毕业论文机电一体化3000字

毕业论文机电一体化3000字

　　工业的发达给人们生活带来了巨大变化，机电一体化技术也在不断的发展。下面是我为大家推荐的机电一体化的 毕业 论文，供大家参考。

　　机电一体化的毕业论文 范文 篇一：《试谈机电工程机械设备管理》
　　引言

　　近几十年来，中国机电工程类行业已经有了突飞猛进的发展，同时这也是中国一直比较重视的工程项目。而在这项工程实施过程中，相关机械设备的管理工作又是重中之重，如果不有效落实机械设备管理工作，整个工程的施工过程以及整体施工质量都会受到严重的影响。因此，分析研究机电工程机械设备管理工作当中存在的问题，采取有效 措施 解决这些问题，完善机电工程机械设备管理工作，才能够提升机电工程整体质量水平。

　　1机电工程机械设备管理存在的主要问题

　　1.1未建立健全完善的管理制度

　　很多情况下，为了赶工期，在许多机电工程施工过程中，相关的管理工作并没有得到重视，特别是机械设备管理工作。通常情况下，众多施工单位机械设备相关管理人员都缺乏对本职工作的认识和管理意识，对工作抱以一种无所谓的态度。另外，很多管理人员没有较高的思想政治觉悟，想的都是贪图安逸，敷衍工作，造成管理工作总是不能得到落实。无论什么企业单位，想要做好管理工作，都需要构建一个较为完善合理的相关管理机制，特别对于机电工程机械设备管理工作而言更是如此。没有建立准确健全的相关管理 规章制度 ，不能明确每一个相关管理工作人员能够明确自身的工作内容以及职责，管理人员就没有肩负法律责任，这样管理工作人员就不会重视对管理工作就，导致机电工程机械设备管理工作质量水平无法得到提升。

　　1.2对机械设备的新旧处理不到位

　　目前，科技技术不断发展，各种机械设备在快速更替，眼下许多机电工程施工单位的相关机械设备已经显得老旧不堪重负了。更有甚者，一些施工单位的机械设备过于老化破旧，严重落后于目前的工程需求，以至于这些单位无承担那些较先进大型的机电工程，在一定程度上影响了单位的发展，制约了单位经济的长远增长。针对这种情况，有些施工单位已经在购置替换相关工程机械设备，有的从国外引进了大量的先进机械设备，使自身具备一定的市场竞争力。可是，这些单位没有结合自身的实际发展需求，更没有制定好相关的机械设备改良替换计划，致使许多购置工作都是盲目实施，花大量资金买来的机械设备实际上不能起到作用。对于机械设备新旧处理不到位也是机械设备管理工作中十分严重的一个问题。

　　1.3相关管理工作人员缺少专业能力及素质

　　很多的机电工程施工单位为了减少成本，在相关设备材料不能再削减的情况下，只有减少工作人员以最大化降低工程成本。这就使得很多施工单位在管理工作方面大量减少工作人员，其中就包括机械设备管理相关人员。这种情况致使施工过程中机械设备的管理人员严重缺失，实际工作没有得到有效开展。另一方面，很多施工单位在管理工作上实施随便安排工作人员，所以在机械设备管理工作中出现了大量没有相关工作 经验 和专业技术能力的人，这种情况已经屡见不鲜了，其最终必定造成机械设备管理工作不能落到实处。

　　2加强机电工程机械设备管理的策略

　　2.1建立健全完善的管理制度

　　任何一个企业单位想要搞好管理工作，无论是哪方面的管理工作，都必须要先构建一个较为完善健全的管理机制体系，尤其在机电工程机械设备管理工作上更是如此。相关工程施工单位必须根据自身 企业 文化 以及施工相关实际需求，建设一个合理有效且具有针对性的管理机制，以约束工作人员，使相关管理人员能够认清自己的工作本质和肩负的责任。另一点，配合着管理制度，大力开展思想政治 教育 培训，强化管理人员的思想觉悟，提升管理工作人员自身的职业修养，从而诚心投入到管理工作当中。例如，施工单位根据自身企业的文化历史以及企业实际大小，建立一个符合自身实际需求的工程机械设备管理机制。这个机制必须有严格的管理条款和考核制度，以强化要求相关管理工作人员认真对待自己的工作。与此同时，单位还需要定期组织相关管理工作人员进行思想教育培训，以提高员工的工作热情。通常这种培训可以以半年为一个期限落实开展，并且可以根据实际需求在每次工程施工之前开展一次。

　　2.2合理配置工程机械设备资源

　　在机电工程机械设备的相关资源配置工作上也要注意合理实施管理，这个方面关系着单位的实际利益和长期发展的需求。在相关配置管理工作中，需要清楚自身单位已有设备的实际情况，哪些设备需要更换，哪些只是需要维护 修理 。在之后购置新设备的过程中，根据整合已有工程机械设备相关信息进行针对性添置更替，严格把关购置过程，不仅要重视设备的质量是否合格，还要注意购置的设备是否都是真正需要的。在工程机械设备的购置工作上，必需先制定一个合理的购置计划，并按照计划落实执行，要最大化利用已有资源，然后补充必需资源，这样才能有效提升单位效益。例如，某机电工程施工单位，经过改革之后，在工程机械设备管理工作质量上有了明显提升。特别是在机械设备的配置工作上，深入了解分析了单位已有设备资源的情况，一改以往胡乱购置的现象，将购置管理工作严格把控起来，使得已有设备得到最大化利用的同时，购置的新设备也是当前最合适单位施工所需的。通过这样有计划性的管理，使该企业在购置工作中省下一大笔不需要的开支，进而使得单位的无意义消耗减少了7.6%，由于机械设备合理购置管理而增加的企业效益上升了4.1%，真正实现了利益最大化。

