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机电一体化论文

时间:2024-05-29 08:56:06 毕业论文范文 我要投稿

机电一体化论文15篇(合集)

  在平平淡淡的日常中,大家都跟论文打过交道吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。你写论文时总是无从下笔?下面是小编精心整理的机电一体化论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

机电一体化论文15篇(合集)

机电一体化论文1

  一、机电一体化概要

  1。微型化微型化兴指的是机电一体化向设备的体积逐渐的缩小。比如最原始的时候的计算机,由几立方米到现在的手掌大小,无疑给人们带来了巨大的方便。各种机械的微型化都方便的运用到我们生活中的每一个角落。

  2。绿色化工业的逐渐兴起为生活带来了丰富的物质与生活享受,却也带来了资源的减少、环境的破坏等一系列不可弥补的损害。人们都注意到人们赖以生存的环境遭到破坏,人们呼吁绿色的生活方式。绿色的产品在人们的需求下产生了。它能有效地减少对环境的污染,减少对人们身体的损伤,符合人们的发展目标。

  3。系统化系统化的表现特征就是系统之间等够灵活地拆分并组合成一个新的系统,更加快速的地开发新的产品以适应市场的需求,这样才能实现产品与人的有机结合。

  二、道路压实机的应用

  1、道路压实机的方向控制道路压实机通过自身的重量和震动,在路面上行走已达到压实的目地。压路机的设备体积非常大,这也增加了压路机的静载值,使压路机能够更加的实用。目前在国内有轮胎的压路机,这种压路机还是很落后的,他只能通过频繁的.控制摇杆以实现压路机的控制。而现在比较普遍的则是液压变速机构,这种系统操作时只需单根手柄就可以完成压路机的前后运行,但是其他的震动以及洒水的功能则主要由机电一体化来完成,他并不需要手动的来操控,为了提高压路机的各项性能,在压路机上也同样装载了很多实用的系统比如收音机可以缓解操作者的疲劳、暖风能够提高操作者的冷热,这些都能够很好地提高压路机的使用性能。压路机的行走主要靠通过手柄来挑动液压装置,使液压中的液压油流动来为压路机调整方向。压路机的操作是枯燥与频繁的,操作人员需要聚精会神完成压路的工作,开发者们了解到了这一情况也做了相当大的改进。压路机中的方向控制改为了电液系统,电液系统的研制成功大大提高了产品的使用性能,更加延长了压路机的使用寿命,这对压路机来说是一个相当大的福音。

  2、道路压实机的计数碾压遍数显示装置也装备在显示装置中,路面的压实情况除了人为地判断,现在也可以通过机械的压实变数来确定,使工程质量能够有据可依。在以前的设备中,碾压的遍数只能够凭借操作者的记忆来记忆,出现错误的几率相当多,即对施工质量造成了影响,也增加了操作者的负担。这个装置装备在压路机上能够自动计数,通过压路机的前后操作来开始计数,通过压路机中的显示屏,明确的提供给操作者,让操作者能够更好地了解路面上的信息,做出相应的处理。在网络信息化的今天,压路机中的数据也能够通过无线网络发送到指定的位置,使管理人员能够远距离操控,从而实现压路机作业管理的远程自动监控和实时管理。这种方式能够时时了解数据,确保工程中的质量,也为下一步的工作打下了强有力的基础。以往的做法是利用已压实的路面采样,再进入实验室实验,这样既浪费了时间,又耽误了工期,是非常不合适的。

  三、道路压实设备的机电一体化发展趋势

  为了提高压路机的施工质量,机电一体化使必然的选择,但是在机电一体化的发展中还是有很多存在的问题没有得到解决,比如压路机的系统可靠性,压路机的工作环境非常的恶劣,压路机的系统是否能够满足各个施工环境是非常重要的,如果一个压路机只能适应一种作业环境将会浪费很大的设备资源,特别是对压路机的抗震性能是否能够适应。任何设备都会有故障的一天,系统是否能够检查出设备的故障性也是围为今一大难题。在现如今的压路机中的设备操作化也越来越简单,可谓是触一发二动全身,万一操作人员由于不正当的操作带来了很大的损失,这就得不偿失了所以在操作板上应当需要配置相应的联动措施,以增加设备的安全性能。随着科技的不断进步,电子元件实现了机械化的量产,价格是十分便宜的,但是压路机不是像汽车一样人人所必需的产品,虽然能够可靠了量产,但是不能够供需量很大,这造成了设备的销售价格大幅度的提高。

  压路机的一体化极大地满足了工程中的需求,更加解放了操作人员频繁地操作,它不在需要人们频繁地操作各个手柄来实现工作的需要,也满足了工程中的质量需求。机电液一体化的研发,推动了压路机的发展方向,使压路机能够适应各种环境的需求,极大地缓解工程中对于设备的支出。压路机在我们的生活中扮演着重要的角色,只有发展压路机的机电液一体化,才能更好地为我们服务。

机电一体化论文2

  摘 要:本文主要通过分析机电一体化,探讨 PLC 在机电一体化生产设备中的应用,旨在为我国生产制造业提供参考。

  关键词:PLC 机电一体化 生产系统

  计算机和微电子技术的发展直接促进了机电一体化生产时代的到来,在机械制造中应用 PLC 技术可以最大程度地减少劳动成本,提高机械制造和机电一体化生产效率,最终促进机械工业产品结构、技术结构和生产方式的升级。对机电一体化进行分析,针对 PLC 在机电一体化系统的应用展开讨论具有重要的现实意义。

  1、机电一体化的发展方向

  机电一体化最早在日本的《机械设计》杂志上被提出,随着计算机应用技术的不断发展,机械一体化技术逐渐成熟,得到机械制造行业普遍的认可。机电一体化是将计算机应用技术引入机构动力、信息处理和控制等。使机械生产过程中的各个环节能够有机结合,推动机电一体化呈现多种方式的发展。机器人及数控机床智能化有力地证明,当下机电一体化正朝着智能化的方向发展。在模块化的基础上,产品的研发速度会得到很大幅度的提升,还能在一定程度上扩大机电生产的规模,机械制造企业应根据机电一体化的实际需求,制定相关的标准,保证机电一体化逐渐走向模块化。绿色节能已成为时代的主题,所以机电一体化产品也必须符合绿色环保的理念,保证机电一体化产品在使用的过程中,不会对环境造成不良影响,最终还要保证机电一体化产品在使用寿命终结时,能够有效地回收利用。此外机电一体化产品的体积越来越小成为趋势,不但可以最大程度降低能源的消耗量,还能有效提高产品使用的灵活性,机电一体化产品正朝着微型机器和微观领域发展。

  2、PLC 在机电一体化生产中的应用分析

  2.1、PLC 在机电一体化生产中的运动控制

  PLC 系统的组成主要包括硬件结构、软件结构、现场拓展结构,PLC 机电一体化生产系统中的应用主要依靠各个部分的组合作用,使控制性能充分发挥。PLC 进行输出和输入模块设计时,为方便进行模块的替换,要配置相似的模块。

  PLC 对设备连接主要是利用远程的' I/O 柜,并且系统的备用容量要达到一定标准。开关量 I/O 模块实现对执行机构和位置传感器的连接,选择专用的控制模块对直线运动或圆周运动进行有效控制。从目前的生产状况来看,PLC 的生产厂家对 PLC 的运动控制功能格外的重视,在具体机械制造过程中,机器人、电梯和装配机械等十分重视对 PLC 运动控制的应用。

  以电梯为例,设置4层电梯自动控制演示板。

  在上行的过程中,电梯上行的要求是当电梯停于 1 楼(1F)、2F 或 3F 时,4 楼呼叫,则上行到 4F 行程开关后停止;电梯停于 1F 或 2F,3F 呼叫时,则上行到 3F 行程开关控制停止;电梯停于 1F,2F 呼叫,则上行到 2F 行程开关控制停止;电梯停于 1F,2F、3F 同时呼叫,电梯上行到 2F,停 5s,继续上行到 3F 停止;电梯停于 1F,3F、4F 同时呼叫,电梯上行到 3F,停 5s,继续上行到 4F 停止;电梯停于 1F,2F、4F同时呼叫,电梯上行到 2F,停 5s,继续上行到 4F 停止;电梯停于 1F,2F、3F、4F 同时呼叫,电梯上行到 2F,停 5s,继续上行到 3F,停 5s,继续上行到 4F 停止。这里的呼叫、行程开关的控制都是通过 PLC 来实现的。

  2.2、PLC 在机电一体化生产中开关量逻辑控制

  PLC 的硬件结构可变,软件程序可编辑,应用于控制时十分灵活。必要时,可编写多套或多组程序,依需要调用。PLC 适应于工业现场多工况、多状态变换的需要,所控制的逻辑问题可以是多种多样的,组合的或时序的、即时的或延时的、不需计数的或需要计数的、固定顺序的或随机工作的等均可进行。随着 PLC 在机械制造生产中的广泛应用,PLC控制系统逐渐取代了继电器控制系统,对机械制造生产过程中的运输带、机床、冲床等机械设备实现了逻辑性控制。随着 PLC 控制技术的不断发展,化工领域中电磁阀控制、冶金工业高炉上料系统都得到了科学有效的控制。在机械制造的CNC 机床数控系统中引入 PLC 可提高数据处理的性能,能利用可编辑控制器提高逻辑处理任务的有效性。可编程控制器可以连接数据系统微处理器和机床强电控制,保证机电一体化产品生产的可靠性和稳定性,为机械制造产业中的经济型数控机床和普通型机床数控改造提供发展的空间。例如,针吸式穴盘自动播种机引入 PLC 控制系统可实现对电气系统的有效控制,最大程度降低了针吸式穴盘播种机结构的复杂性,保证系统运行稳定和高效,当设备出现故障时可及时发现故障的所在位置,并进行维修管理。

  2.3、PLC 数据处理技术

  随着计算机应用技术的发展,可编程逻辑控制器的功能实现多样化,可实现包括矩阵运算、函数运算和逻辑运算在内的一系列数学运算。引入PLC 控制系统还能进行有效的数据转换和传输,在计算机信息技术的基础上实现对数据的存储。当机械设备出现故障造成数据丢失或损坏时,备份数据能及时解决数据问题。在PLC 系统的功能中,控制功能可根据已经获得的数据,进行数据的调节和数据的反馈,使得调节后的数据能够实现预期功能对数据参数信息的要求。设备根据设定的时间顺序运行或停止工作,实现时间顺序的控制首先要对 PLC 程序进行设置,然后对连锁顺序采取一定的保护措施,保证设备可安全可靠的运行。

  例如,近来发生多起电梯安全运行事故,其中门系统事故占80%左右,冲顶或蹲底事故占15%左右,其他事故占5%左右。门系统事故占电梯事故的比重最大,发生也最为频繁。门系统事故发生率最高是由电梯系统的结构特点造成的,电梯的每一次运行过程中开门动作两次,关门动作两次,使门锁工作频繁,老化速度快,久而久之,造成门锁机械保护装置动作不可靠。门系统可以利用 PLC 的计数功能在达到使用寿命时实现从技术上提醒更换、复位,否则系统会停止运行,即可减少多起事故。

  2.4、过程控制和通信网络

  过程控制需要以模拟量作为一个重要的指标,机械制造产业中,设备的通电电压、电流等物理量就是模拟量。模拟量的输出可保证控制系统有效地展开相关作业。机电一体化生产中,可编程逻辑控制器通信是一个重要的组成部分,可编程逻辑控制器通信又可分为可编程逻辑控制相互间的通信和可编程逻辑控制器和其他智能设备间的通信。在计算机控制技术发展的基础上,可编程逻辑控制器通信已在机电一体化系统中出现专属的网络系统,对 PLC 在机电一体化生产设备统中的应用发挥着积极作用。

  3、结语

  PLC 技术能够提高机械制造和机电一体化生产的效率,促进机械工业产品结构、技术结构、和生产方式的升级。所以机械制造产业应抓住 PLC 的发展方向,在控制设备中积极引入 PLC 技术,加快机电一体化的进程,为我国生产制造业水平提供有效的技术支撑。

  参考文献

  [1] 唐兵西 . 讨论 PLC 在机电一体化生产系统中的应用 [J]. 城市建设理论研究,20xx,(8).

