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机械与电子论文8篇

时间:2022-08-24 10:31:39

机械与电子论文

机械与电子论文篇1

关键词:机械技术;电子技术;机械电子技术;发展趋势

中图分类号:TH-39文章编号:1009-797X(2015)24-0079-02文献标识码:A

作者简介:王爱民(1966-),男,硕士学历,副教授,研究方向为机械工程

现代社会,产业的信息化已然成为大势所趋,尤其是在全球一体化不断深入的当前,国家科技与信息化的发展水平已经成为衡量一国实力的重要指标,因此加大现代科学技术研究成为各国争相开展的重要课题。我国的机械技术和电子技术起步并不晚,一直紧随国际主流,然而现代社会的多元化进步,决定了传统机械技术与电子技术的各自为战已难以满足现代化机械制造业的发展需要,科学技术发展的智能化需求也不断提高着对于传统技术的要求,机械电子技术因此整合而生。为了更好地适应社会当前对于机械制造技术的需求,加强对机械电子技术水平提升的科研工作势在必行。新时期,机械电子技术的发展为现代机械制造业提供了相当的优势,其现代化的发展趋势已经势不可挡。因此,进一步研究机械电子技术的现代化发展趋势有利于为该技术的发展引出更为明确的方向,具有积极的现实指导意义。

1机械电子技术概述

机械电子技术,始于机械技术和电子技术两个分支领域的整合。应现代化社会的发展需要,机械制造行业于近些年获得了显著发展,在该行业领域当中,一直是以电子技术为主导,实现着对机械功能、动力、信息化处理与操作控制等方面的管理。为了更好地服务于现代化的机械制造,对机械装置进行电子化的技术调整成为一个新的思路,加之与计算机软件的结合,成为了新的机械电子系统。并且,随着该整合技术应用范围的不断拓展,逐渐形成了一门自成体系的系统化学科[1]。机械电子技术发展至今,在各项新技术与计算机互联网的支撑作用下,正在不断填充着更多的新内容,现代研究中关于机械电子技术的严格定义未见统一,本文认为其可以做如下概括:即立足于电子技术,将其他分支技术包括机械技术、微电子技术、现代信息技术、智能化控制技术、计算机技术、传感器技术、网络技术、接口技术和信息转换技术等集成一体,根据切实的需求而实现对机械制造加工目标的定位,并于确保安全可靠的前提下提升整个工作效率的功能系统,便是机械电子系统,该技术则是机械电子技术。

2机械电子技术的发展现状

分析可知,国际中关于机械电子技术研究的最新阶段始于20世纪90年代末期,机械电子技术的突破式发展主要是依赖于光学、通信等技术,机械电子技术也生成了光机械电子与微电子机械等分支。我国关于机械电子技术的研究始于20世纪80年代,在当时国务院的带领下,机械电子技术开始逐渐受到了越来越多的重视,该专业也逐渐成为了独立学科深入到了各高校当中。随着时间的发展与现代诸多行业领域的切实需要,机械电子技术在21世纪之后便开始急速发展,无论是研究理论或者是技术实践,均取得了良好的成绩[2]。

3机械电子技术的现代化发展趋势

机械电子技术的发展,核心力量就在于现代科学技术水平的不断提升。作为一个全新的应用技术,机械电子技术于机械设备应用中的现实作用至关重要,且具有着无可替代的作用。同时,鉴于机械电子技术本身所具有的技术覆盖范围,对其他技术的依赖程度也就可想而知,发展趋势自然显而易见。

3.1智能化

现代科学技术的一个最大优势主要就在于提升各个行业领域工作效率的同时能够通过多种技术的整合实现智能化。机械电子技术的现代化发展,需要以智能化作为主要方向[3]。以当前广泛应用的CNC数控机床为例,其就能够通过智能化接口的联通在计算机技术的辅助下实现智能的人机对话功能,由此可以成为机械电子技术发展的有效助力。

3.2数字化

在计算机与互联网的作用下,数字化技术已经越来越多地应用到各个行业领域当中。在机械电子技术中,数字化技术的融合优势在于能够更好地保证软件应用的可靠性,并且具有着智能化的自我修复与诊断功能,可操作性强。在网络的驱动作用下,数字化技术也可实现机械电子技术的远程控制。

3.3网络化

监控技术成为了网络普及之后电子技术应用的一大突破,机械电子技术产品在监控技术当中更是一个必不可少的应用,主要是进行远程控制的终端设备。此技术的应用决定了现代技术的机电一体化融合,为现代人们带来了诸多的高科技成果。

3.4模块化

技术的普及,使机械电子产品越发多元化,不同的机械电子产品具有不同的单元模块,对于接口的需求也不尽相同[4]。除此之外,动力驱动单元的控制也是实现机电一体化技术的前提。因此,机械电子技术可以从此方面加大科研力度,以加快电子产品的更新频率。

3.5集成化

机械电子技术的生成,是多种技术相互整合与渗透的结果,在技术的复合与优化共同作用下,服务于现代制造业生产过程中对于产品的多品种、小批量的柔性需求,在对整个系统进行必要的分层之后,分散系统的各个不同功能,并在确保机械正常运转的前提下联系各个层次的系统,提升整个系统的功能与性能。

3.6信息化

随着信息产业和智能产业将成为社会的主导产业,机械电子技术、机械制造也将是由信息主导的,并采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理方式的全新的机械制造业。

4结论

综上所述,在当前的信息化时代,所有技术的进步都是一个更新换代的过程,技术体系需要进行不断的创新,才能满足现代社会发展的切实需求。机械电子技术的现代化发展,需要同机械设备相辅相成,唯有充分结合当今国际最为先进的各类技术,才能确保机械电子技术理论的不断充实,进而推动技术水平的不断提升。

参考文献:

[1]王烜钦.机械电子技术的发展现状及未来趋势分析[J].电子技术与软件工程,2015(02):122.

[2]闫梅,刘嘉文,张振.电子工程技术的现代化发展探究[J].现代工业经济和信息化,2015(16):115~117.

[3]赵雪,曹国庆.计算机与机械电子技术的融合发展思考[J].电子世界,2014(10):362~363.

机械与电子论文篇2

机电一体化(,Mechanic”.Eletroiiics.Unified)-词在日本于7〇年代已简缩为一个英语复合词:.M.e.cJiatranis-''机械电子学,,章在把机械学和电子学结合择来,。从时代的现实来f,电子机梂学已经形成为-个独立的学科,正向着阜我完善的方向迅速发展。电子机_舞一个综合性很强的交叉_科,著名科学家钱三强曾指出可以预料,在某种意义上说,本世纪末到下个世纪初将是一个交叉科学的时代。”钱伟长教提也在他的文章“交叉学科与科学家的社会职责”中强调了交叉学科的形成和发展的重要意叉。日本于7〇年代初期就顺应了这一取宋潮流,、加之管理的科学化,,利用电于机械的这种复合技术,复合出各萃各样的电子机械产’品,并对传统的机械进.行技术改造,从而使电子机械的生产在其经济迅速发展中占着举足轻重的地位。.扒.电一体化技术对日本经济迅猛发展的作用引起国内各级领导的辑烈反应,-上至中央下至各企业领导同志都对机电一?体化技术产生了浓厚的兴趣。在工程技术界的不少专家及学者也渐对电子机械学科持肯定的态度。_但是,,社会上流行着对机电一体化的不完善的看法:

1.从现象上解释机电一体化,认为机电一体化只不过是将机械设备、电子设备及仪表构成的成套设备或罕统。

2.从产品应用技术的割析上理解机电一体化,认为机电一体化只不过是在_机械系统.中引入了电子技术,或者是辛电子设备电引入了精密机械抜术。

3从技术的综合应用上解释,机电一体化,认为机电一体化是在机抅主功能、信息处理功能等方面引进了啤子技术,并把机械装置、电子设备以及软技术有机结合枚成系统技术的总称,或者说成是机&、信息处理、接口和软件等麥分在电子技术支持下,用系统的观点进行综合而形成的新型系统。

以上三种看法,只能或多或少地戽映了电子机械学科的某些侧面,第三种看法可能来源于日本名古屋大学电子机械工程课、北'海道大学精密机械工程学课及电通大学的第二机械工程学课(实际上,西德的伍培尔大学及这累姆斯达特大学等工学院也设置了电子机械设计课程)。但是著名科学家镯学森曾提到过:国际上普遍采用的科学体系及结构的划分方法是任何一门学科都是其基础理论、技术、工程系统组成的完整体系。.因此本文将对此学科的体系作初步的探讨。

二、电子械工程及应用拄术

自1971年美国英特尔公司制造出第一台微型计算机以后,计算机进入了大规模集成电路和微机时代,其发展速度异常迅猛,目前全世界微机的年产量以百万台计,微处理芯片则以亿万片计,各式各样的专用微机芯片也不断涌现,以价廉、可靠、功儀完善、使用方便灵活等优势进入各个f域瘆透到各行各业。显然,具有“海棉#特%的机械工业则大量“吸取”,同时电子技术与机械技术,光其是与精密机槭的结合,又复合出质量髙、效益大的鬼子机械产品,例如日本控制世界市场的磁带录象机便是极为典型的实例。概括起来,由电子机械工程实现时机电一体化产品可分为以下几大部类:

'1.:由机械技束芨电宇技术有机地复合而成的台式机械产品。如录象机、收录机、计算机外部设备,办公机械',信息处逝机械,直至各#高挡的电子玩具等。

2各种智餹机械、智能仪表、仿生机械智能机器人是电手机械中机电一体化技术体现本科交叉综合中最典型的电子机械产点。

3.用机电一体化技术改造的各种系统机械设备,如各种数控机械:设备直至柔性加工系统。

4.用机电一体化技术改进各电子工业用的自动化的工艺设备。

分柝上述机电一体化的设备和产品特征,可明显地看出,所谓的机电一体化技术是从硬件和软件双方把机械技术和电子技术完全融合起来的技术。如果不作这样的融合就会使其完全失掉功能(如第1、2部类)或者退化回到原有的功能水平极低的地位(如第3、4部类)。

尽管各种电子机械产品的功能各异,结构组成有别,?我们可以用以下框图示意(见图1)。一般由四大部分组成:

1.机械木体部分卩屯子机械的坫本机械结构,它要求体积小、重量轻、工艺性好。S前以钢铁为主的材料仰合成的非金属为主的材料发展,要求析械本体的静、动态刚性及热稳定性高,精密运动的机构及良好的表面加工质量。并要求结构上便于维修、保养及故障寻查等。电子机械的机械本体应是广义的,它可以包括光、磁或流体系统等组成的机械本体。

2.传感检测部分一一即电子机械的传感器官,以它检测传输外部环境的有关信患,传感器或由它复合而成的各种编码器是电子机械工程中的非f重要的逮成部分。因为它体现了机、电、光、磁、热、流体及其它各种技术的交叉和融合。

3.信息处理部分一-相当电子机械的大脑,即利用微机或专用的芯片去处理电子机械的信息。

4.接口部分一它解决电子机械与外部环境的接口内部信息接口及人机的接口问题,将传感器信息、控制指令以及各种编码、译码信息的转换及传输,人机的接口可以是机械的(几何的)或物理的(光、磁、能源等)。

电子机械的以上四个棊本组成部分是有机的组合,是不能分割而去掉任何部分的。这种不可分割的特性可用图2的包围层次表示。

例如机电一体的电子机械技术的结晶智丨龙机器人,用它的机械手来说明这一问题,机械手利用其视觉、触觉传感器与外部环境相联系,传感器的信息经接U变换及传输给微机处理,并将处理后的信息再经接丨:丨变换

成对执行器控制指令厂从而驱动手作期望的动作,以适应外部环境的需要。显然撤去图2包围层次的任一部分,均会使它丧失功

传统的机械工程,就其实质也是综合使用了各种技术,移植了各学科的基本理论和方法,而形成了今天以机械加工制造为主休的机械工作,并由此而派生出航空、船舶、机车等制造工程以及核工业的机械工程等等。形成目前状态的原因是工业生产水平的发展,在计算机已广泛渗透各行各业及步入信息社会的今天,/电子机械工程应运而生,也是历史的必然。

由于机械工程不应当停留于机械加工制/它重点应转栘到信息的加工和利用。它贬当移植信息技术、控制技术、系统技术、电子技术以及传统的m械技术,并将它们融为一体,因而电子机械工程系统的功能可用图3示意。

支持电子机械工程的技术主要有以个方面:

1.系统化技术--电子机械解决的问题不再是单一的参数或变量,不是对傳雇技术、控制技术及电子技术简单移植和择凑,而是将多种因素加以综合、协调和权衡,不是分割的孤立的解决系统的静态问题,而是要系统地解决其动态特性问题,它要求发展分析及综合机电一体化的方法及理论。

2.信肩处理技术一电子机械的各单

元之间、各伺服系统与传感器及执行器之间必须有相互匹配信号,其动作及工作质量又必须受到整个指挥中心和数据网络的控制,因而需要编码、译码及各种信号的处理技术。

3.软件技术即构成电子机械所需计算、判断、信号处理整套原理和规则的计算程序,构成一系列的程序库,.并能方便地补充删改,使电子机械具有灵活性和适应性。

4.传感技术--支持电子机械工程的重要环节,它解决电子机械对外部环境的适应能力,涉及的技术领域也极为广泛,应是研究电子机械和发展电子机械的关键问题。

三、电子机械学科结构问题

电子机械学科应具有自己的基础理论及分折与综合的基本方法,以此为指导,移植相应的应用技术去支持各种电子工程系统的发展。即电子机械学科应由基础理论、技术及工程系统组成一个有层次的体系,笔者提出了图4所示的层次结构。

电子机诫学科是门多重交叉复合的学科,电子机械学科基本理i;仑首先要解决建立电子机械系统统一模型的问题,即电子机械模型,笔者认为可以从两个角度来进行研究。

1.小数学的方法

把电子机械实际的物理系统的四个组成

部分用相应的学科理论建立的数学模型,再统一建立系统模型,利用数学子段建立一座“机”与“电”彼此相通的桥梁,互相渗透、互相加强。利用系统论的方法,建立全局与局部、局部与局部的有机联系。重点研究系统不同部分的联接的数学模型,不同的组成部分对整个系统的影响;研究复杂的电子机械系统的解耦理论,在电子机械模型中能够体现出不同组成部分的特征。

2.函信息方法

任何复杂的物理系统都可以看成信息系统,利用信息论的观点建立电子机械系统各个组成部分的有机联系的模型。

在建立了统一的电子机械系统模型的基础上,就要解决分折与综合的理论,用系统的方法处理多学科交叉融合中出现的问题。在国外有关处理电子机械系统的?一体化分析方法,存储工程系统的建模方法,各种系统动力学、键合图法、机械链(网络)法,计算机图形学等专著已大量出现,它们均可以用于机械系统及电、光、磁、热多种交叉系统。在目前的电子机械系统如机器人、计算机外设中,已经移植了系统论、信息论及控制论的基本理论去分析问题,应用电路理论、网络理论、系统实时仿真和信号处理理论分析电子机械系统,应用经典力学的拉格朗日方程于电子机械网络'的模拟等。

电子机械系统分析方法匕初步形成,而也子机械系统的综合和设计的方法还没形

成统一的模式,怎样根据电子机&系统的功能和性能指标要求.从电子机械模型出发,综合和设计最佳的系统以及系统的四大组成部分,是电子机械学科的主要目标,只有以此理论为指导,才能最佳地利用相应支柱技术设计出优良的电子机械工程产品。

笔者认为电子机械学科的基本理论和方法的雏型正在逐步形成,预计它将从以下儿个方面发展,求得自身的完善。

1.动态系统分析的发展方向

电子机械学要求分析研究机电一体化的多学科交叉系统,因而存在这种系统一体化建模方法,要求这种模型能够描述系统的动态特性,继而应当发展这类模型的分析方法,系统的综合方法,以及复杂的机电一体系统的解耦理论。

2.广义性及综合性的发展方向

电子机械学科的基本理论应向更广泛的处理机、光、电、磁、热交叉系统的宽度上发展。目前国外流行的一些“系统动力学”及“键图”专著便体现了这一方向。

3.信息处理功能的发展方向

在电子机械系统中,有相当一部分是信息处理机械,或者是信息处理系统的执行机构,因为应当重视信息理论的移植工作。

4.提高电子机械软件效能的发展方向

如何高效率地发挥电子机械系统所用微

机(单板机、单片机或专用芯片)作用是取决于电子机械软件研究工作的,例如开发或发展机器人H:j工作能力,软件的研究是促进电子机械智能化的有效手段。

四、结束语

本文讨论了电子机械学科体系的结构层次,希望能引起对此学科的层次及结构的深入研讨,以利于学科的发展。

机械与电子论文篇3

关键词:控制理论 控制工程 机械电子工程

与自人类使用工具以来就有的机械工程相比,电子技术是二十世纪发展的新学科。机械工程与电子技术的结合始于上世纪。起初,二者结合是分离的“块与块”关系,或者是功能结构上的相互替代。随着计算机技术发展的推动,机械系统和电子系统通过信息有机地联系起来,形成了真正的机械电子工程。人工智能技术的发展与渗透,使得机械电子在传统的机械系统能量连接、功能连接的基础上,更加强调了信息连接和驱动,并逐步使机械电子系统向具有一定智能的方向发展。

机械电子专业可细分为机械电子系统(传动和模拟技术,机器和设备,机械人技术及其运动系统,传感和执行元件技术,测量技术和图像处理等),微型,超微型机械(微系统技术,微型和精密仪器的功能组,微系统的测量技术等)和生物机械(机器人技术,生物系统,仿生执行技术,控制和设计,控制系统等)。

一、 控制工程学简介

控制工程(control engineering)是处理自动控制系统各种工程实现问题的综合性工程技术。控制工程是以工程控制论为理论基础,综合应用了信息理论和计算机理论的相关概念。控制工程不局限于任何一个工程学科,在机械工程、采矿工程、管理工程、航空工程、电气工程、生物工程、土木工程等工程学科中都有同样而广泛的应用。在实际应用中,控制工程还融合了自动控制技术、电子技术、计算机技术等多个学科的相关知识。其应用的控制理论主要有两种:“古典控制理论”,“现代控制理论”。“古典控制理论”的内容主要是以传递函数为基础,主要研究单输入和单输出线性定常时不变这类控制系统的分析和设计问题。而“现代控制理论”是在“古典控制理论”的基础上,以状态空间方程为基础,研究多输入、多输出、变参数、非线性等控制系统的分析和设计问题。随着机械工业的迅速发展,智能机器人、轧机系统、先进加工控制系统不断涌现,与控制工程的结合愈来愈广泛而密切。

