電氣工程機電一體化精選(九篇)
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第1篇：電氣工程機電一體化范文
關鍵詞：電氣工程及其自動化；發展；問題；建議
中圖分類號： F407.6文獻標識碼： A
前言
邁入21 世紀以來，我國各方面事業都得到了很大的提高與發展，尤其是經濟建設方面更是獲得了長足的進步。這其中的電氣工程技術經歷了從電磁學理論的建立到新技術革命時期電氣工程技術學科的形成這樣一個形成與發展的過程。本文先概述一下電氣工程及其自動化的發展歷史，再對實際操作過程中的問題進行分析，針對電氣工程及其自動化的發展和建設中的問題提出合理化的建議。旨在促進今后我國的電氣工程及其自動化的建設，使我國的電氣工程及其自動化實現跨越式的發展。
1 概述電氣工程及其自動化的發展歷史
電氣工程（Electrical Engineering）是現代工業發展的關鍵領域，隨著科技的不斷更新和發展，電氣工程及其自動化的技術平臺逐漸形成了獨立的系統。電氣工程技術經歷了從電磁學理論的建立到新技術革命時期電氣工程技術學科的形成這樣一個形成與發展的過程。這種系統正逐漸邁向快捷，方便的方向發展。它為我國的工業發展節約了成本，提高了效率。而且，電氣工程還逐漸涉足商業領域，為商業間的交流與傳輸提供越來越多的滿足。我國作為工業為主導的社會，只有大力發展工業才能促進我國經濟的飛速發展。所以，只有電氣工程及其自動化在社會發展的地位中占有一席之地，才能促進電氣工程及其自動化的長足發展，立足世界。
2 電氣工程及其自動化的發展中的問題
邁入21 世紀以來，電氣工程及其自動化的技術取得了突飛猛進的發展。但在電氣工程及其自動化的發展與建設中還存在一些客觀影響因素，這些因素在一定程度上阻礙了電氣工程及其自動化的發展。想要促進我國的電氣工程及其自動化實現跨越式的發展，就要解決以下幾項問題：
2.1 企業實際需求不同，抬升了成本
目前我國的電氣工程及其自動化技術還處在一個綜合的領域里，獨立性還有待完善。所以，在實際的運用過程中，工作人員只能結合目前的技術成果，再運用自己的實踐經驗，得出設計成果。從而有的環節無形中增加了經濟成本，最終工程總的經濟投入也就增加了。而且，目前的企業在電氣工程及其自動化的技術上都是因企業而宜，不同的企業，電氣工程及其自動化的技術水平也不一樣。
2.2 電氣工程及其自動化實施過程中工作效率有待提高
電氣工程及其自動化實施過程中，效率的高低影響著整個工程的的完成效果。在當今飛速發展的社會里，工作效率甚至決定著一切。所以，電氣工程及其自動化技術更要緊跟效率的步伐。目前的企業在電氣工程及其自動化的技術上都是因企業而宜，不同的企業，電氣工程及其自動化的技術水平也不一樣。要想在這些企業中脫穎而出，效率的提高可見顯得十分重要。那個企業在最短的時間里設計出更讓人操作簡便，更讓人明白的設計，在離成功的大門前就會勝出一籌。哪個企業效率低下注定就是失敗的。這個時候，企業的技術人員的技術水品就得到了檢測。
2.3 電氣工程及其自動化實施過程中數據傳輸安全性問題
電氣工程及其自動化起初在工業中形成，并得到了發展與建設。目前，電氣工程及其自動化逐漸蔓延到商業領域，商業領域的發展過程中，數據信息的傳輸安全性是很重要的一步。由于目前，企業之間的信息交流過程中，各企業使用的信息傳遞產品各不相同，參差不齊。這給數據之間的傳輸和通信造成了一定的困難，從而增加了電氣工程及其自動化的運營成本。所以，在今后的電氣工程及其
自動化的發展與建設中，一定要注意這一點。
3 電氣工程及其自動化發展的合理化建議
電氣工程及其自動化是工業發展的有力助手，它的的發展能為工業，甚至社會經濟的發展帶來源源不斷的動力。雖然，目前的電氣工程及其自動化的發展與建設存在著這樣或那樣的問題，但總的前進趨勢是不可逆轉的。只要把問題慢慢解決，逐漸的去改善，不久的將來，我國的電氣工程及其自動化一定會在世界上立足。針對以上問題，我提出幾點建議：
3.1 建立電氣工程及其自動化的統一獨立的平臺
目前的企業在電氣工程及其自動化的技術上都是因企業而宜，不同的企業，電氣工程及其自動化的技術水平也不一樣。這樣一來增加了企業的經濟成本，二來不利于企業的長足發展。所以，企業的技術人員一定要突破技術環境的難關，有步驟，有計劃的去設計電氣工程及其自動化的方案。首先，在設計前，專業的技術人員對要設計的行業及用戶的特點進行研究，從而，確定開發目標。然后，確定設計方案，方案要涉及到實施，運行，維護等每一步驟的完成，同時，運行成本和運行時間也要提前預算好，一定要控制在企業運行的范圍內。此外，還要注意商業項目運行的特點以及終端客戶的不同需求，最后做到建立電氣工程及其自動化的統一獨立的平臺，從而減少企業的運行成本。
3.2 建立電氣工程及其自動化的通用網絡系統
建立電氣工程及其自動化的通用網絡系統可以優化資源配置，使商業之間的信息交流得到準確性和安全性的保證。一個企業包括設備控制，技術監管，企業管理等許多步驟，要想使這些步驟得到資源的合理化配置，就要使這些系統通過網絡聯系起來。通過建立電氣工程及其自動化的通用網絡系統，使各個系統之間的數據得到高效，快捷的交換，促使整個企業的優化發展。
3.3 建立電氣工程及其自動化的數據標準對接
只有電氣工程及其自動化的數據能夠實現信息的標準化對接，電氣工程及其自動化的系統傳遞信息才會更安全，更高效。所以，在目前的電氣工程及其自動化的發展過程中，一定要實現程序接口的完美對接，從而減少開發工程的時間和費用。
4 結束語
電氣工程及其自動化是現代工業發展的關鍵領域，隨著科技的不斷更新和發展，電氣工程及其自動化的技術平臺逐漸形成。本文先概述一下電氣工程及其自動化的發展歷史，再對實際操作過程中的問題進行分析，針對電氣工程及其自動化的發展和建設中的問題提出合理化的建議。我相信相信隨著經濟的發展和社會的不斷進步，在科技領域突飛猛進的今天，電氣工程及其自動化一定會構建出一個完善的，獨立的系統，成為我國社會主義現代工業化社會構建的助手，實現電氣工程及其自動化跨越式的發展。
參考文獻
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[2]李娜娜.電氣工程及其自動化的建設與發展的若干思考[J].電氣自動化，2010.
[3]王君鵬.電氣工程自動化系統控制方式的研究[M].科學出版社，2010.]
