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第1篇：電子機械工程論文范文

英文名稱：Mechanical & Electrical Engineering Technology

主管單位：廣東省廣業(yè)電子機械產(chǎn)業(yè)集團有限公司

主辦單位：廣東省機械研究所;廣東省機械技術(shù)情報站;廣東省機械工程學會

出版周期：月刊

出版地址：廣東省廣州市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1009-9492

國內(nèi)刊號：44-1522/TH

郵發(fā)代號：46-224

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1971

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期刊簡介

第2篇：電子機械工程論文范文

【論文摘要】：機電一體化是一種復合技術(shù)，是機械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應用領(lǐng)域，并指出其發(fā)展趨勢。

現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

一、機電一體化的核心技術(shù)

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手：

（一）機械本體技術(shù)

機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術(shù)

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。

（三）信息處理技術(shù)

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅(qū)動技術(shù)

電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅(qū)動單元。

（五）接口技術(shù)

為了與計算機進行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標準化、規(guī)格化。接口采用同一標準規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術(shù)

軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術(shù)的主要應用領(lǐng)域

（一）數(shù)控機床

數(shù)控機床及相應的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。

2、開放性設計，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)

二、三維加工過程的動態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數(shù)控功能，同時也加強了CNC系統(tǒng)的控制功能。

5、能實現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。

6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡功能，加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復雜加工系統(tǒng)的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

（二）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）

CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

（三）柔性制造系統(tǒng)（FMS）

柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng)，主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

（四）工業(yè)機器人

第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人，它們只能根據(jù)示教進行重復運動，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現(xiàn)出低級智能，已開始走向?qū)嵱没?；?代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨立行動，與第5代計算機關(guān)系密切。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展：

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一，也是21世紀機電一體化的發(fā)展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現(xiàn)遠程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

（三）微型化

微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微機械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫(yī)學、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標準單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時也可以不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。

（五）網(wǎng)絡化

網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。機電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡的方式也不同。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品。

（六

）綠色化

工業(yè)的發(fā)達使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染，于是綠色產(chǎn)品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產(chǎn)品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。

綜上所述，機電一體化技術(shù)是眾多科學技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機械設計方法和設計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機械設備的要求，而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。

【參考文獻】：

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第3篇：電子機械工程論文范文

[關(guān)鍵詞]人工智能技術(shù)；空中交通管理；應用措施

中圖分類號：V453 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）15-0391-01

1 空中交通管理現(xiàn)狀分析

空中交通管理工作是利用現(xiàn)代更為先進的技術(shù)要素來實現(xiàn)對飛機飛行狀態(tài)的跟蹤、管理和控制，借助技術(shù)平臺反饋諸多數(shù)據(jù)和信息。這是保證飛機平穩(wěn)、安全飛行的重要條件?？罩薪煌ü芾淼闹饕ぷ骶褪羌皶r維護和管理空中交通安全運行過程中出現(xiàn)的問題，科學控制整個空中交通運行環(huán)境中的飛行秩序，以保證飛機飛行的安全性和暢通性?？罩薪煌ü芾砉ぷ鞯拈_展需要專業(yè)的空中交通管理人員，其主要負責空中交通管理服務工作和緊急應對操作，掌控某段時間內(nèi)空中交通流量值，并根據(jù)交通流量情況采取一系列的管理措施，旨在確保飛機的正常飛行。現(xiàn)如今，我國交通管理體系不完善，管理技術(shù)不夠成熟，交通管理評估體系不健全，這些都是當前亟待解決的重要問題。

目前，我國在空中交通管理上的規(guī)范充分借鑒了國外的相關(guān)內(nèi)容，仍舊保持著國外的交通管理方式，借助國外的相關(guān)規(guī)范和條文，實現(xiàn)對國內(nèi)空中交通的有效管理。相較于國內(nèi)，國外在空中交通管理上的規(guī)范更為成熟，起步比較早，且發(fā)展速度比較快。比較國內(nèi)外的交通管理體系，國外的更加具體、完善。在交通流量統(tǒng)計上，我國借鑒了美國的ETMS空中流量管理系統(tǒng)，還適度參考了來自歐洲的CFMU中央流量空中交通系統(tǒng)，將多種先進的技術(shù)相互結(jié)合，最終形成了先進的管理體系，為空中交通管理工作的實施提供了條件。

2 空中交通管理人工智能系統(tǒng)構(gòu)成簡述

人工智能技術(shù)在空中交通管理中的應用有助于建立人工智能輔助系統(tǒng)，建立新的空中交通管理模式?！暗灰洸捎貌煌募夹g(shù)和運作概念也會帶來不同的空中交通管理模式，特別在新技術(shù)層出不窮的今天，我們更不能忽略這個方面。”它能使空中交通流量管理高效、有序、安全，有效提升空中交通的空間與時間利用率，對空中飛行沖突進行有效的預測與解決?？罩薪煌ü芾淼暮诵氖强茖W合理安排空中交通流量。飛行流量的智能化管理、飛行沖突的預測、飛行沖突的解決等方面是人工智能輔助系統(tǒng)研究的側(cè)重點?？罩薪煌ü芾砣斯ぶ悄茌o助系統(tǒng)由飛行流量管理模塊、沖突探測與解脫模塊、輔助決策模塊等三個附屬系統(tǒng)構(gòu)成。這幾個模塊間的關(guān)系是在沖突探測與解脫模塊與飛行流量管理模塊之中滲透輔助決策模塊，最終形成智能飛行流量管理、智能沖突探測與解脫模塊系統(tǒng)，它們能夠為空中管制員提供有效的決策輔助信息，切實減輕空中管制員的工作負擔，提高空中飛行的安全性與管制效率。

