机电一体化技术范文

导语：如何才能写好一篇机电一体化技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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随着人工智能技术的发展和在机电一体化技术中的应用，高智能已经成为了机电一体化发展的主要方向，相关的技术和研究人员也在不断的研究，现如今高智能的机器人和数控设备已经可以代替人类完成一些危险性较高、精密度要求高、工序比较复杂的工作，节省了劳动力，也更加方便的得到了所需要的产品和服务，目前很多的研究人员逐步的将运筹学、模糊数学、心理学等多种智能化的学科逐渐引进到机电一体化技术中，这样能够有效的促进机电一体化系统判断推理能力和自主决策能力，这样能够方便人们对机电一体化设备进行控制。

2区域模块化

区域模块化也是机电一体化发展的重要趋势之一，针对使机电一体化产品的各个单元实现区域模块化管理是一项比较复杂、涉及面广的工程，例如，在进行智能减速、智能变速等相关功能研制的过程中，要充分的实现集图形、图像识别、视觉效果等其他附属的功能的控制单元等模块化，这样可以更加标准、准确的衡量相应的控制单元以及动力单元，进一步的提高各个单元的性能，也可以使机电一体化产品相应的功能之间的联系更加紧密，使一个区域模块更加有效的运行，只有这样才能方便人们对机电一体化产品的应用，提高机电一体化产品的利用程度、可装配性、可维修性等，经过研究和推理，可以得出机电一体化模块是未来机电一体化产品的主要方向，随着未来技术发展的不断深入，机电一体化产品实现模块化的步伐也在不断的加深。

3环保绿色化

机电一体化技术的发展给人们的生产和生活中带来了巨大的变化，丰富了人们的的物质生活，同时也给人们的生活环境带来了负面影响，资源的过度开发利用，加重了生态环境的负担，近些年来，越来越多的国家和组织逐渐重视到环境保护的重要性，人们环保意识的增强，要求机电一体化产品在设计、制造、使用和销毁的过程中要减少对环境的污染，因此机电产品的环保绿色化是未来发展的一大亮点，人们环境保护意识的提高，造成了一些对环境有危害且危害较大的产品失去市场价值，设计和生产绿色环保的机电一体化产品具有很广阔的发展前景，也成为未来竞争的关键所在。

4网络化

计算机网络技术近些年来的发展势头更加迅猛，这也促进了机电一体化系统的进一步的发展，计算机网络技术的兴起及发展，给人们的生产、生活带来了巨大的变革，机电一体化技术的发展也受到了计算机技术的影响，机电一体化设备通过对计算机网络技术的应用可以有效的实现远程自动化控制。计算机网络技术的应用和改革开放的不断深入，使国际上先进的机电一体化产品不断涌入我国，这也为我国进行深入的研究提供了便利条件，促进了国内机电一体化技术的发展，机电技术发展和计算机技术的发展相辅相成，因此计算机技术的不断进步也有利于存进计算机网络技术的发展，目前，利用计算机网络技术可以实促进了机电一体化技术产品更加快捷的推向市场，和生产商之间的技术交流，计算机网络技术势必会推动机电一体化技术的发展，也会继续为人们提供更多、更优质的服务。

5微型精密化

机电一体化技术向微型精密化的方向发展的主要是纳米技术的不断深入发展，机电一体化的微型精密化产品体积小、携带方便、耗能低等，这些优点使得机电一体化产品的微型精密化技术不断进步，应用范围也逐渐扩大，因此，机电一体化微型精密化技术具有比较广阔的发展前景和强大动力，但是想要实现机电一体化微型精密化需要精密的加工工艺以及先进的设备作为强大的后盾，因此需要相关的研究人员不断努力，不断提高我国先进的技术发展。

6总结

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【关键词】：煤矿；机电一体化；技术应用；系统构建

一、机电一体化技术在现代化煤矿中的应用

1.机电一体化技术在带式输送机中的应用。带式输送机现在已经成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备，这和带式输送机自身连续输送距离长，数量来比较大，运行安全、可靠，效率比较高，可以实现自动化等特点密切相关。近些年，一直是我国的重点研究对象。现在，大部分的煤矿都采用的是机、电、液一体化的CST可控软启动装置。带式输送机的动态分析、在线监控技术以及启动延迟技术一直是我们未解决的问题，所以中国带式输送机的中间驱动点一定不能太多，但是这对输送机的单机长度以及运量都是一种限制。现在我国的输送机普遍存在着监控设备功能少、可靠性比较差、灵敏度和寿命相对来说比较低，如果和发达国家相比较还是有一定的差距。

2.机电一体化技术在监控系统中的应用。监控系统在矿井的生产过程中占据着非常重要的位置，我国的矿井监控系统要求是非常严格的，整个安全监控系统一旦运行起来是不能说停就停的，因为一旦监控系统停止地下的具体工作情况，地面上的工作人员就会处于盲目的状态，并且双方的工作人员是失联的状态，长时间下去旷工的生命安全必然受重大影响。机电一体化技术应用后，机内数据库通过局域网连成同步模式，主备机的心跳监控由自行研制的专用通信接口担任，软硬件相结合，自身数据库与主机同步，还能分担诸如数据检索、网络上传、图形显示、图表打印等任务。截止到现在，机电一体化技术在矿井的监控系统中的应用效果非常明显，对安全生产起到了非常重要的作用。

3.煤矿机电一体化在掘进机中的应用。现在矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型电铃、矿用隔爆型压扣控制按钮、隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步电动机等组成的掘进机电气系统在掘进机电气部分的使用已经非常普遍，并且掘进机电气系统和液压系统配合操作完全可以完成整机的各种生产作业。

4.机电一体化技术在提升和运输系统的应用。内装式提升机是机电一体化技术在煤矿提升和运输系统上应用的成功典例，截止到现在，内装式提升机的技术比较先进，运用的是电机和滚筒一体化的设备，具有简单的结构，操作起来简便的特点，整体系统比较准确，能够最终完成完全自动化控制的目标。现在中国大部分煤矿都已经成功地实现了皮带式运输、皮带式生产，可以说大规模的强力运输机在我国的煤矿企业中已经非常的普遍，这主要还是离不开带式传输机自身远距离连续输送、大输送量、运行安全可靠、效率高和容易实现自动化的特点。同时在计算机控制系统的随时监控下，皮带式传输机能够进行自我诊断和自我保护，在很大程度上减轻了工作人员的工作量。

