我国发展机电一体化面临的形势及对策　毕业论文.docx

绪论近几十年来,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是乡镇企业及家用电器的迅速,更需要大量的中小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用,它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。关键词:机电一体化电动机机械技术微电子技术第一章我国发展机电一体化面临的形势及对策第一章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.“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60 年代末作商业注册时最先创用的。当时及 70 年代, 人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用,近年来“机电一体化”更流行使用。 80 年代,信息技术崭露头角。微处理机的性能提高,为更高级的机电一体化产品所采用,典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后, 使机械- 电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。关于“机电一体化”这个名词的起源,说法很多。早在 1971 年, 日本“机械设计”杂志副刊就提出了“ Electronics ”这一名词,从图 -1 可见它是融合机械技术、电子技术、信息技术等多种技术为一体的新兴的技术。采用机电一体化技术设计和制造出的产品,称之为机电一体化产品。从系统科学的观点来看, 机电一体化产品又可称之为机电一体化系统, 它是集机械元件和电子元件于一体的复合系统。信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库,连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样,对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。此外,光学也进入了机电一体化,产生了“光机电一体化”的新领域。进入 90 年代, 通信技术进入了机电一体化, 机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微传感器和执行器技术的发展,和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合,开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。虽然微加工方法尚未成熟,但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后,机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展,稳步进入了 21 世纪 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