機電一體化重點精選(九篇)

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第1篇：機電一體化重點范文

關鍵詞：電子技術；機電一體化設備；問題；探析

1 機電一體化設備的故障特征分析

因機電一體化設備集中了諸多類型的技術，所以，一旦發生故障也同樣具備一定特性。機電一體化設備中包含諸多種類的電子元器件與機械零部件，其技術含量很高，使得診斷與維修工作的難度增加。通過實踐研究可以發現，機電一體化設備不同于普通的機械設備，其故障發生幾率要比普通機械設備高八倍[1]。對于機電一體化設備的故障特征而言，其具體表現在以下幾個方面：

第一，由于機電一體化設備的元器件與機械零件數量較多，同時，實際運行的速度也很快，這樣一來，元件失效或者是磨損的幾率有所增加。

第二，機電一體化設備自我診斷與檢測的功能十分薄弱，只能夠對簡單故障進行檢測。

第三，難以明確故障所提供的報警信號，僅僅只會將部分故障上報或者是顯示。

第四，機電一體化設備的應用范圍不斷擴大，但是故障檢測的技術工作人員數量卻不斷減少。

上述四種表現都使得故障檢測與維修工作開展的難度不斷增強。

2 對機電一體化設備故障診斷的方法研究

大部分機電一體化設備都已經具備自我診斷的功能，所以，一旦發生故障，其自診斷系統會及時發送報警信號，與此同時，故障說明會通過屏幕體現出來。針對機電一體化設備的故障來說，應當與診斷手冊相互結合，深入地查找發生故障的原因，并采取措施及時排除[2]。但是，針對自診斷系統不涵蓋的故障亦或是不具備該診斷系統的設備，在排除故障方面需要采用相應的方法亦或是人工經驗。

在對機電一體化設備故障進行分析的過程中，最重要的就是判斷設備哪個單元出現問題，進而明確維修的具體方向，并將故障逐個排除。但是，如果始終無從入手，則可以根據以下程序對其進行檢修。

2.1 機電一體化設備動力單元的檢查

對動力單元的檢查并不難，具體是在設備開機以后檢查水、電、氣等多種供應性指標，其數值是否與設備的標準要求相吻合。如果所檢查的數值處于允許范圍之內，那么就說明動力單元基本上不存在問題[3]。但是，如果數值不滿足要求，可以判斷存在負載的問題。在調整以后若始終不能滿足要求，就說明設備的電源、氣源或者是水源控制系統存在一定的問題。若能夠對癥檢查，那么問題就可以在短時間內解決。在此基礎上，將負載斷開以后，如果上述指示數值恢復至正常狀態，那么設備的問題則是在其他單元中。

2.2 機電一體化設備運動單元的檢查

運動單元的檢查主要是對機械傳動機構當中的部件安裝位置展開檢查，是否發生了一定的變化，或者是機械零部件是否存在變形或者是位置移動等問題。與此同時，還需要對油管與水管的泄漏問題進行檢查，另外還有是否存在電機溫度過高或者是皮帶受到損害等多種問題。

2.3 機電一體化設備檢測單元的檢查

在檢查機電一體化設備檢測單元的過程中，最重要的就是對故障現象和相關信號進行判斷，隨后，還需要對相對應的傳感器位置變化狀況予以相應的檢測，是否供電是正常的。除此之外，設備感應能力與信號輸出的電路板同樣也是檢查的主要內容[4]。機電一體化設備傳感器類型有很多，比較典型的就是角度傳感器、電量傳感器與限位傳感器等等。在檢查視覺系統的時候，對識別圖像的顯微鏡、CCD以及照明系統進行檢查，確保其處于適當的位置。

2.4 機電一體化設備中央處理單元的檢查

在對機電一體化設備中央處理單元進行檢查的過程中，通常會涉及到可疑元器件替換的問題。為此，下文將針對設備動作異常狀態下的控制系統檢修方法進行相應的闡述。

2.4.1 工控機系統

工控機系統需要對采集卡信號的采集與輸入以及輸出狀態進行優先檢查，同時，還應當對采集卡的質量進行相應的檢查。與此同時，需要對運動控制卡進行檢查，具體指的就是驅動波形是否正常。另外，對主板與硬盤軟件問題進行考慮。

2.4.2 PLC系統

對I/O與A/O等接口信號的正常性進行檢查，同時，需要重點檢查集成塊是否存在損壞的問題[5]。此外，對PLC內部的光耦予以綜合檢查，進而對PLC程序的錯亂情況予以正確地推斷，也可以對設備的生產廠家提出要求，以遠程形式恢復原有設置。

2.4.3 單片機系統

該系統主要是由主板與多個單元板所組成的，而不同板之間需使用12C總線亦或是其他的通信方式完成連接。在實際檢修的過程中，應充分考慮故障的特點，并找出相對應的功能控制板，對單元板和主控板之間的連接狀態進行檢查。隨后，對于單元板或者是主控制板展開重點地檢查。

在整個過程中，需要注意接插件問題，因為很多異常程序指令都是受接插件松動的影響難以傳送到位，最終引發電磁干擾。

3 結束語

綜上所述，因機電一體化設備中包含諸多機械零件與電子零部件，導致其發生故障的幾率也要高于普通的機械設備。而維修工作人員一定要深入了解機器操作，對其架構與運行的時序十分熟悉，在對其運行原理分析的基礎上，在短時間內縮小故障的范圍，準確地定位故障的位置，將故障排除。只有這樣，才能夠確保機電一體化設備完整且處于正常的運行狀態，將自身功效充分發揮出來。對于設備制造企業來說，可以通過建立故障數據庫進行輔助分析判斷，可以縮短故障判斷的時間，限于篇幅，⒘砦淖ㄌ馓教幀

參考文獻

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[2]樊曉鍵.機電一體化設備的故障診斷技術探討[J].裝飾裝修天地，2015（10）：275.

[3]田國豪.建筑工程機電一體化設備的安裝技術及電動機調試技術分析[J].時代農機，2016（3）：27+29.

[4]段炳花.機電一體化設備的故障診斷技術研究[J].硅谷，2014（18）：44+55.