  [2] 黄珍玲 . 探讨 PLC 在机电设备一体化生产系统中的应用 [J]. 城市建设理论研究,20xx,(12).

  [3] 易正辉 .PLC 在机电一体化生产系统中的应用分析 [J]. 科技创新与应用,20xx,(31):98.

机电一体化论文3

  [摘要]机电一体化贯穿于建筑工程整体项目中,其安装质量的好坏对建筑整体功能有着一定的影响,不过,从实际情况来看,在安装期间,还存在着一些问题,比如经常产生噪音,连接不牢固等,这些问题的出现无法保障整项工程的安全性。因此,在建筑机电一体化安装过程中,必须加强各个环节的监督和控制力度,明确存在问题的原因,并且制定出相应的对策加以解决,以此提升安装效果,使其和设计要求相符合,最终保证质量以及安全性。在本文中,重点论述了建筑机电一体化设备安装管理情况。

  [关键词]建筑机电;设备;安装管理

  1关于我国机电在安装过程中的管理内容以及重点问题

  1.1需要加强我国建筑项目前期的设计图管理。从设计图入手,对于一个建筑工程行业而言,这个是比较重要的因素,主要因为它是建筑行业中设备安装管理的唯一标准,主导作用比较明显,并且在实际的施工过程中,设计图大多数是根据建筑投标和招标两者结合而成,大多数的情况下,在实际施工过程中,管理人员仅仅是按照图纸的要求进行安装。

  1.2建筑机电项目中组织管理的必要性。目前,建筑工程组织管理在机电安装中有着极高的作用,其占据主导地位。对于整个组织管理而言,它对于整个工程的后期准备工作有着直接的影响。因此,为了满足安装需求,建筑单位需要建立起规范的机电项目小组。在实际建筑机电安装的时候,组织性的实施工作,先设计好组织管理的有关计划工作以及责任工作,需要注意的是,在对建筑机电项目中,管理工作需要分工明确,并且要求根据实际情况来建立起良好的合作沟通的方式,从而保证整个工程信息的真实性。

  1.3加强建筑机电项目工程所签合同的管理分析。一般而言,在对建筑机电安装的过程中,经常会签署这样或者是那样的合同,其简单称之为施工合同。对于发包人以及承包人之间要签署的合同而言,要想使得建筑机电项目工程满足需求,这个时候需要明确双方间的权利以及义务,并且用文字的方式列出一种协议。按照合同的`价格来完成对机电的安装,而且需要在符合规定的情况下,才可以进行安装。

  1.4对建筑机电项目竣工阶段管理的重要分析。建筑机电安装项目是装修施工之前开始施工的,并且结束于装修之前。从中看出,机电安装过程比较紧凑,而这个时候的安装进度会影响到实际施工的工期。另外,建筑机电在安装的时候,施工进程会直接表现出施工团队的工作水平以及工作能力高低等多个方面的内容。

  1.5质量控制。质量是衡量一项工程技术好坏的标准,良好的施工项目会给我国建筑行业更多的效益,然后受到各个行业的关注和欢迎。首先,社会的快速进步直接和上层施工团队联系在一起,并且会反映出一个时代的变化,那么在现阶段电力时代的发展下,我国建筑行业和机电领域紧紧联系在一起,所以机电质量的好坏会关系到工程以后的实际运行。其次,在工程初期阶段,我国有关工作人员需要设计出符合自身情况的标准体系,要求规范简单,通俗易懂,更需要对管理人员进行相关的培训,从而确保施工人员在实际施工过程中,可以按照规定开展工作,此保施工的质量。最后因为施工过程中使用到的机电和材料需要有资质的单位来生产出合格产品,这就要求每个产品在施工前,需要实施严格的检验,做好准确的记录,特别是对于那些不符合要求的产品,可以拒收,并且做到不接受不合格产品的原则。

  1.6安全管理。在机电安装过程中,安全是施工单位要面临的问题,我国建筑机电一体化也是一样的。一方面,建筑机电一体化在对设备进行安装的时候,安全管理方式如果不符合要求,那么在后期的安装过程中会出现财产或者是经济损失。从建筑机电一体化设备安装工作的安全控制管理而言,需要不断加强管理,重视对建筑机电一体化的建设,从实际情况出发,做好对施工人员专业技术培训工作,从而可以提高施工人员的安全防范意识。

  2 关于在机电安装过程中存在的问题

  2.1噪音的产生。在机电安装过程中,经常会出现很多问题,特别是噪音,它是其中的一种,而噪音的产生分为很多种,比如,噪音出现的时候可能会对幼儿园和居住的影响比较大,这些会影响到人们的正常生活。

  2.2电流隐患。一般在机电安装过程中,经常会出现电流不稳的现象,特别是在很多因素下会直接影响到电流的稳定性,比如,大功率的电器、环境、天气等,这些电流的不稳定很容易出现问题,经常出现自动跳闸现象或者自燃情况,最终损害施工人员的生命财产。

  2.3连接不牢固。在对机电进行安装的时候,会出现连接不牢固的现象,在进行连接的时候,螺栓和螺母连接在一起,如果没有对这些工具连接牢固,那么最后出现脱落或者是氧化的情况。

  2.4安装电气时需要注意到的问题。在对电气进行安装的时候,需要严格按照标准进行,具体表现为以下几个方面:第一,需要按照开关说明书进行安装,如果进行盲目操作可能会破坏到功能的使用;第二,电气断路器在进行安装的时候,需要按照说明书的指导进行操作;第三,如果选择电感器时,要先保证电感器的压力是否运行正常;第四,更要确保设备的干净,需要对设备定期进行清理。

  2.5对安装机电的建议。在建筑领域中,需要在规定的时间内完成机电的安装,这个时候需要制定出科学合理的计划,并且将规范的管理方式运用到实际工作过程中,然后将机电的安装和工程的进度结合起来,统一的规划,然而对那些工程而言,在这样的情况下,需要消耗掉大量的人力以及精力,所以,在安装的时候,要考虑到整个建筑的组成,从而保证整个建筑工程的稳定性。

  3 小结

  以上所述,在本文中,可以看出来,现阶段机电设备的安装是整个过程中比较重要的环节,因此,要加强管理。面对竞争激烈的市场,建筑行业要想立足,需要不断提高自身的竞争力,并且严格落实和监督机电设备工作,只有这样,才可以使建筑机电一体化行业得到稳定发展。

  参考文献

  [1]刘永峥.关于建筑机电设备安装管理教学思路的思考[J].南昌教育学院学报,20xx(2):57~58.

  [2]连伟军,郑文峰.关于建筑工程项目管理关键问题的探讨[J].科技信息(科学教研),20xx(28):31~32.

机电一体化论文4

  当代高职学生的语文知识和语文能力都很欠缺,大多数学生的语文能力还停留在中学阶段,甚至开始退步,更多学生会在业余时间选择看一些八卦新闻、网络小说,很少阅读文学作品。尤其是工科类的专业生认为自己的任务就是学好专业的知识,语文对自己的专业提升和发展没有什么帮助,因此便忽略了对语文的学习。机电一体化作为工科专业,似乎也和语文沾不上任何关系,但是大学教育的目的并不只是为社会培养专业型的人才,还在于提高学生对自我的认识、对他人、对社会的责任、对知识的追求与探索,这才是一个综合型人才应该具备的品质。因此,在机电一体化专业开展高职语文课很有必要,那么如何开展高职语文与机电一体化专业结合的教学呢?笔者首先从高职语文教学现状分析与必要性出发,从三个方面做了简要探索。

  一、高职语文教学现状分析和必要性

  在高等院校的课程中,高职语文在高校和学生中得到的重视程度都不理想,高校更偏向于对学生专业技能的培养,而学生则普遍认为语文和自己的专业没有什么关系,学好专业知识、将来可以找份好工作才比较靠谱。因此,从认识上,大家对于语文的态度并不热情。当代高职生语文知识和语文能力的欠缺带来的结果是书面表达能力低、认知、情感、操作等能力弱。随着电子技术的不断发展,键盘打字正逐渐取代手写,相当多的学生都会提笔忘字,而且写字水平也在逐渐退步。除此之外,当代高职生的理想和信念正在缺失,很多学生沉迷于网络游戏、物质攀比、虚荣心不断膨胀,缺少吃苦耐劳、艰苦创业的精神力量。当代高职生还普遍缺乏人文情怀、人文精神和正确的审美意识,导致精神世界比较空虚,人格缺乏魅力。当代社会需要的是博学多识、有思想、有内涵、有品德的专业型高素质人才,要实现这一目的,就必须注重对学生人文素养的培养。

  二、高职语文与机电一体化专业有效结合的方法

  1.端正学生的学习态度,培养学生学习语文的兴趣

  首先要端正机电一体化专业学生的态度,培养学生学习语文的兴趣。通过认识学习高职语文的重要性,使学生不再把语文看做是一门多余或者无关的科目,它对于自己今后踏人社会的发展有着非常重要的影响,专业知识是智商的培养,人文素养是情商的培养,要两样都具备才会成为社会需要的人才。

  2.高职语文教学内容的选择角度要促使学生的发展

  高职语文不同于中小学时期的语文学习,从小学开始,我们学习语文就是读课文、背课文、默课文的教学方式,不可能还要让机电一体化专业的学生继续再去读、背、默。要告别传统模式,首先就要从内容的选择上可以促进学生的发展。那什么样的语文教学内容会让机电一体化专业的学生在感兴趣的同时还能提升人文素养呢?要真正理解学生的需求,可以通过网络等平台投票调查来了解学生对于语文内容选择方向的意向,从而可以有针对性的开展这门课程。还可以通过有学生参与的师生研词会,了解学生的`真实需求。

  三、教学中提高机电一体化专业生语文能力的人才培养策略

  1.在实践中提高学生对自我的认识,树立理想与信念

  机械一体化专业传统的教学是偏向于培养应用型人才,随着社会的不断发展和对高素质技能型人才的需要,需要加强机电一体化人才培养体系建设。其中认识自己是成为高素质人才首先要具备的品质。如果不能正确的认识自己,即使学会了不少专业知识,掌握了很多专业技能,但是却像是一个没有影子的人,永远看不到自己长处和短处。认识自己才能够充分发挥自己的优势并不断完善自己的不足,从而成长为一个更加优秀的人。提高自我的认识,会使学生树立正确的价值观、人生观和世界观,将自己所学的专业与理想、信念结合起来并为之努力。

  2.士曾强学生对他人和对社会的责任心,培养自律的人格力量

  机电一体化属于综合实践性较强的学科,机电一体化专业人才主要从事的是产品生产的机械制造、安装调试、设备运行、管理维护等实践操作技能较强的工作,在实践和工作中任何一个环节都马虎不得,因此在教学实践中要增强学生的责任心,将来踏上社会才会对他人和社会负责。高职生普遍存在缺少自律的特点,即也是人文精神的缺乏。高职语文蕴含丰富的人文精神内涵,可以对学生的人格、情感产生积极的影响。

  3.培养学生的观察力、记忆力、想象力、分析力和综合力

  机电一体化专业对于学生发现问题、分析问题、解决问题的要求比较高,尤其是在独立的实践操作中,需要学生具备很强的综合能力,因此要着力培养学生的观察力、记忆力、想象力、分析力和综合力,士曾强学生的思维能力。而高职语文就具有很强的综合性,还可以培养学生的创造力,当学生把文和理的思维结合在一起,便会碰撞出独特的火花。

  4.培养学生对知识的追求与探索,提高综合素质

  作为理科生不能将目光停留在固有的知识圈子中,而要试着走进不同的知识圈子,对知识的追求与探索永远不要停止,这是语文带给我们的鼓励。知识是一个完整的体系,所有的知识都是相互贯通的,不论是在专业知识还是在课外知识延伸上,都要保持一颗不断学习的心。在教学中也要培养学生养成学习、读书的习惯,提高综合素质,将来才不会被社会淘汰。愿在高职语文与机电一体化专业结合的教学模式下,培养出高素质的技术型人才,不但拥有过硬的专业知识和技能,还具备良好的品德、高尚的情操、坚定的理想和信念、丰富的人文素养,使学生顺利走进职场,提高自身的就业竞争力,从而真正实现高职学校的教育目的。

  作者:沈晶 单位:江苏安全技术职业学院

  参考文献:

  「1]冯宁,胡晓岳.高职机电一体化专业教学改革探索「J].机械职业教育,20xx(11).