　　2.3强化相关管理人员的专业技能水平

　　想要有好的管理效果，就必须选用合适的管理人才，故此，机电工程机械设备管理工作得以顺利开展的一大重要元素就是管理人才的正确使用。相关施工单位必须明白，如果不启用专业技术过硬以及有相关工作经验的素质人才，那么机械设备管理工作始终不可能真正得到完善。所以，施工单位必须挑选优质专业管理人才，加大力度引进真正具有管理能力和经验的管理人员，然后将其融入本单位，同时鼓励管理人才适时进行进修，完善自身的技术能力以及管理思维，从而使得工程机械管理工作可以由对的人落实执行。

　　2.4树立安全意识

　　机电工程施工过程中，对于工程机械设备管理工作的提升必须建立在树立安全意识之上。只有相关单位把施工安全意识重视起来，才能够强化安全管理工作，而对机械设备的管理正是关系着安全的一大重要方面。树立良好的安全意识，正是有效提升机电工程机械设备管理工作质量水平的重要保障。

　　3结语

　　机电工程是中国社会发展所需的重要工程，其发展的好坏直接关系着国家建设的优劣，是工程行业当中不容忽视的一部分。而机电工程当中的工程机械设备管理工作是众多管理工作中比较关键的部分，有理由相信，加强工程机械设备管理工作，是完善机电工程事业的有力保证。
　　机电一体化的毕业论文范文篇二：《建筑机电工程施工技术及质量控制》
　　在建筑施工中，机电工程的施工会应用到很多技术，施工所涉及的具体内容也较多，需要相关的施工人员给予高度重视。在当前的建筑工程施工中，受各种因素的制约和影响，建筑机电施工经常会出现一些问题，给相应的施工环节造成不良影响，还会危及到建筑施工的整体质量。因此，对建筑机电施工的技术与质量严格把控，具有重要的现实意义。

　　1建筑机电工程施工的主要问题

　　第一，不重视设备质量。很多施工企业在建筑机电施工中，不注重设备的自身质量，从购买环节到施工环节都没有对设备进行相应的性能检验。建筑机电施工如果设备质量不过关，就很容易出现相应问题，如电源短路、电线漏电、水管堵塞不畅等。这些问题的出现，对建筑机电工程的施工质量有严重的阻碍。第二，监督工作不到位。在建筑机电工程施工中，很多施工企业没有安排专门的监督人员对施工中的技术环节与工程质量进行监督。这样做的后果就是，施工中出现了相应的问题，无法得到及时、有效的解决，造成施工整体质量不过关。第三，施工人员操作不规范。很多施工人员自身不具备较好的专业素质，在施工中无法进行科学、合理的操作。这样会造成施工环节质量出现问题，从而无法保证建筑机电工程的整体质量。

　　2如何加强建筑机电工程相关技术与质量的控制

　　2.1对施工技术的控制

　　(1)安装定位。想要加强建筑机电工程的技术控制，首先就需要做好安装定位工作，机电设备的安装主要可以分为解体安装与整体安装。安装人员要根据设计人员预先规划的图纸找准位置，只有将位置确定准确，进行规范化施工，才能保证机电设备的安装质量。可以说，施工中的安装定位环节，是机电施工的基础性环节，只有保证这一环节的质量，才能使后续工程得以顺利进行。

　　(2)配电箱施工安装。配电箱的安装，需要安装人员在施工之前掌握好配电箱自身的具体性能、标高及相应的位置坐标。安装人员在了解配电箱的基本信息之后，要将钢筋与配电箱进行整体焊接，将两者连接在一起，这样可以使配电箱在使用过程中保持自身的稳定性。在配电箱的安装过程中，安装人员需要在配电箱的内部放置一定的支撑物体，以防配电箱在使用过程中发生变形等情况，影响使用效果。在安装好配电箱之后，施工人员要对其进行相应的电路检测及电阻检测，保证其具备良好的运行性能。还要注意的是，在配电箱的安装施工环节，安装人员需要在配电箱内部埋设相应的PVC管。在埋设PVC管的过程中，应该采用管口封塞的技术，最后将PVC管用胶带进行捆扎，以保证其自身的使用性能。

　　(3)电线铺设安装技术。在建筑机电工程的具体施工中，电线铺设安装技术也是一项重要的施工技术，这项技术的质量关系到整个机电工程施工的整体质量，需要施工人员进行严格控制。在具体的电线安装中，施工人员应当尽量采用重叠架设的形式，这样可以很好地将电线进行隐蔽归置，不会占用过多空间。如果需要将电线安装进墙体内部，施工人员要保证电线与墙体表面之间留有合适的距离，一般要保持在15毫米左右。

　　2.2对施工质量的控制

　　(1)做好施工规划。要想做好建筑机电工程建设的质量控制工作，首先就要做好相应的施工规划。只有做好了施工规划，才能保证接下来的施工工序合理进行，可以说，做好施工规划，建筑机电工程的质量控制就完成了一半。某施工企业在进行建筑机电施工的过程中，为了加强施工质量的整体控制，管理者要求规划人员在进行施工之前做好详细的规划工作。规划人员在施工之前，亲自到施工地点进行现场勘测，根据施工地点的实际情况以及可能受到的影响，进行综合分析。施工人员根据规划人员的详细的分析 报告 以及给出的具体施工参数，选择相应的施工技术和方案。由于施工规划报告很好地结合了施工地点的实际情况，因此给施工人员的具 体操 作带来针对性较强的指导，促进了施工方案的合理实施，保证了施工的整体质量。由此可见，做好施工规划，是保证施工质量得到合理控制的重要 方法 。