第2篇：電氣工程機電一體化范文
關鍵詞：汽修高級工；變速器總成大修；教學策劃；一體化
中圖分類號：g712文獻標識碼：a文章編號：1672-5727（2014）07-0131-03
汽車維修一體化課程共有中級工5門課程，高級工5門課程。高級工5門課程如表1所示。5門課程開設的先后順序可以調整。
“變速器總成大修”共有兩個學習任務，分別是“伊蘭特轎車手動變速器換擋困難故障診斷與排除”和“索納塔自動變速器打滑故障診斷與排除”。筆者在講授“伊蘭特轎車手動變速器換擋困難故障診斷與排除”這一學習任務時，發現在教學活動策劃、教學實施中，由于實訓場地、車輛數量及教師等原因，無法按照預計的6組學生實施教學，因此，課程設計根據現場情況進行了優化。
課程實施過程分析
（一）學情的分析
筆者所授課的班級是汽修g1203班，該班共42人，為本校中級工直升高級工班。在教學過程中，該班共分6組，每組7人。各組中組長的能力均較強，各組水平較平均，但每個組均有2名左右學生學習熱情較差，之前的學習效果也較差。學生在中級工學習時，已經學習了如表2所示的5門課程。
（二）教學設計分析
本任務的實施，是按照六步法的設計思想設計教學過程的。如下頁魚骨圖1所示，教學過程按照任務分析及檢查——制定大修方案——實施大修——竣工檢驗——總結拓展的過程展開。
（三）教學難點分析
由于本項目在實施時，需要將變速器從車上拆下，在舉升車輛、拆卸變速器支架等環節上安全要求較高、操作難度較大，因此教師必須對每組操作情況進行監控，以保證安全。另外，由于本項目實施過程較長，如果占用車輛過多，就會影響其他班級實習用車，因此該項目實施時，常安排3輛車進行變速器總成大修的實施。這樣的安排就會有部分學生無事可做，造成教學現場比較混亂。因此，如何安排全部6個組的實習是個難點。
在總結拓展階段，要求學生撰寫總結報告。通常的做法是教師利用1～2節課時間監督學生撰寫報告。但從實施效果看，由于學生的文字水平較差，學生在課堂上無法專注撰寫總結報告，往往達不到預期教學效果。因此，如何指導學生設計撰寫總結報告也是一個教學難點，同時也是學生能力提升的關鍵點。
課程實施的難點處理
（一）分組教學的難點處理
由于設備無法滿足6組學生同時做變速器大修工作，實際上課時僅安排3輛車進行操作，因此筆者在教學過程中選擇變速器拆裝過程中應做的操作，由一位實習指導教師安排實訓。
1.實訓內容的選擇。學生在中級工學習時已經進行了“底盤簡單故障維修”學習，因此，本次手動變速器大修涉及的離合器油更換、變速器油更換均已在中級工學習期間學過。考慮到中級工的學習已經距本次課有近一年時間，因此，選擇相關內容比較適宜該班學生。
2.課程中的細節組織。由于擔心學生操作時對原來學習的內容不熟悉，因此，對學生安排了簡單的考核。考核包含3個題目（見圖2），總時間15分鐘。考核的結果是，25%的學生能完成第1題，10%的學生能完成第2題，僅有1名學生完成了第三題，可以看出學生之前的知識掌握不是很牢固。在教學過程中，教師安排學生查找現代、大眾4s店更換離合器油和變速器油的費用和工時，查找后更提升了學生對本項目的興趣。
在“變速器總成大修”中，從車上拆下變速器到重新裝復需要8課時，因此在安排“離合器油、變速器油更換”項目時，也要同時安排8課時，以保證組與組之間進行互換。由于本項目操作難度不大，主要考查學生的規范和操作時間，因此要求學生首先按照維修手冊將規范的步驟進行整理，然后每人都進行一遍操作。此部分時間約占4課時。之后，教師安排學生進行操作考試，要求學生在20分鐘之內按照企業工作要求和檢驗標準完成兩個油液的更換，由教師進行考核，組長記錄每個人的操作時間，同時組內其他學生也根據維修手冊操作步驟及規范，對
操作人員進行打分。整個實訓現場由一位實習指導教師組織，90%的學生均能參與到教學活動中。圖3為考核結果圖。
從考核結果看，學生基本能按照操作規范和時間要求完成操作，而且在考核過程中態度認真，有的甚至為延長幾秒鐘去跟組長爭取，極大地提升了學生的學習積極性。
（二）總結拓展階段的難點處理
總結拓展階段的總結報告撰寫，采用了兩種方式，一是讓學生進行本次任務的總結，時間在1課時左右，二是讓學生分組，另給學生途勝轎車、索納塔v6轎車、奧迪轎車，分別用20分鐘時間查看車輛，再用70分鐘時間借助網絡、維修手冊、圖書館資料等，總結不同車型變速器大修的工藝流程和技術難點，這樣的安排能使學生學會舉一反三，學會利用各種資源學習修車技術。
總結
（一）合理安排教學內容
實際教學條件不能滿足所有師生的設備、場地需要，特別是遇到“發動機大修”、“變速器大修”等項目時，不可能滿足所有學生組的操作需要。因此，就需要教師根據教學項目，設計相關的教學內容，絕不能簡單地安排3個組操作、3個組完成工作頁，而要明確每個組的學習內容和學習時間，這樣的教學現場也才能比較容易控制。
（二）在教學過程中，多利用競賽、展示等手段
原來在該班中有約10名學生學習積極性較差，學習成績也不好。但在此次教學中，在“兩油更換”期間，其中的8名學生均在20分鐘內完成了工作，且操作過程符合規范要求，其他幾名學生也能在教師指導下在25分鐘內完成工作。這正是因為引入了競爭機制。我們將所有學生的完成時間進行排名，同時計算各組人均操作時間并進行組間排名，這樣可促使每名學生都認真完成工作，技術好、操作能力強的學生自覺去幫助那些學習能力較差的同學，使得學生的平均水平得到了提升。
（三）總結拓展是點睛之筆
汽車的種類有幾千種，但核心的部件基本相同。學生不可能在校內學到所有車型的維修操作技能。總結拓展階段的核心就是教會學生一種方法，通過學會修一種車，達到會修一類車。因此，此教學過程的設計要能更多地發揮學生的主動性，要充分利用圖書館、網絡等資源進行教學設計和組織。
總之，通過這個教學項目的實踐，我在教學內容設計、教學過程設計中積累了新的方法，希望能對同行教師有借鑒意義。
參考文獻：
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第3篇：電氣工程機電一體化范文
關鍵詞：電氣工程；自動化；意義；發展難題；解決措施
1電氣工程及自動化的發展過程
電氣工程及其自動化作為我國近代工業發展的促進劑，是伴隨著我國工業的發展而不斷發展的。在改革開放以后，中國大力發展工業，以求獲得快速的經濟發展，提高國民的生活水平，在不斷發展前進的過程中，電氣工程及其自動化經歷過三個主要的發展階段，其內容如下：（1）第一階段：隨著機械工程和物理學的發展，科學工作者便考慮到將二者結合起來，尋求一種能夠為電器制造也服務的科學，于是便誕生了電氣工程。（2）第二階段：隨著微波和無線通訊技術的興起和發展，科學工作者又將這一學科的優勢有機結合到電氣工程上面，通過微波和無線通訊技術對機械的控制，來使機器完成生產工作并滿足生產要求，這便將電氣工程及其自動化帶進了機電一體化的時代。（3）第三階段：隨著計算機和信息技術的發展和應用，它的優勢也被利用到電氣工程及其自動化中來，于是便出現了通過計算機編程并遠程控制機器完成生產工作的新一代機電一體化工業生產流程。
2電氣工程及自動化的發展意義
電氣工程及其自動化的發展過程是一個不斷吸納并融合全球最新科技的過程，電氣工程及其自動化的可以應用到各行各業，無論是一個斷路器的設計，還是整架航空航天器的研究，都少不了電氣工程及其自動化的身影。電氣工程及其自動化的發展，使得機械制造業的生產車間空間得到節省，也減少了車間內人力物力的配置，很多機械產品的加工不再需要工人來動用原始的手工勞動，而可以通過電腦終端的直接控制，這樣，一個會控制電腦終端程序的工人便抵得上好幾個人力工，實現了人力資源的有效節約。機電一體化的運用更是可以使生產車間完成流水線的全部生產任務，包括生產零件，組裝，包裝，流動，檢測等整個制造流程，極大地提高了生產效率。
3電氣工程及自動化的發展難題
盡管電氣工程及其自動化的發展隨著工業的發展一起很迅速，但是到了新的發展階段以來，電氣工程及其自動化的發展也遇到了很多難以克服的困難：
（1）電氣工程應用的能耗問題。所謂的能耗問題是指來源于電氣工程設施的建造和安裝所造成的能量損耗，當然，要想實現機電一體化控制，建造和安裝布置控制設備是必需的，因而這部分能源消耗是無法避免的，為了降低成本，便只能從降低能耗方面著手；在電氣工程及其自動化系統的建造和安裝過程中，需要考慮到光照和溫度調節方面的問題，同時也還要考慮到系統耗電與廠用耗電的關系，電網的布置等問題，在諸多環節的能耗問題實在值得關注。
（2）電氣工程應用的質量管理問題。在實際操作中中，有很多工廠為了完成機電一體化控制，但又考慮到成本的節約，放低了對電氣工程及其自動化系統的施工質量要求，使得建造標準低于國家規范，這樣做會導致低了機電一體化系統所生產的產品質量降低，更可能使得整個系統運行故障頻出，發生災難性的事故。
（3）數據傳輸的不方便問題。電氣工程及其自動化的控制系統主要是應用計算機對于所編應用程序的控制，但是從目前的發展狀況來看，電氣工程及其自動化仍然處在一個多學科的綜合體的尷尬狀態，還沒有脫離出來成為一個獨立的學科，因而很多應用編程及其有效接收設備并沒有國家標準來統一，在商業化的運行中，廠家只能購買某生產商的一中機型來進行控制運用，而不能完成不通機型之間的信息傳遞，這對商業化的運行和發展造成一定的阻礙。
（4）電力控制系統的完善效率對工程進度的制約問題。電氣工程及其自動化系統是一種控制系統，用來對機械系統進行控制，然而要想完成整個系統的運行，便得結合實際的機械操作流程編寫相應的程序通過計算機控制來實現。因此對于同一工程，由于編寫程序不通，電氣工程及其自動化控制的效率就會有所高低，這也會進一步影響工業生產的效率，從而影響到經濟的發展速度。
4提高電氣工程及自動化的方式
電氣工程及其自動化主要分為兩個部分，一是電氣工程，另一便是自動化控制；因此提高電氣工程及其自動化便要從兩方面著手，通過實現電氣工程和自動化控制的有機的、高效的結合來更快更好地發展電氣工程及其自動化。
（1）從電氣工程方面：從上文問題分析可知，電氣工程主要存在的問題是能源消耗問題和施工質量管理問題。解決這類問題有效的措施便是企業和政府一起協商制定嚴格規范的電氣工程施工管理標準，并且一切有關電氣工程的施工要嚴格按照該標準執行，違者必究；施工單位在實際施工的過程中，不要照搬一般的施工流程，而要根據實際的施工地點的環境、地理位置等因素，綜合考慮擬定合適的施工方案后再施工。并且施工過程中嚴禁偷工減料、以次充好，要嚴格按照標準選擇適應的材料，施工完成后要有專門的系統管理和維護人員對系統進行監控檢修。
（2）從自動化控制方面：自動化控制的問題主要是數據傳輸接口不統一，控制程序控制效率有高低。為了解決這個難題，企業的程序設計人員應不斷優化反饋設計，完成精簡有效的高質量程序編寫；然后將最優質的程序在企業內或者行內推廣，從而使整個企業或者行業的自動化控制水平提高，要想設計出優質的程序，設計者需要考慮客戶的需求和工程的運行流程，通過精簡和優化來提高程序的執行效率。另外，政府也應該在行業內制定相應的通用的程序接口，能夠讓優秀的程序設計在整個行業內流通，從而帶動整個行業的信息傳遞和競爭提高。
參考文獻：
[1]侯曉燕.電氣工程及自動化工作原理[M].科技出版社,2009.
[2]李娜娜.電氣工程及自動化的建設與發展的若干思考[J].電氣自動化,2011.
第4篇：電氣工程機電一體化范文
【關鍵詞】 機電一體化技術礦山機械煤礦計算機技術自動化技術應用
1 引言
隨著迅速發展的微傳感器技術、電子技術、自動化技術、軟件技術和計算機技術,在功能和性能方面智能化、數字化、自動化的煤礦機械產品逐步實現質的改變。機電一體化技術顯示了強大的生命力并且順應了科學技術發展的規律,經過長期實踐,在礦生產中安全監控系統得到了很好的應用,發揮了重要的作用在采煤安全方面。機電一體化技術在我國礦山機械行業中對開發新產品和改造舊設備方面做出了巨大的貢獻。
2 在煤礦開采中機電一體化技術的應用
在我國煤礦安全生產監控系統發展比較晚,它是充分表現了煤礦機電一體化的技術。例如KJ95、KJ90系統就是由煤炭科學總院開發研制的,進一步提升了監控智能水平。經過長期實踐,在礦生產中安全監控系統得到了很好的應用,發揮了重要的作用在采煤安全方面。
2.1 在采煤機方面機電一體化技術的應用
研制成功的電牽引采煤機是應用機電一體化技術的很好例子,它具有更強的牽引力,并且不同于傳統液壓牽引采煤機,具體特點如下:牽引特性良好,夠進行發電制動在采煤機下滑時,電能被反饋向電網,能源得到了有效的節約,也夠提供牽引力在采煤機前進時,使其移動中克服;在大傾角可以進行牽引,停機時防止機器下滑的制動器裝置在牽引電動機軸端,電牽引采煤機不需要其他防滑裝置,可用在可用在40°～50°傾角的煤層,這是因為相對于電動機額定轉矩,它的設計制動力矩為其1.6～2.0倍;較長的使用壽命,可靠的運行,不同于液壓牽引,電牽引的元件一半不會出現磨損,除了電動機的整流子和電刷在電牽引會有磨損以外,所以,維護工作量小,壽命長,故障少,工作可靠;動態特性好,反應靈敏,超載運行在采煤機得以避免,這是因為各種參數在電控系統中能夠被即時的調整;高效率、簡單的結構,重量輕、尺寸小、結構簡單這些機械轉動的特點是電牽引采煤機特有的,只經過一次轉換電能就能夠轉換為機械能,效率為99%,而這個效率只有65%-70%左右在液壓采煤機中。因為它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的,所以電牽引采煤機,而不需要其它防滑裝置。
2.2 應用在帶式傳送方面
使用大型綜采設備,帶式傳送機得到了很好的發展。在研究長間隔、大功率帶式輸送機的樞紐技術以及新產品方面有了很大的提高,如工作面順槽可伸縮帶式輸送機具有高產高效性,而且成功研制成了以PLC為核心和制動裝置以及多種軟啟動的可編程電控裝置,行星齒輪減速器和調速型液力耦合器被應用于驅動系統中。多種類型的帶式輸送機在我國已經自行生產制造出來。
3 在礦山機械中機電一體化技術的應用
3.1 在礦井提升機中的應用
礦山大型設備中全數字化、交、直流提升機、機電一體化在礦井提升機中得到了較好的實現。其中將驅動和滾筒從結構上由內裝式提升機合為一個整體,機械結構得到了很大程度的簡化,充分體現了綜合體的計算機-電力電子-機械。全數字提升機具有高度可靠的性,擁有自診斷功能、完整的診斷舉措措施、可重復性故障尋址,并且通訊功能具有快速和簡樸的特點;電氣安裝在很大程度上得到了簡化,這是因為總線方式被應用于其中;零備件少,簡樸的硬件配置,互相兼容;能夠很便利的改變瞬間加速度、實現軟件控制和軟啟動。各煤礦提升機的首選機型是直流提升機,該機型具有全數字化,在我國雙CPU構成的計算機系統成為該機型的核心部件ASCS。在我國采用S7和SIMADYND研制而成研制成的交流提升機是由交-交變頻器供電。計算機技術使提升機中安全保護系統更為完善,主要特點有:在其中兩臺計算機裝置被應用,獨立的數據處理、傳感和監測裝置存在于每臺設備中,并且兩者同步工作,互為備用,互相監測,提升行程采用對容器位置間接監測和直接監測相結合的方式,行程自動控制通過兩者校正和比較得以實現。對驅動和電源回路、制動回路、安全回路由算機進行實時檢測,故障記憶得以實現,提升機的安全性能得到了極大地提高。
3.2 在支護設備中的應用
在采煤工作面中液壓支架被作為支架設備,并且煤礦綜合機械化目前發展的方向是電液控制,有機的結合液壓控制和計算機技術,成組自動移架或定壓雙向鄰架得以實現,支架的工作狀態在電液控制裝置中可以被檢測出來,并且防止支架和頂板受到沖擊負載。高壓液體裝置由乳化液泵站提供給液壓支護設備,其供液能力要求具有大流量和高壓性,液壓支護設備的用液量能夠根據工工作面自動調節供液量。在我國該系統能夠自動配液,自動控制高低液位,對乳化液濃度實行在線檢測。在設定值范圍內濃度達不到時,定時自動反沖洗,擁有遠距離傳輸功能,對實際用液量能夠實時監控。對乳化液油位、液位、自動配液、流量計量狀態功能通過液晶顯示器進行實時顯示。
4 結語
綜上所述,在礦山機械中應用機電一體化是一種新興的綜合技術,融合信息技術、機械工程、計算機技術、電氣工程等為一體,在傳統機械工程中滲透微電子技術而形成的。機電一體化技術顯示了強大的生命力并且順應了科學技術發展的規律,經過長期實踐,在礦生產中安全監控系統得到了很好的應用,發揮了重要的作用在采煤安全方面。
參考文獻:
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第5篇：電氣工程機電一體化范文
Abstract: This paper introduces the basic overview of mechatronics technology and development background, and describes the mechatronics design approaches and key elements.
關鍵詞:機電一體化;傳感器;發展趨勢
Key words: mechatronics;sensor;development trend
中圖分類號:TH122 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)11-0084-03
0 引言
現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
1機電一體化認識
日本在1971年提出一個新的英文集成名詞“Mechatronics”詞首Mecha取自Mechanics(機械學),詞尾tronics取自Electronics(電子學)。我國經常譯為機電一體化或機械電子學。在1981年德國工程師協會,德國電氣工程技術人員協會共同組成的精密工程技術專家組提出的“關于大學精密工程技術專業的建議書”中,把精密工程技術定義為光-機-電一體化的綜合技術。它包括機械(含液壓,氣動及微機械),電工與電子,光學等技術及其組合,其核心為精密工程技術。在當前“信息爆炸”的形式下,相對于專門型人才來說,市場對復合型人才的需求更加迫切。在中國,我們認為機械發展新階段是機電一體化階段。機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不但發展,還將被賦予新的內容,基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,根據系統功能目標和優化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術。因此,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是,機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術有純技術發展到機械電氣化,仍屬傳統機械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
2機電一體化的設計過程
機電一體化的機械動力部分由一般電動機演變為控制電動機,里程碑式地引入了電子和計算機等先進技術,代替人完成機器的檢測與控制等工作。在知識經濟中體現了制造業高科技化,促進了高科技產業和知識經濟的發展。它是一種用于機電產品最優設計的方法學。它包括4個基本學科:電氣、機械、計算機科學和信息技術。如圖1所示。
機電一體化系統和多學科系統之間的區別不在于它們的組成要素,而在于這些組成要素設計的次序。一直以來,多學科系統設計使用一種按學科順序設計的方法。比如,機電系統的設計一般通過以機械設計開始的三個步驟完成。當機械設計完成后,設計電源和微電子系統,接著是控制算法的設計及其實施。按學科順序設計的方法的最大缺點是對整個過程中各個點的固定設計導致新的限制,這種限制源于對這些點的設計,而且會傳遞到下一個學科點的設計。使用并行方法進行預先設計可以使產品更具協同性。它補充了信息系統以指導設計,這種指導貫穿于設計的各個階段,而不只是預先設計階段,從而使之更加綜合。在將機械,電氣及計算機系統和信息系統進行集成以設計制造產品和過程時,需要進行協同。最終產品的功能應大于其各部分功能之和。如果沒有協同組合的話,機電一體化產品具有的性能特征是很難實現的,機電一體化的關鍵要素如圖2。
機電一體化系統是在物理系統中使用信息系統的結果。物理系統包括機械系統,計算機系統,執行器,傳感器和實時接口。機電一體化系統不只是機電系統,而且還是一個控制系統。傳感器和執行器用來把能量從動力大的一邊(通常是機械的一邊),轉換到動力小的一邊(通常是電氣和計算機的一邊)。上圖中的機械系統不僅包括機械零部件,還可能包括流體,氣動,熱,聲,化學及其它學科。傳感技術已經出現了新的發展以適應對特殊監測應用解決方案不斷增長的需要。
2.1 機電一體化中的集成設計問題由于機電一體化方法內在的并行性,或同時性工程,所以樣機試制階段的建模與仿真很重要。因為模型來自于各學科的綜合應用。所以應用一種可視化的編程軟件是很重要的。這樣就涉及到了框圖,流程圖,狀態轉換圖和波特圖。機電一體化是一種設計哲學,其產品或設備有一個重要的特點就是它們內部的智能,這是將執行器,傳感器,控制系統和計算機組合設計實現的。系統的集成是通過硬件(部件)和軟件(信息處理)的聯合實現的。硬件集成是將機電一體化系統看成一個整體系統來設計的,將傳感器,執行器和微處理器融入到機械系統中,軟件集成主要基于高級控制功能在設計時應首先分析客戶要求以及系統集成的技術環境。在制作時應考慮了解客戶,市場分析,優化性能,生命周期性能,質量,可靠性和銷售。
2.2 機電一體化關鍵要素①信息系統:信息系統包括信息傳輸的所有方面,從信號處理到控制系統到分析技術。信息系統結合了以下四種學科:通訊系統,信號處理,控制系統和數值計算方法。在機電一體化應用中,我們最關心的是建模,仿真,自動控制和用于優化的數字方法。②自動控制:控制系統工程學是在19世紀晚期產生的學科,認為在低階系統(三階或三階以下)系統的穩定性依賴于特征方程的根和勞思(Routh)判據,這是一個很好的判斷系統穩定性的分析工具。③最優化: 就是先確認最優軌跡,最優軌跡是根據系統的要求即約束條件確定的,然后設計控制系統,在設計控制系統的時候應使系統的各參數最終滿足控制要求,使誤差最小化,或者說使目標函數的擾動最小化,可用最優化過程反復迭代公式(Pk+1=Pk+τ?S k)這里k是迭代次數,S k是P空間內的探索方向,τ是該方向上的探索步長空間內的探索步長,當P值不能再改進時這個過程結束,此時為最優化。④機械系統:機械系統考慮力作用下物體的特性。這樣的系統按其性質可分為剛性的,可變形的和可流動的。大多數機電一體化系統應用的剛體系統,都依賴于物理學中的基本定律。⑤電氣系統:電氣系統由兩個分支組成:電源系統和通訊系統。通訊系統以低能量的電信號形式在各點之間傳輸信息。諸如信息存儲,處理和交換是通信系統的常見組成部分。電氣工程的這個領域也稱電子學。另一方面,電源系統用來在各點之間有效的傳遞大量的電能,而不是信息,例如:發電機是把機械能轉化為電能,而電動機是把電能轉化為機械能。
3傳感器和變換器
儀器儀表在現代科技領域中起著關鍵的作用。傳感器是與儀器儀表緊密相關的機電一體化系統中一個非常重要的組件,其作用是為特定工業過程提供收集不同信息的機制。傳感器廣泛應用于過程檢測以及工況評價方面,為用計算機系統對制造作業作較高級的監控提供便利,可應用于過程前,過程中及過程后。有時,傳感器可以將一種物理現象轉化為決策分析的可用信號。智能系統用傳感器來監測由環境變化影響的特定場合,然后通過校正動作對其控制。
實際上在所有的應用中,傳感器是將各種現實世界的數據轉化為電信號,因此可定義為:傳感器是一種把被測物理量轉換成輸出信號的裝置。因此傳感器也可以稱為變換器,應用范圍廣泛,甚至可以用于分辨那些人類感官無法覺察到的環境變化。它們作為一次元件,連續的將變化著的信息轉變成另一種形式,也就是說,傳感裝置檢測被測量,并將其轉換成系統可接受形式的信號,通常為電信號。整個系統的最大準確度由傳感器的靈敏度和其內部噪聲干擾所決定。在測控系統中,任何參數的變化,不論是在被測量中還是在信號修整中,都會直接影響系統的準確度。傳感器和變換器是現代控制系統(電,光,機械或流體系統)的兩個重要組成部分,傳感器和變換器選用的程度取決于控制系統的自動化水平和復雜程度。要構成一個復雜控制系統,測量裝置必須能夠滿足快速,靈敏和精確的要求。隨著使用要求的不斷提高,傳感器的體積也不斷的小型化,并通常將多個傳感器和數據處理系統組合固定在一起。傳感器的分類:根據傳感器的輸出信號形式,電源,工作模式以及被測變量可將傳感器分為以下兩大類。模擬傳感器:模擬是指連續的,不中斷的一系列事件。典型的模擬傳感器的輸出與被測變量是成正比例的,輸出信號以連續方式變化,根據其幅值取得信息,通常其輸出要經過A/D轉換后輸到計算機。數字傳感器:數字是指一系列離散的事件,各個事件前后分開,如果傳感器的邏輯電平輸出是數字的,則稱其為數字傳感器。數字傳感器有著準確度和精密度高的特點,與計算機監控系統相連時不需要任何轉換器。
4A/D,D/A轉換
在計算機控制系統中,主機輸入數據或向外部命令,都是通過接口及輸入輸出通道進行的,完成信息傳遞和交換的裝置稱為過程輸入輸出通道。這些通道是聯系主機與被控對象的紐帶和橋梁。生產對象的各種模擬信號,不能直接輸入計算機,而要經過模/數轉換,轉換成數字信號,才能輸入計算機進行加工處理。同樣,經過計算機加工處理得到的數字信號,也不可能直接作用與被控對象。而要經過數/模轉變成模擬信號,才能輸出到被控對象。
數據采集系統的基本任務是將模擬量即連續量轉換為數字量以便于計算機進行存儲,計算和處理。由于絕大多數物理量都是模擬量。因而數據采集系統不但本身就是一種獨立系統,而且是計算機控制系統的極重要的組成部分。
一個典型的計算機控制系統如圖3所示。其工作原理是作為系統輸入的物理量(壓力,溫度,濕度,位置等),首先由傳感器變成點信號,然后送到放大器和濾波器。傳感器的輸出信號一般比較微弱,放大器的作用是將傳感器輸出的電信號放大到適當的大小。以利于進一步處理。濾波器的作用是消除干擾信號。然后,信號送到模擬多路開關,它在計算機的控制作用下對各個模擬通道進行分時處理,將各通道信號接到后面的采樣保持電路和A/D轉換器。采樣保持電路在規定的時刻對送來的模擬信號進行采樣并在A/D轉換期間保持被采樣的電壓不發生變化。A/D轉換器在保持時間內完成模/數轉換后將數字量送到計算機。采樣保持電路及A/D轉換的定時和控制信號均由計算機產生。計算機對A/D轉換器送來的各路數字量進行各種處理計算,然后用分時方法將處理結果送到各路D/A轉換器變成模擬信號去完成各種模擬控制。有時為了提高速度和精度,數據采集系統不用模擬多路轉換開關,而是每條通道用一個A/D轉換器。
4.1 傳感器的作用傳感器是工業控制計算機系統的重要環節。如沒有傳感器對生產過程的原始參數進行精確可靠的測量,那么無論是信號轉換,信息處理,或數據的顯示與控制,都將成為一句空話。可以說,沒有精確可靠的傳感器就沒有精確可靠的測量系統。
4.2 A/D轉換器的原理經過多路轉換開關和采樣/保持的模擬量必須被變成數字量才能送入計算機。完成這一轉換任務的器件叫做模擬/數字轉換器,簡稱A/D轉換器。如圖4是逐次逼近型A/D轉換器原理圖。由圖4可以看出,由N位寄存器,N位D/A轉換器、比較器以及控制邏輯四部分組成。其工作原理:當啟動信號作用后,時鐘信號在控制邏輯作用下,首先使寄存器的DN-1=1,N位寄存器的數字量一方面作為輸出用,另一方面,經D/A轉換器轉換成模擬量Vx后,送到比較器,在比較器中與被轉換的模擬量Vx進行比較,控制邏輯根據比較器的輸出進行判斷。若Vx≥Vc,則保留這一位;若Vx
4.3 D/A轉換器的原理D/A轉換器的作用是將數字量轉換為模擬量。它實際上是一種由二進制譯碼控制的電流疊加電路。通常包括四個組成部分:精密的電壓基準;模擬二進制數字電壓(或電流)開關;產生二進制權電流或權電壓的精密電阻網絡;提供電壓或電流輸出相加的運算放大器。其原理如圖5為倒T型電阻D/A轉換器。其輸出電壓表達式很容易用基準電流和響應的倍數表示出來。與權電流型的D/A轉換器相比,倒T型電阻D/A轉換器具有電路簡單、轉換速度快的優點,但其轉換誤差較大。在實際的D/A轉換器中,開關S是電子式的模擬開關。為了減小轉換誤差,開關必須具有導通電阻小,截止電阻大的特點。
5機電一體化綜述
機電一體化系統開發過程的第一步就是分析客房需求以及系統集成的技術環境。解決問題的復雜技術系統往往是一個具有數字或模擬形式并由復雜軟件支持其硬件的機械、電子、液壓和熱動力部件的結合體。典型機電一體化系統使用傳感器從技術環境中收集數據和信息。接下來的一步就是使用建模和描述方法的完善形式,以一種集成的方式來涵蓋這個系統的所有子任務。這包括在初始階段對子系統間必要接口的有效描述。數據經過處理和解釋轉化為執行器的動作。機電一體化系統能夠縮短開發周期,降低成本,提高質量。在機電一體化產品的設計中,有必要在不同的專家組之間協調知識和需要的信息。并行工程是產品的設計和制造以特殊方式融合的一種設計方法。傳統設計和制造間的障礙得以排除。
6機電一體化的發展趨勢
第6篇：電氣工程機電一體化范文
關鍵詞：煤礦 機電一體化技術
0 引言
我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、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。從1970年我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務局試驗起，我國的機電一體化技術開始萌芽。到上世紀80年代后期，我國綜合機械化采煤取得了空前的發展，大大推動了我國的煤礦機電一體化技術的進程，采煤機已由液壓牽引向電牽引發展。到了上個世紀90年代中期，在原有的研究成果上，又開展了采運支機械微機監控、故障診斷的研究和支架電液微機技術應用的研究，并研發了大功率電牽引采煤機。而進入21世紀后，我國煤礦機電一體化技術的研究和應用領域均有重大突破，在煤礦安全生產監控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而，與國外的先進采煤國家相比，我國的煤礦機電一體化技術發展尚有一定差距，并且煤炭工業相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業起步晚基礎薄弱，在開發水平、應用范圍、投資規模、技術人才和管理水平方面均有較大差距。
1 機電一體化技術的應用實踐
1.1 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。
1.2 礦井提升機中的應用 礦井提升機是一種實現機電一體化較好的礦山大型設備，全數字化，交、直流提升機。特別是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一個整體，大大簡化了機械結構，是典型的機電一體化設備，充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數字提升機高度可靠，具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間，國產全數字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統。除此之外，我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月，該系統在焦作古漢山礦投入運行，情況良好。提升機由于采用了計算機技術，其安全保護系統更為完善。該系統的主要特點是:采用兩臺計算機裝置，每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數據處理系統。這兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現直接測量和間接測量容器位置相結合的方式，對兩者進行比較、校正，實現行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅動回路進行實時檢測，實現故障記憶，因此極大地提高了提升機安全性能。
1.3 井下帶式輸送機中的應用 在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的技術水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的研發也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術的空白，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
2 結束語
隨著煤礦生產不斷向深部水平發展，對控制水平和規模的要求越來越高，從而又加速了機電一體化技術的發展和進步，目前各種高新技術的發展，如網絡、光纖、人工智能及生物工程等高新技術已滲入到機電一體化技術之中，使機電一體化產品功能更強大、性能更優越，使機電一體化產品功能越來越強，智能化程度也越來越高，因此采用新的機電一體化技術裝備的煤礦，能夠使企業獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益，這也是一個煤礦企業循環促進不斷發展的過程。
參考文獻：
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第7篇：電氣工程機電一體化范文
關鍵詞：電氣工程及自動化核心競爭力探索發展
一、核心競爭力的相關理論
核心競爭力是指在一個組織內部經過整合了的知識和技能，尤其是關于怎樣協調多種生產技能和整合不同技術的知識和技能。從與產品或服務的關系角度來看，核心競爭力實際上是隱含在公司核心產品或服務里面的知識和技能，或者是知識和技能的集合體。核心競爭力是一個企業能夠長期獲得競爭優勢的能力，是企業特有的、能夠經得起時間考驗的、具有延展性并且是競爭對手難以模仿的技術或能力。核心競爭力體現在教育中的表現是學校要逐漸形成自己的教育優勢，21世紀是一個以創新和發展為核心的知識經濟時代，為適應社會發展的需求，各個高校也在不斷形成自己的核心競爭力，這種競爭的宏觀表現是地區和地區之間的學校、各個高校之間進行競爭，微觀表現是專業和專業之間的競爭。學校要圍繞形成自己學校的核心競爭力開展學校的相關專業的設置，以形成學校的核心競爭力。
二、電氣工程及自動化專業的發展現狀
電氣工程及自動化專業的專業范圍集中體現在電工的相關基礎知識、電氣制造及應用、電力系統的運行以及控制等方面，這三個部分是電氣工程及自動化專業的核心內容。電氣工程及自動化因其課程的設置與其他學科有很強的交叉內容，與其他學科的交叉也產生了新的學科，像電氣工程和電子科學的交叉產生了電子電力技術，電氣工程和機械工程的交叉產生了機電一體化，這些學科的交叉都是電氣工程及自動化發展的必然產物，都是對電氣工程及自動化專業進一步發展的促進作用，有助于電氣工程化及自動化專業實現機電一體化。機電一體化是電氣工程及自動化專業實現技術不斷提高，專業不斷適合社會發展需要的趨勢。
目前電氣工程及自動化專業的學習主要是集中在各高校的院校專業設置中，而電氣工程及自動化專業設置的課程內容繁雜，根據不完全的統計結果，電氣工程及自動化專業學習的內容涉及到電工技術、電子技術、自動化控制技術以及計算機的應用等方面，各個學校因專業設置的時間長短及學校自身發展特色的不同，電氣工程及自動化專業的教學方式及內容也會有所不同，有學校是以電子技術的發展為主要內容來進行電氣工程及自動化專業的教學，有學校是以自動化的控制為主要內容，也有學校是以電氣工程及自動化專業中計算機的應用為主要內容，但不管以哪種內容作為教學的主要內容，都離不開實踐的學習，電氣工程及自動化專業的設置及教學主要是為了符合社會經濟的發展需要，電氣工程及自動化最主要還是回歸到企業發展的實踐操作中。因此在教學設置中各高校都建設了電氣工程及自動化的專門實驗室，實驗室是將知識轉化成實踐的重要步驟，也是連接大學課程教學和社會的紐帶，隨著經濟全球化趨勢的加強及各企業對電氣工程自動化的重視，各高校對該專業設置形式的多樣化，電氣工程及自動化在我國的發展逐步呈現良好趨勢。
