機電一體化論文論文精選(九篇)

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第1篇：機電一體化論文論文范文

【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術特征，研究了國內外技術現狀和發展趨勢，指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。

近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1體積小，重量輕，適應性強，操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現軟件化，智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：

（1）激光技術

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術

1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

（3）激光快速成型技術

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，由點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

（4）光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

[1]劉志，朱文堅.光機電一體化技術，現代制造工程，2001（12）

[2]梁進秋.微光機電系統國內外研究進展.光機電信息，2000（8）

[3]宋云奪編譯.光機電一體化業的未來.光機電信息，2003（12）

第2篇：機電一體化論文論文范文

首先高職高專院校教育的重點是以動手能力、實踐能力、崗位職業能力為主，并且企業現在需要的是“到崗就能上手”的人員，而會計從業資格證必考科目會計電算化以實際操作為主，因此會計電算化要求學生在較扎實的理論知識基礎上熟悉軟件的操作與基本維護。同時高職高專院校的學生普遍對于純理論課程學習興趣不高，適合動手操作，所以在會計電算化的教學中實施“教學做”一體化有其必要性。既有助于學生取得會計從業資格證，又有助于調動學生學習的積極性，由被動學習向主動學習轉變，提高學生的實踐能力和崗位職業能力，增強學生實際應用水平，實現與企業工作無縫對接，符合社會對人才的需求。

2會計電算化“教學做”一體化模式探索

會計電算化“教學做”一體化中依據會計實際工作崗位典型工作任務，結合財務軟件自身系統，多采用任務驅動法，對所學內容多采用項目模塊化教學。在實際教學過程中，以企業真實業務為載體，設置教學情境，提出任務要求，老師講解同時學生分角色進行操作。最后進行綜合模擬實訓練習，這樣更易被學生接受，能激發他們的學習興趣，提高課堂教學效果。

3會計電算化“教學做”一體化的實施

3.1建立一體化的教學環境實施會計電算化一體化教學需要相應的硬件和軟件，這需要學校在資金上給予支持，需要配備電算化多媒體機房，保證學生人手一臺電腦，每臺電腦上裝上相應的會計核算軟件，同時配備多媒體投影儀、音響、話筒，方便教師演示操作，同時學生跟著做。要有專人負責，定期清理維護電腦，保障課堂使用。

3.2建設一體化教學的師資要實現“教學做”一體化的軟條件是培養或擁有合格的雙師型教師。會計電算化的教學是以學生為主，教師為主導，教師是學生的領路人，給學生提供咨詢幫助，教師的素質能力高低直接影響到教學質量的高低。雙師型教師不單單有雙證就可以，同時要具有較強的專業知識和業務實踐能力，不僅能講授理論知識，也能指導學生實踐操作。因此需要學校加強師資的培訓，可以利用校企合作，讓會計專業老師定期到企業參加實踐活動；或是聘用既有實踐經驗又有豐富的理論知識的企業會計工作人員兼職會計電算化實訓指導教師。

3.3改進課堂教學組織“教學做”一體化教學模式使學生由被動地接受知識向主動學習、手腦并用轉變，為了提高學生的學習興趣和動手能力，需要改進課堂教學模式。可以將班級同學進行小組分配，每組有一個或幾個專業知識扎實動手能力強的學生，實現小組成員相互幫助，培養學生的自主學習能力，以“先進”帶動“后進”，不讓一個學生掉隊。在教學過程中實行模塊化教學，分崗分角色實訓，使學生對會計工作有一個完整的認識，熟悉并能處理各個崗位之間的關系。對于進度較慢的學生，課余時間機房可以免費開放，供大家學習。鼓勵學生參加會計電算化類技能大賽和考證，比如會計信息化技能大賽，達到以賽促學，以賽促教的目的，提高學生學習的主動性和應變能力，提升學生的綜合素質。

3.4改革考核評價體系會計電算化是一門實踐性很強的課程，培養的是學生的上機操作能力，考核應采用過程考核與目標考核相結合的方式。過程考核注重平時教學任務完成情況和學生對知識點的掌握情況，促進知識和技能在平時的積累，檢驗學生學習態度和對會計電算化軟件操作規范和熟練度。目標考核，即結果性考核，采用閉卷與上機模擬賬套考試相結合的方式，但是以上機考試為主，兼顧學生理論知識儲備與實踐操作能力。

第3篇：機電一體化論文論文范文

1.1工業機器人。工業機器人的出現在一定程度上可替代人的勞動，對于高輻射、高噪聲污染、高濃度有害氣體的工作場合來說，工業機器人是一個理想的選擇。工業機器人的發展經歷了三個階段，第一代工業機器人智能化程度較低，只能通過預設的程序進行簡單的重復動作，無法應對多變的工作環境和工作崗位。隨著科技的發展，在第一代機器人的基礎上通過各種傳感器的應用使其可通過對環境信息的獲取、分析、處理并反饋給動作單元，從而進行一些適應性的工作，這種機器人雖然智能化程度較低，但已經在一些特定的領域得以成功應用。在機電一體化技術相對成熟的今天，第三代機器人的智能化水平已經得到了較大的提升，其可以通過強大的傳感原件收集信息數據，并根據實際情況作出類似于人腦的判斷，因此可以在多種環境下進行獨立作業，但成本較高，在一定程度上限制了實際應用。

