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机电一体化数控方向范文

时间:2023-08-20 14:47:27

序论:在您撰写机电一体化数控方向时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

机电一体化数控方向

第1篇

一、高职机电一体化专业人才培养存在的问题

1.培养目标、专业定位不准。传统的机电一体化专业人才培养方案基本上按既懂机又会电来定位,往往造成机不太懂、电也不太通的尴尬局面,失去了该专业应有的特色,更不能满足重庆市汽车摩托车、装备制造、资源加工、高新技术四大支柱产业和沿海地区对人才的需求。

2.课程设置和教学内容不能满足企业需求。近几年来,重庆市机电一体化专业课程设置虽有所改进,但教学内容仍较陈旧,课程与教材内容重复较多,缺乏对学生智力的开发,学生所学到的知识与企业的要求尚存在差距。例如,数控加工工艺和刀具、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床的维护与维修等教学还较薄弱。

3.体现工业发展水平的专业教材急待更新。目前高职院校所采用的机电一体化专业(数控方向)教材大多没有充分体现出行业的发展水平,形态单一,内容陈旧,实践性差。适合数控系统原理、数控机床故障诊断与维护维修和数控人才实训等课程的教材非常有限,且与生产实际相脱离。

4.实践教学方式不能体现高职教育特色。近几年,笔者所在的万州市一些职业院校在实训硬件选型上逐步趋向采用工业用数控机床、加工中心。由于数控设备价格昂贵,学校购置设备数量有限,只能给学生作演示实验,每个学生实际操作机会较少,而数控技术是实践性很强的一门综合技术,不通过实践的体验,很难学到操作技能,就达不到良好的教学效果。

5.“双师型”教师数量不足、素质不高。目前在重庆市的职业院校中,具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控师资数量严重不足,由于一些职业院校固有的体制和政策规定上的限制,从社会上引进既具有丰富实践经验,又有一定理论水平的工程技术人员来充实教师,在职称、工资、福利等方面得不到公正待遇,工作积极性得不到充分发挥。

二、高职机电一体化专业人才培养方案制定应注意的问题

1.形成新的人才培养机制。通过成立由学校、企业专家组成的专业指导委员会,充分的市场调研,确定本专业方向的理论与实践课程体系和人才培养目标。制订专业定位方向和人才培养目标,应立足库区,面向西部和沿海地区,以满足三峡库区工业经济快速增长对机电人才的需求。

2.注重学生综合素质的培养。学校要始终把德育放在首位,把学做人和学技能结合起来。特别在基础课、专业课教学和实践教学环节中体现素质教育,培养学生创业精神、创新精神、团队协作精神,进行爱岗敬业,艰苦奋斗的教育,帮助学生正确理解技术发展与劳动活动的关系,认识职业实践活动对经济发展和个人成长的意义,使受教育者形成健康的劳动态度、良好的职业道德和正确的价值观。

3.形成具有高职特色的专业教学计划。为了确保培养质量,突出职业能力,专业教学计划要随市场需要进行修改。将培养过程分为职业技术课程学习和职业岗位实训两个阶段。第一阶段围绕专业核心技术的学习,建立课程体系,优化课程组合,精选课程内容,突出实用性,将理论课与实践课融为一体,课堂教学与动手操作有机结合。第二阶段主要进行综合实践训练,使学生积累岗位工作经验。实践环节与理论教学的比例大于1:1。同时加强高等数学、大学英语、计算机应用等工具类课程的教学,为学生今后的发展奠定一个坚实的基础。

4.改革传统教学方式和考试方式。专业课程设置要随企业的需用而增减,随时进行调节,教学方式也要灵活。我校的高职机电一体化(数控方向)专业开设数控机床故障诊断与维修,引进具有丰富实践经验的企业技术人员作为任课教师,上课不照搬教材,每次课以不同的课题形式进行现场教学,培养了学生对实际问题进行分析和解决的能力。

以技能性综合实训相结合的考核方式代替传统的闭卷考试,成绩评定以学习过程为主。

5.重视两个基础实习环节。重视传统金工实习。现代制造技术是在传统技术的基础上发展起来的,自动化的数控机床,离不开传统的车、铣、刨、磨等加工技术,一个数控加工人员,如果不懂得刀具角度、切削用量和制造工艺,就不可能成为一个合格的数控人员。因此在教学计划中必须设置金工实习,一般在第二学期开设,时间至少1个月。

重视生产实习。加强实践教学环节,减少演示和验证性实验。在实践教学别要注重生产实习这个环节,学生到企业不仅是学习职业技能,而且还要学习企业文化,因此生产实习的时间和何时设置都应该全面考虑,时间不能少于一个月。

6.开展多渠道的实践教学方式。学校应走产学结合的道路,与企业共建实习实训基地;加强校内实训基地的建设,增加实验实训设备的投入;成立职业院校共享的实验中心、实训中心等,提供公共的实践教学平台;建立开放式实验室等措施。以增加学生实际操作的机会,也提高了职业资格证书的含金量。

7.推行职业资格证书。根据培养目标和职业技能鉴定考核的要求,建立以基本技能、专业技能、综合技能三大模块为主线的实践教学体系。实践教学做到三年不断线:一年级主要进行基本技能实训;二年级主要进行专业技能实训;三年级主要进行综合技能实训,让学生参加劳动部门组织的职业技能鉴定考核,获得相应工种的职业资格证书,实现职业资格零培训。