　　(2)保证设备质量。由于建筑机电工程在具体施工中会应用到大量的设备，因此，想要保证施工的整体质量，做好质量控制工作，就需要对相应设备进行合理控制。采购人员在购买设备的时候，一定要把好质量关，不能只考虑设备的价钱，而忽视具体的使用性能和安全性能。采购人员要对设备进行质量检验，看其在运行中是否出现问题，运行情况良好的设备才能进行购买。在购买之前，采购人员还要检查卖家的资质，看其是否具有售卖资格。某施工企业为了控制建筑机电工程的施工质量，对设备的质量进行了严格控制。该企业的管理者除了加强采购人员的素质之外，还很注重对设备进行维护和管理。采购人员买回设备之后，管理者安排专人进行设备管理，为每一台设备建立相应的管理档案，将设备的各项性能进行详细登记。管理人员定期对设备进行检修，发现问题后就及时进行解决，使用性能无法达到要求的设备要进行及时淘汰。由于该企业对设备进行严格的质量控制，有效保证了设备的使用性能和安全性能，促进了建筑机电工程的施工质量，保证了施工的合理运行。

　　(3)加强监督工作。建筑机电工程施工，需要相应的监督人员进行监督工作，保证施工过程中出现的问题得到合理控制。施工企业应当在施工过程中安排专业的监督人员进行工作，主要是监督施工人员的操作是否规范、合理以及施工中所出现的主要问题。监督人员在工作中如果发现了相应的问题，就要及时进行上报，让 企业管理 者及时了解问题所在。这样，管理者与有关部门就会针对问题采取合理的方法措施，将施工中的问题进行及时解决，消除施工中的安全隐患。需要注意的是，施工企业在选择监督人员的时候，也要注意其自身素质与能力。只有工作态度较好、能力和责任心都很强的监督人员才能上岗工作，这样可以保证监督工作的最终效果。企业只有加强施工中的监督力度，才能真正做好机电工程施工的质量控制工作。

　　3结语

　　建筑机电工程施工不仅关系到建筑工程施工的整体质量，还对整个建筑行业的未来发展有重要影响。施工人员在操作中要针对施工中的具体问题，应用科学、合理的施工技术，保证每个环节的施工质量。施工企业也要在具体施工中对技术环节和质量环节进行严格把控，有效加强建筑机电工程施工的整体质量。
　　机电一体化的毕业论文范文篇三：《试谈机电一体化在煤矿机械中的创新应用》
　　随着现代化科技水平的不断提升，机电一体化技术取得了长足发展，带动煤矿机械业进入到一个全新的发展时期。科技的发展，对煤矿机械性能提出更高的要求，在煤矿生产领域，电子控制装置的应用越来越普遍，结构的复杂程度以及维护的专业化程度也日益提高，本文将对煤矿生产领域中机电一体化的应用进行分析和阐述。

　　1 概述

　　机电一体化也称作机械电子工程学，是一项涉及到微电子技术、信息技术、机械技术、液压技术以及自动控制技术等数门学科知识的综合性技术。国外机械中引入机械一体化最早是在上世纪70年代，随着电子信息技术的迅猛发展，机械制造技术也不断进步，尤其是受微型计算机及未处理技术、信息处理技术以及传感技术等技术的发展，煤矿生产领域机械性能得到很大提升。

　　在煤矿工业中，机电一体化技术运用于煤的开采、挖掘及设备的装配中。随着机电一体化的技术在我国煤矿工业的使用普及，煤矿产业的综合实力不断攀升。使用机电一体化的系统发展煤矿工业，能够做到在短时间内完成最大的利益产出，使其真正向着煤工业的安全、高效、洁净等优化技术迈进。机电一体化技术是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是企业信息化的重要支撑技术，是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。

　　对于煤矿生产而言，在很大程度上受煤矿机械性能自动化程度以及经济性等因素的影响。从一定意义上讲，煤矿机械电器及电子控制系统的质量及性能对煤矿作业质量、生产效率以及煤矿机械设备的使用时限等均具有直接性的影响。当前，电子控制系统逐渐成为煤矿生产过程中不可或缺的重要内容之一，并且还是对煤矿现代机械技术水平进行评价的一大重要指标。随着现代化科技水平的不断提升，电子控制系统在煤矿机械中的重要性也会相应提升，功能也会越来越完善，从而对煤矿机械设备的使用人员以及维护人员提出更高的要求。

　　2 研究煤矿机电一体化技术的意义

　　2.1 有利于提高煤矿企业经济效益

　　煤矿企业通过对采煤设备机电一体化的改造，大大提高了企业的经济效益，主要表现在：其一，劳动生产率得到了大幅度的提高;其二，企业员工的薪酬待遇也得到了大幅度的提高;其三，员工的工作环境和安全状况得到了有效地改善;其四，给予地方周边经济也起到了带动作用，例如，机电一体化的建设的过程中提供了信息化维修、系统集成等众多新的岗位。

　　2.2 有利于提高煤矿效率

　　虽然现在大部分企业已经开始使用机械采矿生产，但是目前普遍存在着机械化水平不高、工人劳动强度依然很大的困境。采矿机械通过使用机电一体化技术可以节省人力资源、提高挖掘效率、降低生产成本等。

　　2.3 有利于煤矿企业的 安全生产

　　机电一体化有利于煤矿企业的安全生产主要表现在以下几个方面：其一，以往的煤矿企业的井下工作环境潮湿、阴冷、粉尘多对工人的身体健康影响很大，现在采用机电一体化方式生产减少了工人的劳动强度、优化了生产环境。