1.2分布式控制系統。分布式控制系統是相對于集中式控制系統而言的，是通過一臺中央計算機對負責現場測控的多臺計算機進行控制和指揮，由于其強大的功能和安全性，使其成為當前大型機電一體化系統的主流技術。根據實際情況分布式控制系統的層級可分為兩級、三級或更多級，通過中央計算機完成對現場生產過程的實時監控、管理和操作控制等，同時，隨著測控技術的不斷發展與創新，分布式控制系統還可以對生產過程實現實時調度、在線最優化、生產計劃統計管理等功能，成為一種集測、控、管于一體的綜合系統，具有功能豐富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于維護和可擴展等優點，因此使系統的可靠性大幅提高。

2機電一體化技術的發展趨勢

2.1人工智能化。人工智能就是使工業機器人或數控機床模擬人腦的智力，使其在生產過程中具備一定的推理判斷、邏輯思維和自主決策的能力，可大幅提升工業生產過程的自動化程度，甚至實現真正的無人值守，對于降低人力成本，提高加工精度和工作效率具有十分重要的意義。目前，人工智能已經不只是停留在概念上，因此可預見機電一體化技術將向著人工智能化的方向發展。雖然以當前的科學技術水平不可能使機器人或數控機床完全具備人類的思維模式和智力特點，但在工業生產中，使這些機電一體化設備具備部分人類的職能是完全可以通過先進的技術達到的。

2.2網絡化。網絡技術的發展給機電一體化設備遠程監視和遠程控制提供了便利條件，因此，將網絡技術與機電一體化技術結合起來將是機電一體化技術發展的重點。在生產過程中，操作人員需要在車間內來回走動，對設備的狀態進行掌握，并對機床的操作面板進行操作，通過在機電一體化設備與控制終端之間建立通信協議，并通過光纖等介質實現信息數據的傳遞，即可實現遠程監視和操作，降低工人的勞動量，并且各種控制系統功能的實現，理論上來說都是建立在網絡技術基礎上的。

2.3環保化。在人類社會發展的最近幾十年里，雖然經濟得到了迅猛的發展，人們生活水平得到了顯著的提高，然而以犧牲資源和環境為代價的發展模式使得人類賴以生存的環境遭到嚴重的污染，因此，在可持續發展戰略提出的今天，發展任何技術都應當以對環境友好作為前提，否則就是沒有前途的，故環保化是機電一體化技術發展的必然趨勢。在機電一體化應用過程中，通過對資源的高效利用，并在制造過程中做到達標排放甚至零排放，產品在使用過程中對生態環境不造成影響，即便報廢后也可對其進行有效回收利用，這就是機電一體化技術環保化的具體表現形式，符合可持續發展的要求。

2.4模塊化。由于機電一體化裝置的制造商較多，為降低系統升級改造的成本，并為維修提供便利，模塊化將是一個非常有前途的研究方向。通過對功能單元進行模塊化改造，可在需要增加或改變功能時直接將對應的功能模塊進行組裝或更換，即便出現故障，只需將損害的模塊進行更換即可，工作效率極高，通用性的增強為企業節約了大量的成本。

2.5自帶能源化。機電一體化對電力的要求較高，如果沒有充足的電能供應就會影響生產效率，甚至由于停電造成數據的丟失等，因此通過設備自帶動力能源系統可始終保持充足的電力供應，使系統運行更流暢。

3結語

第4篇：機電一體化論文論文范文

1帶式輸送機

帶式輸送機是機電一體化技術的重要組成部分，在采煤中發揮著重要作用，能夠將采好的煤炭從井下輸送到地面，極大的提高了開采效率。我國在煤炭機電一體化應用過程中，經歷了一段摸索階段，開始采用多帶式輸送機，這種機器運輸容量小、輸送距離較短，在運行中容易出現故障，并且穩定性也不高，所以，在使用過程中，并沒有發揮重大效用。之后，我國一些科研機構專門分析了這種輸送機的缺點，并全面考察了礦井內部的作業環境，對其做了全面改動，增加了一些軟啟動及制動裝置，有效克服了使用中不足，提高了運作效率。目前，經過改造后的傳送機已經被廣泛采用在各大型煤礦中，不僅提高了開采效率，而且提高了施工安全性。

2采煤機

機電一體化技術也應用在采煤機上，使其牽引方式得到優化，不僅提高了機器的使用期限，而且提高了其安全性能。通過采用機電一體化技術，采煤機由傳統的液壓式牽引方式，轉化為電動式牽引方式，有效提高了開采效率，同時也提高了煤炭開采量。采煤機經過機電一體化改造，有效降低了采煤過程中機器受到的阻力，并且能夠和其它裝置配合運作，不僅提高了資源利用效率，而且避免了資源浪費。此外，采用機電一體化技術之后，能夠使采煤機在坡度較大的情況下，通過采用防滑裝置，實現煤炭開采，從而擴展了其使用范圍，也提升了其荷載能力。在煤炭開采中，零件損耗一直是影響開采效率的主要因素，使用液壓牽引方式，會使采煤機在運作過程中受到嚴重磨損，并且運作速度越大，磨損越嚴重；當零件磨損到機器無法運作時，便需要更換零件，才能保持機器正常運作。這不僅加大了開采成本，而且浪費了時間，不僅不利于開采效率，也不利于開采質量。而采用了電動牽引方式之后，有效避免了上述情況，極大的提高了開采效率，節省了開采成本。