二、煤矿机电一体化系统的构建策略

1.技术管理的注重和加强。在技术管理中技术人员是核心，因此，我们想要从根本上注重和加强技术管理还得从技术人员的培养入手。第一，企业要根据自身的实际情况，给全体员工营造尊重知识、珍惜人才的良好工作氛围，给技术人员进行业务的钻研、知识的学习带来动力。同时要建立逐级分解技术管理任务，实行必要的技术人员责任制，如果有必要，可以将职责、职权和专业班组职责挂钩，将技术人员的作用l挥到最大。第二，扩大自查工作的范围并加大自查力度。为了加强对提升运输系统、监测系统的管理，我们需要根据实际情况制定一个切实有效的措施去完善我们的自查工作。第三，提高机电技术管理的工作质量，严格技术的审批制度。要对设备的技术性进行测定报告，并存档备用。

2.注重设备的投资，确保信息网络化。从某个层面讲，先进的科技装备能够较大程度的促进煤矿的可靠性生产。在煤矿企业中我们提升管理水平和生产效率的目的既是尽可能地减少事故的发生又是为了更好地促进企业的良好发展。一方面我们要根据自己企业的实际情况，加大机械设备的投资力度，加快其更新换代的步伐，并积极地推广使用新的技术和工艺，为设备安全水平的提高奠定良好的基础。

同时，要努力实现监控系统的实时监控信息将被网络共享，系统应用软件按统一的格式向外提供监测数据。在具体的工作中我们要将预防性和灵活检修的理念贯穿始终，在检修时要从准备、安排、现场管理、安排实施都做到统一，这能够最大限度地提高机电设备的运行效率。

加大高水平人才队伍的培养。人才，是一个企业能得以长足发展的前提和基础条件之一，工作的具体管理者、技术人员和操作人员等各类职工最终的落实者都是人，人才的素质是技术管理工作的决定性因素之一。在具体的工作中相关的管理者要对国家的法规和行业规定认真执行，从管理的角度，尽自己全部的力量去为生产服务。我们的技术人员在工作之余要不断地学习，学习新的技术工艺，提升自我价值，努力成为技术改进的践行者。而对于操作人员来说，必须做到对《煤矿安全规程》的遵守，无论是在具体对机车运输、提升还是检测的过程都要做到对各系统装备使用规程的熟悉和规程操作的严格遵照，对各项保险装置的灵敏性、可靠性以及安全性要做到及时掌握，需要注意的是我们必须避免在使用设备的过程中不注重保护装置的使用。

参考文献：

[1]孙长春.煤矿机电一体化技术研究进展[J].现代矿业，2009（04）：11-14.

[2]李艳春.煤矿机电一体化技术研究现状与展望[J].科技经济市场，2007（10）：20.

[3]李婷婷. 煤矿机电一体化技术的发展趋势浅析[J].科技与企业，2013（20）.

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【关键字】 机电一体化技术 要求设计原则

一、机电一体化系统设计技术要求

机电一体化系统设计要达到各项技术指标，力求做到系统功能相对齐全，性能指标比较合理，实用性强，安全可靠性高，经济效益好。同时，在开发新产品时，还应该与世界同类产品比较，注意他们的技术特点、先进性（费效比、节能节材、工作柔性等）以及社会效益等。

二、机电一体化系统设计原则

（一）首先确定一系列的设计指标，在进行机电一体化系统的设计，也就是说，对所设计的系统提出必须满足的技术要求，然后才能着手具体系统的设计。机械系统与微电子系统协同组合的原则。在采用机电一体化技术新概念进行工程设计时，为了提高系统的性能和柔性，要求广泛的物质和信息的集成。在整个机电一体化系统的设计过程中，都必须考虑机械技术与电子控制技术的集成，创造出机械、电子以及软件等有机结合的新产品。机电一体化系统设计往往伴随着机械系统的再设计，而且机械系统的再设计还不是全部。许多现代的机电一体化工程设计不是被动的依靠机遇来革新机电产品，而是预先精心计划应用，并充分集成电子技术和机械技术，有目的地创造出最优的新产品，以达到新的系统比它们的原有产品更便宜、更简单、更可靠以及更具有工作柔性。机电一体化技术方法将给产品设计带来各种发展机会。在进行机电一体化系统设计时，通常应遵循如下原则来处理“机”与“电”的关系：1.在极端情况下，机械的功能可以完全由微处理机和执行器取代，从而使电子产品替代机械产品。2.机械系统可采用机电一体化技术方法加以简化。依靠微处理机和执行器可以提供诸如轮廓、速度以及定位控制任务的功能。3.将正常设计的机械与闭环控制回路相结合，可以实现增强机械系统的运动速度、精度以及柔性。在闭环回路中，固有的比例控制在部件上的应力，与终点急刹车的执行器相比较，要小得多，因此，有关的部件可以做得更轻、惯量更小。4.机电一体化技术设汁方法应在一开始就注意充分发挥机械和电子的综合优势，通过机电互补和集成，以求达到设计出最优的新产品，适应竞争日益激烈的世界市场。

三、机电一体化系统构成

机电一体化系统主要由传感器、调理电路、测量系统、系统动态响应、系统频率响应、控制器等等。

（一）传感器

传感器在机电一体化系统中起着重要作用。如果没有传感器对各种参数进行精确而可靠的自动检测，那么信号转换、信息处理、控制器的最佳控制等，都是无法进行和实现的。在机电一体化系统中常用的位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力、扭矩和压力传感器以及温度传感器。

（二）调理电路

传感元件将被测物理变化过程的信号转化成为各种电路性参数（如电阻、电容、电感等）或电源性参数（如电压、电荷等）形式的信号、但这些信号在种类和强度上一般不能直接地为后面的数据处理和显示等所利用，需要经调理电路进行中间处理。例如将电路性参数转换为电压、电流信号；弱小信号放大；减小噪声或选出有用信号等。主要讨论调理电路中常用的电桥电路、调制与解调、放大电路、滤波器电路。

