机电一体化在工程机械上的应用与发展

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、 弓I言现代科学技术的飞速发展促进了不同学科间的相互渗透与共同发展，机械-体化技术作为-门新兴的边缘学科 ，自诞生以来，已经有了长足的发展。在机械工业发展的过程中，机械工业的发展在微电子技术与计算机技术发展的影响下，传统的机械领域已经发生了翻天覆地的变化，使机械工程领域真正进入了 机电-体化”时代。机电-体化不能单纯的理解为机械技术与计算机技术的简单相加，机电-体化区与机械电气化是从本质上不-样的，机械电气化只是将电气的观念引入了机械领域，并没有给传统的机械领域带来根本性的改变，而机电-体化在将计算机技术引入机械领域后赋予了传统机械许多新的功能，给传统机械带来了新的发展，在未来机与电的结合将会有更加广阔的发展舞台。

、机电-体化的关键技术探讨机电-体化发展至今也已成为-门有着 自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。-般来说，机电-体化技术是机械工业实现 自动化控制的-个重要的标志。随着机电-体化技术的不断发展 ，目前，机电-体化技术已经发展为具有 自身特色的新兴学科。基本特征可概括为：机电-体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术 、传感测控技术、电力电子技术 、接 口技术 、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能 目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元 ，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为-个机电-体化系统或机电-体化产品”]。

因此 ，机电-体化”涵盖 技术”和 产品”两个方面。只是，机电- 体化技术是基于上述群体技术有机融合的-种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电-体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。

机电-体化包括软件和硬件两方面技术硬件是凼 械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电-体化的发展 .必须从以下几方面着手口。

1.机械本体技术机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。

现代机械产品-般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。

2.传感技术传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。

3.信息处理技术机电-体化与微电子学的显著进步、信息处理设备 (特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进-步发展机电-体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模 /数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗F扰及标准化问题。

4.驱动技术电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在-些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位-体的伺服驱动单元。

5.接口技术为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。

接口采用同-标准规格不仅有利于信息传递和维修 ，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 6.软件技术软件与硬件必须协调-致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序拈化、软件程序的固化、推行软件工程等。

三、机电-体化发展趋势1.光机电-体化- 般的机电-体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电-体化系统的传感 系统 、能源 (动力 )系统和信息处理系统。光机电-体化是机电产品发展的重要趋势。

2.自律分配系统化--柔性化未来的机电-体化产品，控制和执行系统有足够的 冗余度”，有较强的 柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成 自律分配系统”。

在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的 自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。 03.全恩蔫统化--智能化今后的机电-体化产品 全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术 (尤其是软件及芯片技术 )的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的 从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系p)。

四、机电-体化在工程机械中的应用1.监督与控制作用监督与控制作用是利用电子控制技术发挥作用的重要方面，通过将微电子控制技术引入到工程机械当中，可以对工程机械的使用过程以及出现故障时进行 自动的监督和控制 ，从而减少相关事故的发生。

工程机械的电子监控系统可以对机械设备进行监控，具有故障报警与自动诊断的功能，对机械设备及时进行检查，及时发现故障和问题，提醒操作人员注意排除和维修。-旦出现异常情况，电子监控系统可以迅速确定故障部位和原因，便于工作人员及时检修，极大地提高了工作效率，减少不必要的损失，也可以避免重大故障的发生嘲。现在电子监控系统在工程机械当中的应用已经相当普遍，并且极大的改善了T程机械自身的预警系统，通过电子自动监控系统使用工程机械的操作人员的效率也得到了极大提升。

(下转第637页) 互 动空 间Hu IDong Korlg Jictn建 筑 与发展 JianZhuYu FaZhan ·657 ·大力补充 自有流动资金 ，降低资产负债率。

5、根据企业实际经营状况制定负债财务计划在资金安排上，要考虑到借款的到期 日和利息的支付 日，要充分考虑到企业用款的高峰期和低谷期，合理安排资金 ，避免资金调度失误带来的财务风险。企业应根据-定资产数额，按照需要与可能安排适量的负债。同时，还应根据负债的情况制定出还款计划。如果举债不当，经营不善，到了债务到期 El无法偿还，就会影响企业信誉。因此，企业利用负债经营加速企业发展，就必须从加强管理 、加速资金周转速度上下功夫，努力降低资金占用额，尽量缩短生产周期，提高产销率 ，减少应收账款，增强对风险的防范意识，使企业在充分考虑影响负债各项因素的基础上，谨慎负债。在制定负债计划的同时须制定 出还款计划，使其具有-定的还款保证，企业负债后的速动比率不低于速动比率保持的安全区域。只有这样，才能最大限度地降低风险，提高企业的盈利水平。同时还要注意，在借入资金中，长短期资金应根据需要合理安排，使其结构趋于合理，并要防止还款期过分集中。

企业的负债经营能给企业带来很大的益处，但同时也会带来风险。

资产负债率过高，面临资不抵债，负债经营对企业的投资和筹资影响巨大，也会带来不同的的风险，影响企业的正常经营。所以企业要建立风险防范意识 ，来规避风险，提高企业的竞争力 ，更好的负债经营。