8.改革传统的毕业设计。可以将传统的毕业设计改为毕业综合实训,内容为设计、加工生产实用型零件。因为毕业综合实训是对学生职业技能的培养,与以往的毕业设计(论文)相比,实践教学的范围更广,意义更大,它不仅是学习和掌握岗位操作技能的关键环节,也是学生应用所获知识、技能和技术的一次综合训练。

9.加强教材体系建设。采用教育部高职高专规划与推荐教材和自编教材相结合的教材体系。教师根据现场调研、所任课程的发展现状编写讲义,力求贴近实际,使学生掌握较新的理论、技术、工艺,形成一套较为适用的教材体系。

10.加强“双师型”师资队伍的建设。职业院校的教师应继续通过学历教育深造,采用请进来、走出去的方法对在职专业教师进行再培训,更新教师的知识水平和技能;对缺乏实际经验的年轻教师有计划地送到企业或培训基地进行实践和学习,重点放在工艺技术、故障诊断和排除等方面;改革人事管理制度,有目的地招聘有实践经验的工程技术人员充实教师队伍,给予他们各方面公正合理的待遇,以调动和发挥他们的积极性。同时注重加强机电复合型的教师培养。

第2篇

关键词:数控专业 培养目标 教学内容 教学方法 评价机制

我院是国家级数控培训基地之一,如何利用数控基地,提高学生数控技能,使学生在企业中拿到更高工资,使家长愿意送子女到我院就读,这是我院不断思索和追求的目标,也是我院今后办学的方向。根据办学方向,企业需求,确定数控专业的培养目标,并根据培养目标,在数控专业教学改革中,从教学内容、教学方法、教学评价机制方面做了一些有益的探索与实践,使选择本专业的学生,以成功者的心态步入社会。

一、依据企业需求确定培养目标

要发展职业教育,要办好职业院校,明确定位是学校发展的前提,职业院校数控专业应该为地方培养优秀的数控技术人才,如果职业院校毕业生每月能拿到3000元、4000元,家长自然就会十分愿意地送子女到职业院校就读。企业凭什么给职业院校学生高工资,前提是我们培养的学生有过硬的本领。据《关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研报告》中指出,当前企业对数控技术人才有三个层次需求,蓝领层、灰领层和金领层。我院以学生为主体,以企业需求为依据,以就业为导向,把培养目标定位在“蓝领层”。

二、根据职业实践能力改革教学内容

根据《中等职业技术学校数控技术应用专业领域技能型紧缺人才培养培训指导方案》指导思想,在培养培训中应体现以综合素质为基础,以能力为本位,把提高学生的职业能力放在突出的位置,加强实践性教学环节,使学生成为企业生产服务一线迫切需要的高素质劳动者,因此设置课程的教学内容,应围绕学生职业实践能力。

(一)专业基础课服务职业实践能力

我院数控专业仍沿用机械专业的一些传统课程名称,如《机械制图》、《公差配合与技术测量》、《机械基础》、《金属材料与热处理》、《机制工艺》、《车工实习》、《数控车床编程与操作》等专业基础课,但这些课程的外延与内涵都发生变化。因此学校让各教研组和备课组共同探讨所教学科的教学大纲和教学内容。根据职业院校生文化成绩相对较差的特点,理论教学以“必需、够用”为度,突出“适用性”和“针对性”,允许对某些偏难偏深或者陈旧内容进行大胆删除,而增加一些数控技能培养所需的实用性知识。

(二)文化基础课渗透职业实践能力

在文化课程中,要渗透岗位职业能力的要求。比如,学生毕业后如果口才好、写作能力强,能把车间生产过程,企业存在的问题以及解决方案,能以调研报告的形式写出来,在企业里就会受到重用,容易得到提拔。因此围绕专业岗位需要,将语言口头表达能力与应用文写作能力作为语文重点教学内容;对于数学课则着重学习对数控编程中的数学处理知识,如灵活应用三角函数数学知识,确定各表面上点的坐标等;对于英语课中加入数控专业知识,培养学生阅读机床上英文指令如JOG、MENU、OFSEF、AUTO等指令,培养学生阅读数控机床说明书的能力。

(三)数控技能操作课体现职业实践能力

目前许多数控教材给定加工程序不完整和不全面,只给出了“轮廓”加工程序,工艺分析不分粗车、精车工序,没有介绍如何达到数控技术要求,况且许多教材中实训工件加工直径超过40mm,那些课题的程序无法在本基地的数控机床上运行。根据数控教材中存在的缺陷,可通过校企合作或课程整合,及时调整课程设置和教学内容,在“必需”和“够用”的原则下,开发数控校本课程,体现数控专业领域的新知识、新技术、新工艺和新方法,在实习过程中向企业靠拢。如数控实训部分课题可选自永康企业生产实际,通过一系列有针对性的技能训练,使学生在扎实掌握专业基本知识和技能基础上,及时了解掌握本专业领域最新技术发展及相关技能,实现专业教学基础性与先进性的统一,从而为学生直接顶岗,在企业中获得高收入创造条件。

三、针对课程特点改革教学方法

职业院校学生,生源复杂,学生程度参差不齐,要调动学生学习积极性,提高学生自学能力,养成良好学习习惯,这是提高教学质量必须解决的课题。根据数控技能操作这门课和课程特点,利用国家级数控培训基地,提高学生数控操作能力,对传统的教学方法进行改革。

我院对数控技能培训采用项目教学法,项目教学法是师生通过共同实施一个完整项目而进行教学活动。在教学中,采用数控校本课程,由“双师型”教学执教,把每个练习项目根据数控技能要求分解成许多小知识点,让学生在学数控操作中学会对刀、车削循环程序的上机调试及自编工艺、自编程序、自选刀具并在机床上将零件加工出来。通过项目教学法,给学生提供体验完整工作过程的学习机会,经历确定任务――制定工作计划――实施计划――进行质量控制与检测――评估反馈整个过程,提高学生理解和掌握车削对刀、车削循环程序编写的知识与技能。

四、结合职教特点改革评价机制

第3篇

【关键词】机电一体化;技术现状;智能化趋势

所谓的机电一体化技术,指的是结合应用机械技术和电子技术于一体,并且随着计算机技术的发展和应用,机电一体化技术同时获得前所未有的发展。 目前已经成为一门综合性多学科交叉的系统技术,为传统机械技术带来根本性变革,并且向着智能化、环保化、网络化和微型化等更为先进的方向发展,向光电一体化技术方向迈进,应用范围十分广泛,已经显著改善了人们的日常生活及生产方式,影响较为深远。

一、机电一体化技术应用现状

机电一体化技术,是运用系统综合利用微电子、计算机网络、自动化处理、传感测控、信息变换、自动控制等方面的群体技术,通过把机械设备以及电子技术相结合,使得机械设备的信息处理方面、动力方面以及控制方面的功能进入智能化和自动化状态的工程技术。虽然机电一体化在我国的研究和应用起步较晚,但我国自起步开始就不断加大投入,以期弥补与他国的差距,目前已经在一些方面取得较大成就,诸如工业机器人制造、数控方面以及计算机系统集成制造等方面。

(一)工业机器人制造

目前,我国已将工业方面机器人的操作技术进行了优化,机器人的软件及编程等设计技术和控制技术等关键技术得以解决,机器人的规模和应用范围逐渐扩大化,相应的配套设备得以开发。

(二)数控技术

在数控技术方面,我国多年来一直借鉴外国先进经验,同时坚持自主研发,目前产业形式已经成形。关键技术都已具有自我研发能力,生产能力已经形成,极大促进工业众领域的发展,已为我国综合实力的增强发挥巨大作用

(三)计算机现代集成制造

当前,我国已经从CIMS转变为“现代集成制造和现代集成制造系统”。这一系统已经对原来CIM/CIMS的内涵进行了从广度和深度上的扩展,是将人、管理和技术进行综合集成后的结果。国内对该系统的应用已经较为广泛,具有良好的经济效益。

在计算机技术与集成电路等不断发展的基础上,机电一体化已经随之向更高方面发展。机电一体化产品的应用已经十分广泛,除日常生活之外,也应用到生产和其他各个方面。还有一些人聚焦到电子智能方面的深入研究上,使其向更加智能化这一目标迈进。可以想见,科技不断进步的今天,机电一体化技术必将达到更为先进的层次,取得的成果也会更多。

二、机电一体化技术的智能化趋势

现代社会对科技的要求已逐渐向着智能化、模块化、网络化、微型化、环保化等发展,这些方向都是未来的主流发展方向,机电一体化技术要作为机械工程领域的未来,势必将无法避免与这些方向接轨。而作为引领未来科技主要求的智能化,是机电一体化的发展必须追随的方向。

(一)微处理器的发展与人工智能

自上世纪九十年代后期,人工智能这一模块已经引起人们的广泛重视,各国纷纷将重点转移至如何实现更高层次的人工智能化上来。所谓智能化描述的是机器的行为,它是将来自各学科的新思想和新知识充分整合,以控制理论作为基础,使得机器具有能够自主决策、简单逻辑思维和判断推理等能力。尽管机器不能够具有和人等同的逻辑思维和判断能力,但是在一些具有较高性能,运转速度更快的微处理器的发展基础上,令机器智能化实现略微低级的地步是可以实现的。

(二)计算机科技崛起与人工智能

现今社会计算机科技迅速崛起,并且日渐普及,数字化产品设计和生产具有良好的基础,虚拟设计和超级计算机等技术已经十分先进。数字化结合到机电一体化当中时就需要其操作软件达到更高条件,如:操作性强、可靠性高、具自我诊断维护能力等等。实现人工智能化之后,机电产品可具备一定智能,也就能够实现远程操作,自我诊断和自我修复这些功能也都是可以实现的。在这一方面,数控机床有异于传统机床就在于实现机电一体化,例如智能I/O接口的设置、添加的人机之间对话功能以及智能更新的数据库,其操作和使用等十分便利。

(三)人工智能理论的加入与人工智能

人工智能的进步和发展继续进行过程中,以模糊控制理论、小波理论和神经网络理论、灰色理论以及混沌与分岔等为代表的人工智能理论也已经糅合进机电一体化的进程中。光纤技术以及通讯技术的加入,微细加工的拓展,丰富了人工智能理论的内容,为机电一体化的人工智能增加了筹码,开拓了更为广阔的领域。

