時間：2023-02-27 11:15:11
序論：在您撰寫電子機械論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
在1930年以前，工業(yè)的制造很多還以動手制作為主。普遍使用老式的儀表來操縱濕度、溫度、壓力、速度等，開始掌握了機械控制的根本原理。計算機控制系統(tǒng)的產(chǎn)生以及現(xiàn)代電子技術(shù)的快速進展，使數(shù)字技術(shù)完成了制造的參量把握以及過程操縱。目前普遍使用的機電一體化技術(shù)主要有：PID，模糊控制(FIC)以及變結(jié)構(gòu)控制。PID是完美控制理論的標志，F(xiàn)IC是使用模糊數(shù)學理論，經(jīng)過仿照人的綜合判斷以及很相似推斷的過程，從而使算法的適應(yīng)性、可控性和合理性得到了大大的提升。對于繁雜的系統(tǒng)，變化的量很多，模糊控制能夠比較好的處理問題。變結(jié)構(gòu)控制對于線性和非線性系統(tǒng)都適合，以及對于控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、跟蹤等系統(tǒng)都非常適用。
2機電一體化在工業(yè)上的應(yīng)用
計算機和機械電子這兩種技術(shù)的合并使用，不僅僅限制在工業(yè)制造方面上，通過對以下幾個例子的分析，能夠看出它已經(jīng)融入到了我們的工作和生活的每一個細節(jié)中。
2.1工業(yè)機器人
工業(yè)機器人是一種有很多用處、能夠反復編程的、多自由度的、有很多性能以及能實施自動操縱的操作機構(gòu)。對于很多簡單的、可重復做的工作可以用機器人去做，能夠減少勞動強度，使勞動環(huán)境變得更好，使人身安全得以保障，加大了生產(chǎn)力度，使用的材料變得更少，還能讓產(chǎn)品的質(zhì)量更好。
2.2自動售貨機
自動賣貨的機器是由買家挑選貨品的類別，外面投進去的貨幣是經(jīng)過光傳感器辨認貨幣的值的大小，并且通過PIC使數(shù)碼管展示其大小，經(jīng)過判別等一系列的操作完成項任務(wù)。CPU經(jīng)過PLC限制物品的如何移動，經(jīng)過傳動裝置把物品移動到出貨口，高檔的自動賣貨的機器還可以有找零錢的功能。自動售貨機的使用，使更多的人力和物力得以節(jié)省。
2.3農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用
從目前農(nóng)業(yè)機械的檢查測試可以看出，從單個變量到智能化終端的轉(zhuǎn)變，人機交互界面越來越和諧。它能夠在屏幕上顯示，任意挑選不一樣的機組，及其不一樣地方的終端信息，能夠任意使用數(shù)據(jù)庫的信息，按照操作者的不同需求，可以在屏幕上展示語音、數(shù)據(jù)、圖形等可用的信息；也能把操作的指令、決策按時的送給農(nóng)機上的智能操作終端，完成自動化的農(nóng)業(yè)制造。
2.4電腦橫機
最開始的橫機是用手來操縱的，僅僅可以實施很簡單制作。但是產(chǎn)品顏色樣數(shù)的加多，電腦橫機便開始產(chǎn)生。設(shè)計人員能夠使用電腦策畫花的類型，使用特別的軟件進行數(shù)字方面的完善，用計算機指令系統(tǒng)來操作機械的彎沙、脫圈、墊沙等步驟自動完成整個制作，制造成果顯著提升。
3計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)的融合發(fā)展應(yīng)用
3.1計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)融合的簡介
機電一體化是計算機技術(shù)和機械電子技術(shù)協(xié)同產(chǎn)生的，把電子技術(shù)用到動力功能、控制功能、信息處理功能中去，而且聯(lián)合著計算機軟件系統(tǒng)、機械裝置一起使用，把幾種技術(shù)合并在一起，就生成了機電一體化系統(tǒng)。計算機技術(shù)、機械電子技術(shù)的聯(lián)合，讓他們有了更好的進展，這樣不但能用在工業(yè)生產(chǎn)中，而且它的聯(lián)合進展已經(jīng)進入到了人們生活以及工作的每一個方面。
3.2機電一體化技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域
在柔性制造系統(tǒng)中，機電一體化技術(shù)有了很大程度上的使用。這個系統(tǒng)的主要構(gòu)成成分包括計算機、數(shù)控機床、自動化倉庫。能夠按照總裝線的條件，對工件實施隨機地、按照數(shù)量地一批一批的加工，而且還能對不一樣品種的零星的零件實施制造和加工。計算機技術(shù)、機械電子技術(shù)合并在一起之后，可編程控制器是使用它最多的。它對繼電接觸器故障多、消耗能量多的缺點實施了改造，而且能夠完全顧及加工的需求，實施不一樣的控制程序的制作。
4結(jié)語
