機電一體化在船閘工程中應用
機電一體化在船閘工程中應用，小編帶來(lái)機電一體化在船閘工程中應用的相關(guān)論文范文，歡迎閱讀。
機電一體化在船閘工程中應用【1】
【摘 要】本文筆者簡(jiǎn)要分析了機電一體化的概念，結合船閘工程的特點(diǎn)，提出了一些看法，以期對今后類(lèi)似工程中機電一體化技術(shù)的應用，有一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】船閘工程，機電一體化，機械;前景
1 概述
隨著(zhù)我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機控制技術(shù)與電氣控制技術(shù)結合起來(lái)，機電一體化自此進(jìn)入了智能化和電子自動(dòng)化的時(shí)代，機電一體化技術(shù)取得了前所未有的發(fā)展。
而由于建立在智能化控制系統上的機電一體化，極大的提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，使得原本人工化的加工過(guò)程轉為“無(wú)人”生產(chǎn)線(xiàn)，并結合計算機強大的計算能力，以網(wǎng)絡(luò )信息傳遞和集成化電子終端，實(shí)現動(dòng)態(tài)化控制，形成了自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)。
2 船閘工程中的機電一體化
船閘工程的建設十分復雜，尤為突出的特點(diǎn)就是作業(yè)強度大、環(huán)境影響大、人為因素對質(zhì)量影響大等。
而機電一體化的發(fā)展使得流程化的作業(yè)技術(shù)推廣到了工程機械上，利用機電一體化的技術(shù)移植，將多種作業(yè)功能不同設備組合在一起，從而構建船閘施工的移動(dòng)的“流水線(xiàn)”，這也是機電一體化在工程施工方面的重要貢獻。
船閘工程中的機電一體化實(shí)現的主要方式就是利用工程機械制造和電子控制系統相融合的思路，打造可在施工中自行作業(yè)、自行檢測的智能化施工機械。
從某個(gè)方面看，船閘工程的機電一體化更像是對工程機械的自動(dòng)化改造，并將某個(gè)施工工藝結合在一起，使之利用一組工程機械完成某些施工工藝。
同時(shí)隨著(zhù)控制模塊、微處理器技術(shù)的提高，尤其是一些工程機械的控制方式的電子化智能化轉變，推動(dòng)了機電一體化在工程作業(yè)機械中的結合，使之成為適應船閘施工的自動(dòng)化，智能化機械，以此實(shí)現了施工的機電一體化。
下面就施工機械機電一體化的應用作簡(jiǎn)要介紹：
(1)電子控制系統實(shí)現機械自檢。
機電一體化的一個(gè)突出優(yōu)勢就是可以實(shí)現機械設備的自我檢測，這就給工程機械的運行帶來(lái)動(dòng)態(tài)化的監控模式，并以此實(shí)現對工程機械的合理操作，提前發(fā)現問(wèn)題并予以解決。
突出的功能就是在設備運行中對設備的發(fā)動(dòng)機、傳動(dòng)系統、液壓系統、電子系統等進(jìn)行全面的動(dòng)態(tài)化監控，這里要的是電子技術(shù)中數據傳感的原理，這也是機電一體化在工程機械中應用的最佳實(shí)例。
這個(gè)監控系統由監控和信息處理、報警系統組成，一旦工程機械在作業(yè)中發(fā)生機械性工作或者工作異常就會(huì )向控制人員發(fā)出警報，并指明故障位置，幫助檢修人員進(jìn)行核實(shí)和調整，避免更大的事故出現而影響施工作業(yè)。
(2)機電一體化的應用提高了作業(yè)的精度。
隨著(zhù)我省航道等級不斷提高，對質(zhì)量的要求也不斷提高，因此一些施工工藝在人為的操作下很難滿(mǎn)足設計的高標準，而利用儀器反復檢測也相當的耗費人力和物力，因此需要一種技術(shù)提高作業(yè)的精度，還可以隨時(shí)檢測問(wèn)題。
