是一项必不可少的选择,同时也是长远发展的根本要求。对于农业产业而言,为了使我国农业能够更好更快的发展,政府要提高对农业机械自动化技术研究的投入,并将新的科技成果不断应用到农业生产中。作为科技工作者要努力钻研农业机械自动化技术,并且要对农业机械自动化技术的应用措施进行优化,从而实现农业的智能化时代,创造出我国农科发展的新道路。
作者:杨亚杰 单位:河北农业大学
参考文献: