發(fā)布時(shí)間：2023-04-24 17:04:13
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)電一體論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成，相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。
1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便
光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn)，甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅提高
光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運(yùn)算速度加快，通過電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí)，由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少，機(jī)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(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高
傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向"軟件化"和"智能化"。
1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長
傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差，導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動(dòng)部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動(dòng)部件、無機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品
光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高
光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
2.1研究現(xiàn)狀
自從我國實(shí)行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場(chǎng)的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
2.2發(fā)展趨勢(shì)
光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)越來越受到高度重視。
從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：
（1）激光技術(shù)
1）高單色性，利用激光高單色性作精密測(cè)量時(shí)，可極大地提高測(cè)量精度和量程。
2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)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(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化，對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)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(xué)計(jì)算機(jī)的研制，而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。
（2）傳感檢測(cè)技術(shù)
1）激光準(zhǔn)直，能夠測(cè)量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測(cè)量。
2）激光測(cè)距，其探測(cè)距離遠(yuǎn)，測(cè)距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。
3）光纖探測(cè)器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測(cè)器。
其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。
（3）激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng)，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。
（4）光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)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(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化，畢業(yè)設(shè)計(jì)，措施
Abstract:Thegraduationdesignisanteachingcontentinauniversity,andisalsoankeycontenttoimprovethestudentoverallqualityandtheinnovationability.Thecontentisnotonlyaessentialpracticetrainingindependently,butalsoanimportantsynthesisreorganizationaboutknowledgeintheschool.Thepaperintroduceimprovemeasureaboutteachingqualityfromtheselectedtopic,decidedtopic,Instructionofgraduationdesignandgraduationreply.
keyword:mechanicalandelectronicintegration，Graduationdesign，Measures
1引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是高校機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)中的一個(gè)必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)校應(yīng)屆畢業(yè)生在畢業(yè)前接受的一次綜合性實(shí)踐訓(xùn)練，是對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整理和系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。它是學(xué)生接受設(shè)計(jì)任務(wù)，在教師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行工程實(shí)踐，獲得基本訓(xùn)練并取得成果的過程，它是評(píng)估畢業(yè)生學(xué)業(yè)成績的一個(gè)重要方式，也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的關(guān)鍵一環(huán)[1]。結(jié)合我校教學(xué)工作的實(shí)際情況，我主要從選題、開題環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，論文答辯等方面，提出了改進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的措施。
2立足實(shí)際,科學(xué)選題
選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的龍頭，選題質(zhì)量是影響畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要因素，精心挑選畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，是搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)的第一步。結(jié)合我校實(shí)際情況，我認(rèn)為當(dāng)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(duì)學(xué)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(jià)值，但學(xué)生由于怕難或者因就業(yè)等原因而不愿選；4、有的選題雖然取自實(shí)際生產(chǎn)，但學(xué)生并不能完全弄明白生產(chǎn)實(shí)際的具體情況，設(shè)計(jì)就有脫離實(shí)際的情況出現(xiàn)；5、有的選題雖然很好，但是學(xué)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(shè)計(jì)變相的成了一種具體的形式，另外，不同指導(dǎo)教師之間和不同的學(xué)生之間設(shè)計(jì)題目在難度和份量上也存在一定差異。
針對(duì)以上問題,可以從三個(gè)方面綜合考慮選題。
（1)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(xué)生之間互相抄襲、引用，讓他們能夠真正從設(shè)計(jì)的角度去思考問題，達(dá)到鍛煉和學(xué)習(xí)解決實(shí)際問題的能力，達(dá)到這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施的意義。
(2)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題要盡可能聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際和工程應(yīng)用的研究。這樣有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,由于是真做實(shí)干,他們就會(huì)主動(dòng)去了解、熟悉有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，積極主動(dòng)的去分析實(shí)際問題，找到解決問題的方法和途徑，使學(xué)生的綜合能力得到提高。因此,我們?cè)跒?004級(jí)機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生選題時(shí),選擇了“20Kg鋁錠自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”，“擦黑板機(jī)械人的設(shè)計(jì)”，“簡(jiǎn)易倪紅燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”,“十層電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，“電子搶答器的設(shè)計(jì)”等新穎的又結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際的設(shè)計(jì)題目，這些題目不僅能夠反映當(dāng)代科技發(fā)展水平，而且能夠讓學(xué)生能進(jìn)一步了解、把握國內(nèi)外在機(jī)電一體化領(lǐng)域的一些最新成果和發(fā)展動(dòng)態(tài)，使學(xué)生能夠積極主動(dòng)的參與到實(shí)際課題的研究中來。