機械電子自動化技術(shù)產(chǎn)生于20世紀20年代，當時被廣泛應(yīng)用到機械批量生產(chǎn)冷加工方面，直至20世紀60年代左右，為了適應(yīng)市場的變化及需要，提高機械生產(chǎn)的靈活性與反應(yīng)能力，逐步創(chuàng)建了可以改變的自動化生產(chǎn)體系，也就是以電子計算機為核心推廣的柔性自動化。此種電子自動化是在生產(chǎn)體系不改變或者改變不大的前提下，在對生產(chǎn)及機械設(shè)備進行管理期間，可以利用信息處理、自行檢測、判定分析等方法對結(jié)構(gòu)進行預(yù)先判斷，同時可以自行由生產(chǎn)一種零部件轉(zhuǎn)變到生產(chǎn)另一種零部件。經(jīng)過實踐驗證發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的機械自動化生產(chǎn)技術(shù)同當前很多企業(yè)的真實生產(chǎn)不相符，所以，相關(guān)工作人員應(yīng)對其進行改進與探究。對于機械自動化來講，其技術(shù)水平不但同整體機械生產(chǎn)領(lǐng)域存在關(guān)聯(lián)，同時也與社會經(jīng)濟存在密切聯(lián)系。因此，怎樣推動我國機械電子自動化技術(shù)的發(fā)展，成為當前制造領(lǐng)域需要深入探究的首要問題。
2當前我國機械電子自動化的情況
對于機械電子自動化技術(shù)來講，其開始于20世紀，到目前為止已經(jīng)獲取了極大的發(fā)展。尤其是最近幾年計算機集成化水平越來越高，極大促進了我國機械自動化的發(fā)展。盡管我國近些年機械電子自動化取得了一定進步，然而仍處在初級階段?，F(xiàn)今，全球除了西方少數(shù)經(jīng)濟較發(fā)達的國家外，很多國家的電子自動化水平較低。我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠合理，發(fā)展較不平衡，自動化程度較低，與一些發(fā)達國家比較，在種類、質(zhì)量、應(yīng)用等方面存在較大差距。想要發(fā)展我國機械電子自動化技術(shù)，不可能一蹴而就，而是需要一個漫長的過程，需要堅持不懈的努力、勇于嘗試、大膽創(chuàng)新，開拓進取，從而推動我國機械自動化更好發(fā)展。
3提高我國機械電子自動化水平的措施
隨著經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快，市場競爭越來越激烈，機械生產(chǎn)企業(yè)想要保證自身在激烈的競爭中得以生存并不斷發(fā)展，就需要提高機械電子自動化的能力及水平，具體可以從以下幾方面入手。
3.1同實際生活相結(jié)合，大力發(fā)展機械電子自動化技術(shù)
對于機械制造技術(shù)來講，其核心內(nèi)容在于使用。想要促進機械電子自動化水平的不斷提高，需要從企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的實際情況出發(fā)。唯有針對相應(yīng)的商品生產(chǎn)選用配套的自動化生產(chǎn)形式，才能縮減成本投入，增加資金收益，提高企業(yè)市場競爭能力。所以，企業(yè)在發(fā)展機械電子自動化技術(shù)期間，應(yīng)同實際相結(jié)合，關(guān)注應(yīng)用，也就是生產(chǎn)的真實收益。相關(guān)工作人員應(yīng)及時糾正盲目進行自動化的行為，如僅需1~2個月就可以完成的工作卻要進行自動化，不僅不會增加資金收益，同時還會降低工作效率。企業(yè)應(yīng)將注意力放在效益方面，而不是僅僅關(guān)注速度。
3.2大力推廣見效快、成本低的機械自動化技術(shù)
大力推廣成本低的機械自動化技術(shù)，具有較大的潛力，并且投入較少，前景十分廣闊，同時具備較高的自動化水平，能夠取得事半功倍的效果，同我國當前發(fā)展需求相吻合。美國著名的麻省理工大學曾提出了精益生產(chǎn)的LP形式，也就是通過最低的資金投入，獲取最高的生產(chǎn)收益。同時，日本豐田公司提出了生產(chǎn)JIT、彈性作業(yè)、成組技術(shù)GT等生產(chǎn)形式，使很多自動化水平較低的企業(yè)收獲了較高的資金收益。在芬蘭，NOKOAData企業(yè)在生產(chǎn)車間創(chuàng)造了386、486等生產(chǎn)線，其不僅僅是由自動化的機械設(shè)備構(gòu)成的，同時在其中也插入計算機指導及員工的參與，將原始工業(yè)生產(chǎn)形式同高新科技靈活、巧妙地結(jié)合起來，進而縮減生產(chǎn)過程中的資金使用，提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率。其實，精益生產(chǎn)自身就代表由企業(yè)及國家的真實狀況出發(fā)，借助外國機械制造領(lǐng)域發(fā)展低成本自動化的經(jīng)驗。我國很多機械制造企業(yè)存有大量的通用型設(shè)備，在大力發(fā)展機械電子自動化技術(shù)的同時，在可以給予原始設(shè)備的前提下，對機床的布局進行科學調(diào)整，盡可能少地加入數(shù)控設(shè)備，并且引進CAD技術(shù)，就可以全面發(fā)揮人員的創(chuàng)造性優(yōu)勢及電子計算機的管理特點，形成以人為核心，以計算機為先導的生產(chǎn)體系，為我國的機械生產(chǎn)領(lǐng)域開創(chuàng)一條資金投入低、效果好、資金收益高、同我國國情相吻合的機械電子自動化技術(shù)發(fā)展途徑。
3.3把握基礎(chǔ)，關(guān)注發(fā)展機械電子自動化的配套技術(shù)