二、机械电子工程

早期的机械工业以手工加工为主,生产力低,但适应性强;三十年代开始集中在标准件和流水线,适合于大批量生产,但缺乏灵活性;现代生产一般要求转产周期短、生产灵活性强、产品质量高,因此常采用以机械电子系统为主要构成的FMS可以达到上述要求。与传统的机械工业相比,机械电子工程有着鲜明的特点:就设计而言,机械电子工程并不是一门有严格界线并且独立的工程学科,而是在设计过程中一个综合思想的实践。设计中,根据系统结构配置和目标,机械电子工程把它的核心部分(机械工程、电子工程、汁算机技术)与其它领域的技术,如:制造技术、管理技术和生产加工实践等有机地结合在一起,采用一种基于信息的自顶向下的模块化策略,完成设计就系统(产品)而言,机械电子系统(产品)结构简单,元件和运动部件少(如电子表),它用小巧的电子系统取代“傻、大、笨、粗”的机械系统,减小了系统的体积,提高了性能,但是系统的复杂性却大大增加了。

机械电子学要求机械与电子技术的规划应用和有效结合,以构成一个最优的产品或系统。现代的机械电子系统除了“块与块”之间的动力联系之外,还有信息之间的相互联系,并由具有数值运算和逻辑推理能力的计算机来对机械电子系统的所有信息进行智能处理,人们已经认识到生产改革的未来属于那些懂得怎样去优化机械和电子系统之间联系的人;尤其是在先进生产和制造系统的应用中,对优化的需求将会变得更为迫切;在这些系统中,人工智能、专家系统、智能机器人以及先进的工艺制造系统将构成未来工厂的下一代工具。

三、 控制理论在机电系统中的应用

伺服系统(servosystem)是将指令信号精确、快速的转换为相应的物理实现。例如,飞机和船舶的舵角操纵由于所需的力很大,不可能由人力直接操纵,需要伺服系统来完成,伺服系统的作用就是使舵面的转角精确地跟随驾驶员的操纵动作。当使用自动驾驶方式时,伺服系统要使舵面转角精确实现自动驾驶仪输入的指令。

工业机器人的一个关节,就用到了伺服系统。它的受控过程是机器人的关节运动。采用微处理机作为控制器。关节轴的实际位置由旋转变压器测量,转换为电的数字信号后,反馈给控制器。微处理机经过控制算法后,输出控制指令,再经过数模转换和伺服功率放大,提供给关节上的伺服电机。伺服电动机根据控制指令驱动关节轴转动,直至机器人运动达到输入参考信号设定的位置为止。

伺服系统是机电控制系统中典型的一个重要部分,其应用的主要就是控制理论来实现机械与电子的相互结合。

四、结语

随着科技的进步,机电技术的发展必然走向电子化,智能化,这是时代进步的需求,这也是科学技术发展的必然结果,尤其是电子信息时代的来临,我国机电人员将电子信息技术充分地与机电技术相整合,同时应用控制理论将这个机电系统设计好,使它具有足够的稳定性,准确性,快速性。控制工程理论的应用与发展促进了工业生产使机械自动化的方向更精准的方向进行,同时也间接地促进了我国经济的发展。

总之,控制工程在机械电子专业中具有重要的地位,它是保证机电一体化设计中控制装置的理论基础,此外在诸多科学技术领域中也有着重要应用价值。

参考文献:

机械与电子论文篇4

关键词:机电一体化技术,工程机械,应用

 

前言

现代科学技术的不断发展,极大地扒动了不同学科学的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发殿阶段。

一、现代工程机械的发展

现代工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电一体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等有机地结合,可以极大地提高工程机械的各种性能,如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以入作业精度、作业效率、使用寿命等。目前以微机式微处理器为核心的电子控制装置在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机式的许多领域,如摊铺机和平地机的自动找平,摊铺机的自动供料,拌利设备称重计量过程的自动控制,挖掘机的电子功率优化,柴油机的电子调速,装载机、铲运机变速箱的自动控制,工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术不断发展,对工程机械的性能要求不断提高,电子控制装置在工程机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂。特别是,随着克国进口及国产工程机械保有量的逐年增加,如何用好、管好这些价格昂贵的工程机械,使其发挥最大的效率,是工程施工部门所面临的一个重要的问题。为帮助广大工程机械使用人员、维修人员、管理人员对工程机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,现在作简单的介绍与论述。

二、工程机械具有以下性能:

现代工程施工要求工程机械具有以下性能:生产效率且能量损失小,节约能源:自动化程度高,施工质量好,精度高:性能稳定,工作可靠、安全,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;操作简单、轻便,劳动强度低,驾驶员的工作条件好;具有运行状态监视、故障自诊及自动报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修作业效率。为满足上述的性能要求,工程机械仅仅依靠机械和液压技术的进步已显得力不从心。电子控制技术的发展及在工程机械上的应用,为工程机械技术的发展注入了新鲜的血液。机电一体化作为一项高新技术,将其引入到工程机械中,为工程机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。

为满足上述的性的要求,工程机械仅仅依靠机械和液压技术的进步已显得力不从心。电子控制技术的发展及在工程机械上的应用,为工程机械技术的发展注入了新鲜的血液。机电一体化作为一项高新技术,将其引入到工程机械小,为工程机械带来了新的技术变革,使其各种姓能有了质的飞跃。

目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置(系统)在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机械的许多领域,如摊铺机和平地机的自动找平,摊铺机的自动供料,拌利设备称重计量过程的自动控制,挖掘机的电子功率优化,柴油机的电子调速,装载机,铲运机变速箱和自动控制,工程机械的状态监控与故障自诊等。,工程机械。随着科学技术的不断发展,对工程机械的性能要求不断提高,电子(微机)控制装置在工程机械上的应用将更加广泛,结构晚霞更加复杂。

三、机电一体化在工程机械中的运用

(一)机电一体化和工程机械的关系

现代工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电一体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合,可以极大地提高了工程机械的各种性能,如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。

(二)机电一体化对工程机械功能的改进

目前工程机械的电子(微机)控制系统主要用以实现台下功能:

(2.1)电子监控、自动报警及故障自诊

即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的动行状态监控工作中一旦出现异常现象,能动报警并准确地指出故障部位,从而改善驾驶员的工作条件提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。

(2.2)节能降耗,提高生产率

传统工程机械的能量利用率较低,例如液压挖掘机的燃料能量利用率仅为20%左右,如此低的能量利用率迫使工程机械化的发展必需品着眼于节能。日本小松公司挖掘机所采用的新型节能控制器(OLLS系统),具有良好的节能效果燃料可节省23%;日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统,通过对发动机和泵的综合控制,使功率的利用率可达98%,同时生产率也大大提高。

(2.3)柴油机的控制

如电子调速成器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。,工程机械。

(2.4)提高作业精度

为保证成品料的级配精度,现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统,并使计量过程实现了自动化。自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高,路面的平整度可达到0。127MM/3M。采用超声波技术的自动供料系统,使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节,进一步提高了摊铺质量。推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子(微机)控制不仅提高了作业精度和作业效率,而且也减轻了操作人员的劳动强度。

(2.5)作业过程的自动化或半自动化

工程机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,日本三菱公司的挖掘机设有挖掘轨迹控制系统,操作者在控制板上设定耗铲斗运动轨迹的形状后,微机控制系统能够根据各种角度传感器的信号,自动控制动臂、斗杆和铲刀的运动,实现各种特定形状和断面沟槽,斜面的精确挖掘,使挖掘作业实现了自动化.