這時(shí)機電一體化就成功的解決了這樣的問(wèn)題，首先，機電一體技術(shù)可以設定機械的作業(yè)模式，而且這種模式一旦確定，在各自機械的配合下，就會(huì )形成一個(gè)固定的作業(yè)順序和標準，而且不會(huì )輕易的發(fā)生變化，這樣保證了船閘施工的精確性。
同時(shí)由于機械自動(dòng)作業(yè)可以同參數的調整提高施工精度，這種精度的設定是可以看見(jiàn)的，因此可以實(shí)現高精度持續作業(yè)。
另外，在施工中利用傳感器與電子控制技術(shù)的結合，可以在施工的同時(shí)對施工的成果進(jìn)行及時(shí)的檢測，這樣既可以確保施工成果的質(zhì)量，而且一旦出現問(wèn)題也可以就地解決，而無(wú)需等待后期檢測的結果出來(lái)后再進(jìn)行補救，提高了施工的效率。
(3)機電一體化可以降低工程施工的能源消耗。
傳統的工程機械在使用中往往是通過(guò)人的操作來(lái)調整工作的輸出功率，而這種調整是粗獷性的調整，就簡(jiǎn)單的換擋或者轉速變化，可以選擇的變換工況很少，這樣就制約了對能源消耗的控制。
在這樣的基礎上，一些機械生產(chǎn)廠(chǎng)商利用電子控制技術(shù)有效的降低了挖掘機的工作效率，使其工作中的燃油使用效率提高了一倍還多，所以機電一體化對降低能源消耗和提高工作效率是行之有效的。
(4)機電一體化可實(shí)現施工的自動(dòng)化。
機電一體化在工程中的應用不僅僅局限在對某種機械的改造和工藝精度的提高上，而是向著(zhù)某一施工工藝的自動(dòng)化作業(yè)方向發(fā)展。
即利用一臺機械的電子化控制來(lái)實(shí)現對一組機械的電子化控制，并使得這一組機械有機的結合起來(lái)，來(lái)完成某些施工作業(yè)。
3 機電一體化技術(shù)在船閘施工中的應用前景
(1)系統的智能化程度將提高。
智能化控制是機電一體化發(fā)展目標，即利用電子技術(shù)和機械控制技術(shù)實(shí)現機械的智能化的運行。
所謂智能化就是機械可以在不同的情況下利用預先設計好的工況分析系統對當前的工況進(jìn)行評估，并作出簡(jiǎn)單的運行模式的變化，這就是智能化的基本需求。
而隨著(zhù)模擬智能、模糊數學(xué)、計算機技術(shù)、傳感技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展和結合，將推動(dòng)機電一體化向智能化邁進(jìn)，最終是對機械設備的智能化改造，并使之在施工中利用簡(jiǎn)單的運行動(dòng)作調整適應復雜工況作業(yè)。
(2)模塊化作業(yè)。
機電一體化在工程中的應用前景廣闊還包括了其控制和操作模式的簡(jiǎn)化，即智能模塊化控制的實(shí)現。
這種模塊化的操作和實(shí)施就是利用某些固定的程序化模塊與特定機械設備組合相配合，以此進(jìn)行特定工況下的作業(yè)，如在某個(gè)工段采用固定的速度、作業(yè)形式等，這樣在該標段就可進(jìn)行無(wú)干擾的作業(yè)，同時(shí)在自動(dòng)檢測系統的輔助下，可以將施工過(guò)程完全交給機械來(lái)完成。
(3)對環(huán)保的貢獻將不可估量。
前面提到了利用機電一體化可以降低工程機械的能耗，在未來(lái)的機電一體發(fā)展中將進(jìn)一步提高其對節能環(huán)保的貢獻。
機械的高度智能化將帶來(lái)機械的多功能化，即利用較少數量的智能化施工機械就可以完成大量的工程量，這無(wú)疑是對資源的最大節約。
同時(shí)高效的機械作業(yè)也減少了對環(huán)境的破壞，如減少機械存放的場(chǎng)地、減少人員生活對環(huán)境的影響等。
4 結語(yǔ)
本文對機電一體化以及其應用前景和機電一體化技術(shù)在船閘工程方面的應用加以分析，簡(jiǎn)要的介紹船閘工程機電一體化的運用。
參考文獻：
[1]殷際英.光機電一體化實(shí)用技術(shù)[M].北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2003.
[2]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京： 機械工業(yè)出版社，2004.