(3)要考慮完成課題的客觀條件。學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)、教學(xué)試驗(yàn)條件都有限,不是任何來自科研實(shí)際的課題都可用做畢業(yè)設(shè)計(jì),必須根據(jù)客觀條件來選擇設(shè)計(jì)題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗(yàn)設(shè)施和足夠的經(jīng)費(fèi)等,因此我們?cè)谶x題時(shí),一般選用能為學(xué)生提供可用的儀器設(shè)備,試驗(yàn)場(chǎng)地等條件的科研課題,這樣可以為學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)提供可以直接操作，鍛煉自己的動(dòng)手能力的機(jī)會(huì)。
（4)要有適當(dāng)?shù)碾y度和深度。舉例說我們選擇“擦黑板機(jī)械人的設(shè)計(jì)”課題時(shí),考慮到該課題涉及了機(jī)械原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)電、模電、單片機(jī)、微機(jī)原理、匯編等多個(gè)領(lǐng)域,涉及的知識(shí)面較廣,設(shè)計(jì)工作量較大,有一定的深度,學(xué)生可以通過綜合應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)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(xué)生在有限的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過努力能完成任務(wù)或做出階段性結(jié)果，我們安排了兩個(gè)同學(xué)參加,在掌握總體設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上,分別進(jìn)行硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等不同部分的的設(shè)計(jì)工作，讓每一位同學(xué)都各有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行研究，經(jīng)過兩位同學(xué)的分工合作，最終完成了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的設(shè)計(jì)任務(wù)，效果良好。
3加強(qiáng)教學(xué)督導(dǎo),落實(shí)開題環(huán)節(jié)
為了提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，我們借鑒了研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法,在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中加入開題環(huán)節(jié)，其目的是：1、通過開題環(huán)節(jié)可以盡早發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是否滿足專業(yè)要求，學(xué)生能夠完成的可能性有多大，能否涵概所學(xué)專業(yè)的所有知識(shí)等基本問題。2、通過落實(shí)開題環(huán)節(jié)，還可以強(qiáng)化學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料，廣泛獲取信息的能力，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、擬定實(shí)驗(yàn)研究方案和設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)與測(cè)試，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、畢業(yè)論文的能力，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生的書面表達(dá)和口頭表述的能力的培養(yǎng)，是落實(shí)和加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的有效手段。具體的實(shí)施辦法是：
（1）明確落實(shí)開題環(huán)節(jié)的必要性。開題的意義在于完善論文設(shè)計(jì)方案,使論文設(shè)計(jì)方案更加系統(tǒng)化。學(xué)生通過收集設(shè)計(jì)資料的相關(guān)信息，聽取各方意見，可以明確自己的設(shè)計(jì)思路，堅(jiān)定設(shè)計(jì)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(huì)比原來所思考的更有升華的意味，因?yàn)閺摹八肌钡健罢f”和“寫”,其間加入了邏輯的創(chuàng)造過程。因?yàn)樵谧珜戦_題報(bào)告時(shí),就要求學(xué)生能夠弄清楚設(shè)計(jì)題目的來龍去脈，從而使學(xué)生明確畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的目的和要求，讓他們對(duì)題目有更深刻理解與認(rèn)識(shí)，會(huì)使原來的設(shè)計(jì)思路更加完善和系統(tǒng)，令他們對(duì)自己的工作做到“胸有成竹”，減少盲目性,避免出現(xiàn)不知從何處入手的尷尬局面。（2）開題環(huán)節(jié)的組織和實(shí)施。我們要求學(xué)生在開題會(huì)之前,，要按規(guī)范書寫開題報(bào)告。在開題的時(shí)候，學(xué)生須持經(jīng)指導(dǎo)老師簽字同意的開題報(bào)告書、任務(wù)書及其它相關(guān)資料上臺(tái)匯報(bào)。主要匯報(bào)選題的目標(biāo)和意義、擬采取的技術(shù)路線和方法、工作基礎(chǔ)、預(yù)期成果和工作計(jì)劃等要求的內(nèi)容，要求學(xué)生自述10分鐘，然后評(píng)審小組根據(jù)學(xué)生的自述和開題報(bào)告書及其它文本內(nèi)容，對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是否達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求和完成論文設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行考核,并對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的設(shè)計(jì)廣度、深度、貼切度、重點(diǎn)和難點(diǎn)等提出具體的修改意見。
4采取有效措施,加強(qiáng)過程指導(dǎo)
為了提高我們機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，我們探索出了一條適用于畢業(yè)設(shè)計(jì)的全環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的方法。具體的措施是：1、設(shè)定學(xué)生的設(shè)計(jì)出勤表，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)簽到，這樣做的目的是可以很好的掌握學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度，督促和指導(dǎo)學(xué)生按時(shí)完成設(shè)計(jì)。2、成立設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組，小組成員盡可能包含所有專業(yè)特長的教師。小組內(nèi)的每一位老師都可以對(duì)小組內(nèi)的學(xué)生進(jìn)行自己專長方面的專業(yè)指導(dǎo)，這樣可以提高指導(dǎo)設(shè)計(jì)者的綜合能力，使畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容準(zhǔn)確專業(yè)。3、開展設(shè)計(jì)小組例會(huì)制度，即每個(gè)設(shè)計(jì)小組每周開一次例會(huì)，主要工作是：要求學(xué)生把一周設(shè)計(jì)的心得體會(huì)在例會(huì)上發(fā)言，匯報(bào)設(shè)計(jì)進(jìn)度，并提出設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的新問題。這樣做一方面可以跟蹤學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并能及時(shí)糾正；另一方面，可以促進(jìn)教師之間相互交流學(xué)習(xí)，使教師教學(xué)水平共同提高。通過對(duì)我校畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的綜合考核，這種工作方式完全實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程的檢測(cè)，保證了教學(xué)質(zhì)量。
5嚴(yán)格考評(píng),保證答辯的質(zhì)量
答辯是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是全面檢查和評(píng)估畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要手段。嚴(yán)格的答辯將有利于學(xué)生樹立良好的學(xué)風(fēng),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。我校的具體情況是：根據(jù)不同的專業(yè)成立若干答辯分委會(huì)，分委會(huì)下轄若干個(gè)答辯小組。分委會(huì)主任和答辯小組組長均由副高職稱以上教師擔(dān)任。為了加強(qiáng)教學(xué)督導(dǎo)作用，我校專門設(shè)立教學(xué)督導(dǎo)組，成員都是離退休的老教授，在答辯期間分別派到各個(gè)小組指導(dǎo)答辯工作。