在促進機械電子自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展期間，還需要做好該技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)工作，并且基于實際情況進行推廣，不但應(yīng)發(fā)展主要設(shè)備，同時還需要加大開發(fā)自動化軟件及相關(guān)配套控制系統(tǒng)的力度。電子計算機、微處理設(shè)備、新型刀具、傳感設(shè)備、可編程控制設(shè)備等必將是未來機械電子自動化技術(shù)的前提與基礎(chǔ)。配套設(shè)備的質(zhì)量同日后機械設(shè)備自動化發(fā)展水平之間存在密切的關(guān)聯(lián)。所以，相關(guān)工作人員應(yīng)對其予以重視，不斷更新機械自動化的配套技術(shù)，進而推動我國現(xiàn)代自動化的發(fā)展。在應(yīng)用其進行自動化加工期間，體系的自行檢測、控制、伺服等操作都不能缺少微電子技術(shù)；并且需要進行信息處理與交換，對數(shù)據(jù)進行計算，進而同計算機及信息處理技術(shù)又形成了密切關(guān)聯(lián)。對于現(xiàn)代的自動化技術(shù)來講，其涵蓋微電子、自動控制、機械技術(shù)等內(nèi)容。想要促進機械電子自動化水平的提高，就需要對電子學、計算機技術(shù)、機床裝料技術(shù)等給予高度重視，大量選用數(shù)控程序機床進行生產(chǎn)，并且不斷改進并完善生產(chǎn)線，保證其穩(wěn)定性與安全性，同時加大對生產(chǎn)控制信息體系的重視程度。相關(guān)工作人員在應(yīng)用并發(fā)展自動化技術(shù)期間，需要不斷提高自身的專業(yè)技能及綜合素養(yǎng)，牢牢把握自動化的基礎(chǔ)，由真實情況出發(fā)，不僅發(fā)展主要設(shè)備，同時發(fā)展配套技術(shù)，為后續(xù)工作夯實基礎(chǔ)，降低企業(yè)成本投入，增加企業(yè)資金收益，提高企業(yè)市場競爭能力。
3.4與我國的國情相結(jié)合，大力發(fā)展機械電子自動化技術(shù)
發(fā)展機械電子自動化技術(shù)，其是一個由低至高，由簡單至復雜，由存在缺陷到不斷改進及完善的過程。在通過自動控制設(shè)備操控機械生產(chǎn)期間，其生產(chǎn)的形式也由機械化水平逐步向機械控制自動化水平過渡，實現(xiàn)了計算機、數(shù)字化控制的自動化。唯有建設(shè)自動化廠房后，才能保證生產(chǎn)整體過程實施自動化，進而提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率，增加企業(yè)資金收益。當前，我國的機械自動化水平相對較低，不可急于求成，需要逐步開展。對于我國這一處在發(fā)展期間的國家來講，對生產(chǎn)技術(shù)進行探究的前提是保證技術(shù)的適用性。例如：我國想要學習借鑒國外柔性制造系統(tǒng)，則需要在柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，對人機工作界面進行優(yōu)化，創(chuàng)建比較全面的信息體系，提高人機管理的質(zhì)量及效率。在體系中，先進的自動化設(shè)備需要同普通裝置并存，在體系中各個環(huán)節(jié)都可以進行人工干預(yù)。這種方法密切結(jié)合的我國的國情，選用科學、先進的技術(shù)進行創(chuàng)新，以適用性為基礎(chǔ)，獲取經(jīng)驗，進行應(yīng)用與推廣，從而增加企業(yè)資金收益，提高企業(yè)市場競爭能力。
4總結(jié)
1.知識點的傳授和項目相結(jié)合。
知識點的傳授與項目相結(jié)合，有助于學生實施項目時，不存在知識點學習的困難或應(yīng)用的障礙。項目中所涉及到的知識點應(yīng)在課堂上提前介紹，依據(jù)學時的安排，調(diào)整知識點講授的廣度與深度。
2.項目選取和布置的注意點。
項目的選取范圍應(yīng)覆蓋課程的重點內(nèi)容，可以通過一個大項目覆蓋所有重點內(nèi)容，也可通過幾個小項目涉及幾個重點內(nèi)容。項目的難易度適中，應(yīng)使學生覺得項目有點難度但自己通過努力可以完成，這樣的項目是比較好的。項目的選題還需要與實際應(yīng)用相關(guān)，有了應(yīng)用背景，學生做項目的興趣度也會提升。項目布置時，應(yīng)明確設(shè)計要求、設(shè)計任務(wù)和設(shè)計的關(guān)鍵點，這樣學生才會有的放矢，從而順利地完成項目。
3.項目分組的注意點。
小組規(guī)模是影響學生參與的一個重要變量，如果小組規(guī)模較大，部分學生的分工會出現(xiàn)重復或是任務(wù)不足，如果小組規(guī)模較小，組內(nèi)成員的任務(wù)過于繁重，有時導致項目不能順利完成。教師應(yīng)設(shè)定小組規(guī)模的范圍（一般2~5人一組為宜），讓學生們自由組合。
4.鼓勵實驗測試和實物加工。
機械專業(yè)對學生的動手能力要求較高，實驗測試和實物加工是鍛煉學生動手能力的一個重要途徑。常常出現(xiàn)紙上設(shè)計的機構(gòu)，看起來合適，實際做起來是不合適的，因此在學生實施項目過程中，教師應(yīng)鼓勵學生完成實驗測試和實物加工，從而檢驗機構(gòu)設(shè)計的合理性。
5.項目的考核。
項目的考核是檢驗學生完成項目的一個重要總結(jié)，項目的考核應(yīng)包含設(shè)計文檔、口頭報告、實物或?qū)嶒炚故具@三部分。設(shè)計文檔鍛煉了學生總結(jié)設(shè)計過程的文字撰寫能力；口頭報告鍛煉了學生口頭匯報的能力，口頭報告還應(yīng)包含教師和學生提問環(huán)節(jié)，檢驗學生的完成情況，鍛煉學生思考的能力；實物或?qū)嶒炚故局庇^地反映學生項目完成的效果，同時增強學生的動手能力。