  「2]张超,刘爱云,王娜,叶婷.高职机电一体化专业教学计划改革初探[J].中国科技信息,20xx(22).

  「3]郭娟.高职语又教学应与专业衔接「J].陕西国防工业职业技术学院学报,20xx(01).

  「4]何兰新.新形势下对高职语又教学中融入传统又化教育的思考[J].中国民族博览,20xx(06).

机电一体化论文5

  机电一体化作为机械与电子技术集成构成的一个综合体系,对推动工业智能化发展有着很大的作用,且对人们生活的方方面面都会产生影响。①在机电一体化不断推广与应用的形势下,社会对相关人才的需求也在不断增多。为了满足社会发展的需求,许多职业技术学校均开设了机电一体化教学课程,用人单位对机电一体化人才的要求不只是具备熟练的操作能力,还要综合运用机电技术知识,从而更好的完成工作。②然而,在机电一体化教学中还存在着一些不足,需要进行一定的改革与创新,这样才可以取得良好的教学效果,满足社会与市场发展的需求。

  1部分职业技术学校机电一体化教学体系中的问题分析

  1.1专业课程体系设置不合理

  现阶段,职业技术学校在开设机电一体化课程的时候,主要把课时安排在“机”、“电”上,但学生学习时间只有两年,再加上学习任务繁重,机械类课程设置较多,导致电类课时设置较少,使得相关人才培养无法达到预定目标,与机电一体化教学目标相违背。③在此种专业课程体系设置中,教学内容与实践脱离的现象非常严重,导致课程专业教学与实践操作教学未能达到预期目标。与此同时,在职业技术学校设置机电一体化课程时,培养学生职业能力是主要的教学目标,因此,在理论知识传授的基础上,也要重视学生综合素质及实践操作能力的培养。然而,在实际教学中,因为学校设备、师资力量等因素的制约,导致普遍存在着重理论、轻实践的问题,未能实现理论和实践的结合,因此,很多学生均未深入理解理论知识,只是了解知识的表层含义,尽管知识丰富,但却未能灵活运用。针对职业技术学校而言,其毕业生的就业方向主要为机床设备安装、机床设备调试、电气线路等有关工作,所以,要求学生具有较强的实践操作能力。倘若在学习中,未能接受良好的培训,就无法有效适应工作岗位的要求,进而出现一些弊端。

  1.2专业教学内容不完善

  现阶段,机电技术发展越来越快速,但机电一体化教学课程设置却未能跟上机电技术的发展步伐,导致教学效果不佳。④其一,职业技术学校机电一体化教材未能得以及时更换,内容相对老旧,并且教学设备不先进,导致部分教学内容无法落实。部分职业技术学校使用的依然是旧版教材,内容与现代社会脱节严重,学生根本无法学到先进知识,使其无法满足社会发展需求,进而被淘汰。其二,在机电一体化教学中,教师采用的教学方法比较单一,只是按照教材内容予以讲解,很少涉及项目教学,虽然学生能够学到丰富的理论知识,但却无法灵活运用。比如,在“电力拖动”教学中,教师讲解重点为电路工作原理、电路接线方式等,而未对元件选择、故障检修等内容进行讲解,造成学生应用能力较差,导致学生综合素质较低。在理论与实践教学中,如果教师没有充分结合工作岗位需求,非常容易导致学生知识面狭窄,实践操作能力较差,进而不符合用人单位的要求。

  1.3机电一体化教学设备陈旧

  现阶段,因为经济条件有限,许多职业技术学校的教学设备都比较老旧,特别是具有专业特点的实验设备,数量非常少。现阶段只有部分经济条件好的学校才会配备一些必要的数控机床,如加工中心、控制柜等,为PLC实训一体化的落实提供了可靠保障。通常而言,在机电一体化实践教学中,相关设备的作用非常重要,是有关教学活动得以落实的基础与前提,能够有效培养学生的专业技能与实践能力,如果相关设备配置不全,就会影响教学活动的开展,进而降低教学效果。⑤

  1.4教师队伍素质需提升

  在机电一体教学过程中,教师作为教学活动的主导,发挥着十分重要的作用,对教学质量有着很大的影响,所以,必须给予高度重视。为此,要想取得理想的教学效果,就要构建一支高素质、高水平的教师队伍。然而,现今许多职业技术学校的教师队伍素质均未达到相应的标准,普遍存在着教师知识体系陈旧、落后的`问题,致使学生未能学到先进的知识,进而影响了学生的就业情况。同时,部分年轻教师均是刚毕业的学生,未从事过有关工作,也未对市场需求展开调研,进而导致实践教学效果不佳,使得学生很难满足实际工作的要求。

  2职业技术学校机电一体化教学改革的建议

  2.1构建标准合理的课程体系

  在职业技术学校教学中,应积极构建中国式“校企双制”,从工作岗位的实际要求出发,加强和用人单位的沟通,深入研究用人单位对人才的需求,以工作要求为导向,以工作任务为载体,重新设置符合机电一体化教学的课程体系,以此取得良好的教学效果。⑥在设置课程体系的时候,必须对学生的基础知识予以充分考虑,以此设置符合学生学习特点的课程体系。在实际教学中,应以学生技术应用能力培养为课程设置目标,强化理论与实践的结合,突出专业教学的实用性与针对性,以此提高学生的综合素质。职业技术学校是用人单位技能操作岗位人才储备的重要场所,其发展与用人单位的认可与好评息息相关,所以,职业技术学校的教学目标与考核应和用人单位的要求相统一,将岗位职业能力要求作为构建核心,以技术应用能力与岗位技能为支撑,突出专业性,以此设置合理、科学的课程体系,同时对教学设计、准备、组织、评价等环节予以改革,有效培养与提高学生的专业技能与职业能力,进而获取有关职业资格证书,更好的适应与完成工作岗位内容。

  2.2完善教学场地与设备

  在机电一体化教学中,教学场地与设备会对教学效果产生很大的影响。为此,在实际教学中,为了确保教学质量,一定要建立一体化的教学场地,配备相应的设备,以此确保教学活动的全面落实。在实际教学中,应加强实训一体化体系的构建,明确“教、学、做”的要求,保证模拟教学全面展开,从而完全“四位一体”的实训基地,即“教学、生产、培训、鉴定”,有效增强学生的理论水平及实践能力。⑦与此同时,在场地、资金等因素的限制下,致使一些职业技术学校未能构建完善的实训一体化体系,此时,应遵循资源共享、互惠互利的原则,积极和用人单位沟通,设立校外实习基地,从而为学生提供一个实践的平台,进而提高学生灵活运用所学知识的能力。

  2.3创建多元教学方法

  (1)采用多种教学方法与手段。在机电一体化教学中,具有信息量大、理论性强、抽象等特点,教学内容相对枯燥、乏味,所以,在教学方法与手段上,应重视实训、多媒体、现场教学的结合,以此培养学生的综合素质。比如,在学习“按钮和接触器双重连锁正反转”这一内容的时候,以往教师需要利用3-5分钟的时间将电路原理画在黑板上,在此过程中,学生非常容易走神,导致教学效果不佳,但是如果采用动画演示的方式展现电路原理,再加上教师的讲解,就可以充分吸引学生的注意力,不仅可以节省画图时间,还可以在短时间内讲清电路各种元件等,进而让学生掌握相关知识。(2)加强实践教学。在实践教学中,主要包括课程设计、实验等环节。因为机电一体化课程的实践性非常强,在开展教学活动的时候,一定要注重理论与实践的结合,从而让学生充分掌握相关知识,达到预期的教学目标。比如,在实际教学中,教师可以根据学生的具体情况设置实训方案,让学生根据教学内容予以实践,以此培养学生的知识应用能力,进而使其更好的适应工作岗位要求。

  2.4强化师资队伍建设

  在职业技术学校机电一体化课程教学中,要想取得理想的教学效果,就要重视“双师型”教师队伍的建设。⑧因此,学校可以组织一些优秀青年教师到用人单位实习,并且对其教学能力与职业技能进行定期考核,或聘请用人单位的专家到校兼任教师,以此提高教学质量。与此同时,学校也应鼓励教师继续进修,利用一些课余时间到用人单位参观学习,积累实践经验,进而在讲课的时候,能够更好的融会贯通,加深学生的印象,让学生可以深入理解教学内容,并且可以灵活运用,以此实现理论与实践的结合,为学生毕业后成功就业奠定坚实的基础。

  3结语

  综上所述,随着现代社会的快速发展,机电行业市场越来越繁荣,对机电技术人才的要求也越来越高,进而要求职业技术学校进行教育改革,创新教学模式,以此培养复合型机电技术人才,更好的满足社会与市场的发展要求。为此,在机电一体化教学中,一定要构建标准合理的课程体系,完善教学场地与设备,创建多元教学方法,强化师资队伍建设,从而达到预期的教学目标。

  作者:董文学 单位:钟山县职业技术学校

  注释:

  ①袁建锋.基于中职机电技术应用专业项目一体化教学模式构建的分析[J].广东科技,20xx(24):170-170,146.

  ②伍映红.优化中职机电一体化教学体系[J].广东教育(职教版),20xx(6):106-107.

  ③林灵,刘昌铭.机电一体化教学存在的问题及改革措施[J].新课程下旬,20xx(11):459.

  ④唐凤.基于一体化教学方式培养高职学生化学综合能力的实验研究[D].湖南师范大学,20xx.

  ⑤张群宣.“教学做”一体化教学在电气控制技术中的应用体会[J].广东科技,20xx(24):166-167.

  ⑥钱晓静.关于机电一体化教学中项目教学法的应用研究[J].课堂内外教师版,20xx(9):54-54,56.

  ⑦崔婷婷.浅析信息技术在中职机电一体化教学中的应用[J].中国信息技术教育,20xx(2):111-111.

  ⑧沈侨.研究系统教学法在机电一体化教学的应用[J].电子制作,20xx(24):106-106.