畢業(yè)答辯前首先是對(duì)學(xué)生的畢業(yè)論文進(jìn)行盲審,要求由除指導(dǎo)教師外的答辯小組2名以上教師認(rèn)真審查評(píng)閱，寫出評(píng)閱意見與評(píng)分，盲審不通過的不準(zhǔn)予參加畢業(yè)答辯，以此來審查學(xué)生的答辯資格。通過的同學(xué)要準(zhǔn)備答辯的ppt，把畢業(yè)論文的結(jié)構(gòu)、主要完成部分及設(shè)計(jì)的結(jié)果等內(nèi)容準(zhǔn)備出來。答辯時(shí),要求每位同學(xué)的答辯自述時(shí)間應(yīng)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(duì)學(xué)生所提的問題進(jìn)行記錄，對(duì)答辯情況進(jìn)行匯總。答辯完成后，要求所有答辯小組的成員對(duì)各個(gè)學(xué)生的答辯情況進(jìn)行決議，給出畢業(yè)答辯成績。畢業(yè)設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定必須堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格要求。“優(yōu)秀”的比例應(yīng)嚴(yán)格控制在本專業(yè)參加答辯總?cè)藬?shù)的15%以內(nèi),優(yōu)良比例應(yīng)嚴(yán)格控制在60%以內(nèi)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,除了本身的學(xué)術(shù)水平、應(yīng)用價(jià)值另外,還應(yīng)考察學(xué)生解決實(shí)際問題的能力、對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、在工作中查閱處理信息和應(yīng)用各種工具的能力、撰寫科研報(bào)告和表達(dá)交流的能力以及在工作中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)擬評(píng)“優(yōu)秀”的學(xué)生,要求參加各系答辯分委會(huì)組織的集中答辯。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)平時(shí)不認(rèn)真、小組答辯成績較差的學(xué)生,由相關(guān)分委會(huì)組織復(fù)答辯后視情況決定是否給予通過。答辯委員會(huì)要辦事公正,治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)不到教學(xué)要求的,決不姑息。
6結(jié)論
要想搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,關(guān)鍵的是要做到“五個(gè)到位”,即認(rèn)識(shí)到位、經(jīng)費(fèi)投入到位、指導(dǎo)教師到位、學(xué)生到位和管理工作到位。另外,,消除學(xué)生畢業(yè)前的各種干擾,專心做好畢業(yè)設(shè)計(jì),是本階段學(xué)生思想政治工作的重點(diǎn)。嚴(yán)格的答辯將有利于學(xué)生樹立良好的學(xué)風(fēng),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。正確認(rèn)識(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性將有利于保障和提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)為社會(huì)輸入合格人才的要求。
傳感器是一種檢測(cè)裝置，其測(cè)量對(duì)象是被檢測(cè)系統(tǒng)的信息，然后將其以不同的形式進(jìn)行傳輸、處理和管理等工作，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被檢測(cè)系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)測(cè)量和控制。簡(jiǎn)單來說，傳感器的作用就是類似于人的感覺器官，幫助機(jī)電一體化系統(tǒng)探索和發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)當(dāng)中存在的問題。因此，將傳感器技術(shù)應(yīng)用于檢測(cè)機(jī)電一體化系統(tǒng)的操作對(duì)象以及運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)，能夠精確、快速的獲取機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)作信息，有效地提高了機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行水平。目前，傳感器技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于人們的生活和生產(chǎn)當(dāng)中，引起了人們的高度重視。但是與此同時(shí)，由于傳感器技術(shù)在我國的起步較晚，在發(fā)展過程中仍然存在著一些局限性，因此為了提高傳感器技術(shù)的精確度，還需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)與完善。
2傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用價(jià)值
機(jī)電一體化技術(shù)包含機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及人工智能技術(shù)等多方面內(nèi)容，在發(fā)展過程中直接導(dǎo)致了自動(dòng)化技術(shù)的產(chǎn)生。而從某種程度上說，傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化發(fā)展過程中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)，影響著機(jī)電一體化系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。
2.1傳感器技術(shù)在機(jī)械加工過程中的應(yīng)用
眾所周知，在機(jī)械加工的過程中，需要檢測(cè)的地方有很多，下面將從兩個(gè)個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹：第一，將傳感器技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械的切削過程和機(jī)床運(yùn)行過程?，F(xiàn)階段，在切削方面，傳感器技術(shù)主要是對(duì)切削過程中的機(jī)械設(shè)備切削力的變化狀態(tài)進(jìn)行控制，通過分析這個(gè)過程當(dāng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的了解，保證切削過程的順利進(jìn)行，提高切削過程的生產(chǎn)效率，以及降低材料的消耗量。將傳感器技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床的運(yùn)行當(dāng)中，主要是為了對(duì)機(jī)床的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、溫度進(jìn)行檢測(cè)，從而保證機(jī)床運(yùn)行的安全性，通過分析得到的相應(yīng)參數(shù)，從而不斷提高機(jī)床的運(yùn)行效率和精度。第二，將傳感器技術(shù)應(yīng)用到工件的生產(chǎn)過程。與切削和機(jī)床的運(yùn)行過程相比，工件的生產(chǎn)過程監(jiān)視是非常重要，而且研究和應(yīng)用也是最早、最多的。首先，在加工之前需要對(duì)所用的加工設(shè)備和坯件進(jìn)行自動(dòng)檢查，從而保證加工過程的正常進(jìn)行，比如說自動(dòng)判斷和調(diào)整坯件的夾持方位等；其次，在加工過程中，也有嚴(yán)格的要求，對(duì)切削的剫、力度、扭矩等參數(shù)都需要進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，以保證加工條件處于最佳狀態(tài)，除此之外，對(duì)于在這個(gè)過程中加入傳感技術(shù)的其他目的還在于提高切削過程的生產(chǎn)效率；最后，在加工完成之后還需要對(duì)工件的合格與否進(jìn)行測(cè)量，例如工件的尺寸、粗糙程度、形狀等，由于檢查的過程比較繁瑣和復(fù)雜，所以這些檢測(cè)需要能夠自動(dòng)的進(jìn)行，并且可以將檢測(cè)結(jié)果直接輸入到下一道程序，從而選用合格的產(chǎn)品。
2.2傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用
近年來，隨著傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代汽車不斷朝著智能化、小型化和電子化發(fā)展，進(jìn)入了全新時(shí)期。目前，在汽車的制造過程中，為了實(shí)現(xiàn)汽車的機(jī)電一體化，需要用自動(dòng)控制系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式控制裝置，將先進(jìn)的監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)擴(kuò)大到汽車的全身，從而全面改善汽車的功能，不斷增加汽車的人性化服務(wù)、減少排氣污染和汽油損耗、提高汽車的安全駕駛和舒適性。比如說，在實(shí)現(xiàn)汽車的一體化過程中，凡是和電子控制有關(guān)的系統(tǒng)或是裝置都離不開傳感器的應(yīng)用，尤其是在安全報(bào)警裝置、信息裝置和自動(dòng)變速器等裝置當(dāng)中，所以這也要求傳感器能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境，無論是塵土彌漫還是風(fēng)雨交加的時(shí)候，都能夠保證具有很好的密封性，與此同時(shí)還應(yīng)該具備一定的抗干擾能力，尤其是安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的傳感器，需要能夠承受得住發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)的高溫和高壓環(huán)境。
3我國傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的發(fā)展現(xiàn)狀和未來方向
在建筑機(jī)電一體化設(shè)備安裝工程中，組織管理發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，并且組織管理的失敗與否在一定程度上與工程的施工進(jìn)度有著密不可分的聯(lián)系。為了進(jìn)一步加強(qiáng)組織管理，應(yīng)該將工程項(xiàng)目的實(shí)際情況作為基本依據(jù)，組建一支執(zhí)行力較好的管理團(tuán)隊(duì)，認(rèn)真做好組織管理責(zé)任分工和計(jì)劃，建立暢通、簡(jiǎn)潔的組織溝通交流渠道，確保信息真實(shí)、全面、及時(shí)的反饋和傳輸，同時(shí)要處理好管理中存在的問題，進(jìn)一步提高團(tuán)隊(duì)的整體素質(zhì)和水平，為組織管理義務(wù)和權(quán)利的落實(shí)提供保障。
2安裝主要設(shè)備
2.1安裝遠(yuǎn)程處理機(jī)一般來說，各可重構(gòu)處理單元RPU與樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)之間的通信是完全透明的，可以利用不同的PRU對(duì)同一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。通常情況下，空調(diào)機(jī)組是建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控的主要目標(biāo)，所以在機(jī)房中或附近布置好PRU，將空調(diào)機(jī)組控制系統(tǒng)運(yùn)用后剩下的輸出輸入接口用來對(duì)照明控制、水位信號(hào)以及水流量計(jì)進(jìn)行連接。
2.2建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的布線在建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的布線中，要搞清楚每條線路需要用到的導(dǎo)線，尤其是專門導(dǎo)線，比如水位浮子開關(guān)線路、通信線路、流量計(jì)線路以及濕度溫度傳感器線路等，這些線路通常需要屏蔽線。一般來說，控制電纜、信號(hào)與電源線都應(yīng)該分管敷設(shè)，其中網(wǎng)絡(luò)控制器、數(shù)據(jù)顯示通道、網(wǎng)關(guān)以及計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的工作地應(yīng)該連接在單獨(dú)接地干線上。由于智能建筑中需要安裝的電子設(shè)備有很多，這些設(shè)備所屬的系統(tǒng)也不同，并且這些設(shè)備的功能、抗干擾能力以及工作頻率都存在著一定的區(qū)別，所以在布線時(shí)，一定要充分考慮到個(gè)體差異性，并盡量做到因地制宜。
2.3安裝輸入設(shè)備在安裝輸入設(shè)備時(shí)，一定要選擇好合適的位置，尤其是方便維護(hù)和調(diào)試的地方。由于傳感器的類型有很多，每一種傳感器的產(chǎn)品要求、設(shè)計(jì)都存在著個(gè)體差異性，在安裝方面也具有一定的區(qū)別，所以一定要根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況選擇合適的安裝位置。比如水流開關(guān)、水管型溫度傳感器、水管流量計(jì)以及蒸汽壓力傳感器等就不能安裝在管道焊縫上，而風(fēng)汽壓力傳感器、風(fēng)管型濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器以及室內(nèi)溫度傳感器等則不能安裝在出風(fēng)口和蒸汽放空口處。
2.4安裝輸出設(shè)備在安裝輸出設(shè)備時(shí)，也應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，制定合適的安裝方案。比如電動(dòng)閥門的箭頭、風(fēng)閥箭頭就應(yīng)該與水流方向、電動(dòng)閥門、風(fēng)門的開閉保持一致。當(dāng)出現(xiàn)電動(dòng)閥門的口徑?jīng)]有和管道口徑保持一致的問題時(shí)，應(yīng)該及時(shí)采取管件漸縮的解決方案，但是閥門的口徑通常應(yīng)該高于管道口徑2個(gè)檔次，并進(jìn)行精確計(jì)算，盡量與設(shè)計(jì)要求相符。此外，通常在回水管上安裝電磁與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
3安裝主要機(jī)械設(shè)備的方法
3.1安裝冷水機(jī)組正式安裝前，應(yīng)該將平面設(shè)計(jì)圖作為基本依據(jù)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行放樣畫線，將機(jī)組中心線的位置確定下來，然后對(duì)設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)處理，設(shè)備基礎(chǔ)處理符合施工要求后，再開始安裝設(shè)備。設(shè)備運(yùn)行到達(dá)基礎(chǔ)位置后，運(yùn)用地腳螺栓套穿，并將墊鐵放置在地腳螺栓兩邊，將設(shè)備放下，對(duì)墊鐵進(jìn)行調(diào)整，使設(shè)備底盤保持水平狀態(tài)，并壓實(shí)墊鐵。
3.2安裝水泵安裝前，現(xiàn)依照設(shè)計(jì)圖紙確定水泵位置，通過人工的方法將水泵放置在基礎(chǔ)位置上，將地腳螺栓上好，使水泵中心線與基準(zhǔn)線基本保持一致，運(yùn)用墊鐵對(duì)設(shè)備底座進(jìn)行調(diào)整，使其保持水平狀態(tài)，并運(yùn)用水平尺檢驗(yàn)；找平找正后，開始灌注混凝土；找正聯(lián)軸器，泵與兩連軸節(jié)端面、兩軸水平度以及電機(jī)軸的同心度之間的間隙滿足驗(yàn)收要求；試運(yùn)轉(zhuǎn)水泵，先對(duì)電機(jī)進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向正常，轉(zhuǎn)動(dòng)不存在任何異常情況后，再對(duì)聯(lián)軸器的連接螺栓進(jìn)行安裝，安裝之前，先用手將水泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如果沒有出現(xiàn)雜音、卡阻等異常情況，可以進(jìn)行下一步安裝。人工啟動(dòng)泵之前，應(yīng)該先將出口閥門關(guān)閉，然后將電機(jī)啟動(dòng)，等泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，再將出口閥門逐步打開，使其保持工作壓力，并對(duì)水泵的軸承溫度進(jìn)行檢查，確保運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
3.3安裝燃油鍋爐安裝然后鍋爐時(shí)，應(yīng)該堅(jiān)持便于維修、整齊排列以及流程合理的基本原則。正式安裝前，應(yīng)該將平面設(shè)計(jì)圖作為基本依據(jù)，先進(jìn)行放樣畫線，將機(jī)組和鍋爐的中心線位置確定下來，然后對(duì)設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)處理，設(shè)備基礎(chǔ)處理符合施工要求后，再開始安裝設(shè)備。設(shè)備運(yùn)行到達(dá)基礎(chǔ)位置后，運(yùn)用地腳螺栓套穿，并將墊鐵放置在地腳螺栓兩邊，將設(shè)備放下，對(duì)墊鐵進(jìn)行調(diào)整，使設(shè)備底盤保持水平狀態(tài)，并壓實(shí)墊鐵。
4電動(dòng)機(jī)的調(diào)試方法
在建筑設(shè)備安裝工程中，電動(dòng)機(jī)的安裝調(diào)試作為其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在一定程度上與安裝質(zhì)量的提高有著密不可分的聯(lián)系。電動(dòng)機(jī)是電梯、水泵、風(fēng)機(jī)等各種設(shè)備的核心動(dòng)力部件，電動(dòng)機(jī)調(diào)試包括諸多內(nèi)容，其中有電動(dòng)機(jī)故障檢查、運(yùn)行以及啟動(dòng)等，在完成機(jī)電設(shè)備的安裝后，通常需要調(diào)試各種系統(tǒng)，目的是對(duì)安裝調(diào)試、制造以及設(shè)計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)設(shè)備持續(xù)工作的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，檢測(cè)設(shè)備性能，確保設(shè)備安裝質(zhì)量。
4.1認(rèn)真檢查電動(dòng)機(jī)及控制系統(tǒng)在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)前，應(yīng)該認(rèn)真檢查電動(dòng)機(jī)及控制系統(tǒng)，一般來說，檢查內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：（1）檢查電動(dòng)機(jī)的頻率與電壓與所接頻率和電壓是否一致，接法是否正確，電壓電源是否穩(wěn)定；（2）運(yùn)用兆歐表對(duì)電動(dòng)機(jī)各相繞組之間的絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量，需要注意的是，測(cè)試前，應(yīng)該先將電動(dòng)機(jī)的外部接線拆除。如果測(cè)試結(jié)果顯示絕緣電阻值偏低，應(yīng)該先烘干電動(dòng)機(jī)，然后再對(duì)絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量，完全合格后，才能正式投入使用；（3）對(duì)保護(hù)電器的整定值進(jìn)行檢查，是否符合標(biāo)準(zhǔn)，檢查靜、動(dòng)觸頭是否接觸良好，對(duì)電氣控制裝置的型號(hào)規(guī)格進(jìn)行檢查，確定是否滿足規(guī)定；（4）對(duì)電動(dòng)機(jī)的和通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確定運(yùn)行正常。檢查電動(dòng)機(jī)的軸承是否缺油，轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙是否符合要求，間隙處存不存在雜物；（5）對(duì)電動(dòng)機(jī)機(jī)組周圍進(jìn)行檢查，查看有沒有影響機(jī)組正常運(yùn)行的雜物，確保電動(dòng)機(jī)組的順利運(yùn)行。
4.2重點(diǎn)檢查內(nèi)容在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中，還需要做好全面的檢查，其中包括以下幾方面內(nèi)容：（1）檢查電壓是否滿足運(yùn)行要求；（2）檢查電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的設(shè)備是否正常運(yùn)行，設(shè)備與電動(dòng)機(jī)之間是否正常傳送；（3）在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，檢查是否存在噪音或雜音，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向是否與設(shè)計(jì)要求保持一致；（4）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中，對(duì)電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行全面觀察，有無燒焦味或冒煙。
5結(jié)束語
由于機(jī)電一體化設(shè)備具有安全報(bào)警以及自動(dòng)檢測(cè)、修復(fù)的功能，所以，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)可以有效的提高設(shè)備運(yùn)行的安全性以及高效性。機(jī)電一體化設(shè)備是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備的革新，其具有重要進(jìn)步意義，這種技術(shù)自動(dòng)修復(fù)的功能有效的提高設(shè)備的安全性，保證了機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。1.4擴(kuò)大了機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用范圍機(jī)電一體化設(shè)備是對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)與創(chuàng)新，其改變了傳統(tǒng)設(shè)備應(yīng)用范圍窄，功能單一的問題，擴(kuò)大了機(jī)械設(shè)備的使用范圍，有效的提高了機(jī)械工程的效率。所以，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以有效的促進(jìn)機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展。
2.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用措施