3提升機

目前，在煤礦開采中，提升機是機電一體化技術應用最成功的一個，已經全面實現了自動化及數字化控制。內裝式提升機便是眾最典型的代表，在機電一體化技術應用方面，它將驅動裝置和滾筒裝置有機的結合自一起，不僅提高了運作效率，而且簡化了操作步驟。提升機采用了機電一體化技術之后，能夠對自身運行狀況自動檢測，并定期對運行情況進行分析，以發現一些異常現象；這種自動檢測方式，不僅為維修提供故障來源，而且提高了機器運行穩定性及安全性，同時還節省了維修成本，對于煤炭生產具有重要意義。此外，提升機采用機電一體化技術之后，有效簡化了操作設備，提高了兼容性能，使得運行更加安全，提升速度更加穩定，也更加安全，從而有效提高了可操作性。另外，提升機采用全數字型操作之后，將計算機優勢充分發揮出來，使得檢測系統更加完善，已經被許多大型煤炭開采企業所采用。

4電控液壓支架

我國電控液壓支架在煤炭開采中使用時間不是很長，所以在使用時，常出現一些問題，嚴重影響了開采效率。如許多煤礦中使用的電控液壓支架，結構簡單，功能有限，并沒有較廣的使用范圍。因此，應將支架技術和計算機有效結合在一起，使得支架和頂板之間的距離控制在合理范圍之內，以減少零部件之間相互摩擦，進而提高支架使用壽命。

二、結語

第5篇：機電一體化論文論文范文

可以說，機電一體化技術的出現，將會是我國現代工程技術水平的重要體現，更是工程機械主要的發展趨勢。而這一技術無論是對工程施工質量，還是工程機械的使用性能好壞，都有著關鍵的影響與意義。在實際的施工過程中，工程機械作為一種不可或缺的設備，隨著施工單位對于機械設備的自動化要求越來越高，原有的工程機械技術已經無法再滿足工程施工技術需求。因此，通過在工程機械設備中應用機電一體化技術，使其充分發揮自身高效、安全的實用性，確保在預期時間內完成工程任務，同時保障工程項目建設質量，降低工程建設成本。下面，就詳細闡釋了機電一體化技術在工程機械中應用的必要性，具體表現在以下幾個方面：首先，由于當前大部分工程規模普遍較大，這就對工程機械設備的生產效率有著較大的要求，而機電一體化的工程機械能夠有效提高施工效率，能夠確保在規定時間內，交付工程項目。其次，在現代工程施工中，各大施工單位對于工程機械的耗能量有著明確的要求，通常都是希望在完成施工任務的前提下，又可以降低能耗量，真正實現節約能源，降低施工成本的根本目標。再者，如果工程機械設備的自動化程度越高，這就說明對于工程施工難度也就越高，在實際施工中，有很多分項工程項目是需要應用到大量工程機械。反之，若是這些機械設備的自動化程度較差，就無法充分保障機械施工質量。此外，在工程施工過程中，通常使用的工程機械設備自動化程度非常高時，一般就不會需要浪費大量的人力，甚至有些施工工作完全不用勞動力完成。并且，機電一體化技術的工程機械實際操作起來十分簡單，只需一、兩個操作人員即可，這就為施工單位節省了一部分的勞動力成本。最后，在工程機械設備應用一體化技術，不僅能夠大大提高其使用壽命，還有效降低了運行故障的發生率，在充分保障工程施工質量的同時，還減少了一定的設備維修費用。通常上文幾點描述，我們也不難看出，傳統的工程機械技術已經無法在滿足于現代化工程的施工需要，而機電一體化技術的出現，徹底解決了這些問題，尤其是在工程機械設備中占據十分重要的地位，達到了非常理想的施工效果。

2機電一體化在電力變壓器繞線機的應用

電力變壓器的環型鐵心使用高導磁率的硅鋼帶繞置。用環型鐵心繞制的電力變壓器，具有低損耗、低躁聲、漏磁小的特點，是近幾年電力行業推廣使用的電力變壓器。電力變壓器繞線機是制造這種電力變壓器的專用設備。該繞線機可以繞制100kW以下的電力變壓器的三相繞組。該設備能夠根據繞組導線的線徑調整繞制的速度；具有緩慢起動、停止的功能，以防止繞線機因快速起動造成斷線的現象；能夠自動記錄繞組的繞制匝數；能夠預置繞制匝數，當實際繞制匝數等于預置繞制匝數時，繞線機能夠自動停車。可以說，在變壓器繞線機中運用機電一體化，極大的提高了其運行效率和質量。其中，機電一體化繞線機的控制系統是由可編程序控制器和變頻器組成。其控制面板包適各種按鈕、選擇開關，用于給PLC輸入控制信號。繞組匝數的預置使用4位撥碼盤，將4位十進制數轉換成16位二進制數，送到PLC的輸入口。旋轉編碼器將轉數脈沖送到PLC的輸入口，從而測定繞組的實際繞制匝數。旋轉編碼器將主軸電動機轉數變為脈沖計數信號，作為比較數據。在這樣的控制系統下，變壓器的繞線機實現了較高的自動化和智能化，生產效率有了顯著提升。

