機械電子畢業(yè)論文
機械電子畢業(yè)論文
隨著科技的不斷發(fā)展,機械自動化已經(jīng)開始應(yīng)用于各個領(lǐng)域中,尤其是以電子技術(shù)廣泛的應(yīng)用于機械制造行業(yè)。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的機械電子畢業(yè)論文，供大家參考。
機械電子畢業(yè)論文范文一：機械電子工程中控制工程論文
1控制工程與機械工程簡述
1.1控制工程
控制工程是以工程控制論為理論基礎(chǔ)，綜合信息和計算機理論的相關(guān)概念，用以處理自動控制中的各種工程問題的工程技術(shù)?？刂乒こ淘诟鞣N工程學(xué)科中都有廣泛的應(yīng)用。目前現(xiàn)代控制理論以狀態(tài)空間方程為基礎(chǔ)，以多輸入、多輸出、變參數(shù)、非線性等設(shè)計問題為主要研究對象，并在機械工業(yè)領(lǐng)域的智能機器人、軋機系統(tǒng)、先進加工控制系統(tǒng)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。
1.2機械電子工程
機械電子工程與傳統(tǒng)的機械工業(yè)相比有著鮮明的特點。首先從設(shè)計角度來看，機械電子工程并不能稱之為獨立的工程學(xué)科，而是一個綜合思想的實踐，是把其核心部分與其它領(lǐng)域的技術(shù)有機地結(jié)合在一起，采用模塊化策略，完成設(shè)計。就系統(tǒng)本身而言，其具有運動部件少、結(jié)構(gòu)簡單的特征，減小了系統(tǒng)的體積、提高了性能，但是系統(tǒng)的復(fù)雜性大為增加。這就要求機械與電子技術(shù)必須有效結(jié)合，以構(gòu)成一個最優(yōu)的產(chǎn)品或系統(tǒng)。
2控制理論在機電系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1專家控制在機械磨削精度控制中的應(yīng)用
控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用文/朱穎隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機械制造業(yè)已經(jīng)由自動化逐步向信息化和智能化方向發(fā)展，而控制理論是機電一體化設(shè)計中的重要部分，控制系統(tǒng)的精準程度直接關(guān)系到機電設(shè)備性能的發(fā)揮。本文以對控制理論為邏輯起點，對控制理論在機械電子工程中的應(yīng)用進行了探討，結(jié)論對于相關(guān)理論的進步具有重要的價值。摘要精密絲杠磨削可以達到高精度的螺距生產(chǎn)要求，其前提是工件在消磨過程中縱向和軸向運動必須同步。在普通螺紋磨床生產(chǎn)中，這種同步主要是靠機械傳動來實現(xiàn)，因此其控制的誤差較大，此外在磨削過程中的環(huán)境溫度、工件熱變形、磨削力也會對磨消精度產(chǎn)生一定的影響。專家精度控制系統(tǒng)的基本思路是對磨削過程實現(xiàn)動態(tài)智能補償控制。其主要原理是磨削加工過程中，對各種誤差的特征進行綜合考慮，并以此為基礎(chǔ)設(shè)定一條適配性的控制規(guī)則，以達到通過最補償控制量使螺距誤差不斷減小。
2.2預(yù)測控制在高速液壓機中的應(yīng)用
高壓、高速化是目前液壓機的技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。但是隨著速度和壓力的不斷提高負載慣性也隨之不斷增大，其直接后果就是系統(tǒng)超調(diào)變大、精度下降。采用預(yù)測控制是解決液壓機高速、高壓化造成的負面影響的有效手段。這一控制的基本原理是根據(jù)采樣時刻及在此之前的系統(tǒng)輸出的歷史數(shù)據(jù)，建立系統(tǒng)輸出的預(yù)測模型，然后再根據(jù)以預(yù)測模型為基礎(chǔ)得到的預(yù)測輸出值對系統(tǒng)誤差變化率進行預(yù)測計算，并由計算結(jié)果來進一步確定控制器輸出，以達到提前控制模式的實現(xiàn)。這種方法在數(shù)據(jù)較少和各種外界因素影響的情況下，仍可以獲得較高預(yù)測精度，因此特別適合液壓機為代表的電液伺服系統(tǒng)的快速預(yù)測控制，并獲得良好的預(yù)測效果。
2.3魯棒控制在柔性臂軌跡跟蹤中的應(yīng)用