2.1機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)床的應(yīng)用我國數(shù)控機(jī)床一般使用Z80-CPU軟件實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，這是因?yàn)閆80-CPU系統(tǒng)開發(fā)較為簡(jiǎn)單，且配套的芯片具有普遍性和廉價(jià)性，因此在機(jī)電一體化技術(shù)上具有額可靠性和通用性。由于我國的數(shù)控機(jī)床是按照坐標(biāo)軸進(jìn)行工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的，因此一般需要采用插補(bǔ)功能實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制的目的。其中滾珠絲杠具有摩擦損失小、傳動(dòng)效率高的優(yōu)勢(shì)可以有效消除低速爬行的現(xiàn)象，因此在數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式可以使用該種傳動(dòng)方式。它具有耐磨性好，摩擦系數(shù)小，可消除低速運(yùn)動(dòng)的爬行現(xiàn)象，同時(shí)它的抗撕傷能力強(qiáng)、以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。
2.2監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械加裝電子監(jiān)控和故障診治以及自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可以對(duì)工程機(jī)械的各種裝置如傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)以及制動(dòng)系統(tǒng)等進(jìn)行綜合的全方位的監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)在工程機(jī)械運(yùn)行過程中如果發(fā)現(xiàn)異常，能夠自動(dòng)找出機(jī)械出現(xiàn)故障的部位，并發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員注意。因此機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了工程機(jī)械的工作效率，而且改善了操作人員的工作環(huán)境，降低了工程機(jī)械故障維修的費(fèi)用，縮減了停機(jī)維修的時(shí)間，對(duì)延長機(jī)械使用壽命和提高機(jī)械經(jīng)濟(jì)效益具有重要的作用。
2.3對(duì)柴機(jī)的控制借助機(jī)電一體化技術(shù)的電子油門控制系統(tǒng)，對(duì)柴油機(jī)安裝電子調(diào)速器和升溫控制自動(dòng)系統(tǒng)可以提高對(duì)柴油機(jī)控制的便捷性。
2.4降低工程機(jī)械功耗，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高一般的工程機(jī)械使用時(shí)功耗較高，但是生產(chǎn)效率確較低，例如傳統(tǒng)的液壓挖掘機(jī)不僅功耗較高，能量利用率不到30%，而且生產(chǎn)率較低。但是應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的工程機(jī)械利用先進(jìn)的電子控制系統(tǒng)使機(jī)械的功耗大大降低，生產(chǎn)率明顯提高，例如采用了卡特電子系統(tǒng)的液壓挖掘機(jī)，功率利用率明顯提高，從而使機(jī)器的生產(chǎn)率大大增加。又如將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，由于電子調(diào)速器等的應(yīng)用，使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)不同的工況選擇不同的工作模式，降低了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的功耗，增加了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。
2.5提高產(chǎn)品質(zhì)量機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械中，借助電子系統(tǒng)的精密控制系統(tǒng)，可以提高工程機(jī)械工作的精密程度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)良品率的提高。一般的機(jī)床在加工產(chǎn)品時(shí)是操作人員依據(jù)自身的操作經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)進(jìn)行操作的，這造成的機(jī)床生產(chǎn)的良品較低。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的機(jī)床在進(jìn)行產(chǎn)品加工時(shí)依賴于電子系統(tǒng)的控制，因此精確度較高，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)對(duì)機(jī)床操作進(jìn)行調(diào)整，確保良品率的提高。我國較為先進(jìn)的數(shù)控金切機(jī)床已經(jīng)可以進(jìn)行精度為0.001毫米的作業(yè)加工，這是單純的依靠人工操作的機(jī)床難以做到的。
3.結(jié)語
1引言
在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)起著十分重要的作用，它是自動(dòng)控制系統(tǒng)中不可缺少的組成部分?，F(xiàn)有的國產(chǎn)大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在著控制手段落后、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執(zhí)行機(jī)構(gòu)的全程運(yùn)行速度取決于其電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)速和其內(nèi)部減速齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調(diào)整，其通用性較弱。整個(gè)機(jī)構(gòu)缺乏完善的保護(hù)和故障診斷措施以及必要的通信手段，系統(tǒng)的安全性較差，不便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。鑒于以上原因，采用傳統(tǒng)的大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，可靠性和穩(wěn)定性較差。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)在工業(yè)過程中的應(yīng)用，這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。筆者設(shè)計(jì)的大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用機(jī)電一體化技術(shù)，將閥門、伺服電機(jī)、控制器合為一體，利用異步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)閥門的開與關(guān)。通過內(nèi)置變頻器，采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)閥門的動(dòng)作速度、精確定位、柔性開關(guān)以及電機(jī)轉(zhuǎn)矩等控制。該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)省去了用于控制電機(jī)正、反轉(zhuǎn)的接觸器和可控硅換向開關(guān)模件、機(jī)械傳動(dòng)裝置和復(fù)雜、昂貴的控制柜和配電柜，具有動(dòng)作快、保護(hù)較完善、便于和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)行表明，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定，性能可靠。
2電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的硬件設(shè)計(jì)及工作原理
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)原理框圖如圖2-1所示。智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)從結(jié)構(gòu)上主要分為控制部分和執(zhí)行驅(qū)動(dòng)部分。
控制部分主要由單片機(jī)、PWM波發(fā)生器、IPM逆變器、A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊、整流模塊、輸入輸出通道、故障檢測(cè)和報(bào)警電路等組成。執(zhí)行驅(qū)動(dòng)部分主要包括三相伺報(bào)電機(jī)和位置傳感器。
系統(tǒng)工作原理：
霍爾電流、電壓傳感器及位置傳感器檢測(cè)到的逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)。單片機(jī)通過8255控制PWM波發(fā)生器，產(chǎn)生的PWM波經(jīng)光電耦合作用于逆變模塊IPM，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變頻調(diào)速以及閥位控制。逆變模塊工作時(shí)所需要的直流電壓信號(hào)由整流電路對(duì)380V電源進(jìn)行全橋整流得到。
控制系統(tǒng)各功能元件的選型與設(shè)計(jì)：
1)單片機(jī)選用INTEL公司生產(chǎn)的8031單片機(jī)，它主要通過并行8255口擔(dān)負(fù)控制系統(tǒng)的信號(hào)處理：接收系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)矩、閥門開啟、關(guān)閉及閥門開度等設(shè)定信號(hào)，并提供三相PWM波發(fā)生器所需要的控制信號(hào)；處理IPM發(fā)出的故障信號(hào)和報(bào)警信號(hào)；處理通過模擬輸入口接收的電流、電壓、位置等檢測(cè)信號(hào)；提供顯示電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)信號(hào)；執(zhí)行控制系統(tǒng)來的控制信號(hào)，向控制系統(tǒng)反饋信號(hào)；
2)三相PWM波發(fā)生器PWM波的產(chǎn)生通常有模擬和數(shù)字兩種方法。模擬法電路復(fù)雜，有溫漂現(xiàn)象，精度低，限制了系統(tǒng)的性能；數(shù)字法是按照不同的數(shù)字模型用計(jì)算機(jī)算出各切換點(diǎn)，并存入內(nèi)存，然后通過查表及必要的計(jì)算產(chǎn)生PWM波，這種方法占用的內(nèi)存較大，不能保證系統(tǒng)的精度。為了滿足智能功率模塊所需要的PWM波控制信號(hào)，保證微處理器有足夠的時(shí)間進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)、保護(hù)、控制等功能，文中選用MITEL公司生產(chǎn)的SA8282作為三相PWM發(fā)生器。SA8282是專用大規(guī)模集成電路，具有獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)微處理器接口，芯片內(nèi)部包含了波形、頻率、幅值等控制信息。