機電一體化系統中智能控制的應用【2】
[摘要]伴隨著(zhù)科學(xué)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，機電一體化系統已不斷深入并得以廣泛應用，但是隨著(zhù)系統控制的環(huán)境、對象等外部因素的復雜化，智能控制在機電一體化的應用中越來(lái)越廣泛，并在機電一體化系統中發(fā)揮重要的作用。
智能控制則是在這種背景下研究出來(lái)的一種新技術(shù)，其能夠顯著(zhù)改善一體化控制中的許多缺陷，保證了整個(gè)一體化控制系統的順利運行。
文章詳細闡述了智能控制的相關(guān)問(wèn)題，并重點(diǎn)研究了智能控制對數控技術(shù)的影響
[關(guān)鍵詞]機電一體化;系統;智能控制
我國的機電一體化技術(shù)越來(lái)越成熟，在工業(yè)與農業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。
但在實(shí)際的生活中，很多機電一體化應用中的農業(yè)與工業(yè)對象具有多層次、不確定性、非線(xiàn)性等特征，給機電一體化的發(fā)展帶來(lái)了很大的難題。
智能控制系統的出現及應用，為機電一體化的長(cháng)遠發(fā)展創(chuàng )造了良好的外部環(huán)境。
本文將從智能系統與機電一體化的角度出發(fā)，著(zhù)眼兩者的融合應用，研究機電一體化系統中智能控制的應用。
一、關(guān)于機電一體化的概述
1.1 機電一體化的含義
所謂機電一體化，又稱(chēng)機械電子學(xué)，是指將電工電子技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、機械技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號變換技術(shù)等多支技術(shù)進(jìn)行有機地結合，并綜合應用到實(shí)際生產(chǎn)生活中去的一項綜合性的技術(shù)。
1.2 機電一體化的基本內容與組成要素及原則
機電一體化的基本內容包括以下幾個(gè)方面：一是機械技術(shù)，二是計算機與信息技術(shù)，三是系統技術(shù)，四是自動(dòng)控制技術(shù)，五是傳感檢測技術(shù)，六是伺服傳動(dòng)技術(shù)。
機電一體化的組成要素包括：一是結構組成要素;二是運動(dòng)組成要素;三是感知組成要素;四是職能組成要素。
機電一體化的四大原則包括：一是結構耦合;二是運動(dòng)傳遞;三是信息控制;四是能量轉換。
二、關(guān)于智能控制
2.1 智能控制的含義
所謂智能控制，就是指在無(wú)人干預的情況下能自主地驅動(dòng)智能機器實(shí)現控制目標的自動(dòng)控制技術(shù)，是用計算機模擬人類(lèi)智能的一個(gè)重要領(lǐng)域，主要面向比傳統控制更為復雜、多樣的控制任務(wù)和控制目的，為當今社會(huì )的發(fā)展帶來(lái)了更為廣泛的適應空間，解決了傳統控制無(wú)法實(shí)現的復雜系統的控制。
傳統的控制只是智能控制中的一個(gè)組成部分，是智能控制最底層的階段。
智能控制是由多個(gè)學(xué)科相互交叉所形成的學(xué)科，它的理論基礎包括信息論、自動(dòng)控制論、運籌學(xué)及人工智能等內容。
2.2 智能控制的特征
智能控制具有以下特征：一是智能控制的核心在高層控制，即組織級;二是智能控制器具有非線(xiàn)性特性;三是智能控制具有變結構特點(diǎn);四是智能控制器具有總體自尋優(yōu)特性;五是智能控制系統應能滿(mǎn)足多樣性目標的高性能要求;六是智能控制是一門(mén)邊緣交叉學(xué)科;七是智能控制是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。
2.3 智能控制的類(lèi)型
一是集成或者混合(復合)控制;二是分級遞階控制系統;三是專(zhuān)家控制系統(Expert System);四是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制系統;五是學(xué)習控制系統;六是進(jìn)化計算與遺傳算法;七是組合智能控制方法等。
2.4 智能控制發(fā)展的趨勢
智能控制系統具有極強的學(xué)習功能、組織功能及適應性功能，其在機電一體化方面的廣泛應用是當前智能控制的一大發(fā)展趨勢。
遺傳算法、專(zhuān)家系統及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )是應用在機電一體化系統中的最常見(jiàn)的四種技術(shù)，它們之間存在著(zhù)相互依存、相輔相成的關(guān)系。
近年來(lái)，智能控制技術(shù)在國內外已有了較大的發(fā)展，己進(jìn)入工程化，實(shí)用化的階段。
但作為一門(mén)新興的理論技術(shù)，它還處在一個(gè)發(fā)展時(shí)期。
然而，隨著(zhù)人工智能技術(shù)，計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，智能控制必將迎來(lái)它的發(fā)展新時(shí)期。
三、智能控制在機電一體化系統中的應用
從20世紀90年代后期，機電一體化技術(shù)向智能控制發(fā)展，開(kāi)辟了機電一體化技術(shù)發(fā)展的新篇章。
