机电一体化技术论文参考文献

机电一体化课堂教学改进措施论文

在日常学习中、工作生活中，大家都不可避免地会接触到论文吧，论文是学术界进行成果交流的工具。那么，怎么去写论文呢？下面是我收集整理的机电一体化课堂教学改进措施论文，希望对大家有所帮助。

一、机电一体化概念

机电一体化概念是由日本机械振兴协会第一次提出来的：机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。1996年，美国IEEE/ASME给出了一个较为全面的定义：“对机电一体化初步定义为‘在工业产品和过程的设计和制造中，机械工程和电子与智能计算机控制的协同集成’，包括11个方面：成型和设计;系统集成;执行器和传感器;智能控制;机器人;制造;运动控制;振动和噪声控制;微器件和光电子系统;其他应用。”机电一体化概念主要包括机电一体化技术和机电一体化产品两方面。

二、机电一体化

(一)机电一体化的发展历程

从第一次提出机电一体化概念到现在，机电一体化技术发展经历了三个阶段：20世纪60年代前的第一阶段为“萌芽阶段”，20世纪70年代到80年代的第二阶段为“蓬勃发展阶段”，20世纪90年代后期的第三阶段为“智能化阶段”。随着机械技术、计算机技术、控制技术和通信技术的发展，机电一体化技术的产品得到了各国的关注和支持，并出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。目前，学界对机电一体化的学科体系和法阵趋势都进行了深入研究;同时，人工智能技术、神经网络及光纤技术等领域发展取得巨大进步，促使机电一体化进一步形成完整的科学体系。

(二)机电一体化的应用领域

1.计算机数控机床。计算机数控机床(CNC)是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。数控机床发展至今，经历了从电子管数控、晶体管数控、集成电路数控、计算机数控到微型计算机数控等5代演变。工业发达国家，数控机床占机床总数的30%-40%。近十年来，我国普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密加工中心则从3-5μm提高到μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(μm)。

2.汽车的机电一体化。汽车的机电一体化是以微机为中心，通过自动控制来改善汽车性能，增加汽车的功能，实现汽车降低油耗，降低排气污染，提高汽车行驶的安全性、可靠性、操作方便和舒适性。近几十年来，在机电一体化技术飞速发展的背景下，汽车机电一体化的研究和发展都有了质的飞越。

3.工业机器人。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。工业机器人有以下几个显著特点：可编程、拟人化、通用性等。工业机器技术是机电一体化技术的典型应用。工业机器人越来越广泛地应用在食品工业、自动化生产等民用及工业生产领域。

4.计算机集成制造系统。计算机集成制造系统(CIMS)是在信息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机集合起来，形成适用于多品种、小批量生产、实现整体效益的集成化和智能化制造系统。

(三)机电一体化的发展趋势

纵观机电一体化的发展历程、发展现状，结合目前国内外高新技术的发展现状和发展趋势，机电一体化技术和机电一体化产品的发展趋势主要体现在以下几方面。

1.微型化。微型机电一体化系统是在机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物，是机电一体化一个新的发展方向。微型机电一体化产品具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，在生物医疗、军事等方面有显著的优越性，是机电一体化将来发展的关键技术之一。

2.智能化。21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向就是智能化，人工智能在机电一体化建设的研究中得到越来越多的重视，其重要应用体现在机器人和数控机床的智能化方面。

3.绿色化。随着工业的发展，现有资源的减少，以及近年来回归自然理念的产生，绿色化是机电一体化发展的必然趋势。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染环境，报废后能回收利用。

三、关于机电一体化的课堂教学改进

《机电一体化系统设计》是一门综合性和应用性都很强的课程，也是机械设计制造及自动化专业的一本专业必修课程之一。该课程的基本任务是让学生了解机电一体化的概念，应用、发展趋势，掌握机电一体化系统设计理论、方法和相关的关键技术，了解机电一体化产品设计、开发流程。作为一门综合学科，其先修课程包括《机械设计》《机械原理》《机械工程控制基础》《机械工程测试技术》《电动技术》和《电子技术》等。