(四)人工智能化与绿色化

科技发展日新月异,带给人的不是只有便利,产生的巨大变化当中也包含着对环境等的影响。机电一体化的受益对象是人,人的智能和情感等人性化体验相对来说也极为重要,因此也要关注到人机关系,在色彩以及造型方面进行改进使人感觉到协调一致,满足人的各类需求,达到更加舒适自然的目的。享受物质的同时,不可避免会对环境造成一些破坏性的效果,如:环境恶化,资源浪费。因此可持续发展策略应运而生。绿色产品的观念要深入人心,机电一体化在达到智能化的过程当中,必须兼顾绿色化。

三、结语

机电一体化不可能单独发展,它是多门科学技术多种学科交叉发展的整合和结晶。它是社会生产力达到一定水平之后必然出现的一种技术体系,目前已对人们的生产和生活的水平等的提高起到了极为重要的作用。有许多与其相关的科学技术也都得到了更多的发展,由此可见技术融合已经成为一种趋势,随着越来越多的研究深入,一定会出现更多的融合技术,使得技术领域更为便利和有效。在走向更高智能化的道路上,机电一体化的前景必然十分广阔,带来更高层次的社会进步。

作者简介:张福,男,黑龙江省庆安县,本科职称实验师职务教师,研究方向工业电气自动化。

第4篇

关键词:机电一体化 中职学校 教学模式

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0140-01

1 机电一体化教学的现状

随着现代社会发展步伐地不断加快,传统的机电一体化教学模式已经不能满足市场专业人才的需求,也在一定程度上影响了人才培养的综合素质发展。其主要的原因是:(1)教学模式较为单调。传统的一体化教学大多注重于理论知识的灌输,实践课时相对较少,忽视了对实际操作动手能力的培养,致使学生的学习兴趣不高,在实际运用专业技术时引发诸多问题。(2)理论知识与课程实践无法很好契合,教材相对落后。在目前的中职学校中专业技术教材较多,一体化教材偏少,缺乏实用性,无法真正实现一体化教学。(3)师资建设较为薄弱。随着我国工业的大力推进,机电一体化技术的广泛应用,社会对一体化应用型人才的需求越来越大,这对一体化师资提出了更高的要求。在大多数的中职学校中,具有丰富的理论知识与实践经验的“双师型”严重缺乏,在一定程度上局限了现代机电一体化专业人才的培养水平。(4)教学条件不足,制约了一体化教学的质量。虽说我国在近几年对机电专业的课程设置有所改善,但总体上还是比较陈旧,导致学生在学校学习的专业技能无法很好的在企业实践中得到发挥。

2 机电一体化教学的改革措施

2.1 从实际出发,明确教学思路

中职学校是为中小企业提供相应的岗位人才而进行培养,因此,中职学校的教学标准和教学目的应与企业要求相一致。从实际出发,明确教学思路,坚持以企业的岗位专业能力需求为核心,以学校和企业双方融合、交流、资源共享为前提,使教学规划、教学组织、教学评价到教学模式等方面都要能令教学的内容符合专业能力的需求,从而培养出具有专业职业素养、专业技能为一体的职业型人才。使学生在学校学习期间逐步完善企业员工所应具备的先进思想和行为规范,同时对职业技能以及专业能力做好巩固落实。

2.2 提高“双师型”师资队伍建设

理论教学如果不能与实训教学很好的进行结合,学生所学到的专业知识技能将不能在企业中得到有效地发挥。学生的知识汲取渠道和专业操作实践能力离不开教师的授教和学生的练习这一互动过程来逐步掌握。中职学校教学的专业性、技术性、实用性等应用特性决定了教师队伍不仅需要丰富的专业理论知识,还应有熟练的专业技能和动手能力。因此,作为教学过程中重要的质量因素,师资队伍地建设对于改善机电一体化的教学水平与教学质量具有关键的意义。学校应有计划地制订“双师型”师资队伍建设,从两方面对师资队伍进行优化。一方面中职学校应加强与合作企业的联合,引进具有丰富实践经验的专业技术人员,聘用高级技师或企业的工程师定期到校演讲授课;另一方面对现有的师资队伍进行综合培训,积极鼓励教师参加各种专业的业务学习,从而加强理论与实践经验的融合,落实“双师型”的教师标准,打造一支适应时展的高素质教师队伍。

2.3 加强实用性能,改良教学材料

在现有的机电一体化理论教学材料中,涉及的内容较为繁杂,单一指数控方向就有数控编程与操作、液压传动、PLC编程技术、CAD\CAM编程技术、公差与配合、车工工艺、钳工工艺、铣工工艺、机械制图、机械制造等等近二十门学科。面对种类繁多的科目,要求学生全面掌握是不现实的,课时的安排也不能满足学科的需求。而在实际专业教学中,每门课程针对数控方向所需机电一体化专业知识只有其中一小部分,因此可以按需编制校本教学材料,以学生学习能力与认知能力进行合理的安排授以必须掌握的知识要点。如果条件不足,不能编制校本教材,学校在针对专业教学的规划过程中,教师应有选择地对学生进行授教,重点讲解能够与实践相结合的理论部分,对其他有关联的拓展知识简单介绍即可。此外,一体化教学的模式是以理论教学、仿真教学、实践教学等依次教学顺序为基准,强调实践实训教学为主体,中职学校在制订教学材料时应以此为标准进行。