二、項目驅(qū)動教學法在“電子精密機械設(shè)計”中的應(yīng)用實例
下面以“陶瓷放電管全自動打印機”為例介紹如何開展項目驅(qū)動教學法。
1.知識點的講解。
由于陶瓷放電管全自動打印機涉及上料機構(gòu)、打印機構(gòu)、供墨機構(gòu)、傳動機構(gòu)（凸輪機構(gòu)）、下料機構(gòu)的設(shè)計，因此布置項目之前，教師應(yīng)大概講解凸輪機構(gòu)、上料機構(gòu)、下料機構(gòu)、控制系統(tǒng)等相關(guān)章節(jié)，為學生的項目實施掃清未了解知識的障礙。
2.項目選取和布置的注意點。
“陶瓷放電管全自動打印機”項目與實際緊密聯(lián)系，難度適中，學生在了解了相關(guān)知識點后不會出現(xiàn)看到題目而不知所措的現(xiàn)象。接下來，教師應(yīng)明確項目的要求。該項目要求學生完成打印機的整機設(shè)計，包括上料機構(gòu)、打印機構(gòu)、供墨機構(gòu)、傳動機構(gòu)（凸輪機構(gòu)）、下料機構(gòu)等的設(shè)計，使該設(shè)備滿足打印質(zhì)量要求，其中自動上料機構(gòu)保證放電管的供料率；打印機構(gòu)實現(xiàn)陶瓷放電管的打印，要求保證打印質(zhì)量；凸輪傳動機構(gòu)驅(qū)動打印機構(gòu)，使其完成打印任務(wù)；供墨裝置是為印章提供油墨的機構(gòu)，要保證油墨厚度均勻。教師還應(yīng)指出項目實施的關(guān)鍵點，例如陶瓷放電管對自動上料的特殊要求：一方面該類放電管的形狀和尺寸使放電管在振動排料時出現(xiàn)多種姿態(tài)，給自動上料帶來一定難度，因此自動上料機構(gòu)的設(shè)計必須保證放電管的供料率。另一方面，放電管在振動料斗中的振動，會造成放電管之間的碰撞和摩擦，進而影響放電管的外觀甚至質(zhì)量，進而影響打印質(zhì)量，因此要優(yōu)化振動料斗的機構(gòu)以減少放電管間的碰撞和摩擦?！疤沾煞烹姽苋詣哟蛴C”是一個較為復雜的系統(tǒng)，因此需要向?qū)W生說明設(shè)計的要求和設(shè)計的關(guān)鍵點，同時鼓勵學生組隊合作完成，培養(yǎng)他們的團隊精神。
3.實物的加工和實驗測試。
要求依據(jù)設(shè)計圖紙，加工陶瓷放電管全自動打印機。加工之前可通過多次文檔報告或口頭報告，不斷改進設(shè)計，從而使得加工出來的實物是可行的，實物的完成會讓學生有成就感，讓他們對學習《電子精密機械設(shè)計》增添興趣。
4.項目的考核。
項目的考核綜合設(shè)計文檔、口頭報告、實物或?qū)嶒炚故具@三部分，分別占40%、30%和30%。設(shè)計文檔應(yīng)注意規(guī)范性，圖紙是否規(guī)范、合理；文字描述是否正確、翔實；圖標是否清晰等等?？陬^報告應(yīng)注意學生表述是否明朗、思路是否清晰，若發(fā)現(xiàn)學生的思路有誤，應(yīng)及時糾正，防止后續(xù)工作的中斷。實物或?qū)嶒灥恼故臼浅晒钪苯拥捏w現(xiàn)，教師應(yīng)對完成的實物或?qū)嶒灉y試提問，掌握學生從項目實施過程中遇到的關(guān)鍵問題，以及他們解決的思路。
三、結(jié)語
我國的機械電子技術(shù)發(fā)展歷史不長，對其研究并投入使用是從20世紀80年代開始。起初國家成立的機電一體化領(lǐng)導小組將機械電子技術(shù)列在“863計劃”中，并在以后的“九五”規(guī)劃和發(fā)展綱要中將機械電子技術(shù)的發(fā)展動向和對社會的影響列入考慮范疇。許多研究機構(gòu)及企業(yè)也對這一技術(shù)做了深入的研究并取得了一定的成果，但在產(chǎn)品的品種、質(zhì)量等方面與日本和歐美等發(fā)達國家相比還有一定的差距。比如歐美等發(fā)達國家工業(yè)中CAD（計算機輔助設(shè)計）應(yīng)用率超過85%，而我國CAD的應(yīng)用雖然也比較普及，但應(yīng)用水平仍滿足不了實際需要。從發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國的機械電子技術(shù)現(xiàn)階段更新速度快、涉及學科范圍更加廣泛，有著很好的發(fā)展前景。從總體上看，機械電子技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展主要有以下幾個特點：
（1）機械電子技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)涉及到了很多工業(yè)領(lǐng)域，各行各業(yè)都有機械電子技術(shù)的滲入，而且在工業(yè)發(fā)達國家，像數(shù)控機床等有關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)大規(guī)模投入使用，極大地提高了生產(chǎn)效率。
（2）機械電子技術(shù)目前已經(jīng)實現(xiàn)了從簡單機械向集成化制造的過渡，出現(xiàn)了計算機集成制造系統(tǒng)CIMS，該系統(tǒng)以制造來控制信息流和物流，將原有部門之間的界限打破，實現(xiàn)了開發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營管理等方面的有機結(jié)合。
（3）現(xiàn)代激光技術(shù)已經(jīng)融入到機械電子技術(shù)當中，激光技術(shù)與機械電子技術(shù)的結(jié)合，擴大了機械電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，為行業(yè)的發(fā)展開辟了新的道路。