3機電一體化的主要發展方向

3.1智能化。機電一體化產品的智能化主要是使高性能、高速的微處理實現機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，機器人與數控機床的智能化就是重要應用代表。智能化通過對機器行為的描述，在控制理論科學的基礎上，應用人工智能、運籌學、模糊數學、計算機科學、生理學、心理學等新思想和新方法，使機器具有邏輯思維、判斷推理最終能夠自主決策。

3.2模塊化。模塊化是機電一體化技術中的一項重要而艱巨的工程。機電一體化產品種類和生產廠家繁多的現實情況使得相關單位制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配，企業研制和開發具有標準機械接口、動力接口、電氣接口和環境接口等的機電一體化產品單元，在這些標準單元的基礎上就可迅速開發新產品，同時也可以擴大生產規模。

第6篇：機電一體化論文論文范文

選題是畢業設計工作的龍頭，選題質量是影響畢業設計質量的重要因素，精心挑選畢業設計題目，是搞好畢業設計的第一步。結合我校實際情況，我認為當前選題工作存在著一些問題：1、有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠；2、有的選題對學生顯得難度較高,工作量過大；3、有的選題雖然有較高的研究價值，但學生由于怕難或者因就業等原因而不愿選；4、有的選題雖然取自實際生產，但學生并不能完全弄明白生產實際的具體情況，設計就有脫離實際的情況出現；5、有的選題雖然很好，但是學生都選同一類型的題目，相互之間，互相借鑒的比重太大，使的設計變相的成了一種具體的形式，另外，不同指導教師之間和不同的學生之間設計題目在難度和份量上也存在一定差異。

針對以上問題,可以從三個方面綜合考慮選題。

（1)畢業設計選題要盡可能做到一人一題，相互之間的共性盡可能少一些，這樣就可以避免學生之間互相抄襲、引用，讓他們能夠真正從設計的角度去思考問題，達到鍛煉和學習解決實際問題的能力，達到這個教學環節實施的意義。

(2)畢業設計選題要盡可能聯系生產實際和工程應用的研究。這樣有利于調動學生的積極性,由于是真做實干,他們就會主動去了解、熟悉有關企業生產的實際情況，積極主動的去分析實際問題，找到解決問題的方法和途徑，使學生的綜合能力得到提高。因此,我們在為2004級機電一體化專業的學生選題時,選擇了“20Kg鋁錠自動裝箱系統的設計”，“擦黑板機械人的設計”，“簡易倪紅燈控制系統的設計”,“十層電梯的PLC控制系統設計”，“電子搶答器的設計”等新穎的又結合生產、生活實際的設計題目，這些題目不僅能夠反映當代科技發展水平，而且能夠讓學生能進一步了解、把握國內外在機電一體化領域的一些最新成果和發展動態，使學生能夠積極主動的參與到實際課題的研究中來。

(3)要考慮完成課題的客觀條件。學校畢業設計經費、教學試驗條件都有限,不是任何來自科研實際的課題都可用做畢業設計,必須根據客觀條件來選擇設計題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗設施和足夠的經費等,因此我們在選題時,一般選用能為學生提供可用的儀器設備,試驗場地等條件的科研課題,這樣可以為學生做畢業設計時提供可以直接操作，鍛煉自己的動手能力的機會。

（4)要有適當的難度和深度。舉例說我們選擇“擦黑板機械人的設計”課題時,考慮到該課題涉及了機械原理、系統設計、數電、模電、單片機、微機原理、匯編等多個領域,涉及的知識面較廣,設計工作量較大,有一定的深度,學生可以通過綜合應用所學的基礎理論和專業知識,在規定的時間內得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學生在有限的畢業設計工作時間內，經過努力能完成任務或做出階段性結果，我們安排了兩個同學參加,在掌握總體設計思路的基礎上,分別進行硬件結構設計、軟件設計等不同部分的的設計工作，讓每一位同學都各有側重點地進行研究，經過兩位同學的分工合作，最終完成了整個畢業設計題目的設計任務，效果良好。

3加強教學督導,落實開題環節

為了提高畢業設計的教學質量，我們借鑒了研究生創新能力培養方法,在本科畢業設計教學中加入開題環節，其目的是：1、通過開題環節可以盡早發現畢業設計題目是否滿足專業要求，學生能夠完成的可能性有多大，能否涵概所學專業的所有知識等基本問題。2、通過落實開題環節，還可以強化學生通過查閱文獻資料，廣泛獲取信息的能力，培養學生提出問題、擬定實驗研究方案和設計方案，進行科學實驗與測試，對數據進行整理與分析，撰寫實驗報告、畢業論文的能力，同時也是對學生的書面表達和口頭表述的能力的培養，是落實和加強對學生創新能力的培養的有效手段。具體的實施辦法是：