　　3 煤矿机电一体化应用的现状

　　3.1 在监控系统中应用

　　将机电一体化应用于监控系统中，能够及时发现生产过程中存在的安全隐患，采取相应的处理措施，避免了安全事故的发生，保证了设备运行的持续高效，降低了生产中设备停运等影响生产效率问题的发生，达到提高生产效率的目的。同时，机电一体化的而运用，还能够促进监控系统软硬件的研发，为煤矿生产现代化提供保障。

　　3.2 在采煤设备中应用

　　采煤设备的生产效率直接关系到煤矿生产的整体效率，通过应用机电一体化技术，能够大幅度的提高其牵引能动性，提升其制动能效，减少了设备的故障发生率，降低了设备维护所需要的人力和物力成本，增强了设备对恶劣环境的抵抗能力，从多个方面提高了设备运行的安全和效率。

　　3.3 在运输设备中应用

　　煤矿的运输速度在一定程度上会影响煤矿生产的效率，而随着我国各方面对煤炭资源需求的不断提升，就对煤矿的运输速度提出了更高要求。在运输设备中使用机电一体化措施，能够通过自动化管控的方式对带式运输机进行操作，利用计算机技术来对运输系统进行启动和控制，提高了惯性荷载处理的效率，从而实现煤炭生产运输过程的可靠和高效。

　　4 煤矿机电一体化创新应用

　　4.1 环保化设备的应用

　　随着人们环保意识的增加，煤炭生产工作也必然朝着绿色生产的方向发展，如此一来，环保化的机电一体化设备就会被运用的煤矿生产中。环保化的设备通过有效降低生产过程中污染物产生量，加强对各种废弃物的回收利用，控制各种环境污染物的排出量，从而有效实现煤矿机电一体化生产的绿色环保。

　　4.2 系统化设备的应用

　　随着各种新技术的不断发展，机电一体化中包含的技术种类也越加繁多，在一定程度上增加了其使用难度，因此，将各种技术纳入到一个系统中，提高设备的功能性，就成为机电一体化的重要内容。系统化设备的应用能够有效避免设备运行中各方面不协调而造成的问题，充分发挥各方面的功能，从而提升煤矿生产工作的效率。

　　4.3 智能技术的应用

　　为了避免由于管理制度落实不到位或人员素质不足等给煤矿机电一体化造成的不利影响，运用智能技术就成为一种有效的解决措施。

　　(1)智能技术可以降低人为因素对机电设备运行的干扰，通过智能系统对机电设备运行中存在问题进行自我调节，有效降低故障发生率。

　　(2)智能技术还能够增加机电一体化的功能，得到更为全面、准确的矿井信息，从而提高生产的安全性。

　　4.4 微型设备的应用

　　随着微电子技术的不断发展以及煤矿开采工作的需求，一些无法利用大型设备完成的工作需要引进微型设备。

　　(1)微型设备能够适应更为复杂的工作环境，进入到矿井更深处，为扩展开采范围提供帮助。

　　(2)微型设备的携带、操作更为方便，降低机电设备按照运行需要的人力、物力成本，实现全地形、全天候作业，进而提高煤炭生产工作的效率。

　　5 结语

　　随着我国煤矿生产规模和生产水平的日益提高，煤矿机电一体化的发展将会得到长足的发展和进步。在当前的煤矿机电一体化中，还存在着较多影响其生产效率的因素，对其发展造成了严重阻碍。因此，为了促进煤矿机电一体化的顺利发展，需要加强对这些问题的重视，采取针对性的措施进行解决，并积极开发创新应用方法，来从各个方面有效提高煤矿机电一体的生产效率，从而提高其应用水平。

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机电一体化毕业论文

毕 业 论 文

一、机电一体化技术发展历程及其趋势
自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.

(一)机电一体化"的发展历程

1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;

2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机;

3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.

(二)机电一体化"发展趋势

1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.

2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

二、典型的机电一体化产品

机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

三、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

(一)我国“机电一体化”工作面临的形势

1. 我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度

2. 我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。

3. 我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

(二) 我国“机电一体化”工作的任务

我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。

总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。

四、我国发展“机电一体化”的对策

(一)加强统筹安排，协调发展计划

目前，我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!

(二)强化行业管理，发挥“协会”作用

目前，我国“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……

(三)优化发展环境、增大支持力度

优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。

增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。

(四)突出发展重点，兼顾“两个层次”

机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。

结束语：本论文在各位老师的悉心指导和严格要求下已完成。在学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向各位老师表示深深的感谢和崇高的敬意。不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。同时我在网上也搜集了不少资料，才使我的毕业论文工作顺利完成。在此向学院工程系的全体老师表示由衷的谢意。

希望我的答案可以帮得上楼主！

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机电一体化技术及其应用研究
摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
关键词 机电一体化 技术 应用

1 机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1 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。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
1.2 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，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
1.3 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
1.4 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机电一体化产品，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高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
1.5 人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化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，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
1.6 微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
1.7 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。
1.8 带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
1.9 绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
2 机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：
2.1 智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢---连铸---轧钢综合调度系统、冷连轧等。
2.2 分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
2.3 开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
2.4 计算机集成制造系统(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
2.5 现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。
2.6 交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
参考文献
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7 芮延年． 机电一体化系统设计[M]． 北京：机械工业出版社，2004．