（三）测量系统的组成

测量系统或测量仪器是一种具有标定特性并用于测量的装置，它的输出量能够反映测量信息并直接通过显示装置力操作者所接受，它由若干个测量装置与辅助装置所组成。测量系统是由若干个测量变换单元所组成的，各个单元是以其在测量系统中所起的作用来划分的，所以这些单元可统称为功能单元。在对具体的测量系统进行分析时，常常可以将系统分解为按一定顺序连接起来的功能单元，各种不同用途的系统有白己所特有的功能单元和排列顺序。

（四）系统动态响应

机电控制系统的运行在时域中最为直观。当系统输入某些典型信号时，利用拉氏变换中的终值定理，我们可以了解当t时系统的输出情况，即稳态状况；但对动态系统来说，更重要的是要了解系统加上输入信号后其输出随时间变化的情况，我们希望系统响应满足稳、准、快。

（五）系统频率响应

时域瞬态响应法是分析控制系统的直接方法，比较直观，但是不借助计算机时，分析高阶系统非常繁琐。因此，发展了其他一些分析控制系统的方法。其中频域法是一种工程上广为采用的分析和综合系统的间接方法。另外，存机械工程中机械振动均频率特性有着密切的关系。

（六）控制器

所谓自动控制，就是指应用控制装置自动地、有目的地控制或操纵机器设备和过程，使之具备一定的状态和性能。自动控制的任务是控制某此物理量按照预先确定的规律进行变化。控制系统由控制器和控制对象组成，其中控制对象足指被控制的机器设备或物体，而所采用的控制装置就称力拧制器。

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一、机电一体化技术概述

上个世纪六十年代，机电一体化正式出现，在计算机、电子及信息等技术与机械工程深度融合，由此产生了机电一体化。随着二者之间融合不断深化，在原有技术基础之上，综合机械技术，将自动控制、传感测试等综合技术优势融合到一起，使得各项技术相互作用，在很大程度上提升了技术水平。在技术发展过程中，将智力、动力及结构等要素作为基础，对各个组成要素的信息处理、接口耦合等进行分析和研究，能够实现对机械系统系统、规则化运作。

二、化工机电一体化发展现状

机电一体化作为一项新兴事物，尚处于发展阶段，其发展主要经历了如下几个阶段：20世纪60年代初，人们运用电子技术完善机械设备、产品性能，日本东川电机公司首次提出“机电一体化”概念，但当时技术发展水平并不高，还存在很多局限性，故机械与电子技术之间的融合深度不够，且通过各个学科渗透出来的产品，在实践应用中并没有得到良好的推广和普及，发展缓慢。进入70、80年代，此时化工机电一体化进入全新的发展阶段，之所以这样，是计算机、自动控制等技术也获得了发展，在此推动下，各项技术之间互补关系愈发深化，创新出很多技术含量更高的技术。不仅如此，机电一体化概念被人们所熟知，该项技术凭借自身高效、便利等优势受到了广泛关注。此时，国际市场上出现很多高技术含量机电一体化技术产品，为技术未来推广奠定了坚实的基础。到了90年代，信息通信技术渗透至机械系统当中，推动机电一体化技术朝着智能化、自动化方向转变。该时期，机电一体化技术获得了长足发展，此时机械设备在很多方面能够代替人们开展工作，且人们可以实现对机械设备远程控制。技术快速发展，微传感器、执行器等技术快速发展，在很大程度上提高了技术精密化水平，此时各项技术发展繁盛，人工智能技术、神经网络技术等出现，且在诸多学者研究下，使得该项技术逐渐发展成为一门完整的科学体系。而在国内，机电一体化技术起步较晚，直至80年代我国才开始引入该项技术，但近年来，越来越多专门性研究机构的建立，我国在该方面取得了不错的成果，但相比较国外发达国家，还存在一定距离，有待进一步完善和发展。

三、化工机电一体化发展趋势

机电一体化技术具有综合性特点，集机械、电子及光学等多项学科，该项技术能够获得长足发展，更多的是依赖于相关技术的发展。随着各项技术不断发展，化工机电一体化技术将会朝着如下趋势发展：（一）高智能趋势。高智能作为技术发展的重要趋势，人工智能化将成为学者研究的主要方向，实现高智能化，能够使得该项技术取代人类完成复杂、危险更高的工作，缓解人们工作压力，且能够确保产品质量、性能过关。从根本上来看，高智能是对机械设备行为的描述，将控制理论作为基础，融合人工智能、运筹学等多项学科知识，对人类智能进行模拟处理，赋予机电一体化系统予以判断和推理，提高技术水平，使得人类能够更加便利、自由地把握机电一体化设备，实现对化工生产的高效控制目标。（二）区域模块趋势。针对机电一体化产品来说，其构成较为复杂，各单元对应不同的接口。为此将接口集中到一起，实现区域模块化管理非常必要。如对于智能减速等动力单元来说，可以实现集图形图像识别、视觉效果等功能为一体的控制单元。模块化能够对控制、动力等单元进行标准化衡量，协调各个环节之间的关系，最大限度上提高技术有效性。最为关键的是能够将多项功能集合到区域模块上，不仅能够更加便利地运用产品，且能够增强产品可装配性，能够适应不同生产需求，降低后续维修成本。实现区域模块化将成为机电一体化产品未来发展的重要方向之一，但对于区域模块化目标的实现，还需要加强技术研究，积极引入先进技术，不断提高集约性。（三）环保绿色趋势。化工工业发展对人类社会发展产生了深远影响。人们在享受丰富物质生活的的同时，还要面对资源浪费、环境污染等负面影响。随着人们绿色环保意识深入人心，人们在选购产品时更加关注产品是否绿色、环保。因此环保绿色将成为技术发展的亮点，在实践中，无论是设计、制造，还是使用和销毁都要严格按照环保标准，尽可能避免对环境产生危害。新时期下，人们愈发注重环保重要性，以往环境污染严重的产品势必会被市场所淘汰，只有注重和加强绿色环保化工机电一体化产品生产，才能够更好地适应市场发展趋势，从而拥有更为广阔的发展前景。（四）网络趋势。近年来，随着技术高速发展，机电一体化系统在化工生产中得到了广泛推广，二者相互促进和推动，向前发展。计算机网络技术的发展，对为机电一体化技术带来了前所未有的发展机遇，借助该项技术能够突破时空限制，实现远程自动化控制目标。不仅如此，针对网络技术的应用，能够对国际上先进机电一体化产品予以深入研究，且将新产品推向市场，以此来证明我国在该方面的实力。如今，人们运用网络技术，针对技术能够实现零距离交流，第一时间获取先进研究成果，提高研究成果转化率，为人们提供更多便利。（五）微型精密趋势目前，机电一体化产品规模、体积较大，使得生产、维护工作量较大。随着纳米技术持续深入，微型精密化将成为机电一体化技术未来发展趋势。通常情况下，产品微型精密化程度越高，那么其应用和普及范围也将随之拓展。加上产品体积下、功耗小等优势，能够为技术应用带来更加广阔的发展空间。但该项技术发展需要极其精密的加工工艺，为其发展提供强大的技术支持。随着未来社会发展，技术人员还要深入研究该项技术，积极引入现代化技术，不断提高技术水平，使其能够更好地发挥实用价值。