（1）明確落實開題環節的必要性。開題的意義在于完善論文設計方案,使論文設計方案更加系統化。學生通過收集設計資料的相關信息，聽取各方意見，可以明確自己的設計思路，堅定設計者的信心。一般說來，將思考的東西正式地講出來和寫出來，會比原來所思考的更有升華的意味，因為從“思”到“說”和“寫”,其間加入了邏輯的創造過程。因為在撰寫開題報告時,就要求學生能夠弄清楚設計題目的來龍去脈，從而使學生明確畢業設計課題的目的和要求，讓他們對題目有更深刻理解與認識，會使原來的設計思路更加完善和系統，令他們對自己的工作做到“胸有成竹”，減少盲目性,避免出現不知從何處入手的尷尬局面。

（2）開題環節的組織和實施。我們要求學生在開題會之前,，要按規范書寫開題報告。在開題的時候，學生須持經指導老師簽字同意的開題報告書、任務書及其它相關資料上臺匯報。主要匯報選題的目標和意義、擬采取的技術路線和方法、工作基礎、預期成果和工作計劃等要求的內容，要求學生自述10分鐘，然后評審小組根據學生的自述和開題報告書及其它文本內容，對學生畢業設計題目是否達到專業培養目標要求和完成論文設計的可行性進行考核,并對畢業設計題目的設計廣度、深度、貼切度、重點和難點等提出具體的修改意見。

4采取有效措施,加強過程指導

為了提高我們機電一體化專業畢業設計的教學質量，我們探索出了一條適用于畢業設計的全環節教學質量監控的方法。具體的措施是：1、設定學生的設計出勤表，要求學生在規定的時間內簽到，這樣做的目的是可以很好的掌握學生的設計進度，督促和指導學生按時完成設計。2、成立設計指導小組，小組成員盡可能包含所有專業特長的教師。小組內的每一位老師都可以對小組內的學生進行自己專長方面的專業指導，這樣可以提高指導設計者的綜合能力，使畢業設計的內容準確專業。3、開展設計小組例會制度，即每個設計小組每周開一次例會，主要工作是：要求學生把一周設計的心得體會在例會上發言，匯報設計進度，并提出設計中發現的新問題。這樣做一方面可以跟蹤學生的設計進度，及時發現問題，并能及時糾正；另一方面，可以促進教師之間相互交流學習，使教師教學水平共同提高。通過對我校畢業設計工作的綜合考核，這種工作方式完全實現了對整個設計過程的檢測，保證了教學質量。

5嚴格考評,保證答辯的質量

答辯是畢業設計工作的最后一個環節，是全面檢查和評估畢業設計質量的重要手段。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業設計。我校的具體情況是：根據不同的專業成立若干答辯分委會，分委會下轄若干個答辯小組。分委會主任和答辯小組組長均由副高職稱以上教師擔任。為了加強教學督導作用，我校專門設立教學督導組，成員都是離退休的老教授，在答辯期間分別派到各個小組指導答辯工作。

畢業答辯前首先是對學生的畢業論文進行盲審,要求由除指導教師外的答辯小組2名以上教師認真審查評閱，寫出評閱意見與評分，盲審不通過的不準予參加畢業答辯，以此來審查學生的答辯資格。通過的同學要準備答辯的ppt，把畢業論文的結構、主要完成部分及設計的結果等內容準備出來。答辯時,要求每位同學的答辯自述時間應控制在15-20分鐘左右,教師提問20分鐘為左右。在答辯過程中要有專人對學生所提的問題進行記錄，對答辯情況進行匯總。答辯完成后，要求所有答辯小組的成員對各個學生的答辯情況進行決議，給出畢業答辯成績。畢業設計成績評定必須堅持標準,嚴格要求。“優秀”的比例應嚴格控制在本專業參加答辯總人數的15%以內,優良比例應嚴格控制在60%以內。

畢業設計的質量,除了本身的學術水平、應用價值另外,還應考察學生解決實際問題的能力、對知識的綜合應用能力、在工作中查閱處理信息和應用各種工具的能力、撰寫科研報告和表達交流的能力以及在工作中的團隊協作能力等。對畢業設計擬評“優秀”的學生,要求參加各系答辯分委會組織的集中答辯。對畢業設計平時不認真、小組答辯成績較差的學生,由相關分委會組織復答辯后視情況決定是否給予通過。答辯委員會要辦事公正,治學嚴謹,嚴把質量關,對畢業設計達不到教學要求的,決不姑息。

6結論

要想搞好畢業設計工作,關鍵的是要做到“五個到位”,即認識到位、經費投入到位、指導教師到位、學生到位和管理工作到位。另外,,消除學生畢業前的各種干擾,專心做好畢業設計,是本階段學生思想政治工作的重點。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業設計。正確認識畢業設計的重要性將有利于保障和提高教學質量，實現為社會輸入合格人才的要求。

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第7篇：機電一體化論文論文范文

（1）設計題目、內容不規范，要求不統一。

由于每屆或每班的指導教師不同，設計題目、內容、要求、難易程度偏離太大。如有數控機床改造設計、伺服系統控制設計、交通燈控制設計等，要求、工作量也不相同。有的設計任務偏難，有的設計任務又太簡單。

（2）設計資料缺乏。

由于機電一體化是一門新興的技術和專業，這方面的知識內容都在相關的雜志刊物登載，書籍相對少一些。要進行課程設計，收集這方面的資料較困難。沒有現成的資料匯編及設計手冊，學生要花費較多的時間找資料，往往是教師幫助尋找資料。而且沒有像機械零件設計那樣的系統完整的課程設計指導書。在設計中盲目性較大。