电机功率转换的原理

引言：
电机调速实质的探讨，是关系到近代交流调速发展的重要理论问题。随着近代变频调速矢量控制及直接转矩控制等调速控制理论的提出和实践，很多有关文献和论著都把调速的转矩控制确认为调速的普遍规律，并提出调速的实质和关键在于电磁转矩控制。然而，这种观点尚缺乏理论和实践的证明，值得商榷。
本文根据电机功率转换的普遍原理，提出并证明恒转矩调速的实质在于电机的轴功率控制，转速调节是功率控制的响应，其关键为如何通过电功率控制轴功率。
一、功率控制与转矩控制
根据机电能量转换原理，凡电动机都可划分为主磁极和电枢两个功能部分。主磁极的作用是建立主磁场，电枢则是与磁场相互作用将电磁功率转换为轴功率。
直流电动机的主磁极和电枢不仅结构鲜明，而且功能独立，无疑符合以上定义。而交流（异步）电动机通常以定子、转子划分构成，需加说明。
根据所述电枢定义，异步机的轴功率产生于转子，因此，异步机真正的电枢是转子。问题在于定子，一方面定子励磁产生主磁场，故定子是主磁极。另一方面，定子又通过电磁感应为电枢（转子）输送电磁功率，却不产生轴功率，因此定子又具有电枢的部分特征，这里我们把它称为伪电枢。定子的这种复合功能，是异步机区别于直流机的主要特征。
从电枢输出角度观察，电动机的轴功率与电磁转矩机械转速的关系为：
PM＝MΩ (1)
或 Ω＝PM／M （2）
公式（2）除了给出了电机转速与轴功率和电磁转矩间的量值关系以外，同时表明，电机转速最终只能通过轴功率或电磁转矩两种控制获得调节，前者简称功率控制，后者简称转矩控制。
1. 功率控制
功率控制是以轴功率PM为调速主控量， 作用对象必然是电枢或伪电枢。电磁转矩在调速稳态时，取决于负载转矩的大小。
即 M＝Mfz (3)
当负载转矩一经为客观工况所确定之后，电磁转矩就唯一地被决定了，因此电磁转矩不仅与调速控制无关，而且不能随意改变其量值。
电磁转矩对转速的作用表现在调速的过渡过程，转矩的变化是转速响应滞后的结果，此时，功率控制造成电磁转矩响应。
设电机调速前的稳态转速为Ω1，轴功率为PM1，调速后的稳态转速为Ω2，相应的轴功率变为PM2。 由于电磁转矩：
M＝PM／Ω (4）
故调速时，电磁转矩变为：
M＝PM2／Ω
由于受惯性的作用，在t＝0的调速瞬时Ω＝Ω1，故
M＝PM2／Ω1
t=0
此时的电磁转矩将与原来的电磁转矩M1＝PM1／Ω1不等，转矩平衡被破坏并产生动态转矩，电机转速在动态转矩作用下开始由Ω1向Ω2过渡，其变化规律为：
Ω1＝（Ω1－Ω2）e－t/T＋Ω2 （5）
电磁转矩则为：M＝PM2／（Ω1－Ω2）e－t/T＋Ω2
随着时间增大，动态转矩减小，直至电磁转矩与新的负载转矩平衡，即：
M＝PM2／Ω2＝Mfz，
转速稳定在Ω2不变，电机调速结束。 上述的调速过程可以由图1的框图说明。

图1 功率控制的调速流程
功率控制作用的是电枢，主磁场或主磁通量保持不变，根据电机理论，电机的额定电磁转矩正比于主磁通量，受限于电枢的最大载流量。因此功率控制调速时，电机的额定电磁转矩输出能力不变，属于恒转矩调速。
2. 转矩控制
根据公式（2），电机转速在轴输出功率不变的前提下，与电磁转矩成反比。由于受电磁转矩以额定转矩为上限的约束，转矩控制实际上只能在额定转矩以下实现，因此属于恒功率调速。
电磁转矩的独立控制方法主要依据转矩公式：
M＝CMΦmIS （直流机） (6)
或 M＝CMΦmI2COSφ2 （交流机） (7)
受控的物理量为主磁通Φm，由于主磁通量Φm产生于主磁极，因此转矩控制实际上是磁场控制，作用对象为主磁极。转矩控制调速同样要保证稳态时的转矩平衡，即：
M＝Mfz
由于调速稳态时，电磁转矩发生了变化，因此要求负载转矩适应于电磁转矩变化，即要求负载跟踪电机。
转矩控制实际是弱磁调速，主要用于额定转速以上的调速。鉴于本文重点讨论的是功率控制，故不赘述。
二、功率控制的方法与性能
电机调速的轴功率控制只能通过电功率间接控制来实现。以异步机为例，图2是其等效三端口网络。

图2.异步机的等效网络
其中电枢（转子）除产生轴功率输出外，还产生以感应电压u2和电流i2为参量的电功率响应。由于该功率与转差率成正比，故称转差功率，其端口简称Ps口。
如果电机转子为笼型，其绕组呈短路状，Ps口为封闭不可控的。反之为绕线型，Ps口则是开启可控的， 转子可以通过Ps口输出或输入电功率。由此可见，异步机的功率控制调速有两种方式，一种是通过伪电枢间接对电枢实现轴功率控制；另一种是通过Ps口直接控制电枢轴功率。 前者主要适用于笼型异步机，后者则适用于绕线型异步机。
1. 定子伪电枢功率控制。