魯棒性是指控制系統(tǒng)某方面的性能或指標在干擾因素影響下保持不變的程度。因此控制系統(tǒng)的魯棒性是其能否應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的重要指標。多變量系統(tǒng)魯棒控制產(chǎn)生近四十年來，取得了豐富的成果，并為其在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。柔性機械臂是強耦合、非線性的多輸入輸出的分布參數(shù)系統(tǒng)。此類系統(tǒng)的重要特點是大幅整體運動與小幅彈性振動的耦合。這種耦合動力學(xué)行為相當復(fù)雜，其不僅具有逆運動方面的不確定性，同時還會遭遇多種不確定因素，因此針對柔性機械臂的控制較為困難。解決辦法可以采用基于假設(shè)模態(tài)法和奇異攝動理論，將整個系統(tǒng)從理論上拆解為慢變以及快變子系統(tǒng)。用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法設(shè)計慢變控制器，利用H∞控制理論設(shè)計魯棒控制器用于快變系統(tǒng)控制器設(shè)計，以克服非結(jié)構(gòu)不確定性和振動的影響。此外，基于軌跡跟蹤準靜態(tài)補償控制思想進行補償控制算法，保證滑模變結(jié)構(gòu)控制和H∞控制的組合控制，使系統(tǒng)能夠精確跟蹤目標軌跡。
2.4模糊控制在機械加工過程中的應(yīng)用
許多機械加工過程十分復(fù)雜，用常規(guī)的控制方法建立精確的數(shù)學(xué)模型困難較大，自動控制的效果也不理想。模糊控制具有將復(fù)雜問題直觀話、構(gòu)造算法靈活化以及控制編程簡單化的特征，因此在這些機械工程控制中也得到了廣泛的應(yīng)用。模糊控制并不用對控制對象進行精準的數(shù)學(xué)描述，只需要直接的輸入測量值與設(shè)定的偏差及其偏差變化率等條件，即可以得到最優(yōu)控制輸出值，目前利用模糊控制在805單片機上的模糊控制系統(tǒng)的仿真實驗結(jié)果顯示了控制效果十分明顯。
2.5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在數(shù)控機床中的應(yīng)用
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是仿生學(xué)思想在控制領(lǐng)域應(yīng)用的最新成果，其是由眾多簡單的神經(jīng)元連接成。其中的每個神經(jīng)元在結(jié)構(gòu)和功能上都相對簡單，但整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以組成高度非線性動力學(xué)系統(tǒng)，從而用于復(fù)雜物理系統(tǒng)的表述。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)勢是可以進行大規(guī)模并行處理，同時還初步具有類似人腦的自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)能力，因此在智能化方向下的自動控制領(lǐng)域具有廣泛的前景應(yīng)用。數(shù)控機床是現(xiàn)代機械工業(yè)必不可少的高效自動化設(shè)備。目前數(shù)控機床控制中的主要問題是自適應(yīng)能力低下，主要表現(xiàn)在切削過程的不可預(yù)知和不可確定性的情況下缺乏良好的識別和處理能力。為了避免這種情形下的刀具破損、機床自激振動異常情況發(fā)生，通常要選用較為保守的切削參數(shù)，這就限制了數(shù)控機床加工能力的發(fā)揮和工作效率的提升。
機械電子畢業(yè)論文范文二：機械電子業(yè)的科技革新
1機械電子系統(tǒng)的基本概念
“機電一體化”是微電子技術(shù)向機械工業(yè)滲透過程中逐漸形成的一個新概念，是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，將機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)等多門技術(shù)學(xué)科在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上相互滲透、有機結(jié)合而形成和發(fā)展起來的一門新的邊新的邊緣技術(shù)學(xué)科。機械電子一體化是機械技術(shù)與其他領(lǐng)域的先進技術(shù)，特別是微電子技術(shù)有機結(jié)合的新領(lǐng)域。