2.4 以学生原有基础为准,更新教学手段

中职学校的一体化教学应以学生为本,在学生原有的知识能力、学习能力上作为基础,遵循行渐进的教学原则,引导学生弃原有的学习习惯,适应于职业学校的学习和教学过程。在对学生进行一体化教学的过程中,教师应适时更新教学手段,提高学生的学习兴趣,同时注重于实践的融合,将能更有效地让学生掌握专业知识技能。首先,在课程教学过程中,运用多媒体教学方式,制作生动教学课件,可以提高学生注意力和学习兴趣,也能拓展学生的专业知识。其次,通过实训与理论相结合,课时安排以实训和理论教学以6∶4的比例进行,注重于学生的动手操作能力,让其在对机械操作的过程中同时巩固理论知识。例如:在讲解钳工工艺时,利用四课时的时间对钳工基本的操作知识和安全操作进行普及,然后让学生参与实训,在实际动手过程中,令学生亲身掌握使用方法及精准要求,满足于专业技能的培养。最后,适应时展潮流,在课堂教学时,融入现实生活中的实例,结合课本理论知识对学生展开授教,从而激发学生学习的兴趣和积极性。例如,在讲解PLC编程技术时,教师可以插入交通指示灯的变换实例来让学生进行阐述,令学生更容易理解。

2.5 优化教学环境,丰富办学条件

中职学校作为一个培养专业能力的教育场所,它所在的教学环境决定了专业技能的水平质量,因此,学校应积极地与合作的企业展开双向服务。学校为相关企业培养优秀职业人才,企业为学校提供教学条件和实训基地,双方共同攻克专业技术培养难关,实现互惠互利、优势互补的可持续发展科学发展观。企业的实验与实践设备较为完善,能为学生提供优良的教学环境和实训环境。在企业的实训基地进行针对性的实践教学,能更好的使学生实践和理论知识进行结合,从而提高学生的应变能力和职业能力,为学生从学校到企业做出良好的过渡。

3 结语

随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越加明显,机电一体化技术的发展空间也将更加广阔,只有在学校期间对学生一体化的授教做到尽善尽美,才能为未来的社会培养出更多的高素质人才。

参考文献

[1] 柳京成.关于机电一体化教学改革初探[J].群文天地,2012(5):262.

第5篇

关键词:机电一体化;智能控制;应用;展望

中图分类号:TH-39文献标识码: A

前言:随着社会的不断发展进步,在工业生产中,人们对机电一体化技术的控制能力和效果提出了更高的要求,为了实现对机械设备的有效控制,人们运用了智能控制。在微电子技术及超大规模的集成电路不断发展的条件下,目前我国的机电一体化技术越来越成熟,这为机电一体化的长远发展提供了良好的外部环境,呈现出更加强大的生命力和发展前景。所以,智能控制在机电一体化方面的研究是当前人们热衷的一大课题。

1、智能控制与机电一体化的关系论述

自 21 世纪的到来,智能化控制技术得到了有效的发展,并且广泛的应用到社会经济发展的过程当中。而将智能控制应用得到机电一体化技术当中,不仅为机电一体化提供了一个广阔的发展空间,还有效的促进了工业化的生产,为人类社会工业产业化的发展打下了扎实的基础。目前,我们除了将智能控制技术应用到机电一体化当中,还将许多先进的科学理论融入其中,从而形成了许多新思想、新理论,为机电一体化技术的发展提供了良好的发展前景。

2 、智能控制在机电一体化系统中的应用优势

作为机械工业与微电子工业未来发展的主要方向,机电一体化必将会在以后的机械设备生产中占据主要技术地位,而智能控制系统技术也将会得到更进一步的发展。智能控制系统相较于传统的自动化控制系统来讲,在机电一体化系统中是具有更大的应用优越性的。这主要体现在智能控制系统更加人性化和智能化,增强机电一体化的适应能力。

2.1 完善机电一体化系统的性能,由于智能控制系统主要是在外部环境和控制器的作用下实现控制作业的。因此其控制指令的形成是直接根按照外部环境的变化趋势来确定调控方案,这就省去了中间模型分析的环节,使机电一体化系统的性能更加快捷高效,工作精度更高,设备性能得到很大完善。

2.2 提高机电一体化的工作效率,采用智能控制技术能够实现机械设备依据操作人员所发出的命令编码自动进入工作状态,继而按照流程顺序完成系统运行,这样就仅仅只需要人力完成第一步指令输入即可,极大的提高了系统的运行效率,避免了因人为因素而引起的失误影响到工作效率。

2.3 增大机电一体化系统的安全可靠性,在机电一体化系统中,智能控制系统可以实现有效的智能控制,从而合理地调控设备中的结构或运行程序,这样就能够在很大程度上确保机电一体化系统的安全可靠。