第2篇：機電一體化重點范文

一、機電一體化技術的發展歷程和趨勢

總體說來，機電一體化技術經歷了四個發展階段：準備階段，計算機的出現標準著機電一體化技術的產生。上個世紀六十年代，日本首先提出這個名詞，但是限于當時的技術水平，該技術無法得到廣泛的推廣和應用；起步階段，信息技術，微電子技術的發展成熟和第四代電子產品的商品化是機電一體化這一設想變成了現實，在這一時期，機電一體化的影響不斷擴大，并取得了較大發展；發展時期，進入八十年代，機電一體化技術已為全世界學者所囑目，機電一體化技術和產品已像雨后春筍般出現；蓬勃發展時期，九十年代至今，各種新技術出現并取得突破性的發展，日新月異的變化使機電一體化技術和產品擴展到人們生活的各個領域。

我國制造的機電一體化產品都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點，機電一體化產品的廣泛應用減輕了勞動強度，提高了生產力水平，創造了巨大的經濟和社會效益。然而，我國的機電一體化技術與發達國家相比差距還很大，其未來的發展趨勢是：開發有自主知識產權的核心技術，研究具有自主知識產權的核心裝置；增加產品的通信功能，以適應綜合自動化的需要；開發以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等；機器人仍然是機電一體化技術今后研究的重點之一。

二、機電一體化技術在煤礦生產中的應用

1、機電一體化技術在采煤機中的應用機電一體化技術在采煤機的一個典型應用就是電牽引采煤機。它具有許多液壓牽引采煤機不具備的優勢和特點：良好的牽引特性。在采煤機前進時它可以提供牽引力，在采煤機下滑時它還可以進行發電制動；可用于大傾角煤層。牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，可用在40°～50°傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置；運行可靠，使用壽命長。與液壓牽引不同是電牽引采煤機除電動機的電刷和整流子有磨損外，其它元件沒有磨損，因此運行可靠，使用壽命長，維修量小；反應靈敏，動態特性好；結構簡單、效率高。電牽引采煤機機械傳動結構輕便簡單，只做一次轉換電能轉換為機械能，轉換效率可高達99%，而液壓采煤機的電能轉換機械能的轉換效率只有65%～70%左右。

2、機電一體化技術在帶式輸送機中的應用帶式輸送機是我國煤礦井下輸送系統的主要運輸設備，具有長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點。因此，近幾年來帶式輸送機已成為機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態分析和在線監控技術以及啟動延遲技術，我國帶式輸送機一般為3點驅動，對輸送機的單機長度和運量存在一定的限制。而且，輸送機的監控設備的功能、可靠性、靈敏度和壽命都與發達國家相比存在顯著的差距。

3、機電一體化技術在提升機中的應用目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備是礦井提升機，為全數字化交直流提升機。尤其是內裝式提升機，在結構上將滾筒和驅動合二為一，大大簡化了機械結構，充分體現了機械～電力電子～計算機～自動控制的綜合體。而全數字化提升機高度可靠，采用總線方式，使電器安裝大大簡化，此外，硬件配置簡單，互相兼容。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化提升機，其核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統，其性能先進、操作簡便、準確可靠。

4、其他煤礦機電一體化設備液壓支架則向電液控制方向發展，將計算機技術與液壓控制有機結合，實現定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊載荷。煤礦供電要求是供電要可靠，質量要高，能滿足大功率設備。因此應該推廣節能型產品。高壓開關柜采用維護量小，使用壽命長的真空開關。目前高、低開關柜普遍采用了“微機保護”，具備網絡功能，可以實現遠程遙控、遙測、遙信和遙調。

三、機電一體化技術的研究在煤礦生產中的重要意義

1、提高了勞動安全保障。傳統的煤礦工作環境非常惡劣，在潮濕、充滿煤塵的環境中長時間、高負荷地工作嚴重影響到礦工的身體健康和生活質量，某些情況下還會危及到他們的人身安全。采用機電一體化設備進行煤炭的采掘、運輸、提升等，不僅可以使礦工從繁重的體力勞動中解脫出來，而且還能降低發生事故和危險的幾率，防止工傷和職業病的發生，保證了礦工的生命安全。

2、提高勞動效率。機電一體化產品的應用使過去落后的生產方式得到極大的改變，大量新型自動化電子設備的使用徹底轉變了煤礦的作業模式，明顯降低了工人的勞動強度，大幅提升了勞動生產率，極大地提高了勞動效率。

第3篇：機電一體化重點范文

【摘要】近年來，隨著我國經濟社會的飛速發展，城鎮化進程穩步加快，越來越多的人口涌入城市，給城市交通帶來了巨大的壓力，為了緩解嚴峻的城市交通壓力，地鐵等軌道交通方式開始得到人們的關注與認可，在城市公共交通中發揮了重要的作用。地鐵作為一個龐大的機電一體化系統工程，涉及機械、電氣、電子、控制等諸多領域，機電一體化技術在其中得到了廣泛的應用。本文主要針對機電一體化技術在地鐵中的應用進行了簡要的闡述，并重點對其在地鐵AFC系統中的應用進行了詳細的分析與研究。

【關鍵詞】機電一體化 地鐵 AFC系統

二十一世紀以來，隨著我國城鎮化進程的不斷推進，城市基礎設施建設發展十分迅速，公共交通設施作為城市基礎設施的關鍵組成部分，更是得到了先行發展。隨著城市規模的不斷擴大以及城市人口的不斷增長，城市交通壓力不斷增長，交通擁堵以及環境污染等現象十分嚴峻，已經成為制約城市進一步發展的關鍵瓶頸。為了解決城市交通問題，以地鐵為代表的城市軌道交通發展迅速，其便捷、快速、安全、不占用城市空間等特點使其在許多城市得到了推廣與應用，在一些大城市中已經成為城市公共交通的主動脈。

地鐵作為一個復雜的系統性工程，涉及機械、電氣、電子、控制等諸多領域，是機電一體化技術應用的典型代表，其中機電設備系統、列車監控系統、自動售檢票系統、屏蔽門系統以及通信系統等，都需要機電一體化技術的應用。本文主要針對機電一體化技術在地鐵中的應用進行了簡要的闡述，并主要針對其在地鐵AFC系統中的應用進行了簡要的分析。

一、機電一體化技術在地鐵中的應用

隨著信息化時代的到來，以計算機技術與互聯網技術為首的信息技術發展迅速，并不斷向傳統的機械工業滲透，促進了機電一體化技術的形成與發展。機電一體化技術以系統功能為導向，綜合運用機械技術、電子技術、控制技術、計算機技術以及互聯網技術等，實現了復雜靈活的系統功能，在實際生產生活中發揮著巨大的作用。

在地鐵這一復雜的系統性工程中，機電一體化技術的應用十分普遍，根據實現功能的不同，其應用主要可以體現在以下三個方面：

一是智能控制系統。地鐵列車與車站的控制智能化離不開機電一體化技術的廣泛應用：車站的自動扶梯可以自動檢測有無乘客，并根據乘客數量控制運行速度；地鐵的屏蔽門在進站出站時自動按順序開啟和關閉；列車內的空調設備等能夠根據列車內的環境情況自動進行調節。

二是分布式調度系統。為了保證地鐵的便捷性與時效性，地鐵需要在規定的時間準點到達，且相鄰兩班地鐵間的時間間隔不能過長，這就對地鐵的調度管理提出了較高的要求。為了滿足龐大數量地鐵列車的調度與控制需求，基于機電一體化技術，利用分布式調度系統，實現了集監控、管理、調度于一體的地鐵運行控制系統。

三是網絡通信系統。地鐵作為一個龐大復雜的機電系統，不同功能的子系統數量較多，且相互之間存在復雜的信息交互。為了滿足不同子系統對數據信息的需求，基于機電一體化技術建立了總線拓撲結構網絡，實現了車站自動扶梯、地鐵屏蔽門以及列車系統間的信息交互與共享。

二、機電一體化技術在地鐵AFC系統中的應用

隨著地鐵在城市中的應用越來越廣泛，其方便、快捷、安全、可靠、經濟等優勢逐漸得到人們的認可，越來越多的市民選擇乘坐地鐵出行，傳統的人工售票已經無法滿足地鐵龐大的人流量，為了提高車站的服務效率，避免擁堵現象， 自動售檢票系統（AFC）開始在地鐵站中得到廣泛的應用。