三、電氣工程及自動化專業核心競爭力培養的措施分析
電氣工程及自動化專業核心競爭力的培養主要應從兩大方面進行，一是從學校方面，二是企業方面。學校方面應在電氣工程及自動化專業的核心競爭實現方面起主導作用，學校應從以下幾方面進行電氣工程及自動化專業核心競爭力的培養：
1.進行專業課程設置的更具體化和細致化。根據本學校的教學特色和電氣工程及自動化專業的專業特色進行課程的設置。有針對性的對實踐性強的教學內容進行相關課程的設置，并對實踐性強的教學內容側重于實踐教學。在課程的設置內容上，要先考慮課程的交叉內容的設置，例如電力系統和繼電保護課程的設置，繼電保護的實現離開不電力系統的分析計算的結果，電力系統在不同時間段、不同地點的計算結果都會對繼電保護的實現產生重要作用，因此在教學過程中要側重于教授學生怎樣通過對數據的分析來更好地保護繼電系統。
2.教師在教學過程中要不斷更新教學理念和教學方法，教師教學時要指導學生進行理論和實際的結合，培養學生解決工程中出現的實際問題，改變學生依賴教師進行相關知識的教授的思想。像在進行電網的接線圖講解時，教師只是給學生提供相關的材料，讓學生根據相關材料進行接線圖知識的了解。并要在選擇課本時選擇具有新理論的課本，在編寫課本時將新的理論及教學概念編進教材中。
3．學校要注重師資隊伍建設。電氣工程及自動化專業因其較強的理論性，要求教師有很強的理論水平，而且還要求教師具有一定的科研開發能力。學校要充分利用和企業的合作機會，建立適合教學發展的教師隊伍。還可以從企業中聘請一部分高技術水平人員到學校進行任教，通過他們的實踐操作經驗來提高學生的學習水平和操作能力。
4.企業方面，要不斷給學生提供更多的實習崗位，讓學生能更好的進行崗位的選擇。通過在崗位的鍛煉對學生學習的相關知識的了解程度進行掌握，并將掌握的信息及時反饋給學校，通過和學校的及時溝通，更好地實現電氣工程及自動化專業的教學。同時也要采取多種途徑給學生提供實踐機會，采取激勵機制，使學生在企業實習的同時也能給自己創造好的工作機會。
結束語
將企業的核心競爭理論引入到教學中，培養學生的實踐技能，制定相關的人才培養的方案，并在高校教學中設置相應的課堂體系，采用理論教學和實踐教學相結合的方式，培養出符合社會經濟發展的電氣工程及自動化專業的人才，更好地實現與國際社會的接軌。
參考文獻
[1]龔志廣.電氣工程及其自動化專業核心競爭力的培養探析[J].高等建筑教育，2008（18）
[2]王剛.電氣工程及自動化專業教學改革探索[J]南京理工大學學報，2009（16）
第8篇：電氣工程機電一體化范文
[關鍵詞]機電一體化技術;煤礦;應用;發展趨勢
中圖分類號：D622 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）28-0049-01
一、概述
機電一體化技術是機械、計算機、信息處理和自動控制系統綜合應用的復合技術，是微電子技術向傳統機械工程滲透而形成的一門學科，其作為一門新興綜合技術融合了電氣工程、機械工程、計算機技術、信息技術等類別。而煤炭生產是將成百上千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面，因此必須采用大量的機電設備才能實現這一目標，而機電一體化的煤礦設備則是實現高效高產的最好選擇。
二、機電一體化技術在煤礦生產中的應用介紹
（一）機電一體化技術在礦井提升機中的應用
礦井提升機是目前煤礦生產中機電一體化和自動化水平最高的設備。尤其是內裝式提升機，將滾筒和驅動合為一體，機械結構也大大簡化，充分展現了機械--電力--電子--計算機--自動控制的綜合體。而全數字化提升機安全可靠，采用總進線方式，大大簡化了電器安裝施工，并且硬件配置簡單實現了互相兼容。九五期問，國產數字化直流提升機已成為我國煤礦提升機的首選機型，主、副井提升機可實現全自動化，不需要專門的絞車司機。
（二）機電一體化技術在帶式輸送機中的應用
帶式輸送機具有輸送量大、長距離連續輸送、運行可靠、效率高和易于實現自動化的特點，從而成為我國煤礦井下原煤輸送系統中主要的運輸設備。因此，帶式輸送機成為近幾年來機電一體化技術在煤礦中應用的研究重點。目前主要研究方向在機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置，它是一種專門用作平滑起動運送大慣性載荷，如金屬礦石或煤炭的中長距離皮帶運輸機而設計的軟校動裝置，一條皮帶運輸機可由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決在線監控技術、動態分析以及啟停延遲技術，我國帶式輸送機的中間驅動點還不能布置過多，一般設置為三點驅動，這就限制了輸送機的單機長度和運量。另外，輸送機的可靠性較差、監控設備功能較少、靈敏度和壽命都偏低，和發達國家先進技術相比還存在明顯的差距。
（三）機電一體化技術在采煤機中的應用
電牽引采煤機是機電一體化技術在采煤機的另一個典型應用。與液壓牽引機相比，它具有以下優點：
優良的牽引特性：在采煤機前進時可提供牽引力，使其克服阻力向前移動，而在采煤機下滑時則可進行發電制動，向電網反饋收集電能。
適用于大傾角煤層：牽引電動機軸端安裝了停機時防止機器下滑的制動器，它的設計制動力矩達到電動機額定轉矩的1.5～2.0倍，因此電牽引采煤機可用于40°～50°傾角的煤層，而不需要安裝其它防滑裝置。
運行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機的電刷和整流子會有磨損外，其它元件均不存在磨損現象，因此其工作可靠、壽命長、故障少、維修工作量小。
反應靈敏，動態特性好：電控系統可及時調整各種運行參數，防止采煤機超載或偏離運行。
結構簡單、效率高：電牽引采煤機機械傳動部分結構簡單、尺寸小、重量輕，只做一次電能到機械能的轉換，轉換效率可達90%以上，而液壓采煤機的效率則只有60%～70%左右。
（四）機電一體化裝置在液壓支架的應用
煤礦支架技術在向電液控制方向發展即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，從而避免對頂板和支架產生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦從美國引進的電液控制支架，移架速度可達6～8秒/架。另外電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態。
三、機電一體化技術應用與煤礦的發展與思考
在20世紀，我國煤礦機電一體化技術（產品）取得了長足的發展，機電一體化技術幾乎應用到了煤礦生產的每個環節，但是相對于國外先進煤礦生產技術還是比較落后的。因此，要使我國煤礦機電一體化技術達到世界領先技術水平，必須牢牢掌握在信息時代機電一體化技術的特點和相關技術的發展動態。