（3）師資不足。

最早幾年機電專業方向只有一個班或兩個班，指導教師有2~4人即可。一般由主講或熟悉機電一體化控制系統課程的教師指導。近幾年隨著學生的擴招，機電專業擴展到4~5個班，指導教師需要8~10人，明顯不夠，因此有必要進行培養。

2機電一體化課程設計改進措施

（1）編寫合適的機電一體化課程設計指導書，配齊設計資料。

到目前為止未見過公開出版的機電一體化課程設計指導書，所以有必要編寫合適的機電一體化課程設計指導書，并收集較全的資料進行匯編，與指導書匯編成冊。

（2）規范設計題目，統一要求。

規范設計題目不是整個設計都用同一個題目，而是在一個范圍內選擇題目，教師根據所選的題目按統一的要求下達任務書。設計題目一般以簡易數控機床設計、數控機床改造設計、機器人及控制設計較為合適。在市場上可見的機電產品多得很，不是所有的機電產品都適合做題目，因其難易程度是不同的。機電專業的課程設置是以機床設計、機器人設計控制為典型產品的，在機電一體化課程設計中要反映課程設置的內容。機電專業方向課程有機電一體化系統設計、計算機控制技術、機械制造裝備設計、機器人導論等課程。這些課程的內容在電的方面主要介紹了以計算機為核心的控制系統；機械方面介紹了機械運動、機械傳動、機械結構及相關的標準部件，如滾動導軌、滾珠絲杠等。在選題及設計中要反映上述的內容。因此規范化的題目主要為數控車床（或銑床、鉆床等）設計、車床（或銑床、鉆床等）數控化改造設計、或是工業機器人及控制設計。這些都具有一定的機械部分內容，如數控機床進給軸傳動部件，機器人的腰身、手臂運動部件及滾珠絲杠、導軌的應用等。電的方面包含數控系統電路設計，計算機控制系統設計及對機械部分的控制；從而實現了機電結合。對規范化的題目、要求及上述設計內容都已編入指導書中。

（3）指導教師的培養。

首先被培訓的教師可以跟班聽課，熟悉掌握相關的課程內容，然后在機電一體化課程設計進行中跟班輔導，以培養出合格的指導教師。

（4）加強督察。

當指導教師接到指導課程設計任務后，首先拿到機電一體化課程設計指導書，根據要求寫出課程設計任務書；并由教研室主任或院教學指導委員會審查，合格才可向學生下達任務。指導中，教師要填寫指導日志，隨時記錄指導中的難點、及出現的問題和解決方法，并進行小結，以便下一次指導時提高設計水平。

3機電一體化課程設計指導書主要內容

3.1設計題目確定及要求

3.2總體方案確定

（1）總體方案設計；

（2）繪制總體方案圖。

3.3伺服系統機械傳動部件設計

（1）切削力計算；

（2）滾動絲杠螺母副的計算與選型；

（3）伺服系統傳動設計；

（4）步進電機當量扭矩計算及選型；

（5）機械傳動結構設計（繪制一個軸的機械裝配圖）。

3.4控制系統硬件電路設計

（1）確定控制系統方案及繪制系統框圖；

（2）單片機的選用；

（3）存儲器的選用與擴展；

（4）譯碼電路設計；

（5）接口電路設計；

（6）繪制控制系統硬件電路原理圖。

3.5基本的參考圖表匯編。

4近一屆學生機電一體化課程設計進行情況

4.1教師配備

近一屆機電專業學生，每屆有四個班進行機電一體化課程設計，共配備6名教師；其中有四名為獨立指導教師，兩名為輔導教師，為培養新的指導教師儲備力量。

4.2指導書的使用及設計過程

設計學生和指導教師每人一份機電一體化課程設計指導書。教師按照要求寫出機電一體化課程設計任務書，并經研究所長審查后發給學生。設計題目主要有CA6140普通車床數控化改造設計、C6132普通車床數控化改造設計。在同一個題目的學生中，要求設計進給軸部件時，一部分學生設計X軸進給部件，另一部分學生設計Z軸進給部件。整個過程根據設計任務書的題目、要求和機電一體化課程設計指導書給出的設計步驟、方法，先進行總體方案設計，再進行機械傳動部件設計，最后進行CNC硬件電路設計。整個過程經過了機械、電子兩方面的訓練，實現了機電結合，達到預期效果。

4.3填寫指導日志

教師在指導設計的過程中，及時填寫指導日志，記錄設計中的難點、問題，并進行小結。

5本文總結

第8篇：機電一體化論文論文范文

關鍵詞：機電一體化仿真容錯糾錯

一、引言

現代機電產品正朝著集成化、自動化、智能化的方向發展，有的機電產品對人的依賴性越來越小，發生故障根本不可能由人去維修，有的機電產品形成大系統，一旦發生故障可能導致重大事故，并造成巨大經濟損失。例如：美國發射的“勇氣”號火星車和“機遇”號火星車，在太空飛行半年之久，一旦有了故障靠人去診斷和維修是根本不可能的;2008年8月巴西一枚VLS-3型衛星運載火箭，在接受最后檢測時突然爆炸，導致現場21人被炸死，另有20多人身受重傷。