3)智能逆變模塊IPM為了滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)體積小，可靠性高的要求，電機(jī)電源采用智能功率模塊IPM。該執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要適用功率小于5．5kW的三相異步電機(jī)，其額定電壓為380V，功率因數(shù)為0．75。經(jīng)計(jì)算可知，選用日本產(chǎn)的智能功率模塊PM50RSA120可以滿足系統(tǒng)要求。該功率模塊集功率開關(guān)和驅(qū)動(dòng)電路、制動(dòng)電路于一體，并內(nèi)置過電流、短路、欠電壓和過熱保護(hù)以及報(bào)警輸出，是一種高性能的功率開關(guān)器件。
4)位置檢測(cè)電路位置檢測(cè)電路是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要組成部分，它的功能是提供準(zhǔn)確的位置信號(hào)。關(guān)鍵問題是位置傳感器的選型。在傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中多采用繞線電位器、差動(dòng)變壓器、導(dǎo)電塑料電位器等。繞線電位器壽命短被淘汰。差動(dòng)變壓器由于線性區(qū)太短和溫度特性不理想而受到限制。導(dǎo)電塑料電位器目前較為流行，但它是有觸點(diǎn)的，壽命也不可能很長，精度也不高。筆者采用的位置傳感器為脈沖數(shù)字式傳感器，這種傳感器是無觸點(diǎn)的，且具有精度高、無線性區(qū)限制、穩(wěn)定性高、無溫度限制等特點(diǎn)。
5)電壓、電流及檢測(cè)檢測(cè)電壓、電流主要是為了計(jì)算電機(jī)的力矩，以及變頻器輸出回路短路、斷相保護(hù)和逆變模塊故障診斷。由于變頻器輸出的電流和電壓的頻率范圍為0～50Hz，采用常規(guī)的電流、電壓互感器無法滿足要求。為了快速反映出電流的大小，采用霍爾型電流互感器檢測(cè)IPM輸出的三相電流，對(duì)于IPM輸出電壓的檢測(cè)采用分壓電路。如圖2-2所示。
6)通訊接口為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制，選用MAX232作為系統(tǒng)的串行通訊接口，MAX232內(nèi)部有兩個(gè)完全相同的電平轉(zhuǎn)換電路，可以把8031串行口輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS－232標(biāo)準(zhǔn)電平，把其它微機(jī)送來的RS－232標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)換成TTL電平給8031，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與其它微機(jī)間的通訊。
7)時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路主要用來提供采樣與控制周期、速度計(jì)算時(shí)所需要的時(shí)間以及日歷。文中選用時(shí)鐘電路DS12887。DS12887內(nèi)部有114字節(jié)的用戶非易失性RAM，可用來存入需長期保存的數(shù)據(jù)。
8)液晶顯示單元為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能，選用MGLS12832液晶顯示模塊組成顯示電路。采用組態(tài)顯示方式。通過菜單選擇，可分別對(duì)閥門、力矩、限位、電機(jī)、通訊和參數(shù)等信號(hào)進(jìn)行設(shè)置或調(diào)試。并采用文字和圖形相結(jié)合的方式，顯示直觀、清晰。
9)程序出格自恢復(fù)電路為了保證在強(qiáng)干擾下程序出格時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)地恢復(fù)正常，選用MAX705組成程序出格自恢復(fù)電路，監(jiān)視程序運(yùn)行。如圖2-3所示，該電路由MAX705、與非門及微分電路組成。
工作原理為：一旦程序出格，WDO由高變低，由于微分電路的作用，由“與非”門輸入引腳2變?yōu)楦唠娖?，引腳2電平的這種變化使“與非”門輸出一個(gè)正脈沖，使單片機(jī)產(chǎn)生一次復(fù)位，復(fù)位結(jié)束后，又由程序通過P1．0口向MAX705的WDI引腳發(fā)正脈沖，使WDO引腳回到高電平，程序出格自恢復(fù)電路繼續(xù)監(jiān)視程序運(yùn)行。閥位及速度控制原理
閥位及速度控制原理框圖如圖3-1所示。
采用雙環(huán)控制方案，其中內(nèi)環(huán)為速度環(huán)，外環(huán)為位置環(huán)。速度環(huán)主要將當(dāng)前速度與速度給定發(fā)生器送來的設(shè)定速度相比較，通過速度調(diào)節(jié)器改變PWM波發(fā)生器載波頻率，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。速度調(diào)節(jié)器采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法(具體內(nèi)容另文敘述)。
外環(huán)主要根據(jù)當(dāng)前位置速度的設(shè)定，通過速度給定發(fā)生器向內(nèi)環(huán)提供速度的設(shè)定值。由于大流量閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過程中存在加速、勻速、減速等階段。各階段的時(shí)間長短、加速度的大小、在何位置開始勻速或減速均與給定位置、當(dāng)前位置以及運(yùn)行速度有關(guān)。速度給定發(fā)生器的工作原理為：通過比較實(shí)際閥位與給定閥位，當(dāng)二者不相等時(shí)，以恒定加速度加速，減速點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前速度、閥位值、閥位給定值的大小計(jì)算得來。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)各階段運(yùn)行速度的計(jì)算原理
圖3-2為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的典型運(yùn)行速度圖，它由若干段變化速率不同的折線組成。將曲線上速率開始發(fā)生改變的那一點(diǎn)稱為起始段點(diǎn)，相應(yīng)的時(shí)間稱為段起始時(shí)間，如圖3-2中的t(i)(i＝0，1，2，……)，相應(yīng)的速度稱為段起始速度，如圖3-2所示v(i)(i＝0，1，2，…)。
設(shè)第i段速度的變化速率為ki，則有：
式中：Δv為兩段點(diǎn)之間的速度變化值，Δv＝vi＋1－vi；
Δt為兩段之間的時(shí)間，Δt＝ti＋1－ti。
顯然，當(dāng)ki＝0時(shí)為恒速段，ki＞0時(shí)為升速段，ki＜0時(shí)為減速段。任意時(shí)刻的速度給定值為：
Ts為采樣周期。
變化速率ki的取值由給定位置、當(dāng)前位置以及運(yùn)行速度的大小確定。
4關(guān)鍵技術(shù)問題的解決
該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用了最新的變頻調(diào)速技術(shù)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率小于5．5kW。用戶可根據(jù)需要設(shè)定力矩特性，根據(jù)控制的閥設(shè)定速度，速度分多轉(zhuǎn)式、直行程、角行程3種方式。控制系統(tǒng)由閥位給定和閥位反饋信號(hào)構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)，控制特性視運(yùn)行方式、速度而定，并具有自動(dòng)過流保護(hù)、過載保護(hù)、超壓、欠壓、過熱、缺相、堵轉(zhuǎn)等保護(hù)功能。
該執(zhí)行機(jī)構(gòu)解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題主要有：
1)閥門柔性開關(guān)柔性開關(guān)主要是為了當(dāng)閥關(guān)閉或全開時(shí)，保證閥門不卡死與損傷。執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部的微處理器根據(jù)測(cè)得的變頻器輸出電壓和電流，通過精確計(jì)算，得出其輸出力矩。一旦輸出力矩達(dá)到或大于設(shè)定的力矩，自動(dòng)降低速度，以避免閥門內(nèi)部過度的撞擊，從而達(dá)到最優(yōu)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)過力矩保護(hù)。
2)閥位的極限位置判斷閥位的極限位置是指全開和全關(guān)位置。在傳統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，該位置的檢測(cè)是通過機(jī)械式限位開關(guān)獲得的。機(jī)械式限位開關(guān)精度低，在運(yùn)行中易松動(dòng)，可靠性差。在文中，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)極限位置通過檢測(cè)位置信號(hào)的增量獲得。其原理是，單片機(jī)將本次檢測(cè)的位置信號(hào)與上次檢測(cè)的信號(hào)相比較，如果未發(fā)生變化或變化較小，即認(rèn)為己達(dá)到極限位置，立即切斷異步電機(jī)的供電電源，保證閥門的安全關(guān)閉或全開。省去了機(jī)械式限位開關(guān)，無需在調(diào)試時(shí)對(duì)其進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)整。
3)電機(jī)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)為了防止電機(jī)因過熱而燒毀，單片機(jī)通過溫度傳感器連續(xù)檢測(cè)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行溫度，如果溫度傳感器檢測(cè)到電機(jī)溫度過高，自動(dòng)切斷供電電源。溫度傳感器內(nèi)置于電機(jī)內(nèi)部。
4)準(zhǔn)確定位傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在異步電機(jī)通電后會(huì)很快達(dá)到其額定動(dòng)作速度，當(dāng)接近停止位置時(shí)，電機(jī)斷電后，由于機(jī)械慣性，其閥門不可能立即停下來，會(huì)出現(xiàn)不同程度的超程，這一超程通常采用控制電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)來校正。機(jī)電一體化的大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)當(dāng)前位置與給定位置的差值以及運(yùn)行速度的大小超前確定減速點(diǎn)的位置及減速段變化速率ki，使閥門在較低的速度下實(shí)現(xiàn)精確的微調(diào)和定位，從而將超程降到最低。