AFC系統是基于機電一體化技術實現的地鐵售檢票過程一體化管理系統，其綜合利用了電子技術、計算機技術以及自動控制技術等，通過非接觸式IC卡等載體，實現了安全、可靠、高效的自動售檢票過程，大大提高了地鐵車站的服務能力與服務效率。根據AFC系統數據處理的不同流程，可以進一步將其分為以下幾個層次：

（一）車票層

車票層作為整個地鐵AFC系統的最底層，是直接面向用戶的部分，主要負責對用戶使用的車票、一卡通、手機錢包以及各類車票形式進行識別，判別車票的合法性及有效性。為了實現非接觸式快速便捷的車票識別，射頻識別技術以及車票加密技g等機電一體化技術在車票曾得到了廣泛的應用。

1.射頻識別技術

當前廣泛應用的城市交通一卡通主要以非接觸式IC為主，其主要由IC芯片與感應天線構成，當外部射頻發生器向IC卡發出固定頻率的電磁波時，卡片內部的感應天線將產生諧振，從而在內部電容中積累電荷形成電壓，驅動IC芯片將存儲數據通過感應天線反饋至外部的讀寫器或接受外部讀寫器的指令對內部存儲數據進行修改。

2.車票加密技術

城市交通IC卡以及其他各類電子車票中，都存儲著用戶的相關個人信息以及乘車信息，為了避免IC卡中的隱私信息被他人讀取，需要利用車票加密技術對其進行加密。應用車票加密技術后，利用射頻讀寫器讀出的IC卡數據并不能直接使用，而是首先需要進行解密和鑒權，判斷車票是否合法，之后利用特定的解密算法對獨處的數據進行解密，進而得到IC卡的相關信息。利用車票加密技術，大大降低了用戶個人信息泄露的風險，提高了車票管理的可靠性與安全性。

（二）車站設備終端層

車站設備終端層主要包括車站內自動售票機、自動充值機、自動檢票機等自動化設備，主要負責完成售票、充值、檢票等單項功能，接收上層的控制指令同時將處理結果及時向上層進行反饋，其可靠穩定運行離不開機電一體化技術的應用，是上層系統能夠穩定運行的重要基礎。

當用戶利用自動售票機進行購票時，自動售票機要根據用戶輸入的出發站與終點站，自動計算票價，并根據用戶的投幣情況自動進行找零，同時將相應的行程信息注入車票的IC芯片之中；當用戶利用購買的車票進行檢票時，自動檢票機中的射頻讀寫器自動讀取車票IC芯片中的行程信息，并聯網判別車票的有效性，判別有效則打開閘門令乘客通過，判別無效則自動進行報警。

（三）車站計算機系統層

車站計算機系統層位于車站終端設備層之上，主要負責對車站內不同功能的終端設備進行管理與控制，同時對各終端設備反饋的信息進行處理，獲取當前地鐵車站運行的相關信息。車站計算機系統層主要由主控系統、功能子系統以及通信鏈路等組成，數據的交互與處理技術是車站計算機系統可靠運行的關鍵。

主控系統實時從車站內的各自動售票機處讀取售票信息，并將信息存儲于數據庫中，當車站自動檢票機讀取用戶的車票信息并反饋至主控系統時，主控系統在數據庫中進行匹配，并將匹配結果反饋至自動檢票機，匹配成功則認為車票有效，否則認為車票無效。車票信息數據庫必須實時進行更新，當用戶購買成功車票后，及時在數據庫中新建相應的車票信息，同時當用戶行程結束時，及時在數據庫中刪除相應的一次性車票信息，或在一卡通信息中減掉相應的車票金額。

除了控制自動售檢票機的協調運行外，車站計算機系統還具備車站客流統計、票務統計等更加豐富的其他功能，通過對車站售票信息的統計分析，能夠及時了解車站的客流情況，及地鐵列車的載客情況，同時及時發現車站內各設備的運行情況，有助于及時發現設備的故障。

（四）路中央計算機系統層

線路中央計算機系統層是連接清分系統層與車站計算機系統層的重要傳輸層，一方面負責接收上層下傳的列車運行時刻表、票價表、黑名單表等數據，并及時傳輸至各車站計算機系統，另一方面接收車站計算機系統上傳的地鐵實時客流數據及設備運行數據，并將數據傳輸至上層的清分系統。

（五）清分系統層

清分系統位于整個軌道AFC系統的最頂層，是整個系統的運控大腦，主要負責綜合處理整個地鐵系統的運行數據，管理與發行不同類型的地鐵車票，結算不同線路的地鐵票款，同時通過網絡與一卡通系統、銀行系統等進行票款的清算。

清分系統主要由服務器、交換機、車票編碼機等設備組成，能夠對整個地鐵AFC系統進行管理與控制，同時負責對整個地鐵AFC系統產生的數據信息進行處理，具有豐富的數據處理功能：一是對地鐵AFC系統運行產生的原始交易數據自動進行存儲與備份；二是對AFC系統內各層的數據參數進行更新與維護；三是對地鐵AFC系統內各層的時鐘進行同步維護，同時對系統內的密鑰進行管理；四是向城市公共交通清分系統上傳地鐵系統的原始交易數據；五是向下層列車運行時刻表、票價表、黑名單等數據信息等。

三、結束語

地鐵作為方便快捷的城市公共交通方式，在城市中得到了廣泛的應用，其安全穩定運行離不開機電一體化技術的廣泛應用。本文主要針對機電一體化技術在地鐵中的應用進行了闡述，并重點針對其在地鐵AFC系統中的應用進行了深入的分析與研究。

參考文獻：

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[3]王策.淺析傳感器技術在地鐵機電一體化系統中的應用[J].城市建設理論研究：電子版， 2015（3）.

第4篇：機電一體化重點范文

關鍵詞：信息化遠程教育機電一體化教學

1信息化遠程教育應用到機電一體教學中的必要性

機電一體化專業是在傳統機械制造與自動化專業基礎上改進而來，集合了機械結構知識以及電路知識，更加適應現代社會對機械人才的需求。機電一體化教學開展目標是培養出大量優秀的具備機電設備使用、維修、維護以及設計的高技術型綜合人才。隨著現代科學技術水平的不斷發展，信息化技術在我國得到了迅速的發展，并衍生出了各種各樣基于信息技術的創新產品，信息化遠程教育就是其中的一員，突破了傳統教學方式中的局限性，讓課堂教學活動的開展不再受限于時間和空間上的限制，極大地提高了學生學習的便利性與積極性，顯著提高了機電一體化專業的教學效果[1]。舉例說明，在傳統的教學模式中，機電一體化教學流程是依據課本知識進行逐個講解，使得各個知識點之間沒有形成有效的鏈接，造成知識點之間的銜接能力不強，不容易被學生整體消化。通過信息化遠程教育模式的應用，可以方便、快捷地將機電一體化教學資源進行整合，并且能夠將課本上的理論知識轉化成立體的三維模型，從而為學生帶來不一樣的感官感受，幫助學生更好地理解課本知識。另外，信息化技術的應用還能夠很好地拓寬學生的知識面，調動學生的學習積極性，從而改善機電一體化教學效果。

