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中南大学网络教育学院专科毕业大作业

学习中心：铁岭电大学习中心

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业：机械电子工程

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浅谈我国机电一体化技术发展历程及趋势

一、机电一体化的基本概要 1

1.1基本概要 2

1.2机电产品的优越性 2

1.3机电产品的分类 3

二、机电化产品的构成及特点 4

三、机电一体化技术的发展历程及应用领域 5

3.1机电一体化技术的发展历程 5

3.2机电一体化技术的发展方向 6

3.3机电一体化技术的应用领域 7

四、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务9

4.1我国“机电一体化”工作面临的形势 9

4.2我国“机电一体化”工作的任务 10

五、机电一体化技术发展的趋势 10

5.1机电一体化产品的发展趋势 10

5.2发展机电一体化的对策 12

5.3机电一体化技术的发展前景 13

结束语 14

内容提要：在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工

业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方

式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特

征的发展阶。机电一体化是一种复合技术，是机械技术、微电子技术与信息技术互相渗透

的产物，是机电工业发展的必然趋势。随着科学技术日益走向整体化、交叉化和数字化以

及微电子技术信息技术的迅速发展，机电一体化技术的应用也越来越广泛。机电一体化技

术是跨学科技术，其发展趋势是光机电一体化、柔性化、智能化、仿生物系统化、微型

化。其产品功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。

文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域，并指出其发展趋势。

关键词：机电一体化；基本要素；发展现状；发展趋势，

一、机电一体化的基本概要

1.1 基本概要

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技

术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是

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

为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗

透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一

体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新

一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它

是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电

力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。

1.2 机电产品的优越性

与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性：

1. 使用安全性和可靠性提高

机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功

能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取

保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

2. 生产能力和工作质量提高

机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的

灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证

机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因

素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，

由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数

控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高 5 ～6 倍。

3．使用性能改善

机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著

减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预

设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机

电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工

作程序，实现自动最优化操作。

4. 具有复合功能并且适用面广

机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和

复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具

有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功

能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，

电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电

流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

1.3 机电产品的分类

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有

领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一

体化产品的功能，可以将其分成下述几类：

1. 数控机械类

主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。

这类产品的特点是执行机构为机械装置。

2. 电子设备类

主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪

等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

3.机电结合类

产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、 CT 扫描诊断机以及自动售货

机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。

4.电液伺服类

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