5)模擬信號(hào)的隔離。
對(duì)于變頻器的直流電壓以及輸出的三相電壓，它們之間的地址不一致，存在著較高的共模電壓，為了保證系統(tǒng)的安全性，必須將它們彼此相互隔離。采用LM358和4N25組成了隔離線性放大電路。如圖4-1所示，采用±15V和±12V兩組獨(dú)立的正負(fù)電源。若運(yùn)放A的反相端電位由于擾動(dòng)而正向偏離虛地，則運(yùn)放A輸出端的電位將降低，因而光電耦合器的發(fā)光強(qiáng)度將增強(qiáng)，則使其集射極電壓減小，最后使運(yùn)放A反相端的電位降低，回到正常狀態(tài)。若A的反相端電位負(fù)向偏離虛地，也可以重回到正常狀態(tài)。從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾性。
5結(jié)束語
該執(zhí)行機(jī)構(gòu)集微機(jī)技術(shù)和執(zhí)行器技術(shù)于一體，是一種新型的終端控制單元，其電機(jī)是通過內(nèi)部集成的一體化變頻器來控制，因此，同一臺(tái)智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以在一定范圍內(nèi)具有不同的運(yùn)行速度和關(guān)斷力矩。該智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用了液晶顯示技術(shù)，它利用內(nèi)置的液晶顯示板，不僅可以顯示閥門的開、關(guān)狀態(tài)和正常運(yùn)行時(shí)閥門的開度，還可以通過菜單選擇運(yùn)行參數(shù)設(shè)定，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能顯示出故障信息?？傊?，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)集測(cè)量、決斷、執(zhí)行3種功能于一體，順應(yīng)了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，它的研制成功給電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究開發(fā)提供了新的思路。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；接口技術(shù)；人機(jī)接口；機(jī)電接口
機(jī)電一體化系統(tǒng)可分為機(jī)械和微電子系統(tǒng)兩大部分，各部分連接須具備一定條件，這個(gè)聯(lián)系條件通常稱為接口。各分系統(tǒng)又由各要素（子系統(tǒng)）組成。本文以機(jī)電一體化控制系統(tǒng)（微電子系統(tǒng)）為例，將接口分為人機(jī)與機(jī)電接口兩大類。
一、機(jī)電接口
由于機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上有很大差別，兩者間的聯(lián)系須通過機(jī)電接口進(jìn)行調(diào)整、匹配、緩沖，因此機(jī)電接口起著非常重要的作用：
（1）行電平轉(zhuǎn)換和功率放大。一般微機(jī)的I/O芯片都是TTL電平，而控制設(shè)備則不一定，因此必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；另外，在大負(fù)載時(shí)還需要進(jìn)行功率放大；
（2）抗干擾隔離。為防止干擾信號(hào)的串入，可以使用光電耦合器、脈沖變壓器或繼電器等把微機(jī)系統(tǒng)和控制設(shè)備在電器上加以隔離；
（3）進(jìn)行A/D或D/A轉(zhuǎn)換。當(dāng)被控對(duì)象的檢測(cè)和控制信號(hào)為模擬量時(shí)，必須在微機(jī)系統(tǒng)和被控對(duì)象之間設(shè)置A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路，以保證微機(jī)所處理的數(shù)字量與被控的模擬量之間的匹配。
1、模擬信號(hào)輸入接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，反映被控對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)是傳感器或變送器的輸出信號(hào)，通常這些輸出信號(hào)是模擬電壓或電流信號(hào)（如位置檢測(cè)用的差動(dòng)變壓器、溫度檢測(cè)用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉(zhuǎn)速檢測(cè)用的測(cè)速發(fā)電機(jī)等）計(jì)算機(jī)要對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，必須獲得反映系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)信號(hào)，而計(jì)算機(jī)只能接受數(shù)字信號(hào)，要達(dá)到獲取信息的目的，就應(yīng)將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的接口——模擬信號(hào)輸入接口。
2、模擬信號(hào)輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，控制生產(chǎn)過程執(zhí)行器的信號(hào)通常是模擬電壓或電流信號(hào)，如交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器、滑差電動(dòng)機(jī)調(diào)速器等。而計(jì)算機(jī)只能輸出數(shù)字信號(hào)，并通過運(yùn)算產(chǎn)生控制信號(hào)，達(dá)到控制生產(chǎn)過程的目的，應(yīng)有將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)的接口——模擬信號(hào)輸出接口。任務(wù)是把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器，達(dá)到控制對(duì)象的目的。模擬信號(hào)輸出接口一般由控制接口、數(shù)字模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器、多路模擬開關(guān)和功率放大器幾部分構(gòu)成。
3、開關(guān)信號(hào)通道接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，需要經(jīng)常處理一類最基本的輸入/輸出信號(hào)，即數(shù)字量（開關(guān)量）信號(hào)包括：開關(guān)的閉合與斷開；指示燈的亮與滅；繼電器或接觸器的吸合與釋放；電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止；閥門的打開與關(guān)閉等。這些信號(hào)的共同特征是以二進(jìn)制的邏輯“1”和“0”出現(xiàn)的。在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)碼的每一位都可以代表生產(chǎn)過程中的一個(gè)狀態(tài)，此狀態(tài)作為控制依據(jù)。
（1）輸入通道接口。開關(guān)信號(hào)輸入通道接口的任務(wù)是將來自控制過程的開關(guān)信號(hào)、邏輯電平信號(hào)以及一些系統(tǒng)設(shè)置開關(guān)信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)。這些信號(hào)實(shí)質(zhì)是一種電平各異的數(shù)字信號(hào)，所以開關(guān)信號(hào)輸入通道又稱為數(shù)字輸入通道（DI）。由于開關(guān)信號(hào)只有兩種邏輯狀態(tài)“ON”和“OFF”或數(shù)字信號(hào)“1”和“0”，但是其電平一般與計(jì)算機(jī)的數(shù)字電平不相同，與計(jì)算機(jī)連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過程噪聲隔離等設(shè)計(jì)問題，它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉(zhuǎn)換電路和地址譯碼電路等組成。
（2）輸出通道接口。開關(guān)信號(hào)輸出通道的作用是將計(jì)算機(jī)通過邏輯運(yùn)算處理后的開關(guān)信號(hào)傳遞給開關(guān)執(zhí)行器（如繼電器或報(bào)警指示器）。它實(shí)質(zhì)是邏輯數(shù)字的輸出通道，又稱為數(shù)字輸出通道（DO）。DO通道接口設(shè)計(jì)主要考慮的是內(nèi)部與外部公共地隔離和驅(qū)動(dòng)開關(guān)執(zhí)行器的功率。開關(guān)量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅(qū)動(dòng)器和輸出口地址譯碼電路等組成。
二、人機(jī)接口
人機(jī)接口是操作者與機(jī)電系統(tǒng)（主要是控制微機(jī)）之間進(jìn)行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向，可以分為輸入與輸出接口兩大類。機(jī)電系統(tǒng)通過輸出接口向操作者顯示系統(tǒng)的各種狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)及結(jié)果等信息；另一方面，操作者通過輸入接口向機(jī)電系統(tǒng)輸入各種控制命令，干預(yù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)所要求的功能。
1、輸入接口。
（1）撥盤輸入接口。撥盤是機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見的一種輸入設(shè)備，若系統(tǒng)需要輸入少量的參數(shù)，如修正系數(shù)、控制目標(biāo)等，采用撥盤較為方便，這種方式具有保持性。撥盤的種類很多，作為人機(jī)接口使用最方便的是十進(jìn)制輸入、BCD碼輸出的BCD碼撥盤。BCD碼撥盤可直接與控制微機(jī)的并行口或擴(kuò)展口相連，以BCD碼形式輸入信息。
（2）鍵盤輸入接口。鍵盤是一組按鍵集合，向計(jì)算機(jī)提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤有：
1）編碼鍵盤，自動(dòng)提供被按鍵的編碼（如ASCII碼或二進(jìn)制碼）；
2）非編碼鍵盤，僅僅簡(jiǎn)單地提供按鍵的通或斷（“0”或“1”電位），而按鍵的掃描和識(shí)別，則由設(shè)計(jì)的鍵盤程序來實(shí)現(xiàn)。前者使用方便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；后者電路簡(jiǎn)單，便于設(shè)計(jì)。
2、輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，發(fā)光二極管顯示器（LED）是典型的輸出設(shè)備，由于LED顯示器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性高、壽命長、價(jià)格便宜，因此使用廣泛。常用的LED顯示器有7段發(fā)光二極管和點(diǎn)陣式LED顯示器。7段LED顯示器原理很簡(jiǎn)單，是同名管腳上所加電平高低來控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮而顯示不同字形的。點(diǎn)陣式LED顯示器一般用來顯示復(fù)雜符號(hào)、字母及表格等，在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應(yīng)用。
