摘要：随着工业化的深入发展，近年来发展较为迅速。光机电一体化、智能化、微型化等等都是机电一体化技术现在和未来的发展趋势。机电一体化技术的诸多功能都是通过其内部各组成部分功能的协调与综合来共同实现的，集先进科学技术于一体。本文对机电一体化技术的应用进行简单分析，探讨未来发展趋势。
关键词：机电一体化；现状；发展趋势
一、机电一体化技术的应用
（一）机电一体化技术在钢铁企业中的应用
1、计算机集成制造系统（CIMS） 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。
2、现场总线技术（FBT） 现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。
3、交流传动技术 随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。
4、开放式控制系统 “开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
（二）机电一体化技术在汽车行业中的应用
1、通过微机控制发电机系统：控制发电机单元的核心部位是利用微处理器设计的发动机集成大规模电路，通过各个传感器接受电压模拟信号传输至发电机单元，信号模拟利用数字模拟直接转变为信号数字。将这些信息都作为重要基础，在控制发电机单元对燃料空气比例，点火时间，循环排气效率实施最好的计算，将最终的计算结果当做喷射阀燃料控制与点火设备的驱动信息进行输出，用来对空气与燃料质量之间的比例实施控制。当燃料与空气的比例增加时，燃料十分稀薄，点火就会非常困难，反之比例减少时，打火就会容易很多。
2、汽车雷达系统：在我们日常生活中，经常会找停车位，进行倒车，在汽车正常行驶速度下或者倒车减速时对于前后方距离的观察，检测是否有障碍物体，在有障碍物的情况下就会发出自动报警，进一步提醒司机发生交通意外，这是用到了机电一体化技术中的激光测距雷达系统，方便了我们的日常生活。
3、行车制动系统：为了使汽车在正常行驶的速度下直接降为直接停车，保证汽车行驶的安全性，在我们的汽车上基本都安装有行车制动器，在早些时候一般都是汽车后轮上装有制动器，但是随着汽车质量和行车速度的提高，仅仅靠后轮停车制动根本不能满足刹车制动的需要，这样才在前轮上也安装了行车制动器，运用了机电一体化技术，更为有效的防止了交通事故的发生。
（三）机电一体化技术在现代煤矿生产中的应用
1、机电一体化技术在采煤机械设备方面的应用：现代煤矿采煤机械设备方面，电牵引采煤机是机电一体化技术应用的典范。由于该机械设备应用了机电一体化技术，其具备了传统液压型牵引采煤机无法具备的特点和优势，例如其牵引特性极佳，采煤机在前进的同时为其提供强大的牵引力，在下滑的同时能自行发电制动，在大倾角煤层中也是应用自如。传统的液压型牵引采煤机必须配备防滑装置，而电牵引采煤机则是采用的制动器，技术在倾角高达40到50度的煤层也能应用自如。而这一切的优势，归根结底源于机电一体化技术的有效应用。
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2、机电一体化技术在提升机械设备方面的应用：在现代煤矿提升机械设备方面，对机电一体化技术的应用效果最佳的就属矿井提升机，该提升机已经实现全数字化的交直流，其中内装式的提升机应用效果最佳，不仅把驱动和滚筒进行了有机整合，对机械设备的结构进行了有效的简化，还成为集计算机信息、自控、电力电子等电子信息技术为一体的煤矿提升机电设备。
二、机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。20世纪70～80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。
三 .机电一体化技术的未来发展趋势
1.越来越智能化
同传统的机械自动化相比，机电一体化技术的最大区别在于系统的智能化，随着科学技术的发展，未来机电一体化也将越来越智能化。近几年来，随着处理器处理速度的不断提高，计算机性能逐渐提升、传感器系统集成化和智能化，促使智能控制的嵌入应用得以成功，从而将机电一体化推向高层次的智能化方向发展。机电一体化技术的深入智能化将能够模拟人类智慧，拥有较好的判断能力、逻辑思维能力，能够实现自主控制。
2.逐渐走向微型化
机电一体化属于科技含量最高的微机电分机系统，一般面积都在一立方米以下，微型化的产品具有多种优势。拥有灵活的动作及较小的体积，能够广泛应用于军事、航空、医学等方面。
3.产品绿色化
随着工业快速发展，人们的生活品质发生较大变化。机械化生产的产品种类增加，极大的丰富了人们的物质生活，提高了舒适度。生产积累的同时带来的资源的大量消耗和生态环境的污染。在此情况下，加强对环境的保护成为各行各业的重任。机电一体化技术在快速发展的同时，也需要注重产品的绿色化，尽量降低能源消耗，最大限度提高工作效率，提高产品合格率，从而实现长远发展。
4.系统化
机电一体化技术的系统化主要表现在模式化和开放式的总线结构上。此外，通信功能的加强能够将系统通信联网实现远程通讯。在不久的未来，机电一体化将更加重视人和产品的关系，同时会利用生物的优良结构来实施新型机体制造。
5.网络化
目前，计算机技术和网络技术日益完善和成熟，并得到广泛普及，对机电一体化技术产生深远影响。监控技术和网络远程控制技术等开始走人日常生活中，未来生活中，以计算机为中心的计算机集成家电系统将成为人们日常生活的重要设备。在此发展过程中，网络化技术是必不可少的重要技术。机电一体化的网络化功能越发加强，实现更加智能、更加高效、稳定。
结语
机电一体化是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,是机械工业发展的必然趋势。是21世纪机械工业的主角,在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益,具有广阔的发展前景。
参考文献
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论文作者:吴长青
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/24
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