（4）細微加工技術(shù)高速發(fā)展，帶動了眾多高新技術(shù)的興起與發(fā)展，對機械電子技術(shù)的發(fā)展提供了可靠的保障。
2機械電子技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢
伴隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的快速發(fā)展，機械電子技術(shù)也在應(yīng)用技術(shù)不斷創(chuàng)新的推動下逐步形成一個新型的技術(shù)領(lǐng)域。機械電子技術(shù)具有其它許多技術(shù)無可替代的重要作用，同時它又是一種多學科的交叉融合，所以，機械電子技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢備受關(guān)注，該技術(shù)將朝如下幾個方向發(fā)展。
2.1智能化
智能化，顧名思義，是要求機械電子產(chǎn)品具有類似人的思考、判斷和決策的能力。機械電子產(chǎn)品在早期就有自動化操作的優(yōu)點，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，機械電子技術(shù)正在將智能化成果融入其中，來實現(xiàn)高效、精確生產(chǎn)。未來人們會將更多的人工智能元素植入到產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)與研制的方方面面，使產(chǎn)品盡可能具備與人思維協(xié)調(diào)的操作功能。比如可在CNC數(shù)控機床上設(shè)置人機對話功能，通過設(shè)置智能接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫使人們的操作以及對機器的維護更加方便。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、灰色理論等一些人工智能新技術(shù)的不斷發(fā)展，為機械電子技術(shù)的智能化提供了更廣闊的技術(shù)支持，使其智能化程度不斷提高。
2.2數(shù)字化
現(xiàn)代機械電子產(chǎn)品數(shù)字化的產(chǎn)生是基于微控制器技術(shù)的發(fā)展。而近年來隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速崛起，如計算機集成制造、虛擬設(shè)計等技術(shù)，使數(shù)字化機械電子產(chǎn)品的設(shè)計與制造水平得到了快速提高。數(shù)字化的機械電子技術(shù)產(chǎn)品具有更友好的人機界面，更容易操作和維護。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用還有助于實現(xiàn)遠程操作和控制，而且基于數(shù)字化技術(shù)的機械電子產(chǎn)品，其輸出不再是單一的模擬信號，而是經(jīng)過處理之后的數(shù)字信號，會使人們的使用更加方便。
2.3網(wǎng)絡(luò)化
近年來，網(wǎng)絡(luò)普及率大幅提高，以網(wǎng)絡(luò)為媒介的監(jiān)視技術(shù)和遠程控制技術(shù)也得到了長足發(fā)展，可以說網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)滲透到了社會生活、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，成為人們生活中必不可少的工具。將互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到機械電子技術(shù)中，它可以幫助其實現(xiàn)多個終端的連接，解決因為距離的障礙而不能傳輸信息的問題。眾所周知，遠程控制技術(shù)的終端設(shè)備就是機械電子技術(shù)產(chǎn)品，如家用電器利用局域網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場總線實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，可形成以計算機為中心的家用電器系統(tǒng)，為人們提供了各種高技術(shù)發(fā)展帶來的便利。毫無疑問，機械電子技術(shù)必定會朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。
3總結(jié)
EDA技術(shù)是機械電子工程設(shè)計當中重要的技術(shù)，其主要載體可以進行大規(guī)模編程的邏輯器件，在編程過程當中，使用的表達方式是硬件描述語言。EDA技術(shù)在應(yīng)用的過程中要使用計算機、編程邏輯器件等科技工具，應(yīng)用的最終目標是對特定的目標新平進行適配編譯和邏輯映射，形成電子系統(tǒng)或是成為專用集成芯片。EDA技術(shù)是在電子電路技術(shù)之上發(fā)展起來的，EDA技術(shù)要編譯器、綜合器、下載器、適配器等部件共同構(gòu)成。其中，綜合器能夠?qū)υO(shè)計者的設(shè)計文件進行轉(zhuǎn)換，使其成為系統(tǒng)內(nèi)門級電路描述。適配器可以生產(chǎn)最終的下載文件，并安排到制定的器件中。EDA技術(shù)是機械電子工程設(shè)計中的核心技術(shù)，EDA技術(shù)使用的HDL語言可以公開利用，其描述范圍廣泛，可以機械電子工程設(shè)計帶來諸多的幫助。在后期進行交流、修改、保存等工序時也可以十分方便的進行。另外，EDA技術(shù)擁有較高的自動化，一些常規(guī)的糾錯、調(diào)整等工作可以快速完成。