3、 智能控制在机电一体化系统中的实际应用

3.1 机械制造中的智能控制

以经典的机械理论和计算机辅助技术并结合智能控制方法,在机电一体化系统的制造过程中形成了新行的机械制造工艺,并不断向智能制造系统方面发展。智能控制技术解决了现代较为先进的制造系统必须依靠不够精准和完备的数据来处理无法预测状况的问题,利用神经网络和模糊数学的方法,建立制造过程的动态模型,并以神经网络的学习和并行处理信息的能力实行在线的模式识别操作,对残缺不全的信息进行及时有效处理。

把智能控制技术应用于工程机械领域能够提高工程机械各种故障的自我诊断能力,提高了工作效率和工程质量,解决了传统控制力一直无法很好适应多变复杂对象的难题。特别是在一些特殊的情况工况中可以实现无施工人员的智能化、高质量的施工。向智能机械制造技术的方向发展是当前最先进的机械制造技术,其发展的基本原理是模拟人类制造机械的活动,利用先进的计算机技术及其它信息技术工具取代一部分人的脑力劳动。而对于一些残缺不全的信息而言,它利用模糊集合和模糊关系的特性,对于残缺不全的信息进行在线的模式识别。在高新科技和信息时代的引领下的背景下,人力操作为主的机电相关机械制造已经不能够适应时代的节奏,未来其主要发展方向就是将智能控制及其相关科学技术与传统的机械理论进行有效的融合。目前,工程机械的智能化主要体现:工程机械单机集成化操作与智能控制技术;工程机械的智能监控、检测、预报、远程故障诊断与维护技术;基于网络的机群集成控制与智能化管理技术,特别是智能型救灾工程机械已成为当前研制热点。

3.2 电力电子学研究领域中的智能控制

将智能控制技术引入电力系统,在电机电器设备的优化设计、故障控制和诊断等方面,都相当有成效。对电器设备的设计优化,可用先进的遗传算法进行优化计算,能大幅度缩短计算时间,有效节约成本,并提高电机电器的设计质量和效率。

3.3交流伺服系统中的智能控制

伺服驱动装置在机电一体化系统中的控制质量和系统动态性能方面发挥着关键性的作用,但交流伺服系统有着相当复杂的非线性和时变性等不确定因素,而智能控制技术以非线性控制方式将人工智能引入智能控制器,能很好地适应系统参数的时变情况,其在交流伺服系统的应用解决了建立精准数学模型的困难,提高了机电一体化系统的稳定性。

3.4 数控领域中的智能控制

数控领域所应用的智能控制有相当高的性能要求,尤其是在延伸、扩展和模拟的知识处理方面,如加工运动推理、网络通信制造能力以及感知加工环境的能力等,必须能进行自适应控制、自组织控制等,智能控制可以解决信息模糊、不确定性等控制问题,取得良好的成效。

随着科学技术与信息技术的发展,智能控制和数控相关领域逐渐。由于研究的对象和系统越来越复杂,我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求,大量学者、工程技术人员开始尝试应用智能控制理论,在机械加工、模具制造等领域运用数控技术。运用智

能控制新兴技术可以让数控技术实现智能编程、监控、建立智能数据库等重要目标。当今数控技术的发展方向主要是开放式数控系统的构建。建立统一系统平台,增强数控系统的柔性,借助于数学模型描述和分析的传统控制理论难以解决复杂系统的控制问题,调解变化频繁的需求与封闭控制系统之间的矛盾都是构建开放式数控系统的一些主要目的。

结语:

由上述分析我们可以看出,智能控制系统在机电一体化的发展过程中具有重要的核心地位。尽管智能控制技术是近年来方才被研发应用的新技术,但其发展速度却是非常快的,目前智能控制系统已经被广泛应用在多个领域,并发挥出良好的功能作用。我们相信,在未来科技技术的推动下,智能控制系统的功能必将更加强大,从而促使机电一体化的快速发展。为此我们仍然至少需要做到以下两点:(1加大研发力度,提高智能控制系统的理论研究水平。理论是技术发展的动力和依据,只有深入研究智能控制系统的理论,才能促使其更加快速、稳定的发展。(2不断扩大智能控制系统的应用范围,进一步增强其应用功能。从当前的智能控制系统发展现状来看,尽管其已经被应用在多个领域,但仍然具有很大的发展空问。主要能够再进一步的提高智能控制系统的性能,就可以促使其更好的为机电一体化的快速发展服务。

参考文献

[1]杨鹤年.机电一体化系统中的智能控制技术[[J].煤炭技术,2011(7) .

[2]晏建新.智能控制在机电一体化系统中的应用[[J].中国科技博览,2011 (30).

第6篇

【关键词】机电一体化;智能控制;应用分析

智能控制系统在机电一体化的发展过程中具有重要的核心地位。尽管智能控制技术是近年来才被研发应用的新技术,但其发展速度却是非常快的,目前智能控制系统已经被广泛应用在多个领域,并发挥出良好的功能作用。

1 智能控制的特征

智能化技术在发展过程中所具有的特征主要表现在以下几个方面:第一,对智能控制系统核心的高层控制管理;第二,具有非线性的特点;第三,智能控制系统具有一定的可变性;第四,智能控制系统的整体结构上有着忧特性;第五,智能化技术的系统的应用可以有效的满足当前社会发展的多样性;第六,它是一项综合性的科学项目将许多许可的先进理念都很好的融入其中;第七,它是以计算机技术为基础的。由此可见,智能化系统在实际应用的过程中存在着较强的学习功能和组织功能,它可以将许多先进的学科技术融入到其中从而满足人类社会发展的需求。而将智能控制应用到机电一体化当中,不仅可以有效的提高机电一体技术的应用范围还使得机电一体化机械可以各种先进的科学技术有效的融合在一起进而促进社会经济的发展。