結(jié)語：
接口技術(shù)是研究機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口問題，使系統(tǒng)中信息和能量的傳遞和轉(zhuǎn)換更加順暢，使系統(tǒng)各部分有機(jī)地結(jié)合在一起，形成完整的系統(tǒng)。接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而變得越來越重要；同時(shí)接口技術(shù)的研究也必然促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展。從某種意義上講，機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)功能要求選擇了各部分后所進(jìn)行的接口設(shè)計(jì)。接口的好與壞直接影響到機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制性能，以及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，因此接口技術(shù)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn)：
國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，依靠科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)力水平的提高，生產(chǎn)力水平提高很大程度取決于高職教育培養(yǎng)人才的質(zhì)量和數(shù)量。隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)發(fā)展，社會(huì)對(duì)各類專門人才的需求也發(fā)生變化，這要求教師專業(yè)狀況也要不斷發(fā)展。所謂教師專業(yè)發(fā)展是指教師的專業(yè)成長或教師內(nèi)在專業(yè)結(jié)構(gòu)不斷更新、演進(jìn)和豐富的過程。根據(jù)教師的專業(yè)結(jié)構(gòu)，教師的專業(yè)發(fā)展可以有觀念、知識(shí)、能力、專業(yè)態(tài)度和動(dòng)機(jī)、自我專業(yè)發(fā)展需要意識(shí)等不同側(cè)面。高職院校教師專業(yè)發(fā)展的內(nèi)涵包括：（1）教學(xué)專業(yè)能力與知識(shí)；（2）研究專業(yè)能力與知識(shí)；（3）社會(huì)服務(wù)專業(yè)與知識(shí)。這里無論是教學(xué)能力，科研能力還是社會(huì)服務(wù)能力的提高都離不開教師實(shí)踐動(dòng)手能力的提高，因此教師實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)是教師專業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容。這就需要我們注重培養(yǎng)雙師型教師隊(duì)伍。
二、雙師型教師培養(yǎng)對(duì)于機(jī)電一體化專業(yè)發(fā)展的重要性
1.雙師型教師培養(yǎng)是提高機(jī)電一體化專業(yè)教師教學(xué)能力的需要。該專業(yè)以廈門經(jīng)濟(jì)特區(qū)發(fā)達(dá)的機(jī)械裝備及電氣設(shè)備工業(yè)為依托，不斷提升學(xué)生的理論素質(zhì)，并且也十分重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械電子設(shè)計(jì)、加工能力，是實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)。因此對(duì)本專業(yè)教師提出較高要求，既有一定專業(yè)理論水平，又有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。而我們專業(yè)教師大部分是從高校畢業(yè)的碩士生招聘來的，從高校的研究生到高職院校的教師，大多數(shù)是理論型人才，缺乏企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，存在所教內(nèi)容與實(shí)踐脫離現(xiàn)象，培養(yǎng)的學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力差。而教師教學(xué)能力是教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，因此雙師型教師培養(yǎng)對(duì)于機(jī)電一體化專業(yè)發(fā)展的重要性可見一斑。實(shí)踐證明，具有企業(yè)經(jīng)驗(yàn)的教師在課堂教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐方面能理論聯(lián)系實(shí)際，優(yōu)勢(shì)明顯，教學(xué)效果良好。
2.雙師型教師培養(yǎng)是提高機(jī)電一體化專業(yè)教師研發(fā)能力的需要。機(jī)電一體化專業(yè)包含機(jī)械裝備、電氣設(shè)備、液壓設(shè)備等設(shè)計(jì)與制造，是一門與實(shí)踐息息相關(guān)的學(xué)科，該專業(yè)特點(diǎn)決定了機(jī)電一體化專業(yè)特別強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。而高質(zhì)量的科研成果來源于高質(zhì)量的專業(yè)實(shí)踐，機(jī)電一體化專業(yè)就是通過不斷解決實(shí)踐中的問題來發(fā)展自己，提升我國裝備制造業(yè)水平。這就需要我們高職院校的教師去企業(yè)做大量的應(yīng)用性研究。所以提高教師實(shí)踐能力，培養(yǎng)雙師型教師是提高機(jī)電一體化專業(yè)教師研發(fā)能力的必然要求。
3.雙師型教師是加強(qiáng)教師社會(huì)服務(wù)能力的要求。高職教育受益于社會(huì)，社會(huì)也可受益于高職教育，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展是高職教育的應(yīng)有之義和神圣職責(zé)。因此高職院校的發(fā)展離不開社會(huì)的需求，這要求高職教育必須與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，與社會(huì)需求相結(jié)合。我們機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)從事機(jī)電一體化設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、生產(chǎn)管理，設(shè)備調(diào)試、操作與維修與保養(yǎng)方面的文化基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技術(shù)和一定職業(yè)技能，成為適應(yīng)機(jī)電行業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、現(xiàn)場(chǎng)管理、機(jī)電產(chǎn)品銷售與售后服務(wù)第一線需要的高素質(zhì)高級(jí)技能型專門人才。而只會(huì)照本宣科的教師是無法培養(yǎng)出符合企業(yè)要求的高素質(zhì)技能型人才的，教師必須深入企業(yè)實(shí)踐，了解崗位需求的知識(shí)、技能。及時(shí)調(diào)整課程體系、人才培養(yǎng)方案和課程教學(xué)內(nèi)容，提升教師服務(wù)社會(huì)的能力，培養(yǎng)出符合制造業(yè)要求的合格人才。
三、機(jī)電一體化專業(yè)雙師型教師培養(yǎng)的對(duì)策
1.高職院校應(yīng)重視對(duì)雙師型教師的培養(yǎng)。從學(xué)校來講，在教師的引進(jìn)、培養(yǎng)和考核要注重雙師型師資的培養(yǎng)，可以根據(jù)自己學(xué)科和專業(yè)的不同情況，有針對(duì)性、有計(jì)劃地安排專業(yè)教師參加企業(yè)實(shí)踐，以增加教師的實(shí)踐技能和職業(yè)素養(yǎng)。同時(shí)學(xué)校建立教師實(shí)踐能力考核機(jī)制，增加對(duì)教師專業(yè)能力和實(shí)踐技能的考核，把教師到企業(yè)實(shí)踐的情況與個(gè)人晉升、晉職、津貼、獎(jiǎng)金掛鉤，充分調(diào)動(dòng)教師到企業(yè)實(shí)踐的積極性和主動(dòng)性，這是培養(yǎng)雙師型教師最有效的途徑。
2.加強(qiáng)與企業(yè)的橫向交流與合作，推動(dòng)“產(chǎn)學(xué)結(jié)合”。機(jī)電一體化專業(yè)雙師型教師的培養(yǎng)必須加強(qiáng)與企業(yè)的合作，才能培養(yǎng)出符合企業(yè)要求的技能型人才。高職院校要主動(dòng)加強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)的交流合作，構(gòu)建校企合作平臺(tái)，加大經(jīng)費(fèi)投入，建立實(shí)訓(xùn)基地，并創(chuàng)造條件，拓寬教師實(shí)踐、合作、技能培訓(xùn)的渠道，鼓勵(lì)教師到企業(yè)中去，參與企業(yè)的生產(chǎn)制造、設(shè)計(jì)研發(fā)、銷售等，承擔(dān)企業(yè)的科研項(xiàng)目，主動(dòng)為企業(yè)服務(wù)，更新教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)，增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、科研能力。此外也可以外聘企業(yè)專家給我們上課，促進(jìn)教師實(shí)踐能力的提高。
3.教師要不斷提升自己，做一名合格的雙師型教師。教師的崗位聘任、工資薪酬，福利待遇等都與職稱有關(guān)，而職稱評(píng)定又偏重于教學(xué)和科研等指標(biāo)，導(dǎo)致教師忙于教學(xué)與科研，到企業(yè)實(shí)踐，心有余而力不足。如果能把實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與學(xué)歷學(xué)位和科研能力綜合考慮，可以很大程度促進(jìn)教師提高自己實(shí)踐能力。教師可以結(jié)合自己專業(yè)，主動(dòng)到企業(yè)調(diào)研，下基層實(shí)踐，增加與企業(yè)人員聯(lián)系，取長補(bǔ)短。另外，根據(jù)教育部辦公廳《關(guān)于下達(dá)職業(yè)院校教師素質(zhì)提高計(jì)劃2014年度項(xiàng)目任務(wù)的通知》和《福建省高等職業(yè)學(xué)校教師素質(zhì)與教學(xué)能力提高規(guī)劃（2011-2015年）》，要充分利用國家級(jí)培訓(xùn)平臺(tái)，把師資隊(duì)伍建設(shè)與學(xué)校事業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合起來，努力提高師資隊(duì)伍整體水平，特別是提高教師的技能水平大有幫助。廣大教師要抓住契機(jī)，不斷提升自己，使自己成為一名合格的雙師型教師，為高職教育發(fā)展貢獻(xiàn)自己力量。