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【关键词】机电一体化；技术；发展

机电一体化技术的运用对于电网企业发展有促进作用，保证电网信息输出等模式更为准确和具备信息整体化。本文分析了机电一体化系统的结构和关键技术，并提出了其未来的发展方向。

1.机电一体化系统的结构要素

机电一体化系统的结构是实现机电一体化系统目的功能的“物质基础”，主要是对输入的能量、信息以及物质进行一系列的变换、传递和储存。三项系统就能够成为有效的机电一体化的系统，实现有效的数据化管理的整体。下面就针对机电一体化的结构要素进行全面分析。

1.1变换

电网管理中需要进行信息交换和传输的要素之间，由于信息的模式不同（数字量与模拟里、串行码与并行码、连续脉冲与序列脉冲等），无法直接实现信息或能量的交流，必须通过接口完成信息或能里的统一。采用机电一体化系统就能够更好地实现变换措施的执行。变换系统应用能够实现全面化的电网自动化管理，例如：PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据，检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。

1.2传递

对于模拟传输系统，远动终端输出的数字信号必须经过调制后，才能传输。对于数字传输系统，低速的远动数据必须进经过数字复接设备，才能接到高速的数字通道。随着通信技术的发展，数字传输系统所占分比重将不断增加，信号传输的质量也将不断提高。智能电网需要提供语音、数据、视频图像三网合一的信息传输业务，需要随机接入的信息传输支持。根据相关技术标准，智能电网对信息传输系统的时延要求是：变电站内部小于1ms，其它小于500ms，同步时间偏差小于1ms。在实际运行过程中，电网友好型电器的频率响应范围是土5mHz，所以信息传输通道的频率同步精度要小于1mHz。机电一体化系统在电网中的运用具有较好的传输功能，实时性好、可靠性高、数据流量大、信息扩充能力强、支持网络传输等优点，将为正在稳步推进的调控一体化建设提供有力的通信保障；对加快智能电网的发展具有重要的意义。

1.3存储

电网系统管理过程中需要不断地存储信息，保证对网络供应情况进行全面地掌握，目前机电一体化技术通过系统级方式，对融合了机械、电子、控制系统和嵌入式软件设计的电机系统，进行设计。提供面向机电一体化的设计工具，通过在整个设计过程中实现对电气子系统之间的交互的仿真，并创建虚拟原型。使得电网建设的过程中能够在系统设计之前就对网络系统原型进行信息存储，进行虚拟设计，确保系统执行的有效作用。电网一体化建设后能够提供诊断报告的数据，保证对供电自动化系统的监督检测提供有效数据，以便在供电过程中减少故障，为恢复供电，快速分析诊断事故原因提供有效依据。

2.机电一体化主流技术

2.1自动控制技术

电力行业运行人员在发现电压越限时，凭经验进行简单的调整，不但劳动强度大，而且不能及时发现电压和功率因数越限，造成电压质量的降低，同时不利于降低网损。 建立了电网机电一体化的主体框架，运用实时网络灵敏度分析技术，提出以电压为核心的控制区域，对各物理参数进行周期性或随机性的自动测量，并显示、打印记录的结果供操作人员观测；对间接测量的参数和指标进行计算、存储、分析判断和处理，并将信息反馈到控制中心，制订新的对策。

2.2传感与检测技术

机电一体化产品中，传感器作为感受器官，将各种内、外部信息通过相应的信号检测装置反馈给控制及信息处理装置。传感器检测的精度、灵敏度和可靠性将直接影响到机电一体化的性能。传感器的发展对于促进信息和仪器仪表行业的发展起到关键作用：（1）采用高性能光电传感器（包括：红外、紫外）、光纤传感器、磁传感器、声传感器、力学量传感器、温度传感器控制电网输出情况；（2）新型阵列传感器 （如：接触力阵列传感器）、多维传感器 （如：多维位置传感器、多维力传感器等）、复合型 （非简单组合） 传感器等实现全面化的电网情况检测。将所测得的各种参量如位移、位置、速度、加速度、力、温度、酸度和其他形式的信号等转换为统一规格的电信号输入到信息处理系统中，并由此产生出相应的控制信号以决定执行机构的运动形式和动作幅度。

2.3执行与驱动技术

电网系统的执行部件在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。执行机构因机电一体化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中重要的组成部分。执行系统所执行的驱动技术，能够实现电子控制，检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。

3.机电一体化技术行业的发展

3.1微型化

机电一体化技术行业的发展会向着更为微型化的方面前进，微型化兴起于20世纪80年代末，是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微电子技术和软件技术，发展难点在于微机械并不是简单地将大尺寸的机械按比例缩小，由于结构的微型化，在材料、机构设计、摩擦特性、加工方法、测试与定位及驱动方式等方面都产生了一些特殊问题。目前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。

3.2绿色化

科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，为了实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。机电一体化系统的设置也要全面推行绿色化的发展，实现低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品，保证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。对于电网企业而言，电力设备的投入应该考虑到是否可以再生使用，确保电力输出系统建设具备环保策略，实现更为低耗能的发展创新。总之，绿色化的发展就是要实现机电一体化系统自动化、无人化、更高附加值，大大推动其行业的决速发展。

综上所述， 随着世界科学技术的快速进步，传统的电网设备搭载新的科技成果，能够不断地实现产业升级和发展，引入机电一体化技术使得传统设备将具备更高的智能化，集合多种领先功能和人性化设计可实现更复杂的工艺和更加高效、人性化的操作。因此来讲，在机电一体化主流技术的支持下，电网企业应该全面推广机电一体化系统的投入，并保证系统发展向着更为微型化、绿色化的趋势前进。

参考文献：

[1]潘福鸿.基于精细化管理模式的煤矿机电设备管理优化[J]. 机电信息. 2012（30）.