(一)机电一体化系统设计课堂教学现状

1.课堂理论教学内容重复。基于《机电一体化系统设计》课程综合性、应用性强的特点，其主要内容在前期的先修课程中都有专门课程讲授，比如，机械本体机械技术的相关知识在《机械设计》和《机械原理》等课程种有专门学习的;《机械工程测试技术》中有专门学习检测传感技术的相关内容，包括各类传感器的工作原理、工作特性及传感器的应用等知识;《机械工程控制基础》有关于控制理论与控制器设计的相关内容。而在《机电一体化系统设计》课程中，这些内容的回顾和重复，虽然是对前期的回顾和重复，但对大四学生的务实性而言，这些知识的学习对他们并没有多少吸引力，课堂教学效果不理想。

2.重理论轻实践的课堂教学方法。目前，《机电一体化系统设计》的教学还是以教师的课堂授课为主，整个学习流程为：机电一体化设计的关键技术的理论学习后→结合几个常用实例讲解其具体应用(三相异步电动机、机械手应用等实例)→结合机电一体化产品的设计流程讲解具体设计案例。最后以考试的方式来考核整个学习效果。从上述介绍的课程学习流程看，整个学习过程中涉及学生动手的环节很少，而且应用案例分析和设计案例讲解都是以课堂教学为主，这就会造成学生对案例分析和讲解的理解认知比较抽象，不够具体化。综上所述，我们可以得出结论：《机电一体化系统设计》课程设计的初衷是在于让学生能够综合所学相关专业知识，综合运用，具有一定的分析、设计产品的能力，为学生后期的毕业设计甚至是工作奠定基础，建立一定的'设计思路和培养其动手能力。但从整个现状分析看，教学效果不尽人意。

(二)机电一体化系统设计课堂教学改进

1.理论教学内容的改进。调整理论教学在整个教学过程中的比例，协调好各部分理论知识与前期先修课程之间的关系。一方面，可以适当减少与前期先修课程设计理论知识重复的部分，让学生保持对知识的求知欲;另一方面，加大相关技术前沿知识和发展现状及发展趋势的比重，让学生对学科发展的前瞻性有一个感性认识，争取做到课本知识与现有技术和现状良好衔接，尽量避免出现理论知识与实际脱节，做到与时俱进。

2.课程设计环节的改进。课程设计环节方面，可以在单纯理论教学的基础上加入实践教学环节。对于课程实践教学与动手能力的培养，不要仅限于几个课时的实验课，而是真正让学生做到将理论知识学以致用，在实践过程中对所学理论知识有更深刻的理解，甚至提出自己的设计思路和见解。3.教学方法的改进。教学方法的改进主要体现在理论知识和实践环节两方面。理论教学方面，可以不拘泥于PPT和单纯课本知识的讲解。可以利用现有的比赛项目或科研项目，让学生理论联系实际，真正做到在实际中感受知识的应用。比如，北京工业大学在2007年时，利用机电一体化综合教学培训系统，将该培训系统应用到本科生机电一体化课程设计中，这极大地提高了学生的工程实践能力、动手能力和学生创新意识以及团队合作精神的培养。北京航空航天大学提出了一体化项目教学的概念，通过实施一个完整的项目工作来进行教学活动，让学生学以致用。

四、结语

本文结合机电一体化的发展现状，提出现阶段《机电一体化系统设计》课程教学现状，并针对目前存在的不足，就理论教学内容、课程设计环节和教学方法三方面提出改进方法。

参考文献:

[1]姜培刚.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社,2011.[3]杨明,路琴.机电一体化研究现状与发展趋势[J].农机化研究,2006,8(8):38-40.

[4]陈辉,王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].机械,2008:7(35):1-4.

[5]杨春光.我国机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技促进发展,2007,3(28):6-8.

[6]孙树文,杨建武,张慧慧.机电一体化教学培训系统分设计与实现[J].中国现代教育装备,2007,6(52):79-80,84.