2電子工程中存在的問題
機械電子工程快速發(fā)展，但是到目前為止，世界各國對于機械電子工程都沒有明確的定義和統(tǒng)一的認識，出現(xiàn)這種問題的原因，一方面是機械電子工程發(fā)展速度太快，所涉獵的領(lǐng)域越來越多，另一方面是因為設(shè)立明確的定義必定會對其發(fā)展產(chǎn)生一定的限制作用，不利于機械電子工程繼續(xù)快速發(fā)展。電子工程在發(fā)展的過程中產(chǎn)生了一些難以解決的問題，電子產(chǎn)品的發(fā)展方向是具有更高集成和大容量，同時體積也越來越小，這就需要技術(shù)的不斷升級來實現(xiàn)發(fā)展目標。電子工程設(shè)計方案需要獲得科學的檢驗，要對其進行仿真分析。電子元件所處的工作環(huán)境是設(shè)計人員應(yīng)該考慮的問題，要對設(shè)計方案進行有效優(yōu)化，最后要對電路特性進行分析。另外電子工程在運行中要避免靜電的危害。為了實現(xiàn)電子工程取得進步獲得發(fā)展，需要在電子工程設(shè)計中采用EDA技術(shù)。
3電子工程設(shè)計要點
3.1仿真分析
機械電子工程設(shè)計方案需要通過科學的系統(tǒng)仿真或是結(jié)構(gòu)模擬來說對其可行性、科學性進行驗證和分析。通過仿真分析來確保設(shè)計方案在后續(xù)實踐中能夠順利應(yīng)用。在仿真分析過程中，使用EDA技術(shù)可以為仿真分析提供良好的支持。EDA技術(shù)能夠通過各個環(huán)節(jié)當中的傳遞函數(shù)來進行數(shù)學建模并對其進行仿真分析，這樣構(gòu)建和仿真系統(tǒng)能夠準確驗證設(shè)計方案的實踐性，并能夠?qū)﹄娮酉到y(tǒng)工最后程設(shè)計方案進行推廣和使用。這種仿真分析對于提高我國電子工程設(shè)計的整體水平和產(chǎn)品質(zhì)量有積極的指導意義。
3.2優(yōu)化設(shè)計
對設(shè)計方案進行優(yōu)化的目的是盡可能確保電子元件在應(yīng)用過程中具備穩(wěn)定性與可靠性，保證其擁有最佳的容差和工作環(huán)境。在實際工作條件下，使用傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計方法，難以對實際容差及電子工程元件工作環(huán)境進行全面的檢查和分析。不能對電子元件環(huán)境進行全面勘測，就容易導致設(shè)計方案在此方面出現(xiàn)漏洞，這樣一來電子元件的容差及其工作環(huán)境溫度就很難得到有效的保障。利用EDA技術(shù)則能對設(shè)計方案進行良好的優(yōu)化，因為EDA技術(shù)可以對電子方案環(huán)境進分析計算，獲得電子元件在實際工作中所處的環(huán)境溫度等相關(guān)數(shù)值。在分析獲得的數(shù)值基礎(chǔ)上，來對電子工程設(shè)計方案進行優(yōu)化，保證方案在實施后，可以穩(wěn)定工作，具有可靠安全保障。
3.3預(yù)防機械結(jié)構(gòu)中的靜電
機械結(jié)構(gòu)是根據(jù)設(shè)計方案來工作并應(yīng)用于事物成為滿足功能需求的結(jié)構(gòu)。在科技快速發(fā)展的大環(huán)境下，集成電路設(shè)計愈來愈復雜，這對靜電的防治也提出了更高的要求。靜電對電子元件的破壞巨大，靜電電場能夠?qū)χ苓呺姾捎形茐慕^緣體，使電子元件敏感度降低，甚至是引發(fā)集成電路燒毀，使電子產(chǎn)品直接報廢。這要求工作人員做好靜電防護，對防靜電工作區(qū)域進行劃分，保持操作空間的清潔，降低靜電發(fā)生的概率。在電子工程故障檢測方面，要將傳統(tǒng)的電子工程故障檢測和智能故障檢測方法結(jié)合，相互驗證，在電子技術(shù)投入方面加強，提升電子工程檢測技術(shù)的能力，增強電子元件、電路對環(huán)境的適應(yīng)能力。
3.4電路特性的有效分析
對電特性進行有效分析是EDA技術(shù)中的重要內(nèi)容，在電子工程設(shè)計的過程中，理論分析都是在數(shù)據(jù)分析和特性分析的基礎(chǔ)之上進行。因此，數(shù)據(jù)分析和特性分析方面的數(shù)據(jù)必須準確及時，使用傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計方法會受到多方面的限制，難以保證數(shù)值的準確性，電力測試的實際精度會受到較大的影響，不利于后期穩(wěn)定性的建立。EDA技術(shù)就能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進行全面的測試，并保證測試的精確性與科學性，避免設(shè)計方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的差異確保設(shè)計方案的整體性以及合理性。
4結(jié)論
1）職技高師院校輸出人才特點研究。
一是面向社會上的企事業(yè)單位，因此要具有理論與實踐相結(jié)合的高素質(zhì)技術(shù)人才；同時又面向各個中、高職院校，因此還應(yīng)是“雙師型”人才。