机电一体化论文6

  摘要:智能控制技术可以转变传统的控制对象的操作模式,在机电一体化系统当中充当重要的角色。文中简要分析了智能控制技术的特点与理念,介绍了智能控制技术与传统控制技术之间的差异,阐述了智能控制技术在机电一体化系统当中的应用,供读者参考。

  关键词:智能控制技术;机电一体化;数控领域

  1智能控制技术的主要特点和控制理论

  智能控制技术的特点:1)智能控制技术使用到系统高层控制单元中,并不属于简单的机械工作内容。2)智能控制设备拥有非常良好的非线性特征,具备非常全面的功能。3)智能控制设备能够按照不通过系统需求变化结构,适应于整个系统运行情况。4)智能控制设备拥有自我寻优的特征。5)智能控制技术拥有强大的组织控制与学习功能,充分满足不同领域多样化与多功能化的需求[1]。6)智能控制技术作为一个全新的控制领域,拥有非常广阔的发展空间与巨大的发展潜力。智能控制技术作为一个包含多个领域的新兴学科,主要是把计算机、自动控制与人工智能理论当作基础,构成了智能控制技术的控制理论,其中包括模糊控制、神经网络控制、遗传算法等,经过这些智能控制理论的融合,构成了智能控制技术的主要理论与方法。

  2智能控制技术与传统控制技术的主要区别

  2.1智能控制技术是传统控制技术的高级阶段

  传统的控制技术具体使用到各个领域生产工业的底层,重点是将简单的重复性的机械工作完成,真正实现取代人力的目的。智能控制技术是在传统的控制技术的前提上,应用了计算机,实现了智能化。智能控制技术结构更为开放、多变,拥有非常强的组织控制、综合处置信息与学习的能力。

  2.2两者的控制对象和任务目标有很大不同

  智能控制技术的具体控制对象是高级计算机系统,利用复杂的程序系统,做好控制系统非线性、不确定性、多功能智能化控制命令是具体的任务目标。传统的控制技术控制对象较为单一,一般是适用于线性、确定性的控制对象中[2]。

  2.3两者的设计重点不同

  智能控制技术的设计重点就是针对不同控制对象与任务目标的数学模型进行准确识别、描述,利用数据库以及程序代码,完成控制命令,做好任务目标。传统的控制技术就是使用动力学与运动学方程等数学函数,对控制对象进行操作,实现单一的任务目标。智能控制技术可以做到混合控制,利用广义的数学模型,实现混合的数学控制工作,使用开闭环结构,利用定性定量的决策与控制方法,实现多模型、多状态的控制方法。

  2.4两者的学习方式不同

  智能控制技术具备模仿人的智能化功能,能够综合应用控制决策、控制对象状态与控制环境的知识,传统的`控制技术知识可以按照单一的命令来实现简单的任务目标。

  3智能控制技术在机电一体化系统中的应用

  3.1智能控制技术在数控领域的应用

  智能控制技术的模糊控制理念应用到数控领域当中,针对信息较为模糊的控制任务发挥出理想的效果,利用模糊控制理论实现对数控系统加工过程进行优化控制,而且使用到数控机床的运行故障的诊断工作,确保数控系统可以运转安全。此外,智能控制技术当中的人工神经网络技术可以在数控系统中插补运算和故障诊断方面发挥出重要的作用,利用人工神经网络技术适应性神经元来实现对数控系统当中开闭环的结构增益进行调节控制。整个数控系统的核心模块就是数控系统当中的插补运算,能够严格按照生产零件的加工起终点、形状、速度等信息,在加工起终点位置插补中间点,做好密集化处理数据点的工作[3]。

  3.2智能控制技术在机器人领域的应用

  一般来讲,机器人要做到时变、强耦合与非线性的动力学特点,具备多个方面的传感器信息,多种变量的控制系统参数,从而做好多样、智能化的控制任务,这些要求都促使智能控制技术在机器人领域中广泛推广应用。机器人领域的各个方面智能控制技术都有重要的作用。比如行走过程中的机器人实现视觉传感器信息处理、自主障碍控制、动作姿态控制等。利用智能控制技术达到机器人自我学习、调整与适应的目标。

  3.3智能控制技术在交流伺服系统中的应用

  交流伺服系统作为机电一体化系统当中较为重要的组成部分。交流伺服系统具体是为了实现信号处理后转化为机械设备的动作,针对机电一体化系统的控制质量、效果与功能方面起到重要作用。交流伺服系统属于较为复杂的一个运行系统,对交直流电动机来讲,存在时变参数与负载扰动的特征,其控制对象同样是非线性、不确定的,所以无法获得交流伺服系统的精准的数学模型,这样一来将智能控制技术使用到交流伺服系统当中,综合交流伺服理论,做到交流伺服系统稳定可靠运转,增强系统多方面的性能[4]。

  4结束语

  综上所述,机电一体化系统当中智能控制技术充当着越来越重要的角色,随着智能控制技术的快速进步,带动着机电一体化系统朝着智能化与功能化的方向发展,给我国多个领域经济科技发展做出了巨大的贡献。

  参考文献:

  [1]陈志群.关于机电一体化系统当中智能控制应用的探讨[J].科技创新与应用,20xx(32):145.

  [2]王学梅.机电一体化系统中的智能控制技术[J].科技与企业,20xx(20):112.

  [3]王翠翠,田欣,刘云飞.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].数字通信世界,20xx(5):202+245.

  [4]朱国权.机电一体化系统中智能控制的应用[J].南方农机,20xx,49(4):59.

机电一体化论文7

  摘要:本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发,提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性,论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径,分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。

  关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径

  近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。

  机电一体化专业课程体系改革的必要性

  长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。wWw.133229.com

  进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。

  在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。

  机电一体化专业课程体系改革的技术路径

  职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。

  基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的核心是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。

  因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析→召开实践专家访谈会→提取典型工作任务→一体化课程转化确定→学习任务设计→教学计划编制→学习材料(工作页等)开发→投入实施。

  行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。

  召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的'“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。

  转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。

  设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。

  学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。

  机电一体化课程体系的实施

  目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。

  通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。

  教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。

  师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。

  学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。

  总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。

  参考文献:

  [1]赵志群.职业教育与培训学习新概念[m].北京:科学出版社,20xx.

  [2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[m].北京:清华大学出版社,20xx.

  [3]陈宇,陈李翔,赵志群.技能振兴:战略与技术[m].北京:中国劳动社会保障出版社,20xx.

  [4]姜大源,熊熙,尹洪.工作过程导向的高职课程开发探索与实践[m].北京:高等教育出版社,20xx.

  [5]赵志群,杨琳,辜东莲.浅论职业教育理论实践一体化课程的发展[j].教育与职业,20xx,(35

机电一体化论文8

  教学工作中理想的模式是学习者能自主、灵活对重难点知识、要点知识进行有效学习和应用,花费的时间还不多,高职高专这个层次的学生,自身基础不是很牢,在利用学习材料方面缺少主动性,但动手能力较强,又喜闻乐见,给老师教学提出了一定难度。当今社会信息技术飞速发展,媒体、影视效果日益增强,“微”时代的现实影响广泛而深入,微博改变了人们的生活方式,微电影、微小说、微生活等微型文化形式也形成了一种新的潮流,被社会接受和认可。现代教学中也普遍引进了“微课”这种灵活的微形式。“微课”就是按照新课程标准及教学实践要求,以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点或教学环节而展开的精彩教与学的活动全过程。在课堂听讲情景中的微课通常是指微视频,包括视频、动画等多种微型资源,而在非课堂听讲情景中的微课指的是微课程,是基于学科知识点而构建、生成的新型网络课程资源。因而说一个微课就是一个知识点,根据学习情境设计、开发微课,能使所用的教学媒体恰当、实用、高效。美国在教学上有教学设计师,在推广普及上有学院在线服务,20xx年服务经理戴维彭罗斯最先提出了“微课程”概念,20xx年佛山市教育局胡铁生教授开始倡导微课教学。微课的高效、短小、精悍在实践性、动手能力要求高的专科这个教学范围上的应用尤有价值。

  1微课在机电一体化专业教学中的作用

  在互联网+时代,信息技术使教育教学内容、教学手段现代化。生活中手机小巧、实用、多样、全面,具有信息性、及时性、高效性的特点。课堂上微课可以很好整合教材内容,使知识点重组,碎片化、情景化,有效提高教学质量。高职机电一体化专业的学习定位是机电设备的安装、使用、维护和维修,学习的主要课程有电工与电子技术、电机与电气控制、PLC应用技术、自动化生产线安装与调试等,学习中注重对机械、电子技术的紧密结合,专业技术性强,学习的材料相对深奥些,学生学习难度较大,如果充分利用“微课”,使这种在传统教学课例、课件、设计、反思等基础上发展起来的新型教学资源,能具体形象,以小见大地显示,效益是很多的。(1)成功导入新课,课前放一段与教材内容有关的合适视频,往往能使学生迅速安静下来,而且能让学生很快进入到新课的学习氛围中。课前让学生有兴趣和期待,课中让学生有收获和满足,课后让学生有留恋和回味,才是一堂好课。(2)高效示范作用,把重难点内容做成微课,用微课作以放大或强调,学生能看清要点、过程、说明,可以高效培养学生一丝不苛、求真务实的科学精神,思考和操作都有信心。(3)改革传授方法,“微课”是一种直观、视觉、动态的教学形式,应用和互动使教师的电子备课的有效性、课堂教学的高效性和课后反思的促进性使教学、教研、测评的方式大有改变。(4)突破教材解读。高职高专的专业课教材以教学情境编排居多,各章节内容都有一个中心线索,把一个个知识点做成一个个的微课,让学生学习、领会、应用。学生悟透了,应用操作起来就会得心应手,掌握能力加快。

  2微课的多元化教学研究

  具体、形象、充分调动学生运用各种感官去感知和掌握学习对象,使学生对新观点、新知识领悟快,动手的器械和设备应用得快。“微课”5~8分钟的精华内容,核心要素是教学视频,还包含相关的课件、反思、练习及点评等教学设计,以一定的逻辑形式“营造”了一个主题式的资源应用环境,在播放过程中可随时暂停。微课在教学中切实、可行,其高效性和实效性可从如下角度来分析和考核。

  2.1教学模式的多元化

  以一定的教育思想、相关的教学理论、稳定的学习理论建立的教学模式,是教学活动进行的方法体系,在教学活动中具有稳定的`框架和程序。模式的选择依赖于语言环境,如概念性强的可以用“感知-记忆-理解-判断”四段模式,拓展性的可以用“预备-提示-联合-总结-应用”五步模式,实践性强的可以用“创设情境-确定问题-占有资料-提出假设-检验假设”的“做中学模式”以及翻转课堂、讲听式、先导后学——问题评价式、先教后学、当堂训练等。

  2.2评价方式的多元化

  信息技术下评价体系是多层面的,从形式上讲评价教学效果可以有课堂作业、课堂测验、课堂打分表、作品打分表、课堂观察记录、档案袋评价等。2.3评价主体的多元化课堂教学可以从如下几个方面进行评价:教师评价——这是一种最经常、最普遍的评价方式,用适度有效的表扬进行评价,可以让课堂充满热烈;自评——是学生的反思与赏识,运用自评可以建立自信;学生互评——可以促进学生间合作,共同发展;顶岗实习阶段的学习还可加上社会企业的评价。

  2.4教学手段的多元化

  教学手段是在教学过程中所运用的教具,有现代教学手段和传统教学手段之分,教学方式是教学手段的运用形式,用得较多的是多媒体教学和网络教学,还有录相教学、计算机作图、现场测绘指导、现场读图与应用指导等。充分利用“互联网+”时代的条件,依托互联网平台实现职业教育的信息化发展,使课堂教学与现场教学融为一体,实现教与学的“零距离”互动,提高学生学习的主观能动性,使学生易巩固,掌握程度好,从“知识本位”走向“综合素质本位”。

  2.5教学方法的多元化

  教学目标的实现,教学任务的完成,要有合适的教学方法,教学方法是教师和学生在教学过程中运用的方式与手段,在机电一体化专业在校企融合,工学结合的人才培养方案中要求的专业能力有阅读一般性英语技术资料,计算机操作与应用,工程计算能力,机械、电气识图与计算机绘图能力,机械加工、测量和机械拆装能力,电工电子技术技能应用能力,单片机、PLC技术应用能力,仪表应用与检测技术能力,机电一体化控制系统的调试、机电一体化设备故障诊断与维修能力等,社会能力有良好的职业道德和敬业精神,公共关系处理能力和团队协作精神,自我管理、自我约束能力,集体意识和社会责任心,环保、质量、安全意识,一定的劳动组织能力等;方法能力包括职业生涯规划能力、自主学习和自我发展能力、信息收集和处理能力、任务安排与运用所学知识能力、解决现场问题能力等。项目导向教学、任务驱动教学在机电类专业大有应用,还常用的有过程导向教学、模拟教学法、多媒体组合应用教学、实例解析法、启发式教学、练习指导法等诸多方法使职业素质训练贯穿于实训教学各环节,强化学生职业能力培养。

  3微课的开发

  微课开发很多基于系统化的PPT课件,各门课程基本上都有比较完整的PPT辅导课件,根据课堂知识点的表现需要,进行截取和加工。知识的深入和企业现实的发展使得录制软件CamtasiaStudio也大量使用。声音录制软件GoldWaveV5.57、视频音频处理软件会声会影X5的学习和应用也不断增多。微课在教学范围上有广泛应用空间。

  作者:战丽红 靳鹏 甘龙辉 郎海艳 单位:黑龙江农垦科技职业学院

  参考文献:

  [1]孟祥增,刘瑞梅,王广新.微课设计与制作的理论与实践[J].远程教育,20xx(6):95-96.