[7]王田苗,陈殿生,吴永亮.《机电控制基础》一体化项目教学实践[J].北京航空航天大学(社会科学版),2008,21(2):77-80.

通俗上说,所谓的机电一体化即为把电子技术合理地应用在信息的生成与流通、传播控制以及能源组织等方面的一项技术。下面是我为大家整理的机电一体化方面论文，供大家参考。

摘要：综上所述，可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求，传统的技术不仅生产、制造效率低，产品性能也不能保证，因此需要应用先进的技术来提高生产效率以及产品的性能。

关键词：机电一体化;工程机械

工程机械操作者需要掌握最先进的机电一体化技术，并且将其能够应用到实际工作中，这样才能够发挥机电一体化技术的优势，当然这也需要工程机械企业为操作者提供这样的机会。现代工程机械行业已经进入到了机电一体化时代，该技术的应用，使得工程机械制操作更加的便利，产品性能更佳。目前我国绝大多数企业都已经应用了机电一体化技术，随着该技术功能越加齐全，机电一体化技术会应用在更多的领域。

1机电一体化技术的优势

首先，安全性能高。工程机械中应用机电一体化技术之后，其所生产的产品通常都具有高的性能，同时功能齐全，既具备监视、报警功能，同时还具备自动保护功能。设备运行过程中如果出现了异常情况，机电一体化产品可能进行自动保护，以此确保操作人员与设备不会受到严重的损伤，以此保证设备安全性。其次，生产能力强。工程机械中机电一体化设备，能够进行信息的自动处理，同时也能够进行自动控制，能够进行高精度的控制与高灵敏度的检测。机电一体化设备具有控制系统，设备运行过程中，操作人员只要启动该系统，设备能够根据设计要求完成所有的规定性动作，这样不仅能够保证产品生产的效率，同时也能够保证产品的性能达到要求。再加之，自动化技术的应用，使得机电一体化技术的应用价值更大。再次，使用性能强。机电一体化设备能够进行数字显示，同时还具有程序控制功能，这样就并不必设计过多的手柄以及按钮，操作起来十分方便。另外，机电一体化技术能够进行重复动作，如果设备非常先进，还能够自动选择程序，大大减少了操作人员的工作量。最后，应用范围广。机电一体化设备融合了复合技术，也具有一定的复合功能，与其他技术相比，能够应用在更多的领域。传统的技术通常是单技术、单功能，应用范围有限，机电一体化技术则完全与之相反，复合技术与复合功能，使得设备整体功能更加强大，能够完全满足用户的需求。

2机电一体化在工程机械中的应用

工程机械中，机电一体化技术与其他先进技术的应用，使得工程机械性能更加的强大，同时也能够保证生产过程更加的经济、安全。

工程机械作业精度控制

工程机械中，成品精度至关重要，如果主要参数精度出现了明显的误差，产品性能将大受影响，但是机电一体化技术的应用，则能够确保工程机械生产中各种主要参数数据进行控制。例如，搅拌混凝土时，各个原材料的重量如果依靠传统的计量工具势必会产生误差，但是微机控制电子称量系统，则能够对各种原材料进行精确的称量，误差非常低，混凝土的性能也会因此而有所不保障。此外，路面工程修建中，自动找平系统的应用，能够使路面更加的平整。另外，自动供料系统中由于融合了超声波技术，因此能够自动供料，使得摊铺质量完全能够达到保证。

工程机械自动化以及半自动化作业的应用

自动化以及半自动化作业的实现，让操作人员的工作强度大大降低，工程生产效率得到提高。自动化技术的引进还可以避免一些经验不足人员的失误，保证作业的精度。例如日本的三菱公司，将挖掘轨迹控制系统引进挖掘机中，通过对耗铲斗的运动轨迹进行设定，并通过微机控制系统对动臂杆以及铲刀的运动进行自动化控制，从而使挖掘作业更为精确。