第一，要提高我國煤礦機電一體化產品的標準化、規范化、系列化和通用化的程度：將計算機系統作為機電一體化的核心裝置，因為計算機系統的運算和存貯能力非常強，且體積小、功耗少，非常適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產品，在設計煤礦機電一體化設備時，應盡可能的考慮選用功能強大的嵌入式計算機，從而降低設備體積且保證工作性能更可靠。
第二，對于新開發的煤礦機電一體化產品要具有較強的通信功能，同時，要選用很質量好的開放性和可靠性高的通信模塊，方便與控制網絡實現連接通信控制。
第三，煤礦機電一體化設備需要達到智能化發展水平，能自主判斷機電設備和周圍工作環境的狀態，使設備能自動適應環境且以最優的狀態工作，同時可以快速地對所采集到的參數進行分析，從而對設備故障進行診斷，再結合這些診斷結果對以后工作過程中的故障概率進行預測。
第四，要對各類礦用傳感器進行深入研究和開發，大力提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時考慮傳感器的數字化、智能化、集成化和多維化，使礦用傳感器在較為惡劣的工作環境中進行信號的測量和采集，并保證其準確度，并且應具備自診斷、自校正、狀態識別和自我調節等功能。
總之，應時刻關注國內外高新技術的發展，將那些適于煤礦井下工作環境的高新技術用于煤礦機電一體化設備，從而提高煤礦現代化發展，最終實現煤礦自動化生產的目標。
四、結語
機電一體化的l展不是孤立的，與機電一體化相關的技術也有很多，隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展與應用也將更加廣闊。隨著計算機技術、軟件技術、微電子技術、傳感器技術和自動化技術的飛速發展，信息流已成為機電一體化的主要特色。
機電一體化技術作為企業信息化的重要支撐技術，是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤礦采、掘、運等裝備中的大力應用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力，也為實現安全、高效、潔凈、結構優化的煤炭工業生產打下了堅實的基礎。
參考文獻：
第9篇：電氣工程機電一體化范文
[關鍵詞]煤礦 機電一體化 技術應用
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0368-01
隨著科學技術的快速發展，進一步推動了機電一體化技術的發展，并不是簡單的將機械技術與電子技術進行疊加，而是技術之間的相互補充，利用電子設備所具有的信息處理功能以及控制功能與機械裝置相結合，通過有效的措施將各項施工工藝融合在一起，提高煤礦生產活動的系統性、科學性以及完整性[1]。
一、機電一體化概述
1.概念
機電一體化技術即將電氣工程、計算機技術以及機械工程等專業有效的融合在一起，然后利用微電子技術將工程生產的各項工藝相互滲透，實現電子技術與機械技術融合的技術[2]。從總體上來看，機電一體化技術主要由傳感裝置、動力裝置以及機械裝置組成，不同部分具有的功能不同，所起到的作用也各不相同。傳感裝置主要起到有效傳遞信息的作用，動力裝置主要起到為生產活動提供動力的作用，而機械裝置主要來負荷各部分之間的協調工作，通過每個部分的相互協調，不斷提高機電一體化系統的功能。
2.優勢
在煤礦生產中實現機電一體化，首先可以通過電子技術的應用，利用其所具有的運算、控制、記憶以及信息處理等功能，實現整個生產工藝的多功能化、信息化以及智能化，提高生產效益。其次，整個系統的調動運行，可以自主完成對多個部分的協調管理，保證煤礦生產系統達到最優狀態，達到節能的目的。并且，機電一體化系統中具有監視與診斷等功能，可以隨時掌握整個系統中各設備的運行狀態，提高生產的安全性與穩定性。最后，與傳統生產方式相比，機電一體化系統結構更為簡單，生產操作簡易，進一步達到標準化生產目標。
二、煤礦機電一體化應用現狀分析
煤礦機電一體化技術現在已經得到了廣泛的應用，并且隨著計算機技術的快速發展，數據庫信息技術也被應用到煤礦生產中，進一步推動了機電一體化的發展，現在我國煤礦一體化技術在應用上已經實現了自動化、系統化以及智能化。機電一體化技術的應用，對提高生產效率具有重要意義，各機械設備是保證煤礦生產正常進行的主要因素，現在機電一體化技術的應用，將電子功能與機械功能相融合，與傳統生產相比，優化了產品性能與功能。機電一體化技術在煤礦生產中的應用，主要包括煤礦開采、井下煤礦運輸以及井下供電排水等硬件設施，同時也作用于信息管理與控制系統等軟件設施上，在整體上提高了煤礦開采過程中的生產效率與安全性。
三、煤礦機電一體化應用發展分析
1.采煤機應用
我國大部分煤礦生產采用的是綜合機械化采煤系統，實現了生產的自動化，傳統生產工藝中主要以液壓牽引，現在逐漸發展為電牽引，將機電一體化技術應用在采煤機中，比傳統生產模式相比更具優勢。例如電牽引比液壓牽引效果更佳，并且能夠更好的克服阻力，在下滑時提供制動功能。應用機電一體化技術安裝有防止下滑的制動裝置，能夠更順利的開展大傾角煤層作業。另外，在生產過程中，系統運行動態性更好，可以通過生產過程中產生的各項數據來對系統運行狀態進行調整，長時間在惡劣環境下持續作業，因為能夠更好的適應作業環境，外界因素對設備產生的影響更低，降低了設備故障概率[3]。另外，機電一體化技術的應用，牽引力主要通過計算機來控制，并實現對工作面刮板運輸機的實時監控，提高了煤礦生產的安全性與可靠性。
2.運輸機應用
為滿足社會經濟發展需求，煤礦開采量在不斷增加，將一體化技術應用到提升與運輸系統上，可以有效提高運輸效率與安全性。內裝式提升機在煤礦生產中比較常用，主要為電機與滾筒一體化的設計方式，設備結構簡單，操作也更方便，控制與運行系統也更準確，可以實現完全自動化控制。針對我國皮帶式運輸與生產方式，對運輸系統要求比較高，通過機電一體化技術的應用，可以利用電子監控系統來完成設備運行的實時監控，減少故障出現的概率。
3.監控系統應用
煤礦生產中最為常用的機電一體化技術，包括機械技術、系統技術、計算機與信息技術以及自動控制技術等，其中監控系統作為重要。因為煤礦生產活動與其他生產活動相比具有特殊性，對于煤礦生產的監控，對其監控數據的管理并不嚴格，但是必須要能夠持續運行，保證礦工工作的生命安全。機電一體化技術在監控系統中的應用，將系統與局域網相連，自身數據庫與主機同步，避免數據的丟失，同時也可以對已存的信息進行檢索，實現圖像顯示、圖表打印等。機電一體化技術的應用，通過電子監控系統來對整個生產活動各個環節進行實時監控，減少安全事故的發生，保證煤礦生產安全性。
結束語：
煤礦生產具有一定特殊性，對生產工藝以及設備等都有著嚴格要求，為滿足社會發展的需求，必須要對生產模式做進一步的研究。機電一體化技術在煤礦生產中的應用，對提高生產效率，保證生產安全具有重要意義，想要進一步發揮其所具有的功能，要求我們應持續不斷的進行研究。
參考文獻
[1] 李宜海.關于機電一體化技術若干問題的探討[J].科技資訊.2011，（03）：32-33.