這些集成化、自動化、智能化的機電系統發生故障的隨機性很強，往往難以預料，但工程實踐表明除了少數突發故障以外，大多數故障是一個漸進的過程。如果早期發現，及時采取恰當的措施是完全可以防止的，機電產品容錯糾錯設計與仿真技術研究以及容錯技術的應用正是順應了這種需求。

容錯技術為提高系統的可靠性開辟了一條新的途徑。雖然人們無法保證所設計的系統各個構成環節的絕對可靠，但若把容錯的概念引入到機電產品，可以使各個故障因素對產品性能的影響被顯著削弱，這就意味著間接地提高了產品的可靠性。研究和應用容錯技術，對于保障機電系統運行的連續性和安全性，減少安全事故，提高現代機電產品的經濟效益和社會效益，具有非常重要的意義。

二、仿生硬件容錯研究現狀

隨著電路系統功能的復雜化，傳統的硬件容錯技術越來越不能滿足日益龐大的電路系統要求。為了提高系統可靠性，人們提出了動態地對故障進行自檢測、自修復的要求，并努力尋找新的容錯設計方法。早在20世紀50年代末，計算機之父馮•諾依曼就提出了研制具有自繁殖與自修復能力通用機器的偉大構想。

研究人員從自然界得到靈感，將自然計算(如進化計算，胚胎理論等)引入到硬件設計中從而形成仿生硬件(Bio-inspiredHardware，BHW)。仿生硬件的概念最初是由瑞士聯邦工學院于1992年提出的，雖然歷史不長，但其發展非常迅速，現在已經成為國際上的研究熱點之一。仿生硬件早期也稱為進化硬件(EvolvableHardware，EHW)。A.Thompson等人較早提出了EHW應用于容錯方面的想法。仿生硬件是一種能根據外部環境的變化而自主地、動態地改變自身的結構和行為以適應其生存環境的硬件電路，它可以像生物一樣具有硬件自適應、自組織、自修復特性。采用仿生硬件實現的容錯，不需要顯式冗余，而是利用進化本身固有容錯的特性，這種特性帶來的優勢是傳統方法通過靜態冗余實現容錯所不能比擬的。

三、仿生硬件的容錯技術新思路

基于仿生硬件的容錯研究，對建立借鑒生物進化機制的硬件容錯新理論、新模型和新方法，提高硬件系統的可靠性，具有至關重要的意義。

(一)胚胎型仿生硬件的容錯體系結構和容錯原理

仿生硬件可以分為進化型和胚胎型，其中胚胎型仿生硬件也稱為胚胎電子系統，是模仿生物的多細胞容錯機制實現的硬件。

胚胎型仿生硬件的容錯體系結構，主要由胚胎細胞、開關陣和線軌組成。開關陣根據可編程連線的控制信號完成開關閉合，控制線軌內各線段的使用。胚胎細胞包含存儲器、坐標發生器、I/O換向塊、功能單元、直接連線、可編程連線、控制模塊等。存儲器用于保存配置數據位串，并根據細胞狀態和坐標發生器計算出的結果，從配置位串中提取一段經譯碼后對胚胎電子細胞的換向塊和功能單元進行配置。坐標發生器根據每個細胞最近兩側(左側和下側)鄰居細胞的坐標為其分配坐標。I/O換向塊為細胞功能單元間的可編程連線提供控制信號。功能單元用于實現一個n輸入的布爾函數，用于實現所需的細胞功能。直接連線負責功能單元之間的相互通信。可編程連線傳遞控制信號控制開關陣。控制模塊完成細胞的工作狀態檢測、故障診斷、控制細胞冗余切換。

(二)胚胎型仿生硬件實現容錯的策略

為了實現對故障細胞的容錯，常用的容錯策略有兩種：行(列)取消和細胞取消策略，通過記錄有錯的單元位置，重新布線，用其他備用的單元來代替。

但是對于連線資源故障，這些策略并未給出相應的對策。在深入研究胚胎仿生硬件容錯體系結構的基礎上，本文提出一種針對線軌故障的容錯策略。

1.行(列)取消策略。在行(列)取消中，若一個細胞出錯，則它所在行(列)的所有細胞都將被取消，而該行(列)細胞的功能將被其上一行(右一列)的細胞所代替，即當一個細胞出錯時，細胞所在行(列)上移(右移)到一個備用行(備用列)來代替它當前的工作。

2.細胞取消策略。在細胞取消中，用備用細胞代替故障細胞分兩個階段。當某一行的出錯細胞數超過備用細胞數時，整行被取消，行細胞上移，用備用行取代出錯行的功能。

(三)胚胎型仿生硬件實現容錯的流程

胚胎型仿生硬件容錯的流程為：

(1)根據設計需求選擇器件，確定硬件設計方案；

(2)以電路結構及有關參數等作為染色體進行編碼，按照進化算法的進化模式對系統進行進化操作；

(3)一般以電路的功能與預期結果的符合程度作為個體的適應度。根據給定的輸入條件或測試集，通過基于電路模型的仿真測試或實測計算群體中的每個個體的適應度；

(四)胚胎型仿生硬件內部錯誤檢測機制

錯誤檢測是胚胎型仿生硬件實現容錯的前提，本文在此著重研究針對細胞故障的錯誤檢測機制。

基于細胞功能單元的三模冗余與多數表決器電路實現是硬件容錯常用的冗余容錯策略。

多數表決器判斷輸出多數細胞模塊的信號，但并不能判斷出具體哪個細胞出現了錯誤，也就沒法啟動對出錯細胞的重啟動或重構來修復該細胞。為了能檢測出錯細胞的具置，從而修復該細胞，進一步提高三模冗余的可靠性，需要設計相應的差錯檢測器。

參考文獻：

[1]高金吉，裝備系統故障自愈原理研究.中國工程科學，2009(5).