图3.异步机定子功率控制调速
作为伪电枢，定子向电枢（转子）传输的电磁功率：
Pem＝P1－△P1 （8）
电枢的轴功率则为：
PM＝Pem－△P2 (9)
故 PM＝P1－（△P1＋△P2） (10)
可见，控制伪电枢的输入功率P1或增大其损耗△P1就可以控制电枢的轴功率，后者显然是低效率、高损耗的调速，不宜推荐。
控制P1调速的唯一方法是调压━━变频， 即所谓的变频调速。由于：
P1＝m1U1I1COSφ1 (11)
故对于电压源供电调节端电压U1是控制功率P1的必须手段。问题的关键是为什么不能单纯调压，而必须辅以变频？这是定子除了伪电枢的功能之外，还同时兼主磁极之故。
前已叙及，功率控制的要点有：
① 保持主磁通量不变
② 作用对象是电枢或伪电枢
③ 控制目标是轴功率
如果单纯调压而频率不变，定子的主磁极功能就要受到严重影响。根据电机理论，做为主磁极，定子的主磁通量：
Φm＝E／4.44W1kr1f1
＝KE1／f1
≈KU1／f1 (12)
恒频调压的结果，主磁通Φm将随U1下降而减小，形成了前述的转矩控制。更主要的是此时不但未能控制功率P1，反而增大了电机损耗，与目的绝然相悖。
设负载为恒转矩性质，由转矩平衡方程，电磁转矩：
M＝Mfz＝const
又 M＝CMΦmI1COSφ1
＝CMΦmI2COSφ2 (13)
设功率因数不变，定转子电流I1、I2将随主磁通Φm下降而正比增大，其结果功率P1不变，但定转子损耗：
△P1＝m1I 12 r1
△P2＝m2I 222 r1
将按电流的平方律增大。根据式（10），轴功率控制虽能实现，却属低效率高损耗的调速。
为此，异步机定子的功率控制调速，必须要将定子的主磁极和伪电枢两种功能游离开。针对同一定子绕组，一方面使主磁极产生的磁场保持稳定，同时又要控制其向电枢传递的电磁功率。
于是变频调速建立了一条重要原则，就是调压变频，且保证V／F（压频比）为常数，这样就确保了上述控制要求的实现。顺便指出，近代变频调速的矢量控制，实际上就是遵循这一原理。矢量控制的核心思想，是把磁场与转矩游离开，分别加以控制，认为调速的根本在于转矩，而事实上游离的却是磁场和电磁功率，虽然结果无误，但理论上必须加以澄清。
2. 转子功率控制
对于绕线转子异步机的调速，可以利用转差功率端口━Ps口直接控制轴功率。方法是由Ps口移出或注入转差功率。需要指出：
① 所述的转差功率应区别经典电机学中的转子损耗转差功率，为此将后者称为转子损耗功率，记以△P2。
② 转差功率有电能与热能之分，分别记以Pes和Prs，两者性质不同，对调速的影响也不同。

图4.异步机转子功率控制调速
当在转子的Ps口引入电转差功率Pes时，转子的轴功率：
PM＝（Pem±Pes）－△P2 （14）
式中的Pem为定子向转子传输的电磁功率，电转差功率的负号表示从Ps口移出，正号表示从Ps口注入。Pes属电功率，故与电磁功率相合成，结果使轴功率PM发生变化，电机转速得到相应调节。
电转差功率调速的典型实例是串级调速和双馈调速，前者的电转差功率为负，流向为从转子移出，故实现的是额定转速以下的调速。后者的电转差功率可以双向流动，既可以移出，又可以注入，因此可以实现低同步和超同步两种调速。
当Ps口引入的是热转差功率Prs时， 转子的轴功率则为：
PM＝Pem－（△P2＋Prs） (15)
显然热转差功率的引入，增大了电枢（转子）的损耗，轴功率随Prs的增大而减小，其典型例子是异步机转子串电阻调速。
三、功率控制的理想空载转速，效率与机械特性
根据电机学，电动机的理想空载转速主要取决于电枢的电磁功率，因有：
Ω0＝Pem／M （16）
由于电磁转矩为负载所决定，理想空载转速Ω0就决定于某一负载条件下电磁功率的大小。
功率控制调速的电枢功率可以综合表达为：
PM＝∑Pem－∑p2 （17）
相应的转速：
PM／M＝∑Pem／M－∑p2／M （18）
Ω＝Ω0－△Ω (19)
其中Ω0＝∑Pem／M为功率控制调速的理想空载转速，因此调节电枢的电磁功率可以改变电机的理想空载转速。换言之，电机的理想空载转速取决于电枢的电磁功率。又，△Ω＝∑p2／M 为电机的转速降。由此表明增大电枢损耗，可以增加电机转速降。
电机调速的效率表达为：
η＝PM／（P1－∑pi）
＝PM／（Pem－△P2)
因此，在一定的轴功率PM输出条件下，控制电磁功率的调速是高效率的节能型调速，而控制损耗功率的调速必然是低效率的耗能型调速。
公式（18）同时刻画出了功率控制调速的机械特性，当连续改变电磁功率∑Pem时，如果损耗功率不变，电机的理想空载转速随∑Pem连续变化，其机械特性为一族平行的曲线。而增大损耗，电磁功率不变时，电机理想空载转速不变，改变的只是转速降，其机械特性为一族汇交型曲线。如图5给出了两种调速的定性曲线。

图5 a.电磁功率调速特性 b.转速降调速特性
综上所述，可以得出以下结论：
① 电磁功率控制调节的是理想空载转速，损耗功率控制调节的是转速降。
② 电磁功率控制是高效率节能型的调速，其机械特性必为平行曲线族。损耗功率控制属低效率耗能调速，其机械特性必为汇交型曲线族。
四、异步机调速的分类与方法
与按n＝ 60f1/p·(1-S）表达式不同，根据本文所述的电机调速功率控制理论，异步机调速可分类表示如下：

性质/方案 控制点/变量 方法 要点
五、结论
1. 电机调速的基本原理有两种，一为轴功率控制，二是转矩控制。转矩控制实际是磁场控制，适于恒功率调整。
2.轴功率控制的作用对象是电枢或伪电枢， 并最终只能通过电功率控制来实现。其中，电磁功率调节的是理想空载转速，损耗功率改变的是转速降。前者为高效节能型，后者为低效耗能型，两者的机械特性亦由此决定。
3. 轴功率控制的调速具有恒转矩特性，电磁转矩的变化是转速响应滞后所造成的，调速稳态时，电磁转矩只决定于负载，与控制无关。
4. 变频调速和电转差功率控制调速同属电磁功率控制调速，两者性能一致，并无本质差别。

机电一体化毕业论文

机电设备的安装好坏对企业的日常中安全和经济运行起到最直接的影响效果，对于机电设备的安装是众多工程人士关注的对象。下面是我整理的机电一体化毕业论文。欢迎参考!