機電一體化是在以大規(guī)模集成電路和微型計算機為代表的微電子技術(shù)迅速發(fā)展，向機械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透，機械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標，以智能、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎(chǔ)，合理配置布局機械本體、執(zhí)行機構(gòu)、動力驅(qū)動單元、傳感測試元件、微電子信息接收、分析、加工、處理、生產(chǎn)、傳輸單元和線路以及銜接接口等硬件要素，對各組成要素間的信息處理、接口耦合、運動傳遞、物質(zhì)運動、能量變換機理進行研究，并使之在軟件程序和微電子電路的有序信息流控制下，使得整個系統(tǒng)有機融合與綜合集成，形成物質(zhì)和能量的有序規(guī)則運動，在高功能、高質(zhì)量、高可靠性、高精度、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個以微電子技術(shù)為主要的、在現(xiàn)代高新技術(shù)支持下的機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。
2機械電子行業(yè)現(xiàn)狀
當前，我國經(jīng)濟出現(xiàn)了由高速發(fā)展走向逐步趨緩的態(tài)勢，各個行業(yè)均受到很大影響，國內(nèi)機床行業(yè)也無可避免的受到了較大沖擊，重型機電制造企業(yè)也或多或少受到了不同程度的影響。同時，由于國際機電市場營銷策略發(fā)生變化，以高技術(shù)為先導(dǎo)、用高技術(shù)裝配的低價格中檔機電產(chǎn)品迅速占領(lǐng)中國機電市場，對中國國內(nèi)機電企業(yè)提出嚴峻挑戰(zhàn)。機電產(chǎn)品進口額增速遠高于國內(nèi)機電企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值增速，反映出市場需求結(jié)構(gòu)不斷變化，對中高端產(chǎn)品的需求明顯增加，也反映出國產(chǎn)中高檔產(chǎn)品在技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化上都存在不足之處。2011年中國機電產(chǎn)品進口增長迅速，前三季度，機電產(chǎn)品累計進口152.7億美元，同比增長38.5%。因進口激增，國產(chǎn)機電設(shè)備占有率呈顯著下降態(tài)勢。2011年前3季度，中國機電設(shè)備行業(yè)累計完成工業(yè)總產(chǎn)值4721.7億元，同比增長33.5%。這意味著中國機電設(shè)備行業(yè)雖然產(chǎn)能巨大，但事實上還不能“自己武裝自己”。前三季度機電附件行業(yè)工業(yè)產(chǎn)值同比增長42.9%，而機床零件、部件進口額同比增長40.8%，基本與國內(nèi)機電附件產(chǎn)值同比增速近似。而中國機電行業(yè)要想從大變強，惟一的途徑是自主創(chuàng)新。然而，新技術(shù)研發(fā)進展緩慢，對于新技術(shù)的研發(fā)水平與世界先進水平有一定差距,一些科技附加值高的產(chǎn)品市場占有率較低,而市場覆蓋率大的名牌產(chǎn)品則往往存在技術(shù)含量不高等問題.同時,機械電子行業(yè)技術(shù)水平不高還表現(xiàn)在科技成果的市場轉(zhuǎn)化率較低。
3機械行業(yè)創(chuàng)新的方法
3.1研究市場開拓創(chuàng)新在這個計劃經(jīng)濟年代，企業(yè)只是單純的生產(chǎn)部門，所生產(chǎn)的產(chǎn)品由國家包銷，企業(yè)沒有或很少有市場意識，創(chuàng)新動力不足，造成產(chǎn)品幾十年不變，由此可見，在市場經(jīng)濟下，競爭日趨激烈，企業(yè)只有推出被市場接受的產(chǎn)品才能生存下去。因此，企業(yè)必須下大力氣研究分析市場、開拓市場，從市場和客戶處取得新產(chǎn)品開發(fā)和老產(chǎn)品改造的需求信息，通過技術(shù)創(chuàng)新不適應(yīng)市場競爭和客戶需求的產(chǎn)品，做好產(chǎn)品規(guī)劃，開展產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新研究，以增加企業(yè)的實力、發(fā)展后勁和競爭能力。