3.人工智能系統(tǒng)在空中交通管理中的實現(xiàn)方式

在空中交通管理過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要科學應用人工智能技術(shù)，保證可以提升空中交通管理工作質(zhì)量。

3.1 人工智能系統(tǒng)飛行流量管理輔助決策的實現(xiàn)途徑

人工智能系統(tǒng)中的子系統(tǒng)模塊飛行流量管理模塊主要結(jié)合了空域資源的空閑概念和輔助決策以及A算法。人工智能系統(tǒng)飛行流量管理模塊主要在飛行流量管理管理數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行存儲和讀取，并對空中交通流量進行預測，以預測飛行沖突。在建立A算法數(shù)學模型時，主要參考基本容量模型。A算法數(shù)學模型主要用來對空中航班您進行靜態(tài)和動態(tài)的排序，人工智能系統(tǒng)就是通過這種途徑實現(xiàn)飛行流量管理輔助決策的。

其中在建立飛行流量管理數(shù)據(jù)庫時，要給予充分的重視，因為保證飛行流量管理數(shù)據(jù)庫的建設客觀、準確是非常重要的。因為，飛行流量管理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以直接的影響到輔助決策的有效性，如果數(shù)據(jù)不準確，那么人工智能飛行流量管理模塊所做出的輔助決策也就沒有任何參考價值，因此，要保證飛行流量稻菘庵械氖據(jù)及時、準確和可靠。另外，ODBC是開放數(shù)據(jù)庫間的互相連接的基礎(chǔ)，也是進行連接的標準，還可以提供標準接口給SQL語言的存?。蝗缓笤賹?shù)據(jù)庫的信息進行仔細的分析，通過飛行動力學計算出飛機降落的具體地點和時間，以便合理的對航班進行安排；在預測飛行流量沖突時，主要是通過比較流量和相應的容量，將相關(guān)的沖突的飛機架次、沖突時間和沖突地點列出來。

3.2 人工智能系統(tǒng)飛行沖突探測與解脫輔助決策的實現(xiàn)途徑

人工智能系統(tǒng)中的飛行沖突探測與解脫輔助決策系統(tǒng)模塊主要的工作就是將高效的避免飛機碰撞的方案提供給空中交通管制員，管制員作為一名工作人員，在工作中必定會產(chǎn)生一定的誤操作，這也是不可避免的，然而，飛行沖突探測與解脫輔助決策系統(tǒng)可以對管制員決策中存在的不足進行彌補，并分析飛行沖突的情況，以找出有效的解脫方案。

飛行沖突探測與解脫輔助決策系統(tǒng)模塊在進行推理時，為了完成其推理過程，需要遵循一定的規(guī)則：避免碰撞方案確定規(guī)則、航空器優(yōu)先級別評定規(guī)則、建立避撞路線規(guī)則等。

4 空中交通流量管理措施

4.1 對空中流量進行實時控制管理

在行業(yè)中，實時流量控制是極為有效的流量管理措施，但是這種手段的技術(shù)性不夠，在實施中缺乏合理性，也不夠靈活。雖然空中管理系統(tǒng)流量控制工作，但是很多時候并不是空中管理因素導致的。實時的流量控制是航空以及機場等各方面保障能力受到限制，空中管理單位及時響應進行的，比如遇到惡劣天氣或者突況。各單位之間對信息的掌握是不對稱的，并且不能及時傳遞信息，因此空中管理系統(tǒng)通常是被誤解的。不僅需要對先進的流量管理軟件進行開發(fā)研究，使流量控制更加科學合理，還能夠使信息傳輸和流通的渠道得以拓寬，使關(guān)鍵性的信息能夠得到很好的傳遞，而且各單位之間也能有足夠的時間應對空中的不利影響。

4.2 擴大空域自由

如果空域有很大的自由度，飛行流量的疏散程度就會增大，能夠很好的解決空中交通擁擠的問題。如果航空器飛行的空域范圍比較小，空中交通流量集中的程度就會增大。當前科學技術(shù)不斷發(fā)展，作為空中交通管理部門，需要對飛行模式進行改變。在實際工作中，如果航空器不需要地面導航制定的航線飛行，地面管制單位有比較先進的雷達系統(tǒng)進行控制，空中交通飛行的安全性和運行效率就會得到提升，能夠高效的利用空域，增加飛行的流量。

4.3 優(yōu)化空中交通流量管理方式

當前我國空中交通流量管理水平還比較低，現(xiàn)有的管理方式無法滿足空中交通流量的需要，主要是由于管制手段、方式等有效性不強，不同領(lǐng)域間的溝通不足，使區(qū)域管理方式也存在比較大的差異，管理效率不能得到全面提升。我國東南沿海比較發(fā)達的地區(qū)使用雷達進行管制，但是中西部經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，還使用程序管制方法。雷達管制的飛行間隔時間會減少，能夠使空域容量增加，空中流量更加順暢。

結(jié)語

在控制交通管理過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要科學應用人工智能技術(shù)，并對其進行全面的分析與處理，創(chuàng)新人工智能技術(shù)的應用方案，并針對人工智能技術(shù)等全面開展相關(guān)活動。

參考文獻：

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