機電一體化的未來(lái)發(fā)展必將是以智能化作為主要方向，智能控制的優(yōu)劣直接決定機電一體化系統的整體水平。
3.1 智能控制在機械制造過(guò)程中的應用
機械制造是機電一體化系統中的重要組成部分，當前最先進(jìn)的機械制造技術(shù)就是將智能
控制技術(shù)與計算機輔助技術(shù)有機結合，向智能機械制造技術(shù)的方向發(fā)展。
其最終目標是利用先進(jìn)的計算機技術(shù)取代一部分腦力勞動(dòng)，從而模擬人類(lèi)制造機械的活動(dòng)。
同時(shí)，智能控制技術(shù)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統計算的方法對機械制造的現狀進(jìn)行動(dòng)態(tài)地模擬，通過(guò)傳感器融合技術(shù)將采集的信息進(jìn)行預處理，從而修改控制模式中的參數數據。
智能控制在機械制造中的應用領(lǐng)域包括：機械故障智能診斷、機械制造系統的智能監控與檢測、智能傳感器及智能學(xué)習等。
3.2 智能控制在數控領(lǐng)域中的應用
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的機電一體化技術(shù)的發(fā)展對數控技術(shù)提出了更高的要求，不僅需要完成很多的智能功能，還需要擴展、模擬、延伸等新的智能功能，從而使得數控技術(shù)可以實(shí)現智能編程、智能監控、建立智能數據庫等目標，運用智能控制技術(shù)可以實(shí)現這些目標。
比如說(shuō)，利用專(zhuān)家系統可以數控領(lǐng)域中難以確定算法與結構不明確的一些問(wèn)題進(jìn)行綜合處理，再運用推理規則將數控現場(chǎng)的一些數控故障信息進(jìn)行推理，從而獲得維修數控機械的一些指導性建議。
3.3 智能控制在機器人領(lǐng)域中的應用
機器人所具有非線(xiàn)性、強耦合、時(shí)變性的特征主要體現在動(dòng)力系統中，在控制參數的系統中機器人具有多任務(wù)及多邊變性的特征，這些特征適合智能控制技術(shù)的應用。
當前智能控制技術(shù)在機器人領(lǐng)域中的應用主要表現在以下幾個(gè)方面：一是機器人手臂姿態(tài)及動(dòng)作的智能控制;二是機器人在多傳感器信息融合與視覺(jué)處理方面的智能控制;三是機器人在行走路徑與行走軌跡跟蹤方面的智能控制;四是通過(guò)專(zhuān)家控制系統對機器人的運動(dòng)環(huán)境進(jìn)行定位、監測、建模及規劃控制等方面的探究。
3.4 智能控制在建筑工程中的應用
智能控制在建筑工程中的應用主要表現在以下幾個(gè)方面：一是智能控制在建筑物照明系統中的應用，它主要通過(guò)通信與計算機控制的聯(lián)網(wǎng)，對每一個(gè)時(shí)段的照明系統進(jìn)行控制，主要表現在對照明時(shí)間、照明系統的節能、照明邏輯方面的智能控制;二是對建筑物內的空調進(jìn)行智能控制，通過(guò)比例積分調節器閉環(huán)的方式對空調在夏季與冬季使用時(shí)的模式進(jìn)行設置，可以智能地調節空調的風(fēng)閥，在確保建筑內空氣質(zhì)量的同時(shí)，減少能量的浪費。
3.5 智能控制在機電一體化中的效果
機電一體化是推動(dòng)工業(yè)現代化的重要技術(shù)。
“智能化”作為當代科技的趨勢所在，因此智能控制在機電一體化中的作用不可估量，智能控制應用于機電一體化中有以下幾點(diǎn)作用：優(yōu)化效能：多數數控系統運用的是模塊化設計的思路和方式，有著(zhù)較為廣闊的功能涉及面，裁剪性也非常好。
如果是群控系統，對于相同的群控系統完全可以借助各種操作流程，進(jìn)而保證系統的調整能夠符合相關(guān)標準和要求;提高精度：精度對于數控機床而言是衡量機電一體化制造技術(shù)的重要指標，直接影響著(zhù)產(chǎn)品加工成品率的高低。
與舊的設備相比，智能數控系統融合了高速CPU芯片、多CPU控制系統、RISC芯片與交流數字伺服系統，促使機床的精度得以大大的提高;程序控制：操作程序是系統運行的主要指令，根據加工產(chǎn)品的尺寸、精度來(lái)編制操作程序才能使產(chǎn)品加工后達到智能效果;改進(jìn)加工：智能控制方式的運用可以縮短加工時(shí)間、優(yōu)化操作流程。
實(shí)現了復合加工的效果，數控機床通過(guò)智能控制滿(mǎn)足了多軸、多控制加工的需要，可以有效地減少人工操作次數，加工程序得到了優(yōu)化和改進(jìn)。
參考文獻
[1]董勇，謝士敏，機電一體化系統中智能控制的應用體會(huì )[J]，數字技術(shù)與應用，2011，(10)
[2]劉祥斌，智能控制在機電一體化系統中的應用[J]煤炭技術(shù)，2011，(7)
【機電一體化在船閘工程中應用】相關(guān)文章：
機電一體化中智能控制策略10-03
機電一體化中接口技術(shù)10-14
機電一體化心得12-04
秋游邵伯船閘06-16
機電一體化專(zhuān)業(yè)簡(jiǎn)歷12-11
機電一體化實(shí)習報告08-21
機電一體化實(shí)習報告05-17
機電一體化學(xué)習總結12-09
機電一體化見(jiàn)習報告08-05
- 相關(guān)推薦