[2]韩技业，刘思东，孙建军. 浅谈设备管理员的主要任务[J]. 山东煤炭科技. 2012（05）.

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关键词：机电一体化 应用 发展

近几年来，随着科学日新月异的变化，电子技术也得到了迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展，科技的进步更是依赖于其发展，因此说机电一体化的应用对科技的进步起着至关重要的作用。

一、机电一体化概述

机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术， 并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称。因此，“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。

二、机电一体化技术在各个领域的应用

1、机电一体化在汽车行业的应用

20世纪90年代中期到现在，随着微电子技术的快速发展 ，在汽车工业中，采用了机电一体化技术并已发展成熟，调强了整体的机电一体化协调匹配的设计思想 ，开始广泛应用计算机网络技术和信息技术，使汽车更加自动化、智能化。随着微电子技术和传感器技术的应用，汽车的机电一体化使汽车焕然一新。当今对汽车的控制已由发动机扩大到全车，例如实现自动变速换挡、防滑制动、雷达防碰撞、自动调整车高、全自动空调、自动故障诊断及自动驾驶等。汽车机电一体化的中心内容是以微机为中心的自动控制改善汽车的性能、增加汽车的功能，实现汽车降低油耗、减少排气污染、提高汽车行驶的安全性、可靠性 、 操作方便和舒适性。为了使汽车在行驶过程中以适当的减速度降低车速直行停车，保证行驶的安全性，汽车上均装有行车制动器。起初只在后轮上装有制动器，但随着汽车质量和车速的提高，仅靠后轮制动不足以提高充分的制动力，这样才发展到在前轮上安装制动器。从而有效防止交通事故的发生。

2、机电一体化在现代机械制造业中的应用

传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，其生产盈利是靠机器取代人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导，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形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、 虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展， 充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。近年来，制造工程领域的新技术相继诞生，如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。

3、机电一体化在食品包装中的应用

在食品包装中，不仅使单机的自动化程度大大提高，而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高，使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品包装生产设备产品的质量，提高其国内、国际竞争能力。

4、机电一体化在煤矿中的应用

机电一体化技术在煤矿中的典型应用就是在采煤机上使用电牵引采煤机；在提升机中使用自动化水平最高的矿井提升机（全数字化交直流提升机）；在带式输送机中应用的是我国煤矿井下输送系统的主要运输设备，具有长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点。这些应用改变了过去落后的生产方式，降低了工人的劳动强度，还大幅提升了劳动生产率和劳动效率，同时也提高了劳动安全保障。在煤矿中采用机电一体化设备进行煤炭的采掘、运输、提升等，不仅可以使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来，而且还能降低发生事故和危险的几率，防止工伤和职业病的发生，保证了矿工的生命安全，增加了经济效益和矿工的劳动收入。煤矿机电一体化技术的运用使得煤炭的产量大幅提高，煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展，对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。

三、机电一体化技术的优势

现如今，机电一体化已经成为各院校的重点专业，因为此技术可提高使用的安全性和可靠性、改善使用性能。机电一体化产品均具有自动监视、 报警、诊断等功能，大大简化了操作步骤并且简单、方便、适用面广、生产能力强、工作质量高。机电一体化产品的各种自动功能适用于不同的场合和领域，应变能力强，很大程度提高了控制和检测的灵敏度和精度；具有复合功能、调整和维护方便。 机电一体化产品具有复合技术和复合功能， 它的它的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

随着机电一体化技术的发展，各种产品与装置实现了机电一体化，机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点将越来越受到高度重视，并从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

参考文献

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关键词：煤矿  机电一体化  应用

        1 概述

        煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品，其主要技术包括：微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等，这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中，开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品，并取得了巨大的成功，这让人们清楚地意识到，机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。

        2 煤矿机电一体化技术产品的应用

        2.1 矿井运输提升产品的应用 在煤矿生产中，因为现代化煤矿发展的需要，对煤矿机械化采煤提出更高的要求，那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今，对于国外一些采煤技术比较先进的国家，煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机，他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式，主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家，高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机，它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体，这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。

        在我国，大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化，采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外，计算机控制系统发展也非常迅速，它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能，如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障，可能在某些方面没有面面俱到，在使用上还不能满足一些功能，但是从发展的角度看问题，这的确是一个很好的开始。目前，我国直径在两米以上的提升机有1700多台，其中90%为交流提升机，并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速，电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统，只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动，虽有部分可控硅供电系统，也均为模拟量控制。而PLC可编程控制器使用比较简单，程序设计起来也比较容易，不需要一些复杂的输入输出接口装置，抵抗外界的干扰能力也很强，因此，它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。

        2.2 综合机械化采煤 1970年，我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面，并在大同矿务局进行试验使用，一直试验使用到80年代后期，这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展，推动了煤矿自动化的发展进程，同样，采煤机也由液压牵引开始转向电牵引；液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展，以计算机为核心，采用电液控制，移架自动化得以实现。另外，对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置，实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用，使设备动作趋于协调，且安全性、可靠性大为提高，操作性能更加完善，为煤炭企业带来了更高的经济效益。

   2.3 矿井安全生产监控系统 从多数煤矿使用监控系统的效果来看，还存在一些问题，但是主要问题是传感器的不足，并且使用过程中，其稳定性相对较差，使用寿命不足，一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究，对一些关键技术也实施多次再设计改进措施，但仍然没有得到预期的效果，因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外，由于计算机网络软硬件技术发展很快，运行速度和质量也在不断提高，传输介质由同轴电缆发展到光缆，信息媒体由字符发展到声像，煤矿的安全监控系统有了很大的发展，他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品，一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。