2 智能控制与机电一体化的关系论述

自21世纪的到来,智能化控制技术得到了有效的发展,并且广泛的应用到社会经济发展的过程当中。而将智能控制应用得到机电一体化技术当中,不仅为机电一体化提供了一个广阔的发展空间,还有效的促进了工业化的生产为人类社会工业产业化的发展打下了扎实的基础。目前,我们除了将智能控制技术应用到机电一体化当中还将许多先进的科学理论融入其中,从而形成了许多新思想、新理论为机电一体化技术的发展提供了良好的发展前景。

3 智能控制在机电一体化系统中的应用优势

作为机械工业与微电子工业未来发展的主要方向,机电一体化必将会在以后的机械设备生产中占据主要技术地位,而智能控制系统技术也将会得到更进一步的发展。智能控制系统相较于传统的自动化控制系统来讲,在机电一体化系统中是具有更大的应用优越性的。

3.1 完善机电一体化系统的性能

由于智能控制系统主要是在外部环境和控制器的作用下实现控制作业的,因此其控制指令的形成是直接根按照外部环境的变化趋势来确定调控方案,这就省去了中间模型分析的环节,使机电一体化系统的性能更加快捷高效,工作精度更高,设备性能得到很大完善。

3.2 提高机电一体化的工作效率

采用智能控制技术能够实现机械设备依据操作人员所发出的命令编码自动进入工作状态,继而按照流程顺序完成系统运行,这样就仅仅只需要人力完成第一步指令输入即可,极大的提高了系统的运行效率,避免了因人为因素而引起的失误影响到工作效率。

3.3 增大机电一体化系统的安全可靠性

在机电一体化系统中,智能控制系统可以实现有效的智能控制,从而合理地调控设备中的结构或运行程序,这样就能够在很大程度上确保机电一体化系统的安全可靠。

4 智能控制在机电一体化系统中的主要应用

4.1 机械制造领域中的智能控制应用

机电一体化系统的重要组成部分之一就是机械制造,目前,智能控制随之也被广泛地应用于机械制造行业。把智能控制技术应用于工程机械领域能够提高工程机械各种故障的自我诊断能力,提高了工作效率和工程质量,解决了传统控制力一直无法很好适应多变复杂对象的难题。特别是在一些特殊的情况工况中可以实现无施工人员的智能化、高质量的施工。向智能机械制造技术的方向发展是当前最先进的机械制造技术,其发展的基本原理是模拟人类制造机械的活动,利用先进的计算机技术及其它信息技术工具取代一部分人的脑力劳动。它可对制造过程进行动态环境建模,利用模糊数学、神经网络的方法通过传感器融合技术将进行预处理采集的信息,并采用“Then-If”逆向推理修改控制机构或者选择较好的控制模式和参数。 而对于一些残缺不全的信息而言,它利用模糊集合和模糊关系的特性,可以将一些模糊的信息集合到闭环控制中的外环决策机构来选取相应的控制动作,并利用神经网络的学习功能具有行处理信息的能力,对于残缺不全的信息进行在线的模式识别。在高新科技和信息时代的引领下的背景下,人力操作为主的机电相关机械制造已经不能够适应时代的节奏,未来其主要发展方向就是将智能控制及其相关科学技术与传统的机械理论进行有效的融合。目前,工程机械的智能化主要体现:工程机械单机集成化操作与智能控制技术;工程机械的智能监控、检测、预报、远程故障诊断与维护技术;基于网络的机群集成控制与智能化管理技术,特别是智能型救灾工程机械已成为当前研制热点。

4.2 机器人领域中的智能控制应用

机器人系统是一种复杂、非线性且具有研制不确定性的系统,这些特征适合智能控制技术的应用。机器人智能控制机器人学一直是智能控制的一个重要应用领域,每一种新的控制理论方法都会在机器人控制系统中得到过应用,使得新型智能控制技术渗透到机器人学研究的各个方面,因此,对机器人的控制也成为检验各种控制方法优劣的试金石。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面:通过模糊系统及专家控制系统对机器人轨迹规划的模糊控制策略;机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制;机器人轨迹规划中的模糊神经网络控制策略;机器人手臂姿态及动作的智能控制;机器人轨迹规划中的遗传算法控制策略。目前,采用模糊控制、人工神经网络、专家系统技术对机器人进行定位、环境建模、检测、控制和规划的研究已经在多个实际应用系统中得到验证。机器人控制系统的主要目的就是通过给定各个关节的驱动力矩,使得机器人的位置、速度等状态变量跟踪给定的理想轨迹。