3.2資源創(chuàng)新只有資金、信息及高水平人才是產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的基本保證。必要的資金是開展科研開發(fā)及其成果產(chǎn)業(yè)化的保障。首先，我們必須采取多種方法和措施，不斷增加科技投入，集中用于企業(yè)技術(shù)開發(fā)及其成果產(chǎn)業(yè)化等的資金需求。其次，市場、技術(shù)、經(jīng)濟及法規(guī)等信息是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的來源和基礎(chǔ)，在科學(xué)技術(shù)日新月異，新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品層出不窮的今天，現(xiàn)代信息技術(shù)成為加速產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的助推器。第三，人力資源是影響產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的關(guān)鍵。當前，企業(yè)最需要的是兩類復(fù)合型人才:一類是掌握高科技訣竅、懂技術(shù)、懂經(jīng)營、有創(chuàng)新的復(fù)合型高級專業(yè)人才(工程師);另一類是有戰(zhàn)略眼光和創(chuàng)新勇氣,懂得科技、經(jīng)營、管理的復(fù)合型高級管理人才(企業(yè)家)。企業(yè)要創(chuàng)造一切條件引進和留住這些人才,同時還要選擇對象,重點培訓(xùn)。我們必須采取有效的措施，加強高素質(zhì)的人才的培養(yǎng)，發(fā)揮技術(shù)人員的創(chuàng)造能力，吸引高技術(shù)人才并讓其在技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)中發(fā)揮核心作用。站在企業(yè)長遠發(fā)展的戰(zhàn)略高度合理使用和培養(yǎng)高層次技術(shù)人才，為實現(xiàn)企業(yè)的近、遠期目標，建立相應(yīng)的技術(shù)開發(fā)體系，實施多層次的技術(shù)開發(fā)，并有相應(yīng)機構(gòu)對技術(shù)開發(fā)經(jīng)費的使用及項目進行管理和評估。
3.3技術(shù)開發(fā)手段創(chuàng)新傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計方法大多是模仿或經(jīng)驗設(shè)計，設(shè)計手段落后。初級CAD的應(yīng)用主要在計算機繪圖、改圖、編制明細表等方面，而三維CAD設(shè)計、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、信息與電子技術(shù)等現(xiàn)代設(shè)計理論方法在工程機械產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)中的應(yīng)用仍然很少，導(dǎo)致機械產(chǎn)品的品種單一、結(jié)構(gòu)陳舊，由此帶來產(chǎn)品市場競爭力不強，致使企業(yè)經(jīng)濟效益低下，只有提高和增強企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)手段，是增強技術(shù)創(chuàng)新能力的有效方法。隨著以CAD技術(shù)為代表的信息技術(shù)在產(chǎn)品開發(fā)中的不斷深入應(yīng)用，將開創(chuàng)嶄新的產(chǎn)品開發(fā)模式-數(shù)字化產(chǎn)品的設(shè)計，由此帶來設(shè)計觀念、設(shè)計方法、組織形式的全面創(chuàng)新，將迎來工程機械產(chǎn)品設(shè)計的現(xiàn)代化。
3.4保護和利用知識產(chǎn)權(quán)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)就是要應(yīng)用和體現(xiàn)自身的專有技術(shù)，并以專利的形式來保護創(chuàng)新成果。企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)研究的各個環(huán)節(jié)，對專利應(yīng)有強烈的意識。決策技術(shù)開發(fā)方向時，要廣泛了解國內(nèi)外專利發(fā)展動態(tài);研究開發(fā)新產(chǎn)品時。應(yīng)檢索專利文獻。以提高創(chuàng)新開發(fā)起點，確保項目具有先進水平;研究開發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品過程中，要注意技術(shù)保密，并及時申請專利，以保護企業(yè)的知識產(chǎn)權(quán);開發(fā)新產(chǎn)品過程中，應(yīng)利用新技術(shù)(包括專利技術(shù))為企業(yè)服務(wù)。
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