  [2]张蕊.电气自动化控制系统的可靠性探讨[J].工程技术,20xx(6).

  [3]王宏波.高职机电一体化专业微课的多元化教学研究[J].神州,20xx(14):57.

  [4]靳鹏,战丽红,甘龙辉,等.高职机电一体化专业实践教学体系构建的实践研究[J].科技展望,20xx(23):361.

  [5]智慧.微课程在平面设计教学中的应用[J].电子制作,20xx(7):116

机电一体化论文9

  1 机电一体化技术的发展现状

  所谓的机电一体化技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,它要求用信息技术控制机械设备的运用,而微电子技术是信息技术控制设备运行的一种方法,随着信息技术与机械设备的有效结合能推动机械本体技术、传感技术、驱动技术、接口技术、软件技术等智能化、自动化发展。随着当今科技的发展,机电一体化技术的发展已经取得了巨大的成果,微电子技术已经是信息技术非常重要的一部分,这是机电工业发展的必然趋势。

  从20世纪60年代开始发展到现在,机电一体化技术已经由简单的应用阶段发展成为了现在机械的智能化与自动化,它优化了人力资源、提高了经济效益,在实际的生产生活中,机电一体化技术的应用有重要的意义。现在人们已经开始研究将光纤和人工智能等技术和机电一体化整合的整合技术,这是未来机电一体化技术的发展方向。

  目前,随着科学技术的发展,机电一体化技术应用在各个方面,而智能化、自动化的层次也在不断提高。在日常生活中,机电一体化得到广泛的应用,比如说微波炉、电视机和洗衣机等;在工厂企业的应用中,人们把机电一体化技术应用在计算机集成制造系统、自动包装机、自动码垛机和数控机床等智能控制方面。不仅如此,机电一体化的技术已经具有学习能力与分析思考的能力,比如现在研发出的一些智能机器人,它们通过信息技术的仿生物方法、仿生物技术等,除了能完成手工输入指令的控制,还能完成简单的自我分析、自我诊断、自我决策,这些信息技术给机械操作与诊断提供大量的数据依据。由于目前对于机电一体化智能化方面的研究尚在初级阶段,这些机器人也只能应用于某些特定的职业当中,但是相信,随着技术的进步,机电一体化技术必然会更加的先进,将会为社会的进步和人类的发展做出更大的贡献。

  2 机电一体化技术发展方向

  所谓的机电一体化就是电子控制、机械、信息处理、计算机等不同学科的交叉融合,主要的发展方向包括智能化、数字化等。

  2.1 智能化

  也就是说机电产品是具有一定的智能的,要能够具有类似于人的判断推理能力、逻辑思考能力和自主决策能力等。比如说在CNC的数控机床上可以增加人机对话的功能以及设置智能工艺数据库、智能I/O接口等,给使用和维护机器带来很大的方便,同时随着当前灰色理论、模糊控制、混沌和分岔、神经网络等人工智能技术的进步和发展,机电一体化必然会在技术发展方向走出更加广阔的

  天地。

  2.2 数字化

  微控制器是机电一体化的基础,比如说不断发展的机器人和数控机床。而当前网络技术的不断发展,也为机电数字化的建设铺平了道路,比如说计算机集成制造,虚拟设计等。机电一体化产品数字化具有非常可靠的可维护性、可靠性和易操作性,数字化的实现将能够便于远程的操控以及故障的诊断和修复。

  3 机电一体化未来发展方向

  所谓的机电一体化,实际上是以信息技术控制机械的操作,这就要求首先必须发展信息技术,因为信息技术负责机械控制的应用,它包括负责控制方法、数据分析、运行反馈、分析决策等,如果没有先进的`信息技术支持,那么机电一体化不能有效率地展开,也不能满足经济的发展与社会的需求,在信息技术发展后,机械技术要同步更新和发展,它需要能满足信息技术的要求,两者同时提高、有效整合,正是未来发展的方向。

  第一,机电一体化技术要向智能化方向发展。随着科技的进步,目前智能化的研究取究正在不断的发展,人们在信息技术中大量应用到数掘挖掘技术、粗糙集理论等等,这些都是信息技术智能化的基础,它们能让信息技术拥有模拟人一样的思维,同时它具有学习能力、决策能力等。这些先进的信息技术应用到机械设备当中,工作人员可以用程序的方法让机械设备按照预定的流程进行工作。原来这些工作需要耗费大量的人力资源,而现在只需要很少的人力就能完成,它能大幅度地降低人力的使用,同时,人力资源的精减也使管理得到更高的效率,达到企业结构优化、提高经济效益的目的。机械设备不仅向着智能化的方向发展,还向着机械人的方向发展。机器人的行动会更加的灵活,同时也会被赋予人类的一些简单的行为,机器人能提炼出人的思维流程,模拟人类数据分析的方法,它能使智能化向着更进一步的方向发展,比如说机器人拥有自我决策能力以及逻辑判断能力等,可以看到,未来机械设备将来逐渐摆脱人的控制而让这些智能机械人

  操作。

  第二,机电一体化技术还要兼顾环保的需求。随着经济的发展与科学的进步,人们已经意识到周围的环境正在变化,日趋减少的自然资源和正在恶化的生存环境是人们必须要去面对的问题,现在人们已经越来越意识到除了要保证科学的发展,同时也要兼顾环保的控制,因此机电一体化在设计过程中,也要注意到环保的理念,使机电一体化设备更能满足人们的需求。要求机电一体化拥有环保的性能,要求设计机电一体化设备时能对资源有效的利用,同时要尽可能做到对废旧的资源能进行再回收、再利用,要能实现使用最小的资源能得到最大的产出效果,机电一体化技术向着环保的方向发展既是企业节省成本的需要,也是社会的整体需求,机电一体化技术只有满足环保的需求才能适应未来经济发展的需求,设备才能持续性发展。

  第三,网络化发展是机电一体化的趋势。网络技术的发展给人们的生产、生活方式带来巨大的改变,这种改变也对机电一体化带来巨大的影响,比如在机电一体化设备的生产上,人们可以通过网络技术的数据采集与分析,了解到社会对机电一体化设备的需求,生产厂家可以针对此市场需求开发;在机电一体化工艺技术的共享上,由于网络技术能将信息迅速传播,一旦机电一体化设备出现新的工艺、新的设计构思,很快就能被相关人员了解,人们可以通过网络的方式共同探讨;在机电一体化设备的使用上,由于网络技术的迅速发展,未来远程对机电一体化设备进行操作成为可能;同时,由于网络技术与信息技术的结合,当机电一体化设备出现异常状态时,人们可以远程收到机电一体化设备运行的状态数据,对设备进行远程评估与诊断,这些方式将对机电一体化设备的发展产生极大的影响。

  4 结语

  总而言之,机电一体化技术的发展过程就是不同学科之间相互融合、相互交叉的过程,它是多种先进的科学技术共同融合的成果,是社会生产力发展到一定阶段的必然产物。机电一体化的发展能大力推动社会的进步与经济的进步,它是人们的需求也是社会的需求,可以预测,随着科学技术的发展,机电一体化技术将极快的发展而且会广泛的应用,它能给社会带来更加深重的影响。

机电一体化论文10

  摘要:为了应对工程教育认证的需要,从工程实际需求出发,分析和讨论机电一体化系统设计教学现状和存在的问题,围绕课堂教学内容、实验、考核和教学方法进行教学改革探究。

  关键词:工程教育;专业认证;机电一体化系统设计;教学改革

  1前言

  为了促进机械专业的跨越式发展和国际化进程,进一步提升机械设计制造及其自动化专业的教学质量、社会声誉和国际视野,促进本科毕业生的国际交流,为工程师执业资格认证奠定基础[1],从20xx年下半年开始,贵州大学机械工程学院机械制造及其自动化专业开始着手准备进行工程教育认证,于20xx年顺利通过该认证。在以“认证”为目标,不断促进教学改革的过程中,全院教师始终坚持以能力为导向,重在加强学生的培养质量和利用学科知识分析解决工程实际问题的能力[2];同时以学生为中心,以不断优化和改进的培养目标和毕业要求,建立、建设优质的课程体系和师资队伍,配备必要的教研设备。在“迎接认证”、不断改进的过程中发现一些专业课程存在的问题,以培养目标和毕业要求的工程性不强为代表,主要体现有教学内容缺乏实际工程拓展,课程教学方法有待拓宽,特别是工程实践能力的培养还需要进一步加强。机电一体化系统设计作为机械电子工程方向一门重要的专业课,亟待相关教学改革,以适应工程教育认证的要求。

  2现状与问题基本现状

  机电一体化系统设计是机械制造及其自动化专业机械电子工程方向的一门重要的专业课程,目的是培养学生对机电一体化系统的应用和设计能力,掌握机械系统元部件设计和微机控制系统及其接口设计方法,培养机电结合的专门人才。本课程的基本任务是使学生掌握对机电一体化系统的分析应用和设计基本方法。该课程涉及的机械传动部件、电机、微机接口技术和机电一体化设计思路等,可以说是对本专业前期所学专业课程进行融合、需要实践深入消化和提高认识的一个重要环节。并且贵州大学机械工程学院不仅是机械电子工程方向开设本课程,机械制造和农业机械化专业方向也开设了本课程,学生普遍反映教学枯燥,工程实践性不强,部分知识无法理解。为了使机电一体化系统设计课程与“工程教育认证”要求相适应,更好地帮助学生掌握本门课程知识内容和加强工程实践能力培养,达到学以致用的目的,需要对机电一体化系统设计课程的教学内容和方法进行改革研究。主要存在的问题贵州大学机械工程学院于21世纪初开始在机械电子工程专业方向的本科班开设机电一体化系统设计,随着十多年教学经验的积累,已形成一套较为完善的教学方案和体系。但是随着技术的不断革新,社会和工作岗位对学生要求的不断提升,越发觉得本课程的传统教学中存在一些问题,主要表现在以下几个方面。1)教学内容陈旧,过于侧重机械结构的讲解。通过工程教育认证评估,充分和企业沟通后,发现一些课程所教授的内容和技术已经在当下机电产品中被新技术所取代。另外,由于在教授本课程前有单片机原理、接口技术和机械控制工程等课程,在机电一体化系统设计的教学中都会以典型机电系统的传动结构为主,使“机”和“电”在教学过程中不能充分结合。2)实验教学设施不足,实验内容受到限制。本专业拥有的机电一体化教学设备较少,有的仅仅停留在十字工作台、单片机和传感器方面,对于机电系统的稳定性和优化部分的实验暂时空缺,这不利于学生提高感官认识。3)教学方法单一,缺乏与工程实际的联系。现有教学基本上是以课堂教学为主,辅以少量实验,大多采用讲授法通过多媒体教学平台进行授课,而且大多是纸上谈兵,课程教学与实验教学同工程实践联系甚少,与“工程教育认证”的要求存在差距。4)学生反映学习难度大,应用能力不强。在教学过程中,一些学生反映部分知识点难以理解,不清楚这些知识能“干什么”,能解决什么问题。另外,从考试反馈来看,学生对综合应用机电技术的能力还有待提高,特别是不能将一些来自工程实际的问题和书本知识结合起来分析。

