机械电子工程设计技术要点探析

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摘要：机械电子工程是我国重要高科技产业，在提升我国国际影响力方面有着重要意义。为了推动机械电子工程进一步发展，国内很多学者和专家都对其进行深入研究。基于此，本文将分析我国机电工程在设计方面存在的不足及探索机电工程设计要点，希望也能为推动机电工程全面发展贡献一份力量。

关键词：机械电子工程；设计；EDA技术

近年来，我国机械电子工程取得较为显著的发展，为各行业发展提供坚实的技术支持。但是，机械电子工程在设计方面还存在一些问题，这会影响到机电工程的发展进程。因此，需要正视机电工程的设计问题，通过明确弱点、把握要点来有效优化设计，进而提升机电设计高度，为机电工程全面发展清除阻碍。目前，我国在机械电子工程理论研究和技术革新方面取得一定成果，通过采用E-DA技术进行仿真试验、电路特性分析，能够有效获取完善的数据，能够为设计者提供全面、准确的信息，进而能够提升我国整体机电设计水平，对提升国际竞争力有着积极的作用。

1EDA技术的概述

EDA是电子自动化的缩写，EDA技术是一种通过借助硬件的表述语言来进行编程的新型设计技术，具有可以搭载大规模编程功能模块的逻辑器。EDA技术是通过融合计算机软件技术和多种设备的应用，通过利用计算机和可编程逻辑器来进行软件开发，然后对目标芯片进行适配编辑和逻辑映射，进而形成电子新系统。EDA技术是机械电子工程的新技术，也是非常重要的技术。EDA技术是基于电子电路CAD技术编辑而成的新计算机软件，主要组成部件是编译器、下载器、综合器、适配器等[1]。具体来说，综合器的主要作用是能够链接计算机的软件和硬件；适配器能够生成最终下载文件；编译器是搭载了大规模的编程功能，能够满足程序编程的需要；下载器则是可以通过文件下载的方式来进行数据交互。EDA技术是机电工程的核心技术，通过应用EDA技术的HDL高级语言来实现描述范围广的目标。另外，通过使用EDA技术能够方便后期交流、修改和保存，具有非常高的自动化程度，可以进行常规的仿真、纠错等工作。目前，EDA技术已经被广泛应用在大型工业及第三产业中，强化机电工程的技术研究有助于扩展EDA技术应用领域，促进社会经济快速发展。

2机械电子工程设计存在的问题

2.1整体发展方向。从整个发展方向来看，机械电子工程设计存在3个主要问题。1）对设计成果缺少保护。自主创新是企业发展的重要力量，但由于我国还没有完善相关的法律法规，就会出现很多假冒伪劣产品，导致设计人员的知识产权受到侵害，出现市面产品鱼龙混杂现象。这样的局面严重损害到科研人员的利益，也会降低机械电子产品创新性的价值，给整个行业设计者的设计积极性造成严重打击，进而阻碍到行业规范化发展。2）科技人才断层严重。虽然我国高校大多都设置了电子工程技术专业，并开设相应的专业课程，但由于高校课程设置不合理或过于表面就会出现学生只学了相关的皮毛知识，导致国家一直都缺少顶尖的科研人员。不够重视特定人才教育现状，就会导致所有的学习都不够深入，学生无法掌握更加专业的知识，且没有形成特定的知识体系，出现学习广而浅的情况，难以实现对机电工程设计创新。通常来说，很多高校都只是将一些较为浅薄的知识点作为教学标准，忽视对特定人才的挖掘和培养，导致国内相关专业的学生只接触到一些表面的知识，没有形成系统、完善的知识结构体系，难以独自开展机械电子工程设计工作，这样就会对实际机械电子工程设计造成不良影响，设计者难以突破原有理论进行设计创新，我国的电子设计水平难以提高。3）缺乏系统规划。目前，我国机械电子工程大多处于单打独斗状态，在机械电子工程中，有很多的专业领域，每个专业领域都将涉及到不同的理论体系和原理，由于各领域的关联不强，导致机械电子工程设计整体发展规划不强。另外，各研究项目的科研人员都采取自己关起门来研究的方式，这就难以促进机械电子工程全面发展。科技具有开放性，只有加强机电工程各领域间的联系，才能促进机电工程更好发展，才能形成一个完整的体系。2.2具体细节方面。1）机电工程设计者的态度。创新的机电作品离不开优秀的设计者，态度是设计者的有力武器[2]，只有全身心投入到机电工程设计中，才能设计出创新的作品。但是，随着急功近利的风气越来越严重，很多设计者也变得更加浮躁，在进行作品设计时会将利益放在第一位，导致设计出来的作品不够纯粹。2）设计人员理念出现偏差。设计人员是进行机电工程设计的主导者，如果设计人员的设计理念出现偏差，或设计人员的专业技能不高，就会无法设计出好的作品，这样一来就会严重阻碍到我国机电工程健康发展。例如，在等到设计门禁卡的主题后，有些设计者会只考虑门禁卡的出入问题，却忽视了遇到突发情况的报警问题或当门禁卡消磁后该怎样应急，这样设计出来的作品性能不够完善，也就无法得到客户的认可。3）不确定因素较多。机电工程属于不断创新的科技，很多设计人员都只认识基本的工程系统，却缺乏灵活变通的设计理念，同时机械电子产品中很多设计会存在不确定因素，如果只是按照理论知识很难完成产品的设计，因为有很多设计会偏离书本理论，这会给设计者增大难度。