三、其它应用

一些国处生产的推土机、装载机、铲运机等采用了电子控制的自动变速器,其能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系统比,这不仅充分利用了发。,工程机械。动机功率,提高了燃油经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度。为有效地防止翻车和断臂事故提高作业的安全性,现代起重机上广泛地采用了电子(微机)控制的力矩限制器。为实现无人驾驶,使工程机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,某些国外工程机械上设置了无线遥控装置。

电子系统的可靠性是现代工程机械非常重要的一项性能指标。由于工程机械一般露天作业,其直接受到烈日的暴晒、雨雾、强风、尘埃等的侵袭,此外还受到强烈的振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子控制系统应满足:能在-40℃·80℃的环境温度下可靠、稳定地工作;抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。

工程机械种类繁多,因此各种机型所配备的电器与控制装置(系统)的组成,数量及复杂程度等也差别较大。各种自行式工程机械(即靠自身的动力行驶的机械,如压路机、推土机、摊铺机等),所配备的电器与控制装置基本上可分为以下两大类:

(一)车辆电气设备

这种各种自行式机械应配备的最基本的电器,通常包括以下部分:

A、电源:包括蓄电池、发电机及其调节器。B、起动机:用于起动发动机。C、点火系:用于汽油机、功能是产生电火花,点燃气缸中的可燃混合气。,工程机械。D、照明及信号设备:包括各种照明和信号灯以及电喇叭、蜂鸣器等,用以保证行驶和施工的人机安全。,工程机械。E、仪表:包括燃油表、机油压力表、水温表、发动机转速表等,用来监视发动机和其他装置的工作情况。,工程机械。

(二)电气、电子(微杨)控制装置

用于实现各种控制功能。例如,摊铺机的自动找平装置及供料自控装置;电控的电子功率优化找平装置及供料自控装置;电控的电子功率优化系统;装载机、铲动机变速器的电子控制装置等。

结束语:机电一体化技术在工程机械中的应用将越来越广泛,地位也越来越重要,设备使用和管理“以人为本”的原则也说明,作为工程施工中工程机械的使用、维修的管理人员应尽快了解和掌握这门技术,更好地融入科技含量越来越深厚的现代工程施工中。

机械与电子论文篇5

关键词:机电一体化技术,工程机械,应用

 

前言

现代科学技术的不断发展,极大地扒动了不同学科学的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发殿阶段。

一、现代工程机械的发展

现代工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电一体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等有机地结合,可以极大地提高工程机械的各种性能,如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以入作业精度、作业效率、使用寿命等。目前以微机式微处理器为核心的电子控制装置在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机式的许多领域,如摊铺机和平地机的自动找平,摊铺机的自动供料,拌利设备称重计量过程的自动控制,挖掘机的电子功率优化,柴油机的电子调速,装载机、铲运机变速箱的自动控制,工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术不断发展,对工程机械的性能要求不断提高,电子控制装置在工程机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂。特别是,随着克国进口及国产工程机械保有量的逐年增加,如何用好、管好这些价格昂贵的工程机械,使其发挥最大的效率,是工程施工部门所面临的一个重要的问题。为帮助广大工程机械使用人员、维修人员、管理人员对工程机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,现在作简单的介绍与论述。

二、工程机械具有以下性能:

现代工程施工要求工程机械具有以下性能:生产效率且能量损失小,节约能源:自动化程度高,施工质量好,精度高:性能稳定,工作可靠、安全,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;操作简单、轻便,劳动强度低,驾驶员的工作条件好;具有运行状态监视、故障自诊及自动报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修作业效率。为满足上述的性能要求,工程机械仅仅依靠机械和液压技术的进步已显得力不从心。电子控制技术的发展及在工程机械上的应用,为工程机械技术的发展注入了新鲜的血液。机电一体化作为一项高新技术,将其引入到工程机械中,为工程机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。

为满足上述的性的要求,工程机械仅仅依靠机械和液压技术的进步已显得力不从心。电子控制技术的发展及在工程机械上的应用,为工程机械技术的发展注入了新鲜的血液。机电一体化作为一项高新技术,将其引入到工程机械小,为工程机械带来了新的技术变革,使其各种姓能有了质的飞跃。

目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置(系统)在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机械的许多领域,如摊铺机和平地机的自动找平,摊铺机的自动供料,拌利设备称重计量过程的自动控制,挖掘机的电子功率优化,柴油机的电子调速,装载机,铲运机变速箱和自动控制,工程机械的状态监控与故障自诊等。,工程机械。随着科学技术的不断发展,对工程机械的性能要求不断提高,电子(微机)控制装置在工程机械上的应用将更加广泛,结构晚霞更加复杂。

三、机电一体化在工程机械中的运用

(一)机电一体化和工程机械的关系

现代工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电一体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合,可以极大地提高了工程机械的各种性能,如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。

(二)机电一体化对工程机械功能的改进

目前工程机械的电子(微机)控制系统主要用以实现台下功能:

(2.1)电子监控、自动报警及故障自诊

即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的动行状态监控工作中一旦出现异常现象,能动报警并准确地指出故障部位,从而改善驾驶员的工作条件提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。

(2.2)节能降耗,提高生产率

传统工程机械的能量利用率较低,例如液压挖掘机的燃料能量利用率仅为20%左右,如此低的能量利用率迫使工程机械化的发展必需品着眼于节能。日本小松公司挖掘机所采用的新型节能控制器(OLLS系统),具有良好的节能效果燃料可节省23%;日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统,通过对发动机和泵的综合控制,使功率的利用率可达98%,同时生产率也大大提高。

(2.3)柴油机的控制

如电子调速成器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。,工程机械。

(2.4)提高作业精度

为保证成品料的级配精度,现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统,并使计量过程实现了自动化。自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高,路面的平整度可达到0。127MM/3M。采用超声波技术的自动供料系统,使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节,进一步提高了摊铺质量。推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子(微机)控制不仅提高了作业精度和作业效率,而且也减轻了操作人员的劳动强度。

(2.5)作业过程的自动化或半自动化

工程机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,日本三菱公司的挖掘机设有挖掘轨迹控制系统,操作者在控制板上设定耗铲斗运动轨迹的形状后,微机控制系统能够根据各种角度传感器的信号,自动控制动臂、斗杆和铲刀的运动,实现各种特定形状和断面沟槽,斜面的精确挖掘,使挖掘作业实现了自动化.