  3教学改革教学内容的改革

  1)树立“机电结合”的系统教学思路。机电一体化的'目的是提高产品或系统的附加价值,实现多功能、高效率、高可靠性、省材料、省能源,并使产品结构向轻、薄、短、小化方向发展。因此,机电一体化的研究方法不能只是简单拼凑,应该从系统设计方案开始到各元部件选择到系统最终成形的全过程,都要贯彻系统设计的思想[3]。机电一体化系统设计课程的教学也是如此。在课程讲述过程中,如果只是根据教材的章节顺序进行讲解,会在学生脑海中形成一个个的知识孤岛。因此需要将整个课程用几个典型案例把所有章节贯穿起来,做到前后呼应。如在教学“机械结构”中的“机架和支撑稳定性”时,可以和“元部件特性分析”中的“静、动态特性分析”结合起来,在讲机械结构时就引入控制工程中的一些知识点。另外,教材的最后一章有很多案例,可以根据这些案例的特点,将其穿插进前面的章节讲解,在讲授每一部分内容时都结合案例,并将系统设计方法融于其中,不仅利于学生对知识的掌握,还可以举一反三、加深理解。2)选择性地介绍章节重点。要有选择性地介绍机电一体化各组成部分。对于机械系统部件,要重点讲解传动原理和典型结构,一些特殊的部件可以留给学生自学。对于执行元件和控制器由于在先修课程中有所学习,因此对其基础知识不做详细介绍,重点内容放在典型元件特性及其驱动和接口部分。这样既可以避免使学员因重复学习而失去兴趣,又可以有更多的时间放在牢固树立系统的观点,深入理解组成机电一体化系统的各构成要素之间的关系。3)以“看得见、摸得着”的机电产品为突破口。要更多地从教学团队科研真题和本地企业合作项目寻找典型案例,让更多的案例“看得见,摸得着”。一方面可以带领学生参观企业,另一方面要鼓励一些教师展示机电一体化方面的科研样机,让学生可以直接参与教师科研课题。同时要及时更新案例,给学生展示最新的技术和产品,了解机电一体化产品的前沿;还要充分给予成绩较好者学习空间,特别是对于一些比较复杂或精度要求高的运动定位控制和智能控制,可以让学生结合学过的自动控制理论知识设计运动控制算法,为研究生阶段的学习做准备。教学方法的改革教学方法是教学过程的核心,教师的教学方法一定程度上决定了教学质量和学生对知识的吸收情况。传统的教学方法是教师根据课程教学大纲的要求,在课堂上为学生讲解教学大纲上规定的教学内容,按部就班地向学生灌输知识,学生完全处于被动学习状态,教学效果大打折扣。为了有效提高学生积极性和学习主动性,可以将课堂讲授、讨论、开放性实验和实地参观结合起来,激发学生的学习兴趣、学习主动性和培养学生的创新意识和能力。例如:在介绍“滚珠丝杠”和“导轨副”时可以将实物拿到课堂上,先抛出问题并让学生进行拆装,再让学生分组讨论结构特点和问题,最后有针对性地讲解难点和强调重点内容;“单片机与接口技术”的讲授可以开设开放性实验,提供单片机平台,让学生自行设计开发单片机控制系统,并要求演示;在讲解“机电一体化系统的元、部件的特性分析”时可以开展上机实验,结合MATLAB软件仿真模块,让学生产生直观认识。课程实验的开设“工程教育认证”的核心就是要确保毕业生达到全球行业认可的机械工程从业人员基本要求。因此,为了让学生更好地掌握机电一体化系统设计相关基础理论和提高学生的创新意识与工程实践能力,提升毕业生的机械行业从业能力,需加强本课程的课程实验建设。首先,要整合现有校内实验资源。本课程综合性强,很多实验需要和其他课程实验结合起来,如与机械传动、微机原理和控制工程等课程。其次,要积极构建新实验平台。特别是机电一体化典型系统的实验平台方面,亟待购置新设备,开发新实验。最后,可以整合校外合作单位实验资源,开设一些与工程实践紧密结合的课程实验和基于仿真软件的系统稳定性分析实验。考核方式的改革本课程各章节具有一定独立性,涉及机械和电子技术各个方面。针对此特点,考核方法应该重在应用与综合,不应以识记为主,所以考试形式由原来闭卷改为开卷。这样可以减轻学生考试压力,把学习的重点放在知识的应用和解决实际问题的能力训练上。考核可以采用试卷(开卷)、实验、报告或者作品(机电一体化系统)等多种形式,加大实验环节和平时表现的成绩占比,解决了实际问题或提出了创新方法就可以获得高分。

  4结束语

  随着科技的发展,机电一体化系统设计课程所涉及的知识和技术发展尤为迅猛,而且所涉及的知识面非常广,因此要满足工程教育的认证要求,就必须从教学内容、教学方式、教学方法等方面都进行改革创新。在教学内容上强调以系统设计方法为主线,在教学方式中重视培养学生的学习兴趣,努力拓展课程实验,不拘泥于考核形式。这些变革将会更进一步激发学生的学习兴趣,最大限度地提高学生解决实际问题的能力,达到工程教育认证的要求。

  参考文献

  [1]蒲彧.美国工程学士能力培养研究[D].大连:大连理工大学,20xx.

  [2]崔军.回归工程实践:我国高等工程教育课程改革研究[D].南京:南京大学,20xx.

  [3]郝娟,肖定国,贾玉平.《机电一体化系统设计》课程教学改革探讨[J].教育教学论坛,20xx(36):29-30.

机电一体化论文11

  [摘要]

  “1+X”证书制度的试验为我国职业培训的改革和发展指明了正确的方向,为我国职业培训的建立和多元化的职业培训人才培养模式提供了宝贵的信息。高职机电一体化技术专业引入“1+X”证书制度,促进了教学改革,符合国家文件精神,也有助于提高机电一体化技术专业教学质量。当前的“1+X”证书系统在机电一体化技术专业课程设置系统、教学团队和教学模式方面存在某些问题。因此,在实施高职机电专业“1+X”证书制度时,有必要进行课程改革研究,建立新的人才培养模式,并建立一支由双重师资组成的队伍来促进高等职业机电一体化技术专业的实施。

  [关键词]

  “1+X”证书制度;机电一体化技术专业;人才培养

  “1+X”证书系统的实施表明,大学生即将进入社会。“1”可以完全反映学校教育质量的学历证书,“X”是几个专业职业资格证书的总称。[1]“1+X”证书系统是毕业生和社会成员的专业资格水平的证书,可以反映专业活动和个人职业发展所需的广泛技能。将学历证书与职业资格证书结合起来,研究并实施“1+X”证书制度是职业教育改革的重要举措。机电一体化技术专业是一门理论和实践应用非常广泛的学科,由计算机技术、力学、电子学、控制技术、人工智能等机械类与电气类学科有机结合而成。该专业的人才培养主要目标旨在促进满足社会需求的具备机械设计制造技术、自动控制技术和计算机应用技术相结合的能力,能从事机电装备安装调试、运行检修维护、电气控制装调、仪器测试、机电设备销售与管理等方面工作的高级工程师和技术人才。机电专业技术的培训和教学改革中应用技术的升级改进,是高职教育不可忽视的一部分。因此,本文通过阐述高职机电一体化技术专业教学模式的现状、专业发展过程中的问题和瓶颈以及建立“1+X”认证体系的问题,为高职机电类专业教学改革和研究的实践提供参考。

  一、基本依据

  (一)支撑高等职业职院校进行教学改革

  高职教育改革的基本目的是为社会提供满足市场需求的高技能高水平复合型人才。但是,国家和企业对人才的需求有所不同。就目前现状而言,虽然全社会都明白学历对学生来说非常重要,但是现今就业市场选择的人才更重视毕业生的专业技能。因此,职业资格证书对职业院校毕业生的就业尤为重要。高职教育改革应从两个层面进行:一是学生学习基础理论知识,通过相应的课程考核获得学校颁发的学历证书;二是学生具备实际就业所必需的专业技能,考取对应的一种或者多种职业资格证。“1+X”证书制度为我国教育模式的改革提供了支持,这有助于妥善处理高职学校与培训评估机构之间的关系,也有助于协调职业资格证书与社会教育之间的关系。

  (二)契合国家教育文件精神

  20xx年,《国家职业教育改革实施计划》的重点之一是我国“教育证书+特定专业资格证书”的试点计划将在职业院校和应用型本科学校中启动,以鼓励学生在学习本专业基础理论知识的同时积极学习各种专业技能,并培养对应的职业素养、爱国爱岗敬业情操,同时获取多种与被专业相关的职业技能水平证书。[2]该计划明确提出了高等职院校的招生计划应与对应专业迫切需要的产业发展人才相适应,提高了应用型技能型复合型人才之间的配比,并指明了职业教育的未来发展方向。

  (三)有利于提升机电一体化技术专业教学质量

  “1+X”证书制度是学历证书和专业技能证书之间的有效链接。学历证书是学生终身学习和教育的基础,专业技能证书是机电一体化技术专业学生在毕业选择就业时的“敲门砖”和企业选聘时的“标准尺”。[3]此外,“1+X”证书制度还可以进一步优化和整合机电一体化技术专业教学资源,并在一定程度上提高机电一体化技术专业的教学质量,从而促进全面培养的复合型技术人才达到专业人才培养目标。此外,证书制度的出台,为机电一体化技术职业培训制度的改革和机电一体化技术高技能复合型人才培养模式的建立指明了发展的方向,从而为我国智能制造经济可持续发展创造了良好的人才储备条件。

  二、教学现状

  (一)人才培养模式有待更新

  随着经济体制改革和教育改革的不断深入,高职院校的专业课程进行了大面积的改革,取得了不少成就。但是,通过深入研究广西各大高职院校现有的机电一体化技术专业人才培养方案发现,该专业的人才培养模式仍然存在以下问题。首先,大多数院校的机电一体化技术专业及其衍生专业,如无人机应用技术、机电设备维修与管理等专业无法根据市场和企业对人才的实际需求而对特定的工作、课程结构进行灵活、合理的调整。理论基础课程和职业技能培训课程设置既没有得到适当的分配,也没有形成一个有机的整体。其次,目前人工智能技术、电气控制技术、计算机信息技术日新月异,而与之对应的课程教学内容未能与时俱进、灵活调整更新,学生所学技术仍停留在5年前甚至更久之前。最后,职业技能培训课程内容仍然主要基于技术理论性培训,且较为宽泛,如电工证培训,放之四海而皆可用,并未针对具体的工作岗位而有不同之处。并且,这些职业技能培训课程缺乏对学生思想政治、职业素质、道德品质的培养指导,同时在实际教学过程中部分存在未按照标准进行职业综合培养的现象。

  (二)教师队伍有待完善

  在广西区内大多数高职院校中,“双师型”教师所占比例太低,教师要么实践教学能力不足,要么专业理论知识较弱。[4]由于各高职院校的办学背景、办学状况、教学研究成果的重大差异,虽然现广西教育厅已有“双师”称号的评定标准,但是现有的教师很多未能达到“双师”的评审条件,未能获得“双师”称号,因此导致“双导师”教学团队的不足。高职院校内的机电专业教师的理论知识和技能水平在教学能力和教学水平未能更上时展的.速度,还处于过时的阶段,教师的教学仍侧重基础技术教育,未能结合职业标准、政治思想、职业素养、创新和未来就业状况。此外,一些职业院校对专业教师自身的职业培训只是一种形式,未能真正实现教师深入企业,与时俱进地学习机电新技术,更新知识,及时调整教学方案。

  (三)教学模式有待改革

  近年来,为适应智能制造业的迅速发展,各高职院校对机电一体化技术专业进行教学改革,但专业技能培训实践类教学并未受到重视。理论课程课时多学分高,实践技能培训课程课时少学分少,不成体系,与企业实际工程项目结合少,对综合性的培养较匮乏,没有对应成绩综合评估办法,对学生的工程项目实践成绩的核定和替换方案不灵活。随着现有智能制造技术的迅速发展,高职院校虽然及时在机电一体化技术专业课程中增加了一些新的技术课程,但实践教学条件以及教学内容并没有跟上理论课程的步伐,一些院校在实际课程安排中实操课程未能紧跟理论课程,或者未能真正实现理实一体化教学,导致学生停留在纸上谈兵阶段。此外,机电一体化技术专业大多数教师未能利用课余时间深入企业,接触现有工程项目,提高自身技能水平,在教学过程中只是以理论为指导进行实践,而没有提高学生将理论付诸实践的能力。

