机电一体化系统概念设计的基本原理 谭江

机电一体化系统概念设计的基本原理谭江

发表时间：2018-09-25T10:59:53.860Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第12期作者：谭江

[导读] 机电一体化技术在人们的生活以及生产中都有着非常重要的地位，随着社会的飞速发展，更多先进的科学技术出现。

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摘要：现如今，随着社会的快速发展，各行各业也在不断的进步，在工程行业中，机电一体化技术在近几年发展飞速，并且逐渐的成为社会经济发展中的重要技术之一，对我国的社会经济的发展起着非常大的作用。机电一体化技术主要是机械行业的基础技术与电子技术方面科学合理的有效结合，涉及到的内容以及课程范围非常广泛，它是现代许多先进的科学技术的发展结晶。本文通过查阅并且结合近几年关于机电一体化系统概念设计方面的文献，对机电一体化系统的概念以及设计过程中的基本原理进行探索分析，同时就机电一体化系统的主要技术以及未来的发展前景进行讨论。

关键词：机电一体化；系统；概念设计；基本原理

1.前言

当今社会，机电一体化技术在人们的生活以及生产中都有着非常重要的地位，随着社会的飞速发展，更多先进的科学技术出现，例如计算机技术以及传感器控制技术等，而机电一体化系统将其融入到自身当中，使自身在生产技术、管理以及产品构成方面都有了很大的改进，例如在设备的工作效率、产品质量有很大的提升，同时因机电一体化技术的发展与改进，相关企业在资金以及人力资源方面的投入也在很大程度上有效的降低。

2.组成以及概念技术原理

机电一体化系统的主要组成部分是机械部分、传感器控制部分、信息处理部分、传动部分以及执行部分等，其中机械部分是最基础的，其设计主要可以从机身整体结构以及材料的选择等方面进行优化设计。传感器技术在整个机电一体化系统的设计中非常重要，传感器在设计时可以通过检测距离、灵敏度以及精度范围等方式，进一步提高系统的自动化功能。信息处理部分涉及到的主要是计算机网络技术，而且在信息采集、信息存储以及数据处理分析等方面，信息处理应用非常广泛，其中人工智能技术和神经网络技术都包含在信息处理部分当中。传动部分主要是指各种液压传动装置、电动装置以及气动装置等，传动系统对机电一体化系统的性能起着决定性的作用，机电一体化技术是原有的机电技术融入一些随着社会飞速发展而出现的先进的科学技术而成，例如计算机网络技术和传感器控制技术等，因此，机电一体化系统涉及到的专业方面的内容以及课程的方位比较广。与此同时，机电一体化系统的概念设计在整个系统设计中处于非常重要的地位，也是整个设计过程中非常重要的一个步骤，概念设计的好坏直接影响着产品的整体质量。机电一体化系统的概念设计包含许多方面的专业知识，要求设计人员了解生产某一类产品需要生产设备具备哪些机械功能以及如果合理的设计设备中的各个系统。这就要求相关的设计人员具备非常专业的理论知识，例如机械设计、传感器控制技术、电子设备以及控制系统方面的内容。同时，机电一体化系统概念设计的专业人员对整个设计过程了解的非常清楚，这样才可以设计出更好的系统。

当今社会，我国各行各业都处于发展的上升阶段，机电一体化行业更是如此，因此，机电一体化行业对其系统技术的设计方面必须非常严格，那么机电一体化系统的概念设计就显得相当重要。相关的专业设计人员在进行机电一体化系统的概念设计时，一定要按照国家以及行业内的规章制度进行，同时，这些部门更要有一套自己的管理体系，严格管理监督机电一体化技术的研发以及产品的生产，使得设计出的机电一体化系统在各个方面的性能更好。

3.核心技术

机电一体化技术主要是机械行业的基础技术与电子技术方面科学合理的有效结合，涉及到的内容以及课程范围比较广，它是现代许多先进的科学技术的发展结晶。机电一体化系统概念设计技术涉及到许多方面，接下来，我们就其机械技术、计算机网络技术、自动控制技术、控制系统技术、传动技术以及传感器技术等方面的技术进行讨论。

首先，不论是传统的机电技术，还是现在的机电一体化技术，机械技术都是最基础的技术，机械技术的设计主要可以从减少设备重量、合理的布置空间、优化其结构性能以及运用新型材料方面改进，这种改进方式可以使机械技术与现代机电一体化技术的发展相匹配。现如今，在人们的生活中，几乎每一个地方都有计算机网络技术出现，并且在机电一体化行业中也应用的非常多，计算机技术主要应用于信息采集、信息存储以及数据处理分析等发面，其中人工智能也包含在这种技术当中。其次，自动控制技术是现代工业的主要发展方向之一，自动控制技术包含的范围非常广，设计人员必须在丰富的控制理论知识的指导下，对自动控制系统进行设计、仿真、制造以及最后的调试工作。在自动控制技术中，传感器控制技术处于关键地位，传感器通过检测控制其距离、灵敏度以及精度范围等，通过应用这种技术能够进一步提高设备的自动化。最后，传动技术在整个机电一体化设备系统中处于核心地位，传动系统主要是指各种液压传动装置、电动装置以及气动装置等，对机电一体化系统的性能起着决定性的作用，对产品的均匀稳定输出也有着非常重要的影响。

4.发展方向

机电一体化技术对社会的发展起着非常大的影响，在社会发展的同时，机电一体化系统与时俱进的融入了现代先进的科学技术，例如计算机网络技术、自动控制技术以及传感器控制技术等，这些技术的融合为机电一体化系统未来的发展确定了智能化、系统化以及绿色化的方向，并且奠定了非常重要的基础。与此同时，机电一体化系统的概念设计也将从这几个方面进行讨论。

智能化几乎是现代所有工业设备的发展方向，近些年来，传感器、处理器以及传感器系统的优化设计是行业专业人士研究的一项重要课题，这些课题的研究成果有力的促进这机电一体化技术的向智能化发展，并且对机电一体化系统的概念设计起着引导作用，与此同时，随着经济社会的不断发展，人们的生活条件以及工作环境有了很大的改善，与此同时，人们对生活环境舒适度的要求更加重视，我国也提倡绿色环保以及生态资源的可持续发展。因此，在机电一体化系统的概念设计中“绿色产品”的概念被人们提出，所谓的绿色产品主要是指在产品设计制造、使用消费过程中，不会产生有害物质危害环境。因此，机电一体化设备的发展方向必须绿色化，这样可以有效的保护环境，为人们提供生活必需品的同时，保护生态环境。除了绿色化方面，机电一体化产品的设计方面为了应对各种突发事件，必须给操作人员预留出足够大的操作空间，因此，在机电一体化系统的概念设计中，子系统的设计就显得非常重要，它们既要互不影响却又能同时服务于总系统。而且总系统必须要做到对子系统收集到的信息整合处理等。这样一来，机电一体化设备其中一个子系统故障时便不会对其他系