        3 对我国煤矿机电一体化技术的思考

        在20世纪，我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展，机电一体化技术应用到了煤矿每个环节，但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此，要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平，必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。

        应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度；以计算机为机电一体化的核心装置，因为计算机运算和存贮能力非常强，且体积和功耗小，更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品，在设计煤矿机电一体化产品时，应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机，从而保证工作性能更可靠；对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能，同时，要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块，方便与控制网络进行连接通信控制；煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平，能判断机电设备和周围环境的状态，使设备能自动适应环境并以最优的状态工作，同时能快速地对所采集的参数进行分析，从而对故障进行诊断，再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测；要对矿用传感器进行深入研究和开发，提高矿用传感器的可靠性和使用寿命，同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化，使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量，并保证其测量准确度，并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能；要关注国内外高新技术的发展，将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品，从而提高煤矿现代化，达到煤矿自动化生产。

        4 结束语

        煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础，更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术，煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广，大力地推动我国煤矿综合生产力，同时，为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。

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社会科学技术的飞速发展，给社会生活生产带来了巨大的影响，机电一体化技术发展较快并且得到广泛应用，不断的促进社会的竞价发展。本文主要是从分析机电一体化技术的基本内容和特点，探究了机电一体化技术在汽车行业的应用。

关键词：

机电一体化；汽车行业；应用发展

随着计算机网络发展，机电一体化技术也已经成为一门具有单独体系的新型科学，其发展要不断更新。机电一体化技术的基本特征大多是相同的，机电一体化系统是其研究的最主要的一方面，由机械技术、自动控制技术、计算机技术、电力电子技术和微电子技术等组成，各技术融合实现一些特定的功能极大值。

1.机电一体化技术概述

机电一体化是指将技术相关原理在机电一体化系统中充分的应用与发展，在机械产品中的机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术和计算机技术，并将机损装置和电子设备以及计算机软件等有机结合起来构成的系统总成。高级机电一体化产品使机械产品实现自动化、数字化和智能化。计算机数控系统、计算机辅助设计、辅助制造系统、机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等是目前机电一体化研究和开发主要方向，实现最优化的系统或者产品技术综合。机电一体化的重要思想是设计系统原理与集成综合技术。机电一体化作为一门应用广泛的技术，其具有多方面的特点：1）使用广泛，机电一体化技术应用十分广泛，远远超出了机械工程范畴，机电一体化产品能够在不同的领域场合应用，符合客户提出的更强的应变需求；2）具有较高的生产能力，大部分机电一体化产品具有自动信息处理与控制能力，可以利用自动控制系统按照设计的具体要求完成既定的操作，提升生产能力；3）具有极高的安全性，其包括警报、自动化监控、自动化诊断、自动化保护等性能，当出现故障时，能够采用自动化保护方法，尽量减少人员与机械设备发生事故，提成设备的安全性能。未来控制智能化、精确化、零延迟化、结合计算机处理技术和信号传输技术，将成为机电一体化的发展趋势，将新技术与机电一体化技术结合并运用到更多的领域。

2.汽车机电一体化技术的发展

机电一体化在汽车行业应用发展快速，许多的机械控制系统被电子控制系统代替，其发展主要有三个阶段：第一阶段是20世纪60年代到70年代，主要是应用电子装置对部分汽车机械功能进行改善，比如电子控制燃油喷射；第二阶段是80年代到90年代，主要是汽车制造设计上体现机电一体化技术，进行集成大规模电路应用，并解决了机械部件无法解决的复杂自动控制问题，对于提升汽车运行过程中的可靠功能发挥了关键作用；第三阶段是90年代中期至今，机电一体化技术在汽车领域已经达到了成熟发展，重视整体上机电一体化技术的设计，广泛应用计算机网络技术和信息技术，使汽车更加自动化、智能化。

3.汽车中机电一体化技术应用

3.1微机控制发电机体系

发动机控制单元ECU的核心是通用微处理器或者是为汽车发动机专门设计的大规模集成电路（LSI），从各个传感器得到的模拟电压信号和从发动机输出轴得到的脉冲信号都有输入到发动机控制单元，再通过模拟数字转换成数字信号。将这些数字信号作为基础信息，对发动机控制单元内的最佳空气燃料比、点火时间、排气再循环等进行计算，再将这些计算结果作为驱动信号输出，用以空气与燃料质量比。当燃料空气比例增加时，燃料占比较少，不利于点火；相反，当燃料空气比例减少时，氧气稀薄，导致碳化氢与一氧化碳增加。因此，将氧气与燃料比控制在合适的比例范围内，才有助于发动机各项运动状态维持在最佳状态，保持正常的符合运动。

3.2电子控制的自动变速器

自动变速器的目的是为了降低变速器的功率损耗，提高动力传递系统的有效功率，增加了变速装置的档数，使得汽车的行驶速度到达最佳比例，达到省力、省能、舒适安全的特点。各种传感器监测的信息会通过发动机输入到电子控制装置，换挡信息、程序开关及自动跳合开关的信息综合到一起而选择出满足行驶条件的最佳档次信息，系统电子控制装置是通过自动变起器的监测电路进行自检及失效监测，即在行驶前对所有电路进行检测。汽车启动后，通过判断报警灯的状态来判断其系统功能是否正常，若警灯处于熄灭状态，说明其功能正常；若警灯处于开着状态，则系统存在故障，自动变速器进入非电控程序状态。

3.3汽车激光测距雷达系统

汽车激光测距雷达系统重点通过计算机对车间距离的处理器、雷达测距、前后汽车状况等进行控制。激光单片机与汽车防按控制系统有效结合，针对倒车减速和正常行驶时检测汽车前后方距离范围内是否有障碍物体，并且在关键时间组织报警，进一步有效阻止发生的交通事故。测距激光雷达安装在汽车各个方向，通过光学天线发射光速，如果遇到障碍物后出现了散射的后方信号，同时被光学天线进行了接收，适时调节出方位距离信息。利用中央处理设备分析持续输出的方位距离信息，能够准确判断出物体是否在前面运动，计算出相应的汽车间距和速度，并且判断它能否与本车进行必要的接触，进一步决定汽车行驶的安全速度。当出现危险情况时，系统与警报装置接触，发送警报信号。