  三、实施路径

  (一)课程体系改革

  就课程设置而言,高职院校应适当地调整机电专业的理论课程与实践课程之间的关系。教师应根据市场和企业的实际情况适当调整课程内容,为学生提供模拟实践的真实课堂环境,并提高学生将理论付诸实践的能力,学生将他们学到的知识和技能结合起来,从而实现以促进工程项目为目标的人才培养。同时,高职院校应当注重提高学生的就业能力,课程教学内容设置应与社会生产的现实紧密联系,进一步提高动手实操课程在课程教学体系中的比重,并增加企业实践培训、跟岗实践和职业技能培训,根据市场经济的变化和企业实际的需求,及时调整更新课程体系、特定职业工种的标准培训。[5]课程教材内容应积极促进地方区域经济发展,与时俱进,明确机电一体化技术专业人才培养的目标定位,提高专业知识实用性。同时,高职院校应与对接的企业制订双向培训计划和双重综合人才培养计划,加强专业课程的优化和整合,设立对应企业订单班,有针对性地设置人才培养方案,提高学生的综合素质。

  (二)人才培养模式构建

  机电一体化技术专业人才培养模式应根据机电专业市场需求、企业所需、学生特点而定。特别是加强理论知识的应用,强调学生的专业技能实践,提升思想政治建设、爱国爱岗精神的培养,培养出适合新时代建设的复合型高技能人才。坚持“以学生为中心,以技能培养为核心”的教学原则,提高学生实践技能的积极性,可以采用以下几种方法。第一,结合企业机电类实际工程项目,依托项目设置贯穿三年专业课程的主线载体,围绕该工程项目拓展专业课程,让学生分阶段考取对应的职业技能证书,可使学生深入理解和展示他们所学知识,并使用他们所学知识解决工程项目实际问题,从而实现所学为所用。第二,高职院校应建立产业学院,与企业共建实训场所,教师与企业专家共同探讨,改进教师教学方法,使职业技能培训围绕职业标准进行。第三,引进双带头人制度,校企共建课程。第四,根据学生就业中的关键问题制订人才培养方案,培养适应当代智能制造的“大国工匠”。

  (三)“双师型”教师队伍建设

  “双师型”队伍是指在课堂学习和实践教学上同时有在校教师和企业专家作为老师的教学师资队伍。“双重学习系统”能够使学生有效地将机电一体化技术专业理论应用于企业实际生产需求。生产、教育和研究的一体化结构更好地满足了当今市场对高级机电类专家和复合型人才的需求,高职院校必须建立具有先进理念和专业素养的“1+X”证书制度。首先,高职院校应加强对双重辅导系统结构的研究,引入“1+X”证书系统,建立由两队导师组成的团队,明确导师的资格认证标准、权利、义务、职称设置和工作态度,为选拔导师提供参考。其次,高职院校在教师的选聘中应更注重思想道德和职业素养,并要求导师具有高度的责任心、丰富的工作经验、较高的学历、较强的专业技能。最后,高职院校应加强对“双重”教学团队的教育和培训,鼓励专业教师到其他大学和公司参观,并在实际生产线上储备优秀教师和经验丰富的员工,以学习和储备关键技术。先进的专业知识能够不断地提高教学质量。简而言之,一支具有高素质专业培训能力的“双师型”队伍是加强机电一体化技术专业实践教学的有效措施。[6]总之,“1+X”证书制度不仅是对“1”和“X”的简单补充,而且还整合了相关要素,如学历和技能。高职院校教育改革采用“1+X”证书制度目前是重要趋势。因此,高职院校有必要重新修订和完善专业人才培养模式、“双师型”教师队伍建设和课程设置,促使高职院校的学历教育和技能等级证书对机电一体化技术专业学生有较强的吸引力,为社会培养更多适合国家发展的大国工匠。

机电一体化论文12

  摘要:经济的高速发展带动了各个行业的进步,最近几年我们国家的工业生产工作取得了非常显著的成就,比如机电一体化的发展就是非常显著的代表。该技术是当前时期意义非常关键的一项技术。作为基础工作人员,在推广该项技术的时候,必须要认真研究如何开展电机控制以及保护活动。然而在实际的工作中我们发现有很多潜在的影响要素,它们的存在明显的制约了技术的发展。所以,对于相关的工作人员来讲当前工作的当务之急就是要认真分析存在的各种干扰要素,积极研究应对策略。作者在这个前提之下具体的论述了该技术的发展历程,并且详细叙述了当前时期电机保护和运用过程中存在的问题和应对策略等,并且简要分析了其今后的发展方向等。

  关键词:机电一体化;电机保护;电机控制

  经济的高速发展不但能够带动行业和领域的进步,同时还能够促进科技的发展。最近几年,在广大的科研工作者的共同努力之下,科学技术的发展水平不断提升,此时许多先进的科技开始出现在我们的工作之中。在这个背景之下,机电一体化技术得以快速发展。然而在具体的推广使用的时候还面对一些干扰要素,这就使得技术无法发挥其应有的价值和意义。因此我们必须要认真分析当前面对的各种不利现象,积极研究应对方法。

  1机电一体化的发展

  对于机电一体化技术来讲,其发展历程有三。第一是初始时期,最早可以查阅到1970年之前。在此阶段,由于西方国家的科技发展水平较为迅速,此时我们国家也受到一定的影响,广大群众开始有意识的将先进技术运用到机电产品之中,而且它们也为我们带来了很显著的成就。特别是在二次大战之时,时代背景赋予了我们新的探索动机,此时电子工艺和机械制品开始逐步靠拢,它们在战争结束之后还可充当日常用品,对于促进经济恢复有着不可言喻的意义。通过分析相关历史,我们可知那时的电子技术还处在发展的初始时期,而且绝大多数的产品都是自发形式的,从一定意义上来看,电子工艺和机械制品的融合还不是很全面,而且由于受到时代的影响,那些已研发的产品也未被合理的运用。第二个时期可以被称作是高速发展时期。此时各种技术开始高速发展,比如通信以及电脑等,正是因为电脑技术的发展以及集成电路工艺的出现,使得机电一体化的发展有了强大的基础。第三个时期可以被称作是发展的黄金时期,这时该技术得到了非常全面的发展。此时相应的学科系统开始被人们所关注,科研人员积极研究机电体系的发展方向,而且形成了很多新的科学。同时,伴随着光纤科技等技术的发展,此时该技术迎来了新的发展局面。通过上文的分析,能够更好地辅助我们分析当前该技术发展过程中存在的一些阻碍要素。

  2机电一体化应用中电机控制与保护存在的问题

  由于科技高速发展,此时我们国家的机电一体化工艺开始迎来它的春天,创造了很多的成就。不过因为技术理论方面的欠缺加之实践的不足,导致我们在具体的推广该项技术的时候,还面对各种干扰要素,使得电机保护和控制工作无法很好的开展。它们的存在明显的干扰到电机的运用,使得它的应有价值无法被体现出来,接下来具体阐述面对的各种不利点。

  2.1运用异步机电装置时面对的各种干扰要素在我们国家,很多的行业和领域都会运用机电设备。它们的存在为国家的经济进步贡献了非常显著的力量。不过,在具体的开展电机运用和控制工作的时候还面对一些干扰要素,导致设备无法发挥出应有的价值。具体来讲,众所周知,对于电机控制工作来讲,异步电机相关的工作是其中意义非常关键的一项工作,一旦其存在弊端的话,就会严重的干扰电机的运行,最终引发一连串的反应,导致很多运行问题,使得设备无法发挥出应有的价值和意义。因此,在开展此项保护工作的时候,一定要将工作重点放到异步电机方面,积极研究先进技术。

  2.2电机控制保护装置的使用难以达到需求如今我们广泛运用的电机保护设备的技术含量较低,无法和当前的发展形势保持一致,不能够满足技术的发展要求。同时,当前的保护装置多是使用电磁原理,应用热继电器与熔断器的过载保护以及短路功能实现保护,不过这个零件原本就存在问题,这就必然会导致机电控制等工作无法很好的开展,因此在今后设计的过程中,一定要高度关注设计以及控制的.结合,确保保护装置呈现出较为明显的多样性色彩。

  3机电一体化应用中电机控制与保护的措施

  众所周知,对于机电一体化系统来讲,它的最为关键的构成要素是电机。而对于电机来讲,它的执行系统有两大要素构成,分别是驱动系统以及控制系统。执行驱动部分主要通过位置传感器、三相伺服电机等相关设备共同组成,而控制部分则是传统的单片机、变频器、输入通道等相关组成设备共同组成。它们两者的关系非常独特。

  3.1对阀门与速度的控制。

  电机的控制需要相关的部件以及装置共同操作,其次在进行控制的时候还需要重视“速度”这个关键的因素,要想在电机控制与保护的实际应用中取得一定的效果,就必须控制好阀门以及速度。当前社会经过长时间的发展之后,在技术以及经验上都有了相对深厚的积累,采用的相关控制方案主要是双环控制,双环中的内环是速度环、外环是传统的位置环。速度环在电机进行工作的时候是方便操作技术人员对点击实际转速进行调节以及控制的重要组成部分,通过对内部速度调节器的有效控制,合适波段的调节PWM波发生器的载波频率,进而达到对整个电机速度的调节作用。

  3.2对电流电压的准确检测。

  机电一体化是当前机电专业发展中的核心发展概念,在进行机电设备的使用以及运维管理过程中,深入机电一体化工作的研究,有助于完善对机电工程推广中机电设备的合理控制与保护。电机在机电一体化中的控制与保护工作,有着非常独特的存在意义和价值,可以说是其中意义非常关键的构成要素。在具体检测的时候,要认真记录电流和电压等数值,进而合理分析检测结果;积极开展检测工作,认真分析潜在的故障,合理制定应对策略。但是,在具体的开展工作的时候,我们普遍使用的电压互感器与电流互感器等互感设备是不能够达到相关准确检测的目的的,但是存在的问题我们必须尽快的排除;所以,在进行机电设备的电流以及电压的检测中,往往采用霍尔型电流互感器以及IPM输出电压发用分压电路对IPM输出三相电流与电压进行合理的检测,进而确保在检测的过程中能够达到电机设备的使用控制要求与保护的要求,最终起到提高检测工作开展的准确性的目的。

  3.3机电一体化中电机的运行维护。

  由于机械工业高速发展,此时相关设备的运作规定也更为严格,比如电机运行的要求就更高了,然而技术的发展同时又明显的提升了电机保护能力。不论是何种技术,它的落实都要依靠人类,所以对于电机的运行维护是确保电机的机电一体化技术优势表现的重要前提。此处将电机维护分成三方面,其一是前期准备,其二是运作过程中的监管,最后是平时的养护。在启动之前要查看是否通电,同时还要检验启动装置的性能等等。当电源接通以后,要确保电动机等设备的运行正常,假如存在异常的话要在第一时间断电。在运行的过程中要做好监视工作,确保设备的电压以及电流等正常,尽量避免问题出现。除了上述之外,还要在规定的时间之内做好养护工作。

  4电机保护控制装置的前景以及发展趋势

  在电机保护控制装置的未来发展中,必然会采用故障建模与仿真计算的方式,通过引入相位量、突破量等多封面的电机故障类检测量,对相关数据进行分析与研究,做好“量”的研究工作,它能够明显的提升继电装置的精确性。第二,在今后发展的过程中,要高度关注技术研发和使用工作。举例来看,在监测电机的时候,可以使用相关的高新技术,从总体上把控电机的运行状态,结合设备输出的数据来判定其状态如何,将获取的信息分类整合,借助对比分析措施合理的划分户长类型,进而结合提示的信息制定恰当的处理策略。借助此措施,能够确保电机控制以及保护工作开展顺畅,能够预知一些潜在的问题,以此实现合理的预防作用。