在工程机械中监控功能的应用

机电一体化技术的引进能够使工程机械过程进行实时监控，包括传动系统、执行装置、制动系统以及液压系统等，存在异常情况时会自动报警，并准确找出故障的位置。

在工程机械中节约能耗的应用

对于传统的工程机械而言，在能源利用上，效率较低，液压挖掘机在燃料能量的利用上有效利用率只有20%，这样让工程机械迫切要求节能。日本小松公司挖掘机在节能上采用了新型节能控制器，即OLLS系统，其在节能效果上能够节约25%的燃料。

在其他方面应用

国外在推土机、铲运机以及装载机等生产过程中增加了自动变速器，从而传动系的传动比能够结合外负荷的情况进行调整，从而使发动机的功率得到充分利用，能源的经济性也得到提高，操作更为便捷，使得操作人员的工作强度降低。

3工程机械中机电一体化技术的发展趋势

机电一体化技术在现代工程机械中的发展趋势主要以高性能化、微型化以及智能化为方向。在高性能化上，主要目标为应用模式的四高，即应用模式的高精度、高效率、高可靠性和高速性。例如，新一代的CNC系统中，其主要以多CPU结构和多总线连接，在应用模式上符合四高的要求，这种系统的应用，能够对多任务操作系统进行同时处理，实现高性能产品的生产。微型化是机电一体化技术一个新的发展目标和方向，也是电子技术以及机械技术实现纳米级结合的基础。微型机电一体化产品，主要是指尺寸为纳米级以及微米级的产品，体积一般在1立方厘米以下。这种微型机电一体化技术产品具有小巧性、耗能性以及运动灵活性等特点。机电一体化技术在发展过程中，智能化也是其发展的一个趋势。对于现代的机电一体化技术而言，其发展离不开控制理论，这也是机电一体化技术与传统机电一体化技术的区别，也是智能化的体现。智能化在实际生产过程中主要体现在产品的使用以及功能上。智能化主要结合了人工智能、生理学以及计算机科学等思想和方法对人类智能进行仿效，从而使机电一体化技术的适用范围以及性能功能更具现代化。

结束语

综上所述，可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求，传统的技术不仅生产、制造效率低，产品性能也不能保证，因此需要应用先进的技术来提高生产效率以及产品的性能。机电一体化技术是工程机械应用最为先进的技术，该技术能够满足目前工程机械生产与制造的基本要求。未来该技术将会向着更加高性能化、微型化方向发展，另外，智能化程度会更高，尽管要实现这一目标，还需要一段时间，但是随着科技的进步，实现这一目标的时间将会越来越近。

参考文献

1、机电一体化技术的发展与思考石美峰山西焦煤科技2007-03-30

2、机电一体化的创新及发展方向王宣银; 陶国良; 陈鹰机电一体化2000-11-20

摘要：在工程机械中利用机电一体化技术，可提高工程机械的效率与安全性，降低工作人员的劳动强度。本文从机电一体化技术及其应用现状、在工程机械中的应用及发展前景等三个方面进行了分析，以期为该技术在生产中的应用提供参考与借鉴。

关键词：工程机械;机电一体化

随着我国经济社会的进步，工程机械也得到了快速发展，机电一体化技术得到了广泛的应用。在工程机械运行中应用机电一体化技术，可大大提高工程机械运行效率，为经济效益提升提供保障。因此，探讨机电一体化技术在工程机械中的应用具有重要意义。而且，机电一体化技术属独立学科，涉及信息技术、电子计算机技术、微电子技术及自动控制技术等，探讨机电一体化技术在工程机械中的应用，有助于促进工程机械的发展。

1机电一体化技术及其应用现状

机电一体化即机械电子学，属于新兴边缘综合学科，涉及微电子技术、计算机技术、机械技术及信息技术，等等。在工程机械中利用机电一体化技术，将微电子技术应用到工程机械中，可将微电子技术中的动力、控制与机械主功能等加以充分发挥，从而提高工程机械的利用技术。而且，在工程机械中利用机电一体化技术，也可大幅改善工程机械面貌，促进工程机械的智能化、自动化。随着施工的变化，工程机械性能的要求也在不断发生改变，需要逐步提高工程机械的性能。在使用性能上，工程机械应做到以下几点：第一，提高生产效率，降低能耗;第二，提高工程机械的自动化水平，严格控制施工质量与精度;第三，实现工程机械设备操作简单化和稳定性，降低工作人员的劳动强度，提高作业安全性;第四，延长工程机械使用的寿命。在工程机械中利用机电一体化技术，有助于实现上述几个目标。