三、其它应用

一些国处生产的推土机、装载机、铲运机等采用了电子控制的自动变速器,其能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系统比,这不仅充分利用了发。,工程机械。动机功率,提高了燃油经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度。为有效地防止翻车和断臂事故提高作业的安全性,现代起重机上广泛地采用了电子(微机)控制的力矩限制器。为实现无人驾驶,使工程机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,某些国外工程机械上设置了无线遥控装置。

电子系统的可靠性是现代工程机械非常重要的一项性能指标。由于工程机械一般露天作业,其直接受到烈日的暴晒、雨雾、强风、尘埃等的侵袭,此外还受到强烈的振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子控制系统应满足:能在-40℃·80℃的环境温度下可靠、稳定地工作;抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。

工程机械种类繁多,因此各种机型所配备的电器与控制装置(系统)的组成,数量及复杂程度等也差别较大。各种自行式工程机械(即靠自身的动力行驶的机械,如压路机、推土机、摊铺机等),所配备的电器与控制装置基本上可分为以下两大类:

(一)车辆电气设备

这种各种自行式机械应配备的最基本的电器,通常包括以下部分:

A、电源:包括蓄电池、发电机及其调节器。B、起动机:用于起动发动机。C、点火系:用于汽油机、功能是产生电火花,点燃气缸中的可燃混合气。,工程机械。D、照明及信号设备:包括各种照明和信号灯以及电喇叭、蜂鸣器等,用以保证行驶和施工的人机安全。,工程机械。E、仪表:包括燃油表、机油压力表、水温表、发动机转速表等,用来监视发动机和其他装置的工作情况。,工程机械。

(二)电气、电子(微杨)控制装置

用于实现各种控制功能。例如,摊铺机的自动找平装置及供料自控装置;电控的电子功率优化找平装置及供料自控装置;电控的电子功率优化系统;装载机、铲动机变速器的电子控制装置等。

结束语:机电一体化技术在工程机械中的应用将越来越广泛,地位也越来越重要,设备使用和管理“以人为本”的原则也说明,作为工程施工中工程机械的使用、维修的管理人员应尽快了解和掌握这门技术,更好地融入科技含量越来越深厚的现代工程施工中。

机械与电子论文篇6

文章以临沂大学为例,分析了机械类专业电子技术教学中存在的难题,论述了对电子技术进行教学改革的必要性,给出了解决机械类专业电子技术教学中存在难题的对策。该研究对于其他开设机械类专业的同类高校来说也具有重要的参考价值。

关键词:

机械类专业;电子技术;教学改革

引言

电子技术是临沂大学机械工程学院机械类本科专业的一门必修课,学生不仅可以从中学习到模拟电路和数字电路的理论知识,而且对于其实践动手能力的提高起着关键性的作用,所以机械类专业的各位师生普遍重视这门课程。由于机械类专业本身就开设大量机械类的课程,与非机械类专业特别是电类专业相比,电子技术课程明显具有课程内容较多,而学时安排偏少的特点。因此在学时减少的情况下如何合理地选择电子技术的教学内容,使其满足机械类专业的需求,是我们所有从事电子技术教学的高校教师共同关注的问题。

一、当前在机械类专业电子技术教学中存在的难题

(一)学生基础之间的差异

导致学生基础之间存在差异的原因比较多,其中因招生生源不同而引起的差异是最为主要的。临沂大学机械工程学院机械类专业现有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程三个本科专业,其中机械设计制造及其自动化专业有几个班级招收的是参加春季高考的学生(称之为高职本),由于他们在进入大学之前已经学习过与电工电子类专业有关的课程,因此在学习电子技术时感觉相对容易一些。而通过参加夏季高考考入的学生则是第一次接触该类课程,学习电子技术这门课程时则感觉相对吃力,导致出现了不少同学对这门课程的厌学现象。特别是随着机械类专业春季高考招生名额的逐年减少,这种现象已变得越来越严重。

(二)课程内容较多,学时安排偏少

在授课中我们选用的电子技术教材是秦曾煌主编的《电工学•电子技术》(第七版)(下册),其内容一共有十章:半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器、电子电路中的反馈、直流稳压电源、电力电子技术、门电路和组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、存储器和可编程逻辑器件、模拟量和数字量的转换[1]。在机械类专业(机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程)人才培养方案中规定电子技术课时数为64学时,其中理论课48学时,实验课16学时。因此,要想在48学时内完成理论教学,16学时内完成实验教学,其难度可想而知。

(三)理论教学与实验教学缺乏有机结合

电子技术与机械类专业课程之间的联系也比较少,而机械类专业学生关注的重点在于机械类专业的课程,所以学生对电子技术没有足够的重视程度。电子技术课程的考核现在还是以理论课成绩为主,所以学生普遍认为只要把理论课学好了就可以,导致出现了对实验课不重视的一些错误看法。从师资方面来说,机械类专业没有科班出身的专门从事电子技术教学的教师,不得不由非机械类专业出身的教师来讲授。由于师资力量匮乏,任课教师既要讲授理论知识,又要担任实验教师,没有足够的时间和精力去开发适应机械类专业特点的实验,从而导致了理论教学与实验教学二者之间缺乏有机地结合。

(四)考核方式过于简单,考核结果以偏概全

电子技术理论课的考核通常是以卷面笔试成绩和平时作业考勤作为最终结果,但到底这二者分别占据多少比例才最为科学也是很难把握的,也无法去全面地考查学生是否灵活掌握运用所学知识。由于电子技术实验设备是一定的,而每年大约有300多名的学生,任课教师只有2到3名,所以任课教师必须花费大量的时间和精力来对学生进行实验课的考核,再加上学期结束时每个任课教师还要承担大约20场左右的考试监考任务,所以对实验课的考核大多是以实验报告和考勤情况作为最终考核结果。