  5结束语

  通过上文的分析我们可知,当今社会是一个经济和科技高速发展的社会,不论是生产工作还是广大群众的日常生活都和技术有着密切的关联。此时机电一体化技术开始被大众所关注。在这种背景之下,人们开始意识到电机控制和保护工作的重要性。虽说我们国家的这项技术发展的速度非常快,不过仍旧面对一些干扰要素,它们的存在明显的制约了技术的发展,干扰到经济的进步。笔者在这个前提之下,具体的展开了相应的论述。我们坚信在广大工作者的共同努力之下,该技术一定会迎来新的发展局面,更好的为国家的发展贡献力量。

  参考文献:

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机电一体化论文13

  一、机电一体化的基本概念

  机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比,机电一体化产品具有下述优越性。

  (一)使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中,遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时,能自动采取保护措施,避免和减少人身和设备事故,显著提高设备的使用安全性。

  (二)生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能,其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高,通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作,使之不受机械操作者主观因素的影响,从而实现最佳操作,保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时,由于机电一体化产品实现了工作的自动化,使得生产能力大大提高。例如,数控机床对工件的加工稳定性大大提高,生产效率比普通机床提高5~6倍。

  (三)使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示,操作按钮和手柄数量显著减少,使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现,系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序,实现自动最优化操作。

  (四)具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制,具有复合技术和复合功能,使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能,能应用于不同的场合和不同领域,满足用户需求的应变能力较强。例如,电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能,使其应用范围大为扩大。

  (五)调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,只需给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品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。

  机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛,涉及到工业生产过程的所有领域,因此,机电一体化产品的种类很多,而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能,可以将其分成下述几类。

  ①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

  ②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

  ③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的`有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置,如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置,控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

  ⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外,机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

  二、机电一体化产品的构成及特点

  机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看,机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性,而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能,即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能,而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

  (一)机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础,因此对机械结构提出了更高的要求,需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

  (二)动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能,去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主,包括电源、电动机及驱动电路等。

  (三)传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量,同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现,对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

  (四)信息处理及控制系统。根据机电一体化产品的功能和性能要求,信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息,并对其进行相应的处理、运算和决策,以对产品的运行施以按照要求的控制,实现控制功能。机电一体化产品中,信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成。

  (五)执行机构。执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主功能。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件,常采用机械、电液、气动等机构。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最重要的组成部分。机电一体化产品的五个组成部分在工作时相互协调,共同完成所规定的目的功能。在结构上,各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起,构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。

机电一体化论文14

  一、光机电一体化技术特征

  光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成,相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较,光机电一体化产品具有以下技术特征。

  1、体积小,重量轻,适应性强,操作更方便

  光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序,任何一台光机电一体化装置的动作,可由预设的程序一步一步控制实现,甚至实现操作全自动化和智能化。

  2、功能增加,精度大幅提高

  光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制?水平提高,运算速度加快,通过电子自动控制系统可精确按预设动作,其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差,达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时,由于机械传动部件减少,机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

  3、部分硬件实现软件化,智能化程度提高

  传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序,指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能,使机械控制功能内容的确定和变化趋势向“软件化”和“智能化”。

  4、?产品可靠性得到提高,使用寿命增长

  传统的机械装置的运动部分,一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差,导致可动摩擦、撞击、振动等加重,严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用,使装置的可动部件减少,磨损也大为减少,像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此,装置的寿命提高,故障率降低,从而提高了产品的可靠性和稳定性。

  5、?产品系统性增强,各部分系统间协调性要求提高

  光机电一体化是一门学科的边缘科学技术,多种技术的综合及多个部分的组合,使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求,这就要求各种技术扬长避短,提高系统协调性。

  二、研究现状和发展趋势

  1、研究现状

  自从我国实行改革开放以来,科技领域急起直追,我国的光机电一体化技术已取得明显的成效,数控产品有了很大的提高,尤其是经济型灵敏数控装置发展很快,是我国特有的经济实用产品,不但适用国内市场的需要,部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器(PC)和微电子技术控制设备也越来越多,覆盖面也日益扩大,从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此,我国自行研制和生产的光机电设备,在质量上也有重大突破,为今后的推广应用打下了良好的基础。

  2、发展趋势

  光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越来越受到高度重视。?从世界科学技术的发展情况来看,光机电一体化技术的未来技术热点主要包括。

  (1)激光技术

  1)高单色性,利用激光高单色性作精密测量时,可极大地提高测量精度和量程。

  2)高方向性,因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力,从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

  3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温,可使照射点物体熔化或汽化,对各种各样材料和产品进行特种加工。

  4)相干性,由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制,而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性,应用范围更广。

  (2)传感检测技术

  1)激光准直,能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三维空间的基准测量。

  2)激光测距,其探测距离远,测距精度高,抗干扰性强,体积小,重量轻,但受天然影响大。

  3)光纤探测器,在目标很小,间隔受限或危险的环境中,最常选用的是光纤探测器。

  其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

  (3)激光快速成型技术

  激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层,将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结,由点、线构造零件的面(层),然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场,极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

  (4)光能驱动技术

  利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器,其工作原理是将光照在形状记忆合金上,反复地通、断使材料伸缩,再利用感温磁性体的温度特性,将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性,加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证,该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段,如果能发现具有优异光作用特性的动态物质,则可使光能驱动技术广泛应用。

  3.结语

  技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术,产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化,便具有很高的功能水平和附加价值,将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

机电一体化论文15

  摘要:随着我国工业的飞速发展,机电一体化俨然已经成为我国工业发展的一大突破,并且在工程机械领域中产生了巨大影响。本文就机电一体化在工程机械中的应用进行详细分析。

  关键词:机电一体化;工程机械;发展方向

  机电一体化的应用促进了工程机械领域的进步和产品性能的提升,从而迎来了工程机械发展的辉煌阶段。目前,工程机械正处在机电一体化的发展时代,引入机电一体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等实现有机结合,可以极大地提高工程机械的各种性能。

  1由传统工程机械到机电一体化时代的过渡

  在日常工作中,企业将机电一体化技术融入生产中,实现了对不同设备的共同操作,同时,也有效提高了企业生产的质量和效率。目前,在现代企业中,电子控制装置被广泛利用,这标志着电子控制技术已经融入各行各业的发展中。随着科技的不断发展,多数企业借助机电一体化技术来加强自身在市场竞争中的优势。基于此,一些企业开始引入新技术,这其中就包括电控技术及数控技术等,从而提升自身的生产效率。从工程机械领域目前的发展现状来看,与传统机械设备相比,现代机械工程所用的设备虽然较为复杂,但其被应用的领域却不断增大。随着我国机械工程设备的研发技术不断提升,部分国外先进的设备及技术也被不断引进,从而使我国机械工程领域达到了先进技术发展标准。但是,如何确保这些新兴的机械工程设备能有效促进国民经济的发展,成为一个我国目前亟待解决的问题。

  2机电一体化在工程机械领域的具体应用

  目前,现代自动化技术的发展衍生出一种全新的工业技术,即机电一体化[1]。传统的机械自动化技术仅靠机械机构才能得以实现。而随着机电一体化的衍生,传统的机械机构已经难以满足生产的需求,取而代之的是电磁开关等机构,其使人们迈向机电一体化时代。机电一体化具有较高的安全性能,且功能齐全,具备监视、报警等多种功能。此外,当设备运行过程中出现故障时,机电一体化技术也能自动进行保护。数控机床标志着机电一体化的产生,微电子技术的出现为机电一体化带来了新兴的活力,可编程序控制器的诞生为机电一体化的发展奠定了良好的物质基础,计算机技术、激光技术以及模糊技术使机电一体化的发展走向了巅峰,并呈现出积极的发展趋势。起初,机电一体化的产生仅仅是为了提升机械产品性能,加之当时的电子技术发展相对较为落后,人们对电子技术与其他新兴技术的结合还不够重视,对信息技术及其他行业领域的先进技术认可度较低。目前,人们的思想观念不断转变,其也认识到了机电一体化的重要作用[2]。机电一体化的有效运用,使得工程机械作业实现精密控制。例如,在搅拌混凝土时,运用微机控制电子称量系统,能对各种原材料进行精确测量,且测量误差小;在修建路面时,通过运用超声波技术,能自动供料,保障摊铺质量。此外,运用机电一体化,能对工程机械过程进行实时监控,当出现异常情况时,便能及时进行警报,找出故障。可见,工程机械的安全可靠性、生产效率及施工工艺质量都与机电一体化的运用具有紧密的联系,要想有效提升现代工程机械水平,就要利用好机电一体化系统,使其满足人们对机械工程的需求[3]。

  3机电一体化的未来发展

  3.1高性能化发展。高性能化,就是全面提升新品的质量及生产效率,其中包括高效率、高可靠和高精密度等一系列性能要求。在参照CPU标准的情况下,将不同线路连接在一起,并进行数据的高效传递,一台机器能够操控多项任务,自动检测故障,并进行纠正,实现了系统的自动化恢复,这体现了机电一体化技术的高性能。3.2智能化发展。虽然机电一体化并不能在工作上完全的取代人类,但其凭借智能化处理等优点,完全可以做好人类所能处理的工作,进而准确有效地控制和操纵机器。产品的智能化是机电一体化发展的重要体现,同时也是其与传统机械技术的最大区别,其以控制理论为前提条件,将心理学、生理学及人工智能等结合起来,通过模拟人工智能的方式,有效进行自动编程、诊断及产品的加工。3.3微型化发展。目前,纳米技术在机电一体化中也得到了应用。电子技术与机械技术在纳米领域结合后,所衍生的产物就是微型机电一体化技术。微型机电一体化技术的诞生标志着机电一体化的发展迈向了全新的阶段。微型机电一体化是基于微电子机械系统的一种技术,主要指几何尺寸小于1cm的机电一体产品,并不断向微米、纳米方向发展。微型机电一体化产品主要具有体积小、耗能少、运动十分灵活等特点,在社会发展中具有非常重要的作用,尤其是在医疗、军事方面有着极为强大的功能。3.4绿色化发展。现代化社会发展的一个主要趋势就是绿色化,保护自然环境,合理利用自然资源等,并且对于许多产品也要求其转变为绿色产品。工业发展推动了人类社会的进步,但同时也在不断消耗自然资源,破坏生态环境。因此,加强环境保护,实现产品绿色化成为社会发展的必然趋势。机电一体化产品向绿色化方面发展亦是大势所趋,且具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化要求是在使用产品的过程中不会对生态环境造成污染,且产品报废后应能够再次回收利用。3.5系统化发展。系统化发展为机电一体化技术提出了全新的要求。为了保证机电一体化的系统性,需要使产品能实现任意组合和调整,并对不同产品进行系统管理。其中,不乏新兴系统的出现,如仿生物系统就是多个生物体结构的'综合体,为机电一体化迈向系统化提供了发展方向。3.6网络化的发展。近年来,随着网络的覆盖和普及,一切与网络相关的技术也如日中天。网络技术的兴起和应用,导致了信息大爆炸时代的出现,各种消息仅需极短的时间就能传递到世界各地,同时也使得全球经济联系得更为紧密,进一步实现了全球经济一体化。而实现机电一体化技术的网络化也具有重要意义。远程控制设备的实质就是机电一体化衍生出来的产品,局域网络的覆盖实现了家电智能化发展,机电一体化利用网络将各种家用电器与计算机相连接,形成一个大型的家电系统,使人们足不出户就可以尽享网络一体化带来的便捷服务。所以,机电一体化朝着网络化方向发展具有一定的必然性。

  4结语

  从传统的机械工程领域过渡到现代化机电一体化技术,这期间经历了巨大的技术革新。在现代化的工业背景下,人们加强对机电一体化技术的应用,并对不足之处进行改进和创新,这在一定程度上提升了设备的性能,并有效促进了设备安全可靠性的提升,为我国工业发展提供了方向,也为我国顺应现代化发展奠定了良好的基础,促进了我国工业的飞速发展。

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