机电一体化毕业论文一

摘要：随着经济的发展，机电一体化技术也得到了快速发展,而机电一体化在工程机械中的应用与发展也促进了工程机械的不断进步。

本文主要对机电一体化技术以及其在工程机械中的应用与发展进行了分析研究。

关键词：工程机械 机电一体化技术 应用 发展

引言

随着科学技术以及新兴科技突飞猛进的发展，极大地促进了学科之间的相互渗透、融合，同时也促进了工程建设领域的革新与创新。

目前，机电一体化已经渐渐成为一种独立的技术，在各行各业都有不同程度的应用。

尤其是科学技术的发展，在很大程度上促进了机电一体化的进步与创新，并且在工程机械中得到了很好的应用。

积极地采用机电一体化，将机械、电子技术和液压技术进行了有效的结合，大大地提高了机械的多种功能，

比如说，动力性能提升，燃油的经济效益提高，安全性和可靠性大增，操作的精准度和舒适度都大幅度提高，机械的使用寿命也随之延长。

所以，研究工程机械机电一体化的应用与发展有着重大意义。

一、机电一体化技术的概述

机电一体化就是综合地运用机械、计算机、微电子、电力电子、光学、接口等技术，对各个功能进行合理的配置，从而实现了高质量、多功能、低能耗的价值和功能。

机电一体化也称之为机械电子学,属于一门新兴的边缘综合科学, 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、控制技术和

精密机械技术有机结合，并综合应用到实际中去的综合技术。

主要是通过微电子技术的应用,把微电子技术引进到相关的动力功能、机械主功能、控制功能等方面,在软件方面能够使得机械装置与电子装置相互进行有机结合而形成有效的系统。

而随着科学技术的发展，机电一体化技术也得到了快速发展，并且处于不断创新与进步之中。

机电一体化技术逐渐走向了高智能化、微型化、网络化、个性化和绿色化的趋势。

而机电一体化技术在工程机械中的应用,能够使得各种性能方面都得以明显改善,比如操作舒适性能够得以有效提高;机械能耗能有效大幅度降低,明显提高机械功效。

可靠性不断提高;不断提高相应的作业精度和作业效率。

二、工程机械机电一体化技术的应用

机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值，尤其是在工程机械中的应用更具广泛性和有效性，机电一体化技术在工程机械中的应用主要表现在以下几个方面：

1、机电一体化技术的在工程机械提高生产效率、节能降耗方面的应用

在传统的工程机械中，能量的充分利用率和使用率比较低。

比如说，液压挖掘机其燃料的充分利用率仅仅占了30%，剩下的70%左右的能量都被浪费了。

在能源资源高度紧张的今天，迫使机械工程的发展必须向着“节能降耗”的方向发展。

比如说，小松公司生产的挖掘机能够很好地达到节能降耗的目的，大约可以节省23%的燃料，最主要的原因就是新型的控制节能器的采用。

日立公司生产的挖掘机，采用了“卡特电子效率”节能控制体系，通过对泵以及发动机的综合、全面控制，大大提高了利用率，其能量利用率能够达到98%左右，生产率也相应地得到了大幅度的提升。

所以说工程机械中电子节能控制器的运用，大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，一定程度上发挥到了节能的作用。

电子节能控制器操作比较简单，对机械的磨损也相对减少，从而提高了工作的效率。

2、在自动化以及半自动化的作业全过程中的应用

工程机械全面地实现作业自动化以及半自动化水平，可以有效地降低操作人员的劳动强度，有效地提高生产效率，大大减少了因为操作人员的经验不足或技术不到位对于操作精度的影响。

比如说，三菱公司设计生产的挖掘机，有控制挖掘机轨迹系统的功能，相关的操作人员在控制板上将铲斗的运动形状和运动轨迹设定好之后，

相应的微机操作系统就会根据不同角度的传感器发出的信号，对动臂、铲刀和斗杆的运动进行自动的控制，从而实现多种特定断面沟槽、开口和斜坡的精准挖掘，有效地实现了挖掘操作的自动化水平。

3、在控制柴油机上的应用

要想进一步深入发展柴油机技术, 应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。

在电子技术发展十分迅速的今天,采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗, 还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化, 这样的条件下, 电子控制自动变速,

还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现, 能够使得在各种变工况下的柴油机,在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时, 能够实现净化排气、节约能源、提高效率。

4、机械操作的自动化能够降低劳动强度

在工程机械施工操作中引入机电一体化实现操作的自动化或者半自动化，这样大大降低了劳动强度，提高了工作效率，并且大大减少了因为操作者工作经验不足而造成的作业精度的影响。

5、在工程作业精确度方面的应用

在工程机械设备中使用电子控制系统可以将称量的过程自动化，对称量系统实现微机控制，使得称量更加精确。

自动找平装置的应用，大大提高了混凝土沥青摊铺机的工作效率和施工质量。

自动供料系统(超声波技术)的应用，完美地完成了混凝土沥青摊铺机对于供料的自动调节，全面提升了摊铺的效果和质量。

与此同时，铲运机铲斗刀、平地机刮刀以及推土机铲刀的电子化操作控制，减少了误差，提高了工作效率，同时还节约了人力，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。