第9篇：機電一體化論文論文范文

①教學內容改革的指導思想。改革理論課堂內容教學以灌輸知識為主、實驗教學內容以驗證/簡單設計為主的弊端，在實際中把握“立足測控專業基礎、緊跟測控技術發展前沿”的思想，以點帶面，加強教學內容及方法的改革，從以往單一的傳授知識為主過渡到教學內容上知識、能力與思維培養的并重，立足于調動學生主觀能動性，變學生“要我學”為“我要學”，把學生從應試學習中解放出來，全面激發學生的潛能。②教學內容改革的具體做法。選用及編寫合適的教材，制作相應的課件，強調工程應用實例的分析。根據實際需求，對課本內容進行整合、優化，滿足理論知識夠用、強調工程實踐教學。據此將機電一體化原理課程分成三個模塊：機械傳動設計、伺服驅動（三大電機）部分、機電系統實現（軟件、硬件設計），根據各專業畢業生工作實際對三個模塊的課時、上機次數、作業量等進行分配。

2教學方法與教學手段改革

2.1教學方法改革①教學方法靈活多樣。采用傳統教學與現代教學方法相結合的形式，從單一的課堂授課模式轉變為課堂講授輔以圖片、錄像、投影、課件、實驗等靈活多樣的多位一體的新型教學模式，加強理論知識與實踐相結合，使學生能更直觀、更形象地掌握知識，加深對機電一體化原理書本理論知識的理解與運用。②現代教育技術的運用。合理利用多媒體給學生上課，為了形象化的讓學生更易接受所學理論知識，課堂上還要穿插些圖片、幻燈片等。根據專業實驗課的特點，理論部分略講，主要講操作中的注意事項，這樣留出充分的時間讓學生動手操作；除此外，還要安排自組裝實驗，培養同學們的動手興趣及能力。③創新性教學。將課堂教學與實踐鍛煉相結合，在教學過程中涉及到實際工程應用的課程內容，布置學生在課外時間進行實訓，并對實訓成果進行評比，提高學生的動手能力和創新能力。④師生互動教學。教師授課中，善于提出問題，學生可進行討論或爭論，提出解決方案，教師適時引導，使學生從中領會教師思路，學會分析解決問題的能力。這種方法體現了以學生為主體的教育理念。

2.2教學手段改革①組織老師進行本課程網絡化建設，充分利用網絡教學手段，將本課程的教學課程和習題集等資源逐步公開在校園網上，學生在課外可自主下載學習。②在教學內容上側重應用，對于基本理論部分要少而精，多結合實例進行教學，并在教學過程中補充學科前沿內容，拓展學生的知識面，加強學生的工程應用能力的培養。③進一步充實多媒體課件的內容，并進一步制作網絡教學課程，網上系統庫，網上答疑輔導信息平臺等多種手段，彌補課件教學的不足之處。④加強實踐性教學環境的建設，完善課程設計的內容，開設設計性實驗、開放性實驗，讓學生自主構建簡單的機電一體化系統，培養學生動手能力和獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力。

3優化教學資源，建設高水平教材

3.1教學資源優化。①理論教學資源的優化。a協調整合校內外資源，加強機電一體化原理課程的習題、試題庫及網絡資源建設；b邀請國內外一流的專家學者，開設基于多學科交叉產生創新意識的機電系統設計方面的系列講座。②重新整合實踐教學資源。a設計采用MATLAB、LabView等軟件組成綜合實驗平臺，在其上做相關機電一體化系統的仿真、驗證實驗；設計綜合性、設計性及開放性實驗并編寫相應的程序和調試。b將科學研究積累的資源進一步轉化為提升以本科教育為核心的人才培養質量的平臺，構建不同層次的開發、測試、控制平臺；c把握學科發展動態，分層次、有重點、創特色地開展普及性和專題性工程實踐與科技創新活動，培養學生分析、解決問題的能力和技巧，提升學生綜合性、創新性思維能力。

3.2教材建設。①設立專項配套資金，鼓勵教師從教學、科研成果中提煉素材；②提高認識，加強領導，定期研究教材建設工作；③組織高學術水平一線教師與相關企業高水平專家一起，編寫以傳授機電控制原理、知識為主，輔以培養思維、啟迪智慧模塊的，能培養創新思維人才的優秀教材輔助學習材料。

4成績評價方式和課程評價體系改革

采用考試、實驗、大作業并重的方式改進成績評價方式，建成并完善以提高學生工程實踐能力為指標的課程評價體系，設計綜合成績評價體系，并進行模擬考核加以改進。可采用考試、實驗、大作業并重的考核方式，結合教師的科研項目，提出一個關于機電一體化系統設計的大作業。對授課教師授課效果的評價，既注重知識的獲取更注重學生工程能力的提高。

5課程建設體系的主要特色及效果