3.4汽车制动系统

汽车制动系统最主要的是BBW系统与ABS系统。BBW系统传递的是电流，而不是液压油与压缩空气，由电线传递能量，数据线传递信号，缩短了制动反映时间，车轮制动模块、中央电子控制单元ECM和电子踏板模块等关键部件组成BBW系统。工作模式：驻车制动时需踩下制动踏板，该操作信号将反馈给中央电控单元，然后带弄机械制动控制单元能启动电机。皮带和斜盘式齿轮机带动电机驱动丝杆，丝杆旋转运动可以使止推螺母沿着丝杆螺纹向前移动。制动摩擦片通过止推螺母与制动器活塞接触按压到制动盘上。相反地，当电流超过特定值后，电流被控制电源切断，解除驻车制动，止推螺母沿着丝杆相反方向自动旋回，制动器活塞释放压力，密封圈的复原而引起制动盘可能的失衡促使制动器活塞回退，制动摩擦片脱离制动盘。ABS系统基本功能是可感知制动轮每一瞬时的运动状态，并根据其运动状态相应地调节制动器动力矩的大小，避免出现轮上的抱死现象，有效提升汽车行驶的安全性。人们一般对制动发生时出现的前轮增重、后轮减重以及后轮抱死更加不利汽车方向控制的特点，研制出了一套能够限制机动车四轮制动装置即防抱死装置ABS系统，同时也是电子控制技术在汽车领域做出的突出贡献，可以使汽车很好地应对突发事件，ABS系统控制框图如图1所示。

4.结束语

机电一体化技术是制造业关键核心技术，发展社会生产力的要求，不只是在汽车行业取得如此大的成就，在其他的各行各业中都得到了更广泛的应用，为国家带来更大的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]孙素闪.机电一体化技术的应用和未来发展[J].科技向导,2011(30).

[2]石美峰.机电一体化技术的发展与思考[J].山西焦煤科技,2009,(3).

[3]白慧杰.机电一体化技术应用与机械工程领域的前景分析[J].机械教育,2005(01).

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关键词：煤矿；机电一体化；应用

Abstract: Coal is China's important energy, vigorously develop the coal industry in the national economy construction, the development of our country occupies an important position. Therefore, in recent years, coal mine enterprise leaders at all levels attach great importance to the promotion and application of mechatronics technology in the production of coal. This paper mainly studied on the application of mechatronics technology in coal mine.

Key words: mine; electromechanical integration; application

中图分类号：F416.1

1.概述

机电一体化技术就是机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术，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。煤矿生产中的应用机电一体化技术包括基础的机械技术、以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术动技术。而在在矿井的生产过程中，采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此，要尽量选用先进的采煤工艺，从而到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展，煤矿机电自动化在矿上的应用目益增多。因为煤矿是高危行业，提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度，最大减少用人，是实现矿井长治久安的关键所在，因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

2.机电一体化技术在煤矿中的主要应用

2.1 机电一体化技术在提升机中的应用。矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备，全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一体，机械结构大大简化，充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，大大简化了电器安装，此外，硬件配置简单，互相兼容。“九五”期间，国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机，其核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统，其性能先进、操作简便、准确可靠。此外，我国还应用SIMADYND和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前，最大装机容量已达到5000kW，主、副井提升机可做到全自动化，不需要专门的绞车司机。

2.2 机电一体化技术在采煤机中的应用。电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比，它具有一下特点:①良好的牵引特性:可以在采煤机前进时提供牵引力，使其克服阻力移动，也可以在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能。②可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6～2.0倍，所以电牵引采煤机可用在40°~50°倾角的煤层，而不需要其它防滑装置。③运行可靠，使用寿命长，电牵引和液压牵引不同，前者除电动机的电刷和整流子有磨a损外，其它元件均无磨损，因此工作可靠，故障少，寿命长，维修工作量小。④反应灵敏，动态特性好:电控系统能及时调整各种参数，防止采煤机超载运行。⑤结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻，电能转换为机械能只做一次转换，效率可达99%，而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。

2.3机电一体化技术在带式输送机中的应用。带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此，成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术，我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多，一般为3点驱动，这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且，输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低，和发达国家相比存在显著的差距。

2.4其他煤矿机电一体化装置。液压支架则向电液控制方向发展，将计算机技术与液压控制有机结合，实现定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架，移架速度为6～8s/架，最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。

煤矿供电的特点是供电要可靠，质量要高，能满足大功率设备的要求。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小，使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数，减少供电系统无功电流，减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”，具备网络功能，可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。

3.对我国煤矿机电一体化技术的思考

在20世纪，我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展，机电一体化技术应用到了煤矿每个环节，但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此，要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平，必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。

应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度；以计算机为机电一体化的核心装置，因为计算机运算和存贮能力非常强，且体积和功耗小，更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品，在设计煤矿机电一体化产品时，应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机，从而保证工作性能更可靠；对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能，同时，要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块，方便与控制网络进行连接通信控制；煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平，能判断机电设备和周围环境的状态，使设备能自动适应环境并以最优的状态工作，同时能快速地对所采集的参数进行分析，从而对故障进行诊断，再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测；要对矿用传感器进行深入研究和开发，提高矿用传感器的可靠性和使用寿命，同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化，使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量，并保证其测量准确度，并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能；要关注国内外高新技术的发展，将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品，从而提高煤矿现代化，达到煤矿自动化生产。

4.结束语

随着煤矿生产不断向深部水平发展，对控制水平和规模的要求越来越高，从而又加速了机电一体化技术的发展和进步，目前各种高新技术的发展，如网络、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中，使机电一体化产品功能更强大、性能更优越，使机电一体化产品功能越来越强，智能化程度也越来越高，因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿，能够使企业获得更加显著的技术、经济和社会效益，这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。

参考文献：

[1] 张莉.机电一体化技术在煤矿中的应用[J].山西煤炭干部管理学院学报.2007.(1):88.

[2] 文广.机电一体化技术在钢铁企业的应用与展望[J].机械.2003.30(1):62～64.