3机械电子工程设计要点

3.1仿真技术。仿真技术是利用仿真硬件和软件进行仿真实验，然后借助一些数据计算进行问题求解，能够反映出系统行为及过程[3]。在机电工程设计时采用仿真技术，能够检验将要投入运营的产品的性能，也能及时发现存在的问题。在进行仿真实验过程中，EDA技术能够为检验人员提供改产品的相应数据，还可以通过建立数据模型来分析电子产品的实用性。企业通过进行采用仿真技术对电子产品进行质量检测，能够发现产品存在的问题，当进行相应的修正后就可以确保电子产品能够实现投入应用的目标，也方便销售人员在销售过程中分析产品的特点和优势，可以提升产品的市场竞争力。通过采用仿真技术进行分析，能够提升我国电子工程设计的整体水平。通过采用EDA技术，可以实现设计预案使用科学评价体系建立模拟结构进行分析的要求，通过对设计产品进行仿真分析，能够确保后续设计工作的合理性，也能通过模型来发现问题和改善问题，进而可以完善相关设计方案，提升机械电子工程的设计质量和产品质量。3.2有效分析电路特性。进行电路分析，可以为电子产品设计提供完善的电路图，确保电子产品能够通电、断电等基本操作。通常来说，会采用EDA技术进行电路特性分析，它可以采集电路的相关数据，并能够对数据进行有效分析，从而可以得出设计方案的合理性。在机械电子工程方案设计中，很多理论分析都需要建立在数据测试的基础上，因此需要确保数据的准确性和及时性。在过去，传统的测试方法很难保证数据的精确度，导致数据测试和特性分析方面存在一定问题，有的还会影响到电子产品的后期使用。EDA检测技术具有精确度高、数据分析能力强、数据更全面的优势，因此，采用EDA技术进行电力特性分析能够为设计人员提供更多更准确的参考数据，方便设计人员进行设计方案的优化和改进，进而提升机械电子产品的质量。另外，采用EDA技术还能避免设计方案出现结构性差异，为机械电子工程设计方案合理性提供保障。3.3优化设计。进行设计方案优化是保证电子元件在实际应用过程中能够稳定运行的基础，通过对设计方案进行优化能够确保电子产品的稳定性和可靠性。通常来说，在实际工作中很难对电子元件的实际容差及环境温度进行全面测量，这样容易导致设计方案存在漏洞，不能有效保障设计方案的科学合理性。但是，通过设计人员借助EDA技术来模拟机械电子工程的测量环境，这样就能模拟出不同的测量环境变化，可以全方位的了解到不同环境下电子产品的实际变化。另外，也可以通过将测量温度、容差等调整辅导最适宜的状态来实现设计方案的优化，这样的方式能够将外部影响因素尽可能排除，能够让机械电子工程处于正常的环境下工作，然后就能降低失误，实现设计优化目标[4]。通过借助EDA技术实现测量环境数据变化，可以得到更加全面的测量数据和信息，为设计人员进行设计方案修改提供数据支持，既能保证数据的有效性，又能为提高设计方案完善性提供最佳电子元件参数和电路结构图。3.4注意防止机械结构静电。随着人们对电子产品的要求越来越高，在电子产品内部结构越来越复杂的同时，内部的集成电路体积将会越来越小，这样才能在其中嵌套更多的微小结构，但随着内部结构越来越多，怎样预防机械结构静电问题成为新的研究方向。由于电子产品内部集成电路结构会互相影响，就很容易导致机械结构受到静电问题，这样一来不仅会对电子产品内部集成电路造成影响，降低机械灵敏度和性能，还可能会伤害到用户，发生烧毁等安全事故。因此，进行静电防护非常有必要。静电防护设计主要是为了减少静电对电子元件造成损害，可以通过控制静电生产环境来防止静电产生，如控制电子产品的温湿度和周围尘埃，就可以通过控制环境因素来防止静电发生，或者制定防止静电操作规范、采用防静电袋包装印制电板等，这样就可以降低静电发生概率。同时，在进行生产和工作中，相关工作人员需要做好静电防护措施，这样就能有效降低静电发生概率。

4结束语

机械电子工程是推动我国科技进步的重要产业，它的发展会影响到社会发展，因此，需要加强对机械电子工程设计的研究，这样才能提升我国机电工程设水平。随着在机电工程中应用EDA技术，为机械电子工程行业带来巨大变化，采用EDA技术设计出来的电子产品性能完善、专业程度高、稳定性强的特点，能够提高机电工程工作效率，为电子产品增加更多的附加值。但是，我国机电工程设计还存在一些问题，需要相关设计人员重视，这样才能得出更加科学的优化方案，推动我国机电工程设计稳定发展。

参考文献：

[1]侯艳斐.机械电子工程设计中的技术要点分析[J].电子技术与软件工程，2016(15)：130.

[2]刘健良.机械电子工程设计中的技术要点分析[J].电子乐园，2019(28)：160.

[3]宋民钢.机械电子工程设计中的技术要点分析[J].明日，2018(15)：250.

[4]邵宏林，黄国辉，张宁.机械电子工程与人工智能的关系探究[J].南方农机，2017，48(3)：95+102.

作者:胡利军 单位:江西环境工程职业学院