二、关于解决机械类专业电子技术教学难题的对策

(一)尽量减少合堂授课,优先采用小班教学

目前电子技术教学主要采取合堂授课,由行器制造工程专业只有一个班,通常是与机械设计制造及其自动化专业的两个班合并在一起上课,因此任课教师只能采取一套完全相同的授课方式对这两个不同的专业进行讲授,无法做到与具体的专业特点结合起来,长此以往必须会导致教与学这两个环节之间的严重脱节。因此有必要对机械类专业进行具体细化,找准每个专业与电子技术的结合点,尽量减少合堂授课,优先采用小班教学的模式。从2014年秋季开始学院已在电工学课程的授课中采用小班教学,并取得了不错的教学效果。特别是今年学校已明确提出推进“大班授课,小班研讨”的教学运行机制,扩大小班授课班级的比例,因此我们也有必要将小班教学推进到电子技术课程的教学中去。

(二)合理选取教学内容,科学安排教学学时

为使电子技术与具体的机械类专业紧密结合起来,有必要根据机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程三个专业的具体需求,有针对性对电子技术课程的教学内容进行合理选取,使其更好地为专业需求服务。例如在机械电子工程专业中已把电子技术细化为模拟电路和数字电路两部分,分别在两个不同的学期开设,以突出显示电子技术在机械电子工程专业中的重要地位,同时也对理论讲授和实验操作的学时进行了科学地安排。同时学院领导也非常重视各种创新大赛,为学有余力的同学们开放了航模实验室,电子设计实验室等等,这些都极大地鼓舞了同学们学习电子技术知识的热情。

(三)转变教学思路,改革教学方式,采取理实一体化的教学方法

围绕当前国家建设创新创业大学的总体目标要求,我们需要充分认识到教师和学生在教学过程中扮演的分别是主导和主体的角色,必须转变电子技术的教学思路,由以教师的教为中心转变为以学生的学为中心,以兴趣驱动学生成为学习的主体。改革目前的教学方式,采取理实一体化的教学方法,由理论授课教师和实习指导教师(同时)、在大学课堂和企业车间(同地)、将专业理论知识和工程实践操作(同步)融为一个整体,由任课教师根据教学计划,引导学生完成根据机械类专业特点选取的教学内容的学习,从而实现理论与实践二者完美结合的教学目标。在2015年学院选拔了30名优秀学生组建了卓越工程师班,这部分学生在春季开学时先由电子技术教师带队到青岛某企业完成不少于两个月的车间实习任务,然后再回学校开始两个月的电子技术课程的理论学习任务,这种理实一体化的教学方法极大的提高了同学们学习电子技术的积极性。

(四)考核评价方法的改革

针对电子技术理论课单纯以学期结束时的笔试成绩和平时作业考勤成绩作为最终考核结果的问题,我们可以通过增加期中考试环节,或者对每个章节的内容都单独进行考试,也可以采取撰写课程相关研究论文的措施。在考试试题选取方面,可以采取教考分离的方法由外校专家出题,或者通过采购电子技术题库由电脑出题。对实验课的考核,我们可以考虑将平时考勤、实验报告、理论测试和实验操作四者结合起来作为最终考核结果[2]。对学生实验操作能力的考核可以通过随机分组的方式,同时也考查了同学们的团队协作精神。另外我们也在考虑如何把同学们参加各类电子设计大赛的获奖成绩融入到对他们电子技术课程的考核中去。

三、结束语

在文章中我们以临沂大学为例,针对机械类专业电子技术的教学现状,详细地分析了电子技术课程教学中存在的各类难题,并给出了解决相应难题的行之有效的对策。该研究对于我校机械类专业电子技术的教学具有重要的意义,对于其它存在类似情况的同类高校也有一定的参考价值。对机械类专业电子技术教学的研究是一项长期任务,为了早日实现国家要求的建设创新创业型大学的总体目标,更需要我们广大师生的共同努力来完成。

作者:卢兆信 单位:临沂大学机械工程学院

参考文献

机械与电子论文篇7

1机械电子工程介绍

机械电子工程是一项涵盖各类科学的技术,其核心专业是机械电子,同时要结合信息技术、网络、智能化的相关知识,各类学科相互交叉形成的一类科学,这些学科的理论在机械电子工程中得到了广泛的应用。总体来说,机械电子工程包括计算机技术、网络技术等,机械电子工程实现了技术的多元化和技术的融合,其在使用的过程中必须借助其他学科。在对机械电子工程进行设计时,必须要将计算机技术与网络技术以及机械相关的技术融合,将机械中不同的元件组合,完善设计。机械电子工程在设计时运用的知识比较复杂,但是设计比较简单,结构不复杂,而且具有较好的性能。机械电子工程投入生产时的效率高,夕卜形小巧,从而取代了传统的机械。

2人工智能介绍

人工智能技术是在计算机技术发展的前提下得到应用的,其通过对计算机技术的分析,从而对计算机技术的功能进行进一步的完善而实现的智能化的技术,智能技术在机械电子工程中应用时,主要实现了对机械工程的自动化控制,人工智能在机械电子工程中应用不仅仅采用计算机技术,同时还要结合信息技术、心理学、语言学等知识。人工智能技术的发展经历了几个阶段,在人工智能技术发展的初始阶段,人工智能主要实现了自动翻译、自动推理,而后,人工智能技术进入了其停滞阶段,这时人工智能技术主要是以计算机视觉技术、对语言的理解、系统的研发和机器人设计等方面得到了广泛的应用。人工智能技术进入发展的第二个阶段后,其主要应用的领域是知识工程,知识工程促进了商业化的进程,在这个阶段,人工智能技术主要进行推理以及机器人中得到了广泛的应用。随后,人工智能技术进入了平稳发展时期,在这个阶段,人工智能技术朝着分布式的方向发展,其发展的形式比较简单。

3人工智能技术在机械电子工程中的使用

现在,随着我国信息技术的广泛应用,在机械电子工程中都开始使用人工智能的模型,而且能能够对大型机械进行故障的诊断,在机械电子工程投入使用后,机械工程本身的稳定性比较差,导致机械工程在使用的过程中会出现复杂的关系,如机械在进行输入或者输出时,如果不能建立合适的模型,就会导致输出困难。