2現階段機電一體教學中存在的問題

機電一體化專業教學不僅要關注學生對理論知識的掌握情況，同時還有重點培養學生實踐操作能力，鼓勵學生將理論知識運用到實踐操作中，實現理論聯系實際，促進理論知識和實踐能力的共同提升[2]。為此，在開展機電一體化專業教學活動中，必須要加強學生理論知識和實踐能力的練習。但是，在進行實際的機電一體化教學活動時，存在著較多的問題，主要表現在以下兩個方面。第一，機電一體化專業知識涉及范圍廣，不僅牽涉到機械結構原理、結構力學、材料力學、液壓原理等，還涉及到電路知識，在進行傳統教學過程中，老師僅僅是圍繞課本知識進行講解，沒有對課本知識進行向外擴散和延伸，同時也缺乏對學生實踐能力的培養，學生普遍存在動手能力差的問題，也不能夠很好地將理論知識應用到實踐操作中，更談不上用理論知識解決實際生活中的問題[3]。第二，機電一體化教學過程缺乏創新，這主要表現在教學方法和內容上。首先教學方法上，老師采用傳統教學方法，按部就班的進行課程講解；另外教學內容上，主要以教學大綱要求的課本知識為主，沒有進行有效的延伸，使得學生的學習積極性較差，影響機電一體化教學效果。

3信息化遠程教育在機電一體化教學中的應用策略

3.1提升學生對機電技術的應用水平

將信息化遠程教育引入到機電一體化教學改革中，必須要充分認識到機電一體化傳統教學中存在的問題，然后根據具體問題進行有針對性的整改。首先，大多數機電一體化專業學生存在著對知識應用能力不強的問題，為解決這一的問題，老師可以利用信息化遠程教育平臺提高學生的知識面，讓學生學習到更寬泛的機電一體化知識，提高學生的學習興趣以及積極性。另外，機電一體化專業是一門綜合性很強的學科，要求學生熟練掌握全面的理論知識，同時還有具有較強的實踐操作能力，而傳統的教學方式中，僅僅注重學生理論知識的傳授，而忽視了對學生實踐操作能力的培養，通過信息化遠程教育平臺，不僅可以突破傳統教學中時間和空間上的限制，讓學生能夠更加自由、便捷地進行專業知識的學習，同時信息化遠程教育平臺還可以將課本中枯燥的理論知識轉化成生動的三維模型，并以此創建教學情境，降低學生對知識的理解難度，完善具體化的學習過程，改變傳統教學中抽象、枯燥的教學內容，實現教學成績以及教學效果的共同提升[4]。

3.2促進老師對機電一體化教學進行創新

機電一體化專業目標是培養出滿足社會需求的高素質、高能力的綜合型技術人才，因此機電一體化教學應當緊隨時代潮流，按照市場的需求不斷地進行教學內容和方式的改變，保證教學內容的設定符合當下社會發展的需求，從而確保培養出的機電一體化學生能夠迅速適應社會，發揮自身的人生價值[5]。各個院校應當鼓勵老師積極的進行機電一體化教學創新，不斷改善機電一體化教學效果。隨著我國全面進入信息化社會，信息化遠程教育也成為了目前高校教學中非常重要的一種方式，該平臺集合了數據仿真模擬系統，可以將課本教學內容通過計算機以及多媒體技術呈現出來，并在仿真模擬系統的基礎上實現課本教學內容的學習[6]。另外，信息化遠程教學平臺還可以對學生的實踐操作能力進行考核評價，從而調動學生的主觀能動性，讓學生主動去探索專業知識，擴展學生的知識面，提高學生的實踐操作能力，讓學生在解決問題中感受到學習的快樂，實現學生各方面能力的綜合發展。

第5篇：機電一體化重點范文

關鍵詞：機電一體化；智能控制技術；控制策略；

近年來，融合了多種先進技術的機電一體化系統得到了蓬勃發展和廣泛應用，為社會生產生活創造了極大的便利，這顯然離不開智能控制技術的重要作用。因智能控制技術可有效解決非線性、時變性、多層次性等控制領域的復雜難題，利于機電一體化系統的可靠運行。故希望通過對機電一體化中智能控制策略的探討，對推動兩者協調發展有所助益。

1.智能控制技術綜述

智能控制是目前控制領域的研究重點和熱點，簡單的講，其是以自組織、自適應、人機系統、Petri網等智能理論為基礎，以計算機、網絡通信、控制技術等為平臺，然后在無人干預的條件下，由智能機器獨立、自動控制系統設備完成既定目標[1]。

而智能控制技術之所以在機電一體化系統中廣泛應用，并發揮著日益重要的作用，與其自身特點有直接關系，如變結構、非線性較高，核心多為高層控制，任務要求較為復雜，控制模型相對不確定，組織功能、適應能力、學習功能極強等，這些均為其發展和應用提供了良好契機。具體而言，當下的智能控制系統主要涉及下述幾類：專家系統，即將專業知識、控制技能、專家經驗等匯集至專門的數據庫，然后依據程序指令進行運行操作（系統結構如圖1所示），相對而言，實用性較好；神經網絡系統，即基于神經細胞、人工神經元等實現分布處理、非線性映射、人工智能模仿等功能，具有較強的自組織、自適應和并行處理的特點，在機電一體化中的應用最為廣泛；分級控制，即以自組織和自適應為前提，實行相對獨立的組織、執行、協調等控制功能；模糊控制，即專家系統和神經網絡系統的集合體，有助于控制技術智能化和模糊邏輯功能的提高。

2.機電一體化中的智能控制策略

機電一體化為自動化領域發展創造了良好契機，而智能控制技術又為機電一體化提供了有力支持，故兩者的融合發展則為產業化發展打下了堅實基礎，故探討機電一體化中的智能控制策略十分必要，下面就其加以重點分析。

2.1.將智能控制應用于電力電子領域

在電力電子領域中引入智能控制技術，既有利于優化電子器件設計，也有助于節約設備運營成本，其中在電流控制技術中的應用最具代表性。如涵蓋發電機、電動機、變壓器等在內的電機電器設備，無論是規劃設計、投運生產，還是運行控制、日常管理，都具有較強的復雜性，若引入智能控制技術，可基于遺傳算法對設備進行設計優化，可大大節約計算時間和成本費用，并確保設計方案科學先進、經濟合理，同時運用模糊專家和神經網絡系統，可基于電子設備運行狀態實時信息對設備故障進行快速診斷和控制，進而降低故障影響，確保系統運行安全穩定。

2.2.將智能控制應用于機械制造領域

機械制造是機電一體化系統的重要構成，故其采用智能控制技術也是必然選擇，如此一來，其便可以通過改善機械設備的故障自我診斷能力，以提高工作效率和質量。具體的講，就是依托于計算機、信息等技術工具，動態模擬制造過程，此時可借助神經網絡、模糊數學等智能理論經傳感器對采集的信息進行預處理，結合Then-If逆向推理用于優化控制參數和模式，針對殘缺不全的數據信息，可基于模糊理論借助外環決策制定合理的控制動作，如神經網絡系統便可憑借較強的學習功能對其加以科學處理，進而提高機械制造控制活動的效率和精度[2]。目前監控、預報、故障診斷、自我維護以及機械操作、控制與管理的集成是機械制造智能控制的研究熱點。