4.3数控领域中的智能控制应用

随着科学技术与信息技术的发展,智能控制和数控相关领域逐渐融合。由于研究的对象和系统越来越复杂,我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求,大量学者、工程技术人员开始尝试应用智能控制理论,在机械加工、模具制造等领域运用数控技术。运用智能控制新兴技术可以让数控技术实现智能编程、监控、建立智能数据库等重要目标。当今数控技术的发展方向主要是开放式数控系统的构建。建立统一的可重构的系统平台,增强数控系统的柔性,借助于数学模型描述和分析的传统控制理论难以解决复杂系统的控制问题,调解变化频繁的需求与封闭控制系统之间的矛盾都是构建开放式数控系统的一些主要目的。

智能控制是机电一体化技术未来很长一段时间发展的主要方向。智能控制技术的发展也是日新月异,如何将其与机电一体化技术以及传统控制理论结合起来,实现机电一体化系统的高度智能化还有很长的距离,需要坚持不懈地探索和研究。

5 结语

总而言之,在机电一体化系统中智能控制已经得到了十分广泛的应用,它不仅有效的提高了社会经济的发展,还改善人们的生活环境。但是由于这项技术在我国经济发展过程中,应用的还不够完善,因此,我们还需要在不断的努力当中对其智能控制技术进行探索从而促进我国社会主义建设。

参考文献:

第7篇

摘 要:机电一体化学技术又被称为机械电子学技术,是一门综合的、跨学科的综合性高技术,同时它是一门独立的交叉学科,由现代信息技术、现代电子计算机技术以及现代微电子技术和现代自动控制机械技术等各类技术相互融合而成的。因此,对于现代机电一体化技术在工程机械上的应用和普及,可以极大地提高工程机械的各种性能,会使得电子控制技术和液压、机械技术有机地结合,提高工程机械的燃油经济性、动力性、安全性以及可靠性、操作舒适性。正是基于此,主要对机电一体化技术在工程机械中的应用与发展进行了探讨。

关键词:机电一体化;工程机械;应用前景

1 引言

一般来说,现代机电一体化是当今目前自动化技术发展的相对较高级的阶段。它同时也以计算机产业为基础和主要特征的自动化技术,同时也是生产实践对自动化技术进一步发展的需要。因此,根据整个行业的未来发展来看,整个工程机械的机电智能化和一体化将是今后的主要发展方向。

2 机电一体化在现代工程机械上的应用模式

2.1 机电一体化技术应用于机床的创新

在机电一体化应用中,Z80-CPU各种应用软件较多,在我国机床数控方面应用比较普遍,因为它的系统开发较容易。我国的数控机床一般均采用经济型的光电隔离电路及Z80-CPU微机、微机I/O接口电路以及功率放大电路等。而且这类Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉价并且相对于其他的技术来说相对可靠、维修方便、通用性强。Z80系列有独特的I/O指令,而且I/O接口译码硬件也较简单,其微机执行时间也较短、重要的是其指令格式也相对较短,这样非常有利于缩短扫描现场机床工作状况的周期。

由于大部分的数控机床要求工作刀具或工作台必须精确按照沿坐标轴的运动,因此在这类机电一体化应用中,就必须要考虑采用具有插补功能的连续控制方式。滚珠丝杠摩擦损失小,副传动效率高,在整个操作中无爬行现象,运动平稳,给予适当预紧,采用氟塑贴面导轨,它具有耐磨性好,摩擦系数小,可消除低速运动的爬行现象,同时它的抗撕伤能力强、以及成本低等优点。反向时可以定位精度高、消除空间死区以及刚度好。可消除螺母和丝杠的螺纹间隙,因此一般数控机床的执行机构传动方式采用滚珠丝杠副传动。

2.2 现代机电一体化在其他行业中的应用

首先我们来看在化纤行业的工程机械中的应用,如精密卷绕控制系统中,其控制系统是由金属导纱器电机、高强度摩擦辊以及变频器组成,同时还附加测速控制器与传感器组成。这样的工程机械中,其卷绕筒子一般采用积极式传动,卷绕交叉角是变化的,并且在筒子与导丝器的往复频率之间是一固定比值。

此外国外生产的工程机械,如装载机、推土机以及铲运机等由于采用了相对电子控制的自动变速器,这充分提高了整个工程机械的油耗,增加了经济性,而且简化了操作。

3 现代机电一体化在工程机械应用中的发展趋势

3.1 高性能化的应用发展

这里面主要包含:高速的应用化模式、高精度的应用模式以及高效率的应用模式、高可靠性的应用。新一代CNC系统采用多CPU结构以多总线连接,就是以此“四高”为满足生产而诞生的。这种系统采用精简指令集机,可同时实时多任务操作系统并行处理,从而来保证该机电一体化的产品具有相对高性能。

3.2 微型化的应用发展

微型机电一体化系统是机电一体化的一个新发展方向,同时也是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物,国外称微电子机械系统。微型机电一体化产品,泛指几何尺寸向微米、纳米级发展,其体积一般不超过1cm3的机电一体化产品,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,并且其耗能小、体积小、运动灵活,是近年和将来十大关键技术之一。

3.3 机电一体化智能化的应用发展

一般来说,现代机电一体化的发展和进步都主要体现在控制理论的基础上,也就是当前机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一就是智能化技术,而且这种在实际中的区别表现就是表现在其产品的智能上。它是吸收计算机科学、人工智能、生理学等一系列智能的新方法、新思想,模拟人类智能,这样的技术目前任然在探索和应用中,相信将来是有非常广阔的应用前景。

参考文献

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