2工程机械机电一体化技术的应用分析

工程机械与机电一体化的关系

与传统工程机械相比，目前的工程机械中应用机电一体化技术，可改善工程机械各方面性能，比如操作舒适性的提高，且机械功效增加;工程机械的耗能大幅下降，且安全性与可靠性不断提升;工程机械的作业效率与精度也有所增加。

机电一体化技术对工程机械的改进

现代工程机械对性能要求比较高，主要表现在以下几个方面：工程机械的功效高，且能耗下降;系统具备监测运行状态的功能，可自动诊断与报警，提高运行的安全性;实现工程机械的自动化与精度的提升。在现代工程机械中，与电子控制相关的内容包括以下几个方面：

控制柴油机促进柴油机技术的发展，必须解决最低耗油量与发动机排放量之间的关系。在工程机械中利用电子节能液压泵系统，可降低系统能耗。在这种情况下，电子控制自动变速，可根据负荷条件，实现柴油机油门的自动调节，同时满足经济指标、排放量指标，对于节约能源、提高效率及实现净化排气等均有重要意义。

提高生产效率，降低能耗现代工程机械的发展，对高能量利用效率有了更高的要求。传统工程机械的燃料利用率较低，仅仅有20%左右。如果在新型挖掘机上利用日本小松生产公司生产的新型节能系统(OLLS系统)，可提高节能效果，与传统工程机械相比，节约能源约为。这一OLLS系统可利用发动机功率，满足发动机转矩与泵吸收转矩最佳性能的要求，提高工程机械的生产效率。

提高成品的作业精度在某些工程机械设备中，引入电子控制系统，可满足系统对于称量精度的要求。同时，在工程机械中引入电子控制系统，可降低工作人员劳动强度，并提高工作效率，从而减少人工称量的误差。比如在混凝土拌合机械设备、沥青拌和机械设备中，引入电子控制系统基本实现计量功能的自动化。在电子计量系统中，微机控制技术也得到了良好的应用。

电子监控、自动报警与故障自诊工程机械的发动机、液压系统与传统系统等运行状态，经常发生机件或设备损坏事故，在系统运行中，利用电子监控与故障诊断专业系统设置各种类型传感器，可进一步保证作业人员与机械设备的安全性，并在故障发生之前自动报警，可提醒工作人员及时解决故障。

作业过程的半自动化与自动化为了提高工程机械运行的水平与效率，在工程机械中利用半自动化或自动化方式，可降低操作者的工作强度，并保证作业精度不受操作人员技术、生产经验的影响。

3工程机械一体化技术的前景

电子控制理论

利用以电子为核心的高新技术，是工程机械现代化的重要标志之一，通过应用与推广高新技术，在参考相关控制理论的基础上，可满足系统智能化设计要求，实现设计后的系统仿真，等等。

传感器技术的应用

在现代工程机械中，传感器技术的应用比较广泛，在发动机上利用机油压力传感器、冷却水温度传感器，等等，可检测并控制发动机运行状态;在沥青摊铺机上利用传感器技术，可提高作业精度，满足平整度、厚度与坡度要求。随着传感器技术的不断发展，在未来的工程机械上，高性能与稳定性的传感器将越来越多地得到应用。

4结语

在工程机械中利用机电一体化技术，可提高工程机械的效率与安全性，降低工作人员的劳动强度。本文从机电一体化技术及其应用现状、在工程机械中的应用及发展前景等三个方面进行了分析，以期为该技术在生产中的应用提供参考与借鉴。

参考文献

1、高职机电一体化专业项目驱动课程体系研究郑永锋浙江师范大学2014-05-12