2.3.將智能控制應用于工業生產工程

將智能控制應用于工業生產過程管理中也有其自身的意義所在，那便是有效解決傳統控制模式的復雜問題，確保工業生產過程有序開展，但其應用一般分為局限級和全局級。其中智能控制的局限級側重的是神經網絡和專家兩類控制器的智能控制，通常限于為工業生產過程中局部單元的控制器進行調整和控制，如參數整定、自適應調整、處理復雜的控制問題等[3]；而全局級則是相對于整個工業生產過程而言的，主要用于處理操作異常、診斷控制過程存在的故障等，以便于提高操作工藝的效率和質量。

2.4.將智能控制應用于數控相關領域

信息技術在蓬勃發展的同時，也推進了數控領域與智能控制的相互融合，因為機電一體化的持續發展需要更高水平的數控技術為基礎，而引入智能控制技術可進一步為其提供重要保障。如在模具制造、機械加工等數控技術領域中，加工環境的感知、網絡通信制造的實現、加工運動的推理等相關能力是對數控技術的高新要求，而融入智能控制技術，可使其智能編程、監控、數據庫構建等目標變為現實，其中借助模糊控制處理模糊問題用于優化機械的加工過程，以及借助專家系統可用于解決不明確的結構問題等已初見成效。

2.5.將智能控制應用于機器人系統

機器人是一個充滿不確定性、非線性且十分復雜的系統，這顯然與智能控制特點相符，故將其應用于機器人領域利于其自身優勢的彰顯，但從某種意義上說，機器人更是驗證智能控制技術是否可行的試金石[4]。其應用主要體現為：機器人軌跡規劃的智能控制策略主要采用了專家系統、模糊系統和神經網絡系統，用于控制其傳感信息的融合、視覺處理、手臂姿態、主要動作等，其中在環境建模、自我定位、監控檢測等方面已得到驗證，日后的研究重點在于使其速度、位置、等狀態變量趨于理想軌跡。

3.機電一體化中智能控制的發展趨勢

由上可知，專家系統、模糊控制、神經網絡等智能控制技術的應用在機電一體化自身性能的完善、工作效率以及安全可靠程度的提高中發揮了不容忽視的效用，這是毋庸置疑的。但是在科技力量的推動下，機電一體化會不斷進步和發展，到時其面臨的環境會隨之復雜，遇到的問題也會更多，若智能控制技術停滯不前。必將會慘遭淘汰，制約機電一體化的順利發展，這就要求我們切實做好下述工作。

3.1.探索更為科學的理論框架

現行的智能控制技術還存在亟待解決的難題，如局部與整體的隔開、微觀與宏觀的分離、應用與理論的脫節等，可見人工智能控制研究所面臨的實際困難遠遠大于預期設想，因此我們應積極探索更新的理論架構，如規范描述控制知識和系統的標準，系統、完整的研究智能控制的動態性、魯棒性、穩定性等，以此為大力發展智能控制技術奠定有力基礎[5]。

3.2.尋求更為廣闊的發展空間

智能控制技術若要取得質的突破，就必須找到技術集成的新方法和新途徑，除了結合信息、控制、系統等理論外，還應進一步加大與計算機圖形學、過程控制、認知科學、并行處理、機器人學等知識的融合力度，唯有如此，才會擁有更高的應用價值；在此基礎上，研發更加完備、成熟、高效的應用方法，其中軟件系統尤為關鍵，要求其可以科學合理的描述不同的控制過程，設計的程序語言既通用又具有獨立的任務等，而應用方法則要注重強化對環境和傳感信息的解釋性能，改善模塊轉換、信息識別和處理能力，提高控制的實時性和運行的高效性等。

結束語：

總之，智能控制在機電一體化中的應用有效解決了機械自動化運行這一傳統模式的缺陷和問題，促使控制水平、性能、效率均有顯著提高。雖然如此，其依然具有較大的提升空間，這就要求我們基于不斷的創新和實踐，積極尋求更為有效的智能控制技術和方法，以期使其性能更可靠、應用更廣泛，進而為機電一體化健康發展提供有力支持。

參考文獻：

[1] 鄭志堅.管窺機電一體化系統中的智能控制[J].科技創新與應用，2013（08）.

[2] 徐文龍.論智能控制與機電一體化的有機融合[J].科技創新與應用，2012（20）.

[3] 孫英.機電一體化智能控制分析[J].科技與企業，2013（15）.

[4] 董勇.機電一體化系統中智能控制的應用體會[J].數字技術與應用，2012（18）.

[5] 李文悅.探討機電一體化系統中智能控制的應用[J].黑龍江科技信息，2012（25）.

第6篇：機電一體化重點范文

在礦井提升機中的重要應用

大家都知道，礦井的提升機主要工作的地點就是在礦井下以及地面上，機電一體化技術在礦井提升機中的應用，可以很好地發揮其一體化的功能，使運行實現全數字化。內裝式的提升機在礦井提升機中具有非常重要的地位，這種類型的提升機使滾筒和驅動在結構的角度上進行有機結合，用這種方法使機械的結構得到簡化，使機電一體化能夠更好地被實現。在功能上，全數字化的提升機可以使通訊達到非常快的速度，使診斷的功能也達到全自動化。提升機全數字化的功能為了可以使電器的安裝得到進一步的簡化，使硬件設備地安裝簡便化，軟件啟動和控制得到進一步實現，礦井提升機的工作效率得到了進一步提高。

在礦井下的帶式輸送機中的應用

我們把帶式的輸送機又稱之為膠帶輸送機，它的工作原理就是通過摩擦驅動來實現運輸材料的連續性。它的形成就是由上面緊套的閉合輸送帶與兩個端點的滾筒相結合而形成的。因為機電一體化技術的大量應用，帶式輸送機在技術水平上有了一定地提高，并且在一定的程度上使礦井下的高帶速、大運量、大功率和長距離曲線的帶式輸送機等許多的關鍵技術在研究以及新產品研發的速度上都起到了相當大的促進作用。目前，通過我國的科學技術的不斷發展，科學家的不斷努力與鉆研，多種類型的帶式輸送機被研究出來了。但是出現的問題就是這些帶式輸送機的單位長度以及運輸量都受到了很大的限制，需要特別指出的一點就是我國研發的帶式輸送機與西方發達國家的相比，在靈敏度以及使用的壽命上的研究是比較弱的，這就需要我國的科學技術人員更加堅持不懈地努力，才能夠趕上并超過發達國家的技術水平。所以我國的技術科技研究人員應該通過不斷地研究來使技術更加完善。