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[关键字]机电一体化；技术；应用

机电一体化技术发展状况

1、1机电一体化技术的智能化发展

智能化功能是机电一体化技术赋予产品的终极开发目标，人工神经网络、专家系统等智能技术已广泛应用于众多领域并取得了显著成果，丰富了智能化机电一体化产品，其多样性技术主体包括逻辑模糊控制技术、专家系统、智能工程与人工神经网络技术系统等。其中逻辑模糊控制技术属于人工智能范畴，基于对人们思维方式的模仿进行不精确信息的展示。目前，该系统在各个应用服务领域得到了广泛应用，例如列车启停系统中应用该技术便会有效消除惯性作用，令人们在乘车途中始终保持稳定运行状态而不至于产生前仰后合不稳现象。专家系统则是针对不解问题的软件智能系统，其丰富知识经验通过计算机技术形成了可被处理或接受的符号形式，基于专家推理与控制方式策略，在该领域聚集后便可突破仅能由专家解决的系列问题，进而上升至专家水平。诚然，该专家系统具有基于智能化的一定局限性，现行局部领域中去取得了成功应用效果，例如融入专家加工系统于数控机床中便可显著提升其系统智能化水平。人工神经网络技术系统具有较高非线性复杂性、自适应力、高容错能力、自我组织与计算能力，可实现基于模拟或数字形式的并行处理，并较为接近神经网络进行工作。该技术系统广泛适用于需同时对多方条件因素进行模糊不精确的信息处理。当前该技术在聚类、分类语音及音素识别中获得了可喜成绩。例如基于人工神经网络的汉语声调识别、识别手写字符、车牌照识别、指纹认证等。随着科技迅猛发展，人工神经网络系统技术还会在视觉与声觉方面实现突破，制造出机电一体化多功能产品。

1、2机电一体化技术的人格化、集成化与绿色化发展

机电一体化对生命机体的模仿、注重与人们活动相关联的产品令其体现出人格化发展特征，基于产品使用的最终对象为人，因此机电一体化技术应主体考虑如何赋予产品人特有的情感性、智能性与人性化，因此其需要在造型、色彩等层面上下功夫，力求产品艺术性，例如家用机器人的诞生便是人机一体化的体现。机电一体化的集成化包含两层含义，不仅代表电子与机械的融合，而是尽最大可能令他类先进技术领域包含于其中，同时引入工程系统技术对机电一体化进行应用开发系统的指导。现代化机电一体化技术系统应集成电学、光学、机械、声学等生物化学多学科技术，深挖其征参量进而正确进行耦合关系处理，由此可见机电一体化系统具有丰富的集成性。绿色化理念是对资源效率及环境影响的综合考虑，其制造目标主体面向产品的制造、设计、运输、包装、使用及报废处理整体生命发展周期，现代机电一体化技术为实现可持续发展需全面激发资源利用率，切实降低对生态环境的不良影响，进而打造优势绿色制造业全面发展模式。

2、机电一体化技术的科学应用

为有效提升机电产品综合优质性能，充分满足制造零件高精度与高效率、形状复杂性、生产低噪声、少阻力、高强度、长寿命等现实需求，产品设计形状、空间构造、刑面等体现了较为复杂特性，因此进一步令机电一体化技术必须向着高性能、系统化、智能化、微型化与轻量化方向发展。其主体应用领域则包含数控机床、集成计算机制造、工业机器人与柔性制造等。

2、1机电一体化在数控机床领域的应用

机电一体化在数控技术及机床中的应用发展令其功能、结构、控制精度与操作实现了迅速提升，具体体现为采用多处理器、多总线构建模块化、总线式与紧凑型结构。在设计层面则凸显了开放性，即令硬件功能模块与体系结构包含了兼容性、层次性、适应性结构标准，较大限度提升了用户综合使用效益。该领域还引入了WOP技术令其凸显智能化发展，系统面向车间多维度加工与编程技术过程提供了动态仿真环境，科学引入了模糊控制与在线诊断等高效智能机制。同时基于模块化思想我们可应用大容量存储器及软件进一步丰富数控功能，强化系统控制效能。为实现多通道、多过程控制，我们可令一台机床在同一时间控制多种机床、多台设备并独立完成多个加工任务，集成检测道具破损、搬运物料与机械手控制于系统服务运行中。基于信息化网络时代我们可充分激发系统网络多级功能，强化系统组合及复杂化创建加工系统综合能力。另外我们还可利用单片机与单板构成控制机，引入专业模板或芯片构建紧凑结构数控装置。

2、2柔性制造与集成计算机制造系统的科学应用

柔性制造是系统的计算机化，我们可主体应用数控机床、计算机、料盘、机器人、自动化仓库与搬运小车构建系统，令其可实时、随机、按量依据装配部门要求基于生产能力范畴进行工件加工制造，较为适用于小型、中型批量、多品种、更改设计频繁变化的零散型批量零件生产。集成计算机制造系统应用实现并非就个分散现有系统进行的简单组合，而应基于全局角度进行最优化的动态性组合，令原有部门界限合理打破，并基于制造进行信息流与物流的控制，实现由产品开发、决策、准备生产、实验产品到经营管理的统筹化结合。就企业层面来讲其集成度提升可令各类生产要素优化配置，并最大化激发各自潜力。

2、3基于机电一体化技术的工业机器人开发应用

基于机电一体化技术的一代机器人具有示教再现特征，即只能依据示教重复开展运动，缺乏对作业对象及周围工作环境的灵活适应性。该领域机器人第二代引入了先进性传感元件，可对其操作对象及作业服务环境进行简单信息的获取，并基于处理计算、分析能力展开一定水平的判断，进行针对相关动作的控制反馈，并凸显了低级水平的智能化。第三代该领域机器人则全面现实了智能化特征，通过引入机电一体化技术我们可令其富含多重感知功能，可自主开展复杂思维逻辑运算、决策与判断，进而独立运行服务与作业环境中，体现了现代化、科技化应用服务价值。

3、结语

机电一体化技术在历经多年的探究完善中逐步构建了较为完整的概念体系，并基于集成电路与计算机技术的大规模迅猛发展令其机电结合形式更为灵活、内容丰富多样并广泛应用于各个领域，取得了可喜成绩。基于其优势功能我们只有深入探寻、创新发展、综合利用，才能全面激发其价值化能效，拓宽高新技术领域，研发出真正高端、适应人们丰富需求的机电一体化产品。

[参考文献]