2）機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)特點。
職業(yè)教育培養(yǎng)人才是提倡理論與實踐相結(jié)合，加大技能培訓力度，培養(yǎng)的是社會需要的實用型、應(yīng)用型、操作技術(shù)人才和管理人才。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的設(shè)備都是將機械技術(shù)、電氣技術(shù)高度集合而成的，因此，企業(yè)需要大量的能在現(xiàn)場處理設(shè)備故障的，既懂機械、又懂電氣的機械電子工程專業(yè)的應(yīng)用人才。
3）“理實一體化”教學特點研究。
一是將技能訓練、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體并且實現(xiàn)了有機組合；二是克服了理論與實踐相脫節(jié)的弊端，加強了學生動手能力的培養(yǎng)；三是理實一體化教學方式體現(xiàn)了職業(yè)教育“理論必須、夠用為度”的特點，同時符合高校教育高素質(zhì)高技能人才培養(yǎng)目標。
4）機械電子工程專業(yè)“理實一體化”教學的實驗室建設(shè)研究。
a.建立機械電子工作專業(yè)實驗室信息管理系統(tǒng)。
要想讓實驗室利用率、設(shè)備使用率到達最佳，我們就必須對實驗室進行科學的信息化管理。實驗室信息管理系統(tǒng)一般能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)上排課、網(wǎng)上選課，網(wǎng)上布置、批改作業(yè)，以及一些相關(guān)的資料下載，實驗室上課、教師上課情況。這樣可以更好的制訂實驗室的建設(shè)計劃，有利于實驗室的資源共享和綜合利用。
b.合理人事管理制度的建立。
首先，一個合理的人事管理制度可以促進實驗室教師隊伍水平的提高，教師可以將自己的理論知識應(yīng)用到實踐當中去，同時了解企業(yè)的發(fā)展動態(tài)和需求。教師通過實踐學習技能水平得到了提高，優(yōu)化了人才結(jié)構(gòu)，加快了一支理論知識強、動手能力過硬的教師隊伍建設(shè)。其次，創(chuàng)造能夠使實驗室隊伍安心工作的環(huán)境；再次，實驗室建設(shè)要和實驗室隊伍建設(shè)結(jié)合起來，保證實驗室有專家型隊伍從事高水平科研工作。最后，合理地配備實驗室的人員，擁有一個高、中、低檔次分明，知識結(jié)構(gòu)合理，工作職責明確的實驗室隊伍是建設(shè)和管理好實驗室的根本保證。
c.根據(jù)“理實一體化”教學改革進度逐漸配置實驗室資源。
首先，要有合理的硬件資源做保障，因為理實一體化教學是在一個場所，也就是實驗室即要完成理論教學又要完成實踐教學，這就要求有與專業(yè)和規(guī)模相適應(yīng)的硬件教學環(huán)境。其次，根據(jù)機械電子工程專業(yè)特點以及現(xiàn)有實驗室的配備情況選擇一門或幾門具體代表性的課程進行理實一體化教學改革試點，改建工作循序漸進、以點帶面，保證實驗室資源的合理配備。最后，改建或新建的實驗室要避免單一性，即能滿足理實一體化課程的要求又能滿足其他理論課程實驗的要求，使實驗室具有多樣性，避免資源浪費。
d.結(jié)合“雙師型”人才培養(yǎng)的教學需要建立實驗室。
一為培養(yǎng)學生不同的師能，根據(jù)課程性質(zhì)將實驗室分為理論師能和實踐師能實驗室兩大類，理論師能實驗室主要以機械零件、原理及制造和液壓等基礎(chǔ)實驗室組成，實驗室的主要項目以演示螺紋聯(lián)接受力、齒輪、蝸輪傳動、減速器拆裝、機構(gòu)運動和機械制造工藝等。實踐師能實驗室主要以單片機、PLC、檢測、電工、數(shù)控等實驗室組成，主要完成各門課程的理論教學和實驗教學活動。教師可以通過不同的實驗室來培養(yǎng)學生不同的師能技巧，使其達到一個合格的雙師型人才。二為適應(yīng)社會，驗室設(shè)備的組建要盡量與企業(yè)接軌，同時采取以班級為單位建立“理實一體化實驗室”，設(shè)計并配置理實一體化實驗項目模塊和多媒體教學設(shè)備。上課期間教師通過多媒體設(shè)施授課或網(wǎng)絡(luò)授課，實現(xiàn)了“講與演示”、“聽與練習”的結(jié)合。教師可以隨時將理論教學與實踐操作訓練穿行，實現(xiàn)了將知識與技能緊密聯(lián)系，增強了學生的直觀體驗，激發(fā)了學生的學習興趣，達到培養(yǎng)雙師型人才目的。
二、總結(jié)
機械工程學科的研究生，大多數(shù)來自機械工程及自動化本科專業(yè)，一般具有較扎實的機械專業(yè)的基礎(chǔ)，在“機械設(shè)計、機械制造”領(lǐng)域具備一定的專業(yè)知識，但是電子方面的基礎(chǔ)知識卻比較薄弱，許多研究生連常識性的電子知識都不具備，甚至對“測量”、“控制”領(lǐng)域一無所知。因此需對其在電子技術(shù)、計算機技術(shù)、機電系統(tǒng)集成技術(shù)等方面進行專業(yè)培養(yǎng)。由機械電子系統(tǒng)的構(gòu)成要素可見，機械電子工程技術(shù)一般包括六大共性關(guān)鍵技術(shù)：機械技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)。如圖1所示。因此，機械電子工程的教學將以機械電子工程的原理與系統(tǒng)設(shè)計為主線，在上述各關(guān)鍵技術(shù)為主要模塊深入展開，而在每一關(guān)鍵技術(shù)中，又分別設(shè)置三個層次的教學內(nèi)容：基礎(chǔ)要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊，形成“一縱三橫”的模塊化結(jié)構(gòu)。模塊化教學設(shè)計很好地實現(xiàn)了引導學生根據(jù)自身條件及科研需要有針對性地選擇要學習的內(nèi)容，做到因需施教，因材施教。