煤礦企業中的機電一體化技術發展趨勢

1機電一體化技術發展日趨網絡化

上世紀九十年代，計算機技術得到迅速發展，其中一項重要的成就就是網絡技術的發展。人們日常的生產生活以及工業生產、教育、軍事、科學技術等等都因為網絡技術迅速地興起以及迅猛地發展而受到了很大的影響。全球范圍內的經濟和生產也由于網絡化的技術而逐漸的融為一體，致使企業之間競爭的力度進一步加強了。煤礦的遠程控制、監視技術也由于機電一體化技術網絡性的發展在生產中得到很好地應用，為使煤礦行業能夠得到長足的發展，還要適當地引入競爭機制。

2機電一體化技術發展日趨智能化

機電一體化技術今后一個重點的發展方向就是智能化。最近幾年來，人們越來越重視機電一體化技術應用與研究的智能化。智能化的機電一體化技術應用于煤礦生產中，能夠使人們的正常思維的一部分很好地輸入到電腦的操作系統中。利用這種系統來模擬人類思維的智能性。讓系統也能夠擁有與人類相同的推理能力、邏輯思維能力、自主選擇能力以及判斷能力等等。這樣的話，就可以使工人一些腦力和體力的活動通過機電一體化的智能性來代替，使工人們的勞動強度得以減輕，工作的效率也會相應得到提高。但是，需要我們清楚的一點就是，機電一體化的產品智能性永遠不會跟人類所擁有的完全相同，當然這一點也不是必須的，我們只是要求機電一體化擁有人的部分比較低級的智能，能夠為我們的工作所利用到就可以了。

3機電一體化技術發展日趨綠色化

科學技術以及社會經濟在當今的世界都在迅猛發展著，這也大大提高了煤礦的生產效率，進行煤礦生產的企業也從中得到了很高的經濟效益，使人們的生活變得更加舒適安逸，物質資料也得到了極大的豐富。任何事物都有其不利的一面，在這方面也是同樣的，人們在享受的同時也付出了比較慘重的代價，由于過度地開采使得煤礦資源迅速的減少，生態環境也遭到了嚴重地破壞。人們也逐漸認識到保護資源與環境的重要性。所以說綠色這個概念就隨之產生了，對于資源開采的綠色化也是這個時展的大勢所趨。作為煤炭開采行業來說，怎樣才能做到企業健康、可持續地發展呢？怎么才能實現煤礦的綠色開采，保證對于生態環境不會造成危害或者把危害降到最低呢？機電一體化技術就可以很好的解決這一問題，可以最大可能地降低對環境污染的程度，報廢的機械還可以再回收利用。

結語

第7篇：機電一體化重點范文

關鍵詞：煤礦 機電一體化 意義 應用

1 機電一體化技術的概述“ 機電一體化”(Mechatronics)是集機械、電子、計算機和信息技術等多種技術有機結合的一門交叉綜合技術。機電一體化是在機械的主功能、動力功能和控制功能上引進計算機和電子技術,將機械裝置和電子設備以及軟件等緊密結合起來,相互滲透,相互融合而形成的一門新興的綜合技術。它的本質不僅是單純地利用電子技術來簡化或替代機械,更重要的是將機械系統、微電子和計算機技術、信息技術組成了最佳系統。

機電一體化技術具有下述優勢:提高使用的安全性和可靠性、改善使用性能。機電一體化產品均具有自動監視、報警、診斷等功能,大大簡化了操作步驟并且簡單、方便;適用面廣、生產能力強、工作質量高。機電一體化產品的各種自動功能適用于不同的場合和領域,應變能力強,很大程度提高了控制和檢測的靈敏度和精度;具有復合功能、調整和維護方便。機電一體化產品具有復合技術和復合功能,它的它的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施,使工作恢復正常。

2 機電一體化技術的發展歷程和趨勢總體說來,機電一體化技術經歷了四個發展階段:準備階段,計算機的出現標準著機電一體化技術的產生。上個世紀六十年代,日本首先提出這個名詞,但是限于當時的技術水平,該技術無法得到廣泛的推廣和應用;起步階段,信息技術,微電子技術的發展成熟和第四代電子產品的商品化是機電一體化這一設想變成了現實,在這一時期,機電一體化的影響不斷擴大,并取得了較大發展;發展時期,進入八十年代,機電一體化技術已為全世界學者所囑目,機電一體化技術和產品已像雨后春筍般出現;蓬勃發展時期,九十年代至今,各種新技術出現并取得突破性的發展,日新月異的變化使機電一體化技術和產品擴展到人們生活的各個領域。

我國制造的機電一體化產品都具有智能化、程序化、信息化的特點,以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點,機電一體化產品的廣泛應用減輕了勞動強度,提高了生產力水平,創造了巨大的經濟和社會效益。然而,我國的機電一體化技術與發達國家相比差距還很大,其未來的發展趨勢是:

開發有自主知識產權的核心技術,研究具有自主知識產權的核心裝置;增加產品的通信功能,以適應綜合自動化的需要;開發以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等;機器人仍然是機電一體化技術今后研究的重點之一。

3.1 機電一體化技術的研究在煤礦生產中的重要意義3.1 提高勞動效率機電一體化產品的應用使過去落后的生產方式得到極大的改變,大量新型自動化電子設備的使用徹底轉變了煤礦的作業模式,明顯降低了工人的勞動強度,大幅提升了勞動生產率,極大地提高了勞動效率。

3.2 提高了勞動安全保障傳統的煤礦工作環境非常惡劣,在潮濕、充滿煤塵的環境中長時間、高負荷地工作嚴重影響到礦工的身體健康和生活質量,某些情況下還會危及到他們的人身安全。采用機電一體化設備進行煤炭的采掘、運輸、提升等,不僅可以使礦工從繁重的體力勞動中解脫出來,而且還能降低發生事故和危險的幾率,防止工傷和職業病的發生,保證了礦工的生命安全。

3.3 增加了經濟效益和礦工的勞動收入煤礦機電一體化技術的運用使得煤炭的產量大幅提高,增加了企業的經濟效益,同樣使礦工的勞動收入有所提高,改善礦工的生活質量。煤礦企業的快速發展帶動了其它相關行業的快速發展,對地方經濟的快速發展起到積極的推動作用。

4.1機電一體化技術在煤礦中的應用4.1 機電一體化技術在采煤機中的應用機電一體化技術在采煤機的一個典型應用就是電牽引采煤機。它具有許多液壓牽引采煤機不具備的優勢和特點:良好的牽引特性。在采煤機前進時它可以提供牽引力,在采煤機下滑時它還可以進行發電制動;可用于大傾角煤層。牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器,可用在40°～50°傾角的煤層,而不需要其它防滑裝置;運行可靠,使用壽命長。與液壓牽引不同是電牽引采煤機除電動機的電刷和整流子有磨損外,其它元件沒有磨損,因此運行可靠,使用壽命長,維修量小;反應靈敏,動態特性好;結構簡單、效率高。電牽引采煤機機械傳動結構輕便簡單,只做一次轉換電能轉換為機械能,轉換效率可高達99%,而液壓采煤機的電能轉換機械能的轉換效率只有65%～70%左右。

4.2 機電一體化技術在提升機中的應用目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備是礦井提升機,為全數字化交直流提升機。尤其是內裝式提升機,在結構上將滾筒和驅動合二為一,大大簡化了機械結構,充分體現了機械～電力電子～計算機～自動控制的綜合體。而全數字化提升機高度可靠,采用總線方式,使電器安裝大大簡化,此外,硬件配置簡單,互相兼容。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化提升機,其核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統,其性能先進、操作簡便、準確可靠。