6、电子监控、故障自诊以及自动报警

电子监控、故障自诊以及自动报警，也就是说对于工程机械的工作装置，传动系统、发动机、液压系统以及制动系统进行全面的监控，一旦在运行的过程中发生异常情况，就会自动地找出故障的位置并自动进行报警提示。

机电一体化的发展和应用，大大地改善了操作人员的现实工作条件，全面提高了机械设备的工作效率。

与此同时，简化了机械设备检查和维护的工作，相应地减少了维修费用，大大降低了维修停机的时间，对于提高机械设备的使用寿命有很大的作用和意义。

三、工程机械机电一体化技术的发展

1、传感技术的融合

目前,传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛,比如,发动机可以通过机油压

力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制;

沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。

在感器技术的迅猛发展的今天,精度要求越来越高,可靠性和稳定性也能不断提高,越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展,所以,未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。

2、工程机械机电一体化趋于计算机与信息处理技术的应用

计算机是实现信息处理的主体, 信息处理技术包括范围应用比较广, 主要包括

信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。

计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。

要想工程机械机电一体化技术发展不断进步, 应该大力发展计算机应用及信息处理技术。

3、电子控制理论的指导性增强

工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术, 通过其应用和推广,在相关控制理论指导下,能够满足系统智能化设计的要求,完成相关的设计后的系统仿真等等。

结束语

综上所述，机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势，也是振兴和发展机械工业的必经之路。

随着科学技术的不断发展,工程机械机电一体化还会有着更多的创新与发展,未来工程机械机电一体化技术的应用将会融合机、电、光以及磁的综合性能，更好地促进工程机械的发展。

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机电一体化毕业论文二

【摘要】：为保证电力系统的安全运行，国内的大型机组均使用电液调节系统进行控制，实现转速控制、同步并网、负荷控制等功能。

本文以电厂300MW机组使用的上海汽轮机有限责任公司生产的汽轮机为例，介绍其系统机构、调试要点和实现功能。

【关键词】：300MW机组;电液调节系统;控制;调试

近年来，300MW机组在我国得到了广泛的应用。

为保证电力系统的安全运行，国内的大型机组均使用电液调节系统进行控制，实现转速控制、同步并网、负荷控制等能。

改变了系统的适应性和灵活性，提高了控制能力和控制效果，大大提高了发电机组的自动化水平[1]。

本文以电厂300MW机组使用的上海汽轮机有限责任公司生产的汽轮机为例，介绍其系统机构、调试要点和实现功能。

1、系统简介

该电厂的机组热控系统采用上海新华控制工程有限公司提供的Symphony系统，是一套集计算机、自动控制技术、数据库和网络为一体的产品，

具有独立的分散控制系统、监控技术及数据采集系统、控制系统，能够满足各个生产领域对信息管理和过程控制的需求。

系统采用合理的软、硬件功能配置和模块化设计，具有易于扩展的能力，将离线和在线调试集中于一体，便于调试及修改，设备的各个控制相对对立。

由高速数据网、DPU以及连接在网上的人机接口站组成，采用开放式的系统结构，设计了冗余TCP/IP网络结点在不同类型的站。

其中，汽轮机系统的功能模件组成了一个过程控制单元，，包括汽机基本控制、超速保护和汽机自启停3个功能，并分别由3个冗余的功能控制器和相应的功能子模件完成。

其硬件配置图如下：

图一 汽轮机硬件配置

机组的汽轮机电液调节系统操作员站是基于WindowsNT(2000)环境下的人机系统，具有界面友好、操作方便的特点。

共设置了包括总貌、趋势、棒图、操作面板、报警信息等11幅画面，为运行人员提供了方便的操作手段，通过监控画面实施检测汽轮机的运行。

2、控制功能

汽轮机电液调节系统的控制功能由3对冗余的BRCl00控制器实现，主要控制汽轮机的转速和功率，通过GV、TV、RSV和 IV实现，同时还具备防止汽机超速的保护逻辑。

主要功能包括超速保护、基本控制和自启停，3部分之间既相互独立，又通过对总线的控制交换控制信息。

2.1 超速保护

这部分的作用主要是超保护逻辑、DEH跳闸逻辑及超速试验选择逻辑、提供有开关状态及汽机自动停机挂闸状态三选二、转速三选二，控制着OPC电磁阀，，并汇总DEH跳闸信号通过接线将其送到ETS[2]。

能够有效防止汽轮机的转速飞快上升，维持转速在3000r/min。

超速实验必须在大于2950 r/min的定速3000 r/min、油开关未合闸的情况下进行。

2.2 基本控制部分

基本控制部分是汽轮机电液调节系统的核心，它提供与转速及复合相关的控制逻辑、调节回路，

通过一对冗余的BRC100实现所有伺服阀接口和闭环控制的PID调节器。

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机电一体化技术的应用与发展前景
摘要：机电一体化是一种复合技术，是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域，并指出其发展趋势。

　　关键词：机械工业；机电一体化；数控；模块化
　　
　　现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
　　
　　一、机电一体化的核心技术
　　
　　机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手。
　　（一）机械本体技术
　　机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。
　　（二）传感技术
　　传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。
　　（三）信息处理技术
　　机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
　　（四）驱动技术
　　电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
　　（五）接口技术
　　为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
　　（六）软件技术
　　软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
　　
　　二、机电一体化技术的主要应用领域
　　
　　（一）数控机床
　　数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：
　　1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。
　　2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
　　3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
　　4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。
　　5、能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
　　6、系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
　　7、以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
　　（二）计算机集成制造系统（CIMS）
　　CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
（三）柔性制造系统（FMS）
　　柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。