2“一縱三橫”的模塊化教學
“一縱”是指按機械電子工程原理與系統(tǒng)設(shè)計為主線的縱向結(jié)構(gòu)，具體包括：傳感檢測技術(shù)模塊、計算機與信息技術(shù)模塊、自動控制技術(shù)模塊、伺服傳動技術(shù)模塊、系統(tǒng)集成技術(shù)模塊?！叭龣M”是指在每個技術(shù)模塊中又細分為三個層次的教學內(nèi)容：基礎(chǔ)要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊。具體內(nèi)容如下：傳感檢測技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括傳感與測試技術(shù)基礎(chǔ)知識（傳感器的基本構(gòu)成、傳感器的靜態(tài)數(shù)學模型及其靜態(tài)特性指標、傳感器的選用），機電系統(tǒng)最常用的位移檢測（光柵傳感器、絕對碼編碼器、增量碼編碼器），力學量檢測（應(yīng)變式多維測力彈性體、扭矩傳感器等），視覺檢測（線陣CCD和面陣CCD的基本原理）。較高要求模塊包括雙目視覺檢測的基本原理及標定，觸覺傳感器（指端應(yīng)變式觸覺傳感器、多功能觸覺傳感器）。高要求模塊包括機電測試新技術(shù)，現(xiàn)場總線系統(tǒng)，虛擬儀器技術(shù)，多傳感器數(shù)據(jù)融合等。計算機與信息技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括計算機控制技術(shù)基礎(chǔ)，計算機控制系統(tǒng)的組成、分類，及常用控制器（工控機、PLC、單片機），軟件方面要求測量數(shù)據(jù)的預(yù)處理，數(shù)字濾波，線性化處理，標度變換。較高要求模塊包括PLC、單片機的應(yīng)用高級技巧。高要求模塊包括PMAC原理及應(yīng)用，基于DSP的運動控制及DSP運動控制卡。自動控制技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括PID控制算法的基本原理，標準PID算法的改進，數(shù)字PID參數(shù)的選擇。較高要求模塊包括模糊控制，模糊控制的定義及特點，模糊控制系統(tǒng)的組成，模糊控制系統(tǒng)的基本原理，應(yīng)用模糊控制算法解決實際問題。高要求模塊包括其它先進控制方法，如智能控制、自適應(yīng)控制、模型預(yù)測控制、神經(jīng)控制等。伺服傳動技術(shù)模塊：主要講解直流電動機、交流電動機、步進電機及其控制?；A(chǔ)要求模塊講解三種電機的基本原理、機械特性及最常用的控制方法。較高要求模塊講解更深一層次的原理，如直流電機的電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩，交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場和定轉(zhuǎn)子的電路分析，變頻控制的原理及實現(xiàn)方法，步進電機的磁阻最小原理等。高要求模塊講解三種電機的先進控制技術(shù)，如直流電機的雙閉環(huán)控制、交流電機的矢量控制等。系統(tǒng)集成技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊主講機電系統(tǒng)各模塊之間的級聯(lián)設(shè)計，重點講解模塊之間的電氣性能的相互匹配、信號耦合、時序配合、電平轉(zhuǎn)換接口。較高要求模塊主講機電系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)，重點講解接地技術(shù)、屏蔽技術(shù)、共模干擾的抑制、差模干擾的抑制、供電系統(tǒng)抗干擾、印刷電路板的抗干擾等。高要求模塊重點講解軟件抗干擾技術(shù)，如軟件冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)、“看門狗”技術(shù)等。
3以案例為載體，推進模塊化教學設(shè)計
針對上述的模塊化教學內(nèi)容，設(shè)計了針對不同教學內(nèi)容相應(yīng)的數(shù)字化資源，建設(shè)了課程網(wǎng)站，開發(fā)了多媒體課件，設(shè)計了多個教學案例。在典型的機電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域，將“加工中心”、“工業(yè)機器人”、“自動導引車”、“汽車防抱死剎車系統(tǒng)”制作了教學案例，并對一些復雜系統(tǒng)進行了分解設(shè)計。采用單片機進行直流電機控制、采用PLC對交流電機進行變頻控制，基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模塊在教學中起到了很好的效果。通過這些案例，是將機械電子工程領(lǐng)域的科研成果及前沿技術(shù)引入教學，最大程度地吸引了學生的學習興趣，激發(fā)了研究生的學習動力。
4結(jié)語