4.3 機電一體化技術在帶式輸送機中的應用帶式輸送機是我國煤礦井下輸送系統的主要運輸設備,具有長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點。因此,近幾年來帶式輸送機已成為機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態分析和在線監控技術以及啟動延遲技術,我國帶式輸送機一般為3點驅動,對輸送機的單機長度和運量存在一定的限制。而且,輸送機的監控設備的功能、可靠性、靈敏度和壽命都與發達國家相比存在顯著的差距。

第8篇：機電一體化重點范文

【關鍵詞】 機電一體化技術 煤礦機械 應用

機電一體化技術為一種復合型技術，由信息技術、計算機控制技術、電子技術及機械技術結合而成；機電一體化的主功能以機械技術作為支撐，動力功能以電子技術與計算機控制技術作為支撐，機電一體化將軟件、電子設備以及機械裝置等以有機的方式結合在一起[1]。目前，此技術正朝集成化、智能化及綠色化的方向發展。將機電一體化技術運用于煤礦機械當中，能夠使煤礦生產實力得到有效提升，并可以為煤炭工業的優化奠定基礎。本文針對機電一體化技術在煤礦機械當中的應用問題進行了研究。

1 將機電一體化技術應用于煤礦機械當中的作用

第一，將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，能夠提高煤礦產業的生產效率。在運行煤礦機械時，引進機電一體化，將能夠改善煤礦機械生產產品的方式；尤其是將自動處理技術運用于機械當中，將能夠顯著提高生產效率。第二，能夠保障勞動及操作安全。如采用傳統方式來開采煤礦，其工作環境惡劣，安裝機械的環境也不佳；在經過長時間運作后，所用到的機械很有可能會發生安全方面的故障，對勞動安全造成不良影響[2]。但如果將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，將能夠使礦工工作的壓力及負擔得以減輕，并能夠有效減少發生事故的概率，從而保障了勞動安全。第三，能夠增加煤礦企業的效益及礦工收入。將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，將能夠大幅度提升煤炭產量，因而使企業效益得到增加，當企業效益增加之后，也能夠增加礦工收入；當煤礦企業獲得一定程度的發展之后，必然能夠為有關行業的發展起到帶動作用，從而有利于發展區域經濟。

2 機電一體化技術在煤礦機械當中的運用分析

2.1 采煤機當中的運用

目前機電一體化技術于采煤機械當中已經得到了較好的運用，其中，典型的運用為電牽引式采煤機。如果對液壓牽引式的采煤機械與電牽引式的采煤機械進行相互比較，可以發現，電牽引式的機械具有以下優點。第一，其牽引特性良好，能夠為機械提供前進牽引力，幫助其將移動時所遇到的阻力克服，還能夠在機械下滑的情況下，開始發電制動，并反饋電能。第二，如煤層出現了大傾角，則可以預防機械繼續下滑；因為電牽引式機械所設定的動力矩比額定轉矩更大，所以在煤層出現傾角時電牽引式機械可以有效防滑。第三，機械的穩定性較好，且具有較長的使用壽命。液壓牽引與電牽引有著很大的區別，電牽引式機械在運行的過程中，一般只會損傷到整流子及電刷，對于其他的元件則無明顯的磨損作用，因此可以保障可靠的工作，產生故障的幾率也較低，維修任務較輕。第四，反應較為靈敏，具有良好的動態特征。因為電控系統可以對各類參數進行調整，從而避免了超載運行的狀況。第五，結構較為簡單，但效率更高。因為電牽引式機械所具有的傳動結構較為簡單、其重量也較輕；將電能變為機械能的效率較高。在我國，電牽引式機械已于二十多年前就開始了開發研制，到目前該技術已逐步趨于成熟，推動了煤炭機械的技術革新。

2.2 提升機當中的運用

目前，自動化及一體化水平較高的煤礦機械設備為提升機，一些直流或交流式的提升機已經實現了全數字化，其中以內裝提升機最為典型。此類提升機將驅動與滾筒合為一體，從而簡化了機械本身的結構，并實現了自動控制、機械設備、計算機及電子技術的整合運用。當提升機實現數字化之后，其可靠程度得以大大增強；此外，將總線方式運用于其中，能夠使安裝電器的過程得以簡化；配置的硬件也較為簡單，且可以實現相互兼容。在第九個五年計劃當中，國產自動化及數字化提升機已經變成煤礦機械的首選。我國研制的提升機由雙CPU組成核心部分ASCS，能夠保證提升機具有準確可靠的性能。

2.3 支護設備當中的運用

在采煤工作當中，運用支護設備是必須的，目前廣泛運用的支護機械為液壓支架。將機電一體化技術運用于支護設備當中，可將液壓支架發展為電液控制；電液控制實現了液壓控制與計算機控制技術的有機整合，對支架進行優化，使之成為自動移架或雙向鄰架，以預防支架及頂板出現較強的沖擊載荷；電液控制還能夠自動對支架工作的情況進行檢測。

2.4 帶式輸送機當中的運用

用于輸送的煤礦機械應具有輸送量大、輸送距離遠、效率高及運行可靠的特點；因此，帶式傳輸機被廣泛運用于煤礦的運輸工作。近些年，煤礦機械的研究重點在于如何實現機電一體化技術與輸送機械的整合。在這一個方面，推廣應用CST裝置將是一個較好的完善方法。CST裝置是一種軟啟動及可控制的裝置，其實現了電子技術與機械技術的一體化，能夠為長距離運輸金屬礦及煤礦提供一種優良的皮帶運輸方式；CST裝置能夠在運輸慣性較大的荷載時，實現平滑起動，一臺CST裝置就能夠實現運輸機的驅動，也可將幾臺CST裝置用于運輸機械的驅動，因此，應用CST裝置能夠使長距離及大運量兩項驅動難題得到有效解決。

3 機電一體化技術在煤礦機械當中運用的未來趨勢分析

將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，對煤礦機械進行完善及改進，能夠實現煤礦機械的信息化控制、程序化控制及智能化控制，從而方便于操作。目前，我國煤礦機電的一體化運用已經取得了進步，但是如果同發達國家比較，我國目前的應用水平尚處于落后階段，還需要不斷深入研究。筆者認為在未來，運用的趨勢為加快研發核心裝置，增強煤礦機械產品在通信方面的能力，開發及應用能夠自動監測機械運行狀態及設備工況的微機系統，以及運用煤礦機器人。

4 結語

當今社會，電子技術、自動化控制技術及軟件技術等飛速發展，煤礦機械的智能化、自動化及數字化水平均得到了質的提升。將機電一體化技術應用于運輸、開采及挖掘煤礦的設備當中，將能夠使煤礦生產實力得到有效提升，從而為煤炭工業的優化提供必要條件。