在使用传统的机械进行生产时,信息系统的精确度比较高,如果系统出现了故障,不能正常的进行输入和输出工作,就会导致一系列的操作不能正常完成,但是,将人工智能技术在机械电子工程中使用,能够对机械设备进行自动化的控制,能够通过模糊的推理对系统进行操作,模糊推理主要是对人脑的模拟,从而分析系统发出的信号,在机械电子工程中,主要是通过对人脑结构的分析从而确定数字信号,实现对数字信号的分析,从而确定信号的参考值。

模糊推理主要实现了对机械电子工程中模糊的系统与神经网络的融合,能够实现神经网络系统与网络的互补融合,将神经网络系统与模糊系统有机地统一,使机械设备的神经网络系统能够自动的识别信号,进行推理,使机械电子工程的系统能够进行复制,使其具备学习的能九这样就使机械电子工程中系统的智能化水平有所提高。智能化技术实现了机械电子工程中功能相似的部件的融合,其主要是运用模糊系统中的信号,与神经网络中的信号进行相似性的对比,通过选择,使具有相似性的部件实现融合,从而可以提高系统的运作效率,简化了运算的程序,在机械电子工程中的非线性的信号与系统中的函数进行相似性的对比,从而能够实现对系统中函数的优化。在机械电子工程中,主要是通过非线性表达运行的,这样能能够实现机械中网络的强化能力,使机械中网络的空间增大,使机械运行的效率更快。

机械与电子论文篇8

论文摘要:随着我国高等职业教育规模的不断壮大,提高职业教育的整体教学质量,培养真正高素质的技能型人才是我国职业院校共同关心的问题。本文以提高我国高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学质量为目标,探讨了该课程的教学改革。文章分析了目前我国高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学内容不太适合当前企业对人才需求状况的变化,论述了进行该课程教学改革的意义,阐明了该课程进行教学改革的目标。

《电工与电子技术》是大学机械类专业的专业必修课程,是学生由理论知识走向实践应用所接触到的第一门专业性质的课程[1],同时它是一门与机械设备控制紧密相关的课程,具有很强的理论性和实践性。目前我国大学机械类专业《电工与电子技术》课程内容主要包括直流电路、交流电路、电动机、变压器、常用低压控制电器、基本电气控制线路、半导体器件、模拟电路、数字电路、典型数字电路及应用等内容[2][3],基本按学科体系组织教学内容。学生对该课程的学习既有兴趣又有畏难情绪,普遍认为该课程学习难度较大,不容易学懂[4]。

随着科学技术的发展和企业对人才需求状况的变化,现今该门课程部分内容已不适应高等职业院校机械类专业学生学习,为减轻学生学习负担,激发学生学习兴趣,提高课堂教学效果,有必要对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程的教学内容和教学模式进行改革,应用任务引领的教学理念对其知识内容进行重构与优化。

1.教学改革意义

1.1 高等职业院校机械类专业学生就业岗位主要包括机械加工设备的操作和维护,各种机电一体化设备的装配、调试和维护,以及其它与机械产品相关的工作。WWw.133229.COM从高等职业院校机械类专业毕业生就业岗位对《电工与电子技术》知识要求方面考虑,对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化意义突出。

1.2 高等职业院校学生在学校学习时间一般不超过2.5年,学习时间短,学习任务繁重,对于在就业岗位上很难用到或根本用不到的知识点应该有所删减,这样能有效地减轻学生的学习压力,避免学生产生厌学情绪。因此对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化,更有利于学生掌握该门课程中在工作需经常用到的重点内容。

1.3 对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化,开展基于任务引领的课程教学改革,将教学单元划分成学生毕业后工作过程中可能碰到的具体工作任务,采用“理实一体化”的教学模式进行教学,可以激发学生课堂的学习兴趣、提高学习效率,收到好的教学效果。

1.4 对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化,也是由高等职业院校学生自身的理论基础决定的。随着我国高等职业教育规模的扩大,生源的减少以及高考招生比率的逐年升高,高等职业院校学生高中阶段理论课程基础越来越差,对理论知识的接受能力整体下降,让他们学习理论性过强的、且在以后的工作中很难用到的知识,是对课堂上绝大多数学生的不负责任。

2.教学改革目标

以培养高等职业院校机械类专业学生熟悉机械设备电气控制系统能力为主线,打破传统的《电工与电子技术》课程教学内容的界限,从认知规律和满足学生就业岗位的需要出发,对教学内容和实践环节进行整合与提高,达到基本的电工与电子技术知识的完备,同时突出机械设备中电动机控制和接触器、继电器等电气控制线路的理解和掌握。具体做好以下几方面的改革。

2.1 以能力培养为主线,构建独具特色的课程内容教学体系。以掌握基础知识、强化应用、培养技能作为教学的重点,力求达到以知识应用为目的,能力培养为主线。在教学过程中,以学生毕业后在工作岗位上能碰到的实际工作任务为基础,构建独具特色的课程内容,开展基于任务引领的课堂教学。

2.2 在课程教学过程中,采用“理实一体化”的教学新模式。为了提高教学质量,首先要促进学生提高学习积极性,把被动学习转变为主动学习、喜爱学习,如此方能有效提高教学效果,提高学生的学习效率。在高等职业院校教育教学改革进一步深入发展的过程中,本人根据自己多年的教学经验和体会,认为理实一体化教学方式是实践性较强的课程教学中的一种行之有效的提高教学效果的方法。这种教学方式能激发学生学习兴趣,提高学习积极性能收到事半功倍的教学效果。3.结束语

对高等职业院校的课程进行教学改革,提高教学质量,是我国高等职业教育发展的需要。本文探讨了高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学改革。笔者抛砖引玉,从分析我国高等职业院校生源的实际情况、现有课程内容的设置、以及企业对人才需求状况等方面出发,讲解了教学改革的意义,提出了教学改革实施方案,重点讲述了教学改革的目标。当然,提高我国高等职业院校《电工与电子技术》课程的教学质量是一项长期而艰巨的任务,需要我们广大高等职业院校的教师共同努力。

参考文献

[1] 杨克虎,王振翀.工科非电类专业“电工电子技术”课程改进方向的思考[j].中国电力教育,2010,7:122-123

[2] 秦曾煌主编.电工学[m].北京:高等教育出版社,1990年5月

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