參考文獻：

第9篇：機電一體化重點范文

【關鍵詞】機電一體化；煤礦生產；監測監控；礦井運輸；采煤機

1 機電一體化技術的概述

“機電一體化”（Mechatronics）是集機械、電子、計算機和信息技術等多種技術有機結合的一門交叉綜合技術。機電一體化是在機械的主功能、動力功能和控制功能上引進計算機和電子技術，將機械裝置和電子設備以及軟件等緊密結合起來，相互滲透，相互融合而形成的一門新興的綜合技術。它的本質不僅是單純地利用電子技術來簡化或替代機械，更重要的是將機械系統、微電子和計算機技術、信息技術組成了最佳系統。

機電一體化技術具有下述優勢：提高使用的安全性和可靠性、改善使用性能。機電一體化產品均具有自動監視、報警、診斷等功能，大大簡化了操作步驟并且簡單、方便；適用面廣、生產能力強、工作質量高。機電一體化產品的各種自動功能適用于不同的場合和領域，應變能力強，很大程度提高了控制和檢測的靈敏度和精度；具有復合功能、調整和維護方便。機電一體化產品具有復合技術和復合功能，它的它的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施，使工作恢復正常。

2 機電一體化技術的發展歷程和趨勢

總體說來，機電一體化技術經歷了四個發展階段：準備階段，計算機的出現標準著機電一體化技術的產生。上個世紀六十年代，日本首先提出這個名詞，但是限于當時的技術水平，該技術無法得到廣泛的推廣和應用；起步階段，信息技術，微電子技術的發展成熟和第四代電子產品的商品化是機電一體化這一設想變成了現實，在這一時期，機電一體化的影響不斷擴大，并取得了較大發展；發展時期，進入八十年代，機電一體化技術已為全世界學者所囑目，機電一體化技術和產品已像雨后春筍般出現；蓬勃發展時期，九十年代至今，各種新技術出現并取得突破性的發展，日新月異的變化使機電一體化技術和產品擴展到人們生活的各個領域。

我國制造的機電一體化產品都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點，機電一體化產品的廣泛應用減輕了勞動強度，提高了生產力水平，創造了巨大的經濟和社會效益。然而，我國的機電一體化技術與發達國家相比差距還很大，其未來的發展趨勢是：開發有自主知識產權的核心技術，研究具有自主知識產權的核心裝置；增加產品的通信功能，以適應綜合自動化的需要；開發以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等；機器人仍然是機電一體化技術今后研究的重點之一。

3 機電一體化技術在煤礦生產中的應用狀況

3.1 在煤礦帶式輸送機中的應用

帶式輸送機是我國煤礦井下輸送系統主要運輸設備，具有長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點。因此，近幾年來帶式輸送機已成為機電一體化技術的研究重點。由于煤炭產量的不斷提高，長距離、大運量、高帶速的帶式輸送機成為井下煤炭運輸的主要設備，且多為大功率、多電機驅動，通常需要中壓供電，因此對電機的驅動控制提出更高要求，主要有以下幾點：

（1）啟動電流要小，減少對電網的無功沖擊，減少對機械設備的強烈沖擊；

（2）電機的啟動力矩要大，可重載啟動；

（3）多電機驅動時的功率平衡及各電機的速度同步精度要高；

（4）起、制動過程要平穩，避免膠帶和滾筒之間的打滑；

（5）驅動控制方式有利于節能降耗；

（6）使用方便、維護成本低，系統的運營效益高。

采用調壓式軟啟動器、液力禍合器、CST可控軟啟動器中的任意一種啟動皮帶機，雖能解決或部分解決膠帶機軟啟、軟停問題，但實際使用中存在諸多問題，如調壓式軟啟動器受其控制原理的限制，重載時往往不能啟動、不具備調速功能；采用液力禍合器，電動機必須空載啟動，啟動電流大，對機械設備有沖擊、多驅動電機的功率平衡不好解決、傳動效率較低，調速范圍窄，低速時能量損耗大；CST通過調節油膜間距實現軟啟動，但沒有調速功能，不能實現過程控制，且油價昂貴，維護費用高等缺點。

可見，帶式輸送機運輸中還存在諸多問題，有關機電一體化在帶式輸送機中的應用問題，尚需進一步研究。

3.2 在礦井安全生產監測監控系統中的應用

礦井安全生產監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。我國監測監控技術應用較晚，，20世紀80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監控技術進行大規模的考察和引進工作，此舉大大促進了國內監控技術的發展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監控系統（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200），在部分煤礦中應用；在引進的同時，通過消化、吸收并結合我國煤礦的實際情況，研制出KJ2，KJ4等系統并通過了鑒定。20世紀90年代以來，緊跟世界監測監控系統的發展潮流，我國自行研制開發出了一批具有世界先進水平的監控系統，如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統等，它們的主要特點是：測控分站的智能化水平進一步提高；具有網絡連接功能；系統軟件采用了Windows操作系統。同時，在“以風定產，先抽后采，監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款指導下，規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。自此，大大小小的系統生產廠家如雨后春筍般的不斷出現，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會，且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產品質量和服務意識。經過多年的實踐表明，安全監測監控系統為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。

對我國現有煤礦監測監控系統及配套傳感器等設備的現場應用效果進行綜合評價，煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學研究總院撫順分院的KJF2000 和北京瑞賽公司的KJ4， KJ2000 等系統無論在軟硬件功能、穩定性和可靠性、專業技術服務能力、企業性質和生產規模等方面基本代表了我國煤礦監測監控系統的技術水平。

3.3 在采煤機上的應用

1970 年，我國自主設計制造裝配了第一套綜合機械化采煤工作面，并在大同礦務局進行試驗使用，一直試驗使用到80 年代后期，這項技術的使用標志著我國的煤礦綜合機械化采煤有了重大的突破性發展，推動了煤礦自動化的發展進程，同樣，采煤機也由液壓牽引開始轉向電牽引；液壓支架的控制系統也逐漸向計算機化發展，以計算機為核心，采用電液控制，移架自動化得以實現。另外，對工作面刮板運輸機也進行了微機監控裝置的配置， 實現計算機自動化控制。機電一體化技術在綜合機械化采煤中的應用，使設備動作趨于協調，且安全性、可靠性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業帶來了更高的經濟效益。

4 煤礦機械中機電一體化技術應用的意義

4.1 提高勞動效率

機電一體化產品的應用使過去落后的生產方式得到極大的改變，大量新型自動化電子設備的使用徹底轉變了煤礦的作業模式，明顯降低了工人的勞動強度，大幅提升了勞動生產率，極大地提高了勞動效率。

4.2 提高了礦山開采的經濟效益

機電一體化不僅是機械設備上的一次全新的進步，同時也給煤礦帶來了前所未有的進步，一方面采煤量有了很大程度的提高，其次，煤礦工人的勞動強度適當得到了減輕；再次，機電一體化在煤礦中的應用，降低了礦山的開采費用，使煤礦的經濟效益得到了增加，同時還帶動了相關產業的發展，在很大程度上推進了地方經濟的進步。

4.3 提高了安全的煤礦開采工作環境

煤礦工作本身就是一個高危險性的工種，每年煤礦的事故都會有所發生，煤礦的工作安全性時刻危及著人們的生命財產的安全，機電一體化技術在煤礦中的應用，在很大程度上降低了事故的發生率，不僅在一定程度上提高了工作效率，還在安全方面有了很大的保障。

參考文獻：