李龍飛 崔曉明
【摘? 要】機電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機械技術(shù)和電氣、電子技術(shù)于一體。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展,成為一門綜合計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù),目前正向光機電一體化技術(shù)方向發(fā)展,應(yīng)用范圍愈來愈廣。而汽車行業(yè)是一種各種技術(shù)綜合能力的集中展現(xiàn)的綜合體。隨著科技的不斷進步和發(fā)展,機電一體化技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛和深入。
【關(guān)鍵詞】機電一體化;汽車技術(shù);應(yīng)用
引言
本文首先對機電一體化技術(shù)進行分析,該學科作為綜合技術(shù)主要包括以下具體內(nèi)容:
機械技術(shù) 機械技術(shù)作為該技術(shù)的基礎(chǔ),著眼點主要是如何處理與機電一體化技術(shù)相匹配,利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)構(gòu)架上、原料上、功能上的更迭,滿足降輕重量、縮減體積、提升精密度、增強硬度及變更功能的需求。機電一體化系統(tǒng)在汽車研發(fā)以及制造過程中,成熟的機械性能原理與工藝技術(shù)應(yīng)借助于CAM(計算機輔助制造)技術(shù),同時采用AI人工智能與人機交互以及專家系統(tǒng)等,使新生代的機械制造理論得以在現(xiàn)代化的研發(fā)以及制造業(yè)中展現(xiàn)強大的能力。
計算機與信息發(fā)展技術(shù) :其中信息的交互、存取、寄存、計算、對比與決策、AI人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均包含在計算機信息處理技術(shù)的范疇內(nèi)。
系統(tǒng)技術(shù):系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織、協(xié)調(diào)并利用與之相關(guān)的各種技術(shù),從整體方面和系最終目標出發(fā),將整體拆分為相互獨立而又關(guān)聯(lián)的不同功能模塊,而其中接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)的一個主要組成部分,它是系統(tǒng)各組成部分能夠?qū)崿F(xiàn)有機連接的“聯(lián)絡(luò)官”。
自控技術(shù):自動控制技術(shù)的范圍很廣泛,在自控理論指揮下,展開系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)計后的系統(tǒng)仿真與演算,現(xiàn)場的整體調(diào)試等方面的技術(shù)。因此,自控理論包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等方面的 技術(shù)。
傳感器技術(shù):傳感檢測技術(shù)是對整個系統(tǒng)的壓力、溫度、濕度、電壓、電流等反饋數(shù)據(jù)的集中體現(xiàn)并做出相應(yīng)響應(yīng),是完成自動控制、自動調(diào)節(jié)的重要步驟。其接收和反饋功能越精準,整個系統(tǒng)的自動化程度和能夠完成的動作就越高越精準?,F(xiàn)代工業(yè)必然要對傳感器的反應(yīng)時間、反應(yīng)精度的要求就越高并要求傳感器能經(jīng)受高低溫、不同濕度、壓力等各種嚴酷的研發(fā)以及生產(chǎn)環(huán)境的考驗,它是機電一體化技術(shù)不斷發(fā)展和進步的保證。
伺服傳動技術(shù):該技術(shù)包含電動、氣動、液壓、機械等各種類型的傳動結(jié)構(gòu)及設(shè)備,傳動系統(tǒng)是將微弱的電信號(如4-20MA,0-5V等)轉(zhuǎn)化為精準的機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與設(shè)備。對系統(tǒng)的動態(tài)性能、質(zhì)量控制和功能實現(xiàn)有決定性的作用。
汽車行業(yè)的高速發(fā)展過程中,機電一體化技術(shù)在其中展現(xiàn)了強大的作用與能力,主要經(jīng)歷了如下幾個階段:
起步階段:機電一體化技術(shù)自二十世紀七十年代由日本科學家提出以來,便迅速成為科學界的研究的對象,并迅速進入汽車行業(yè)。自此,基本上完全由機械結(jié)構(gòu)組成的汽車便進入了電子技術(shù)與機械技術(shù)不斷融合的階段。從此,汽車的點火裝置變成了由集成化的控制系統(tǒng)來完成,而且用于燃料噴射的裝置也可以用電子裝置進行完成。但是,此時的電子技術(shù)較為薄弱,造價昂貴,并不能普遍的應(yīng)用于汽車的批量生產(chǎn)中。
成長階段: 二十世紀九十年代以前的二十年時間里,機電一體化技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用逐漸增多并迅速成長。對汽車進行節(jié)能減排以及提升安全性的理念在這個時期出現(xiàn)并通過研發(fā)應(yīng)用到實際的應(yīng)用中。自此,自動照明系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、防滑系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)等技術(shù)不斷涌現(xiàn)。這些電子系統(tǒng)的快速應(yīng)用得意于該時期大規(guī)模集成電路的高速發(fā)展。
發(fā)展階段:二十世紀九十年代至今,機電一體化技術(shù)逐漸成熟,電子技術(shù)日新月異,諸多商家搶占市場,造成電子元器件成本的大幅降低,應(yīng)用隨之愈發(fā)廣泛。至此,人們的研究對象逐漸轉(zhuǎn)到了汽車駕乘的舒適性、智能化、安全系數(shù)上來了。
機電一體化技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用是汽車行業(yè)的發(fā)展起到了極為重要的作用。該技術(shù)的應(yīng)用意義主要體現(xiàn)在如下幾個方面。
1.實現(xiàn)現(xiàn)代化機電一體化技術(shù)設(shè)備的更新
在汽車設(shè)計過程中,機電一體化設(shè)計技術(shù)設(shè)備更仰仗于正確運用計算機應(yīng)用軟件,運行設(shè)計的各項方案,運用汽車運行數(shù)控系統(tǒng)的制造技術(shù),才能夠提升汽車運行的整體功能。技術(shù)人員通過嫻熟的技術(shù),實現(xiàn)汽車電子系統(tǒng)與機電運行系統(tǒng)的完美結(jié)合。當前汽車設(shè)計系統(tǒng)的安全有效運行還依賴于微電子汽車電力系統(tǒng)技術(shù)、制造系統(tǒng)汽車輔助技術(shù)、集成計算機技術(shù)、汽車驅(qū)動技術(shù)等。
2.創(chuàng)新汽車設(shè)計理念
在設(shè)計過程中提升汽車的整體性能,必須具備汽車機電一體化技術(shù)的創(chuàng)新理念。作為汽車設(shè)計過程中最為重要的一個技術(shù),改進汽車整體性能是機電一體化技術(shù)創(chuàng)新的核心。由于人們出行的生命財產(chǎn)安全與汽車內(nèi)部各零部件運行的好壞息息相關(guān),不斷追求汽車的高性能必須將汽車的設(shè)計技術(shù)和微電子精算技術(shù)相互融合。
3.提升汽車設(shè)計人員的機電一體化技術(shù)以及綜合素質(zhì)
對于機電一體化技術(shù)的熟練掌握,需要建立在規(guī)范機電一體化汽車設(shè)計人員的專業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上,要求技術(shù)人員服從專業(yè)考核制度,并參加定期的新技術(shù)培訓,不斷完善汽車設(shè)計的理論知識和專業(yè)知識,其是微電子技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)。設(shè)計人員必須不斷通過專業(yè)技術(shù)學習,提高技術(shù)水準,提升專業(yè)素質(zhì),熟練掌握汽車整體結(jié)構(gòu)和運行系統(tǒng)的專業(yè)規(guī)范,為提升汽車的運行質(zhì)量做出努力。在提高理論知識的同時,還要提升機電一體化人員的實踐操作能力,能夠完美操控汽車自動控制系統(tǒng)、精算系統(tǒng)、動力系統(tǒng),不斷提升汽車運行的整體水平。
綜上所述,機電一體化技術(shù)在汽車上的應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)過了很長時間的發(fā)展。目前已經(jīng)較為成熟,其中變速器自動控制技術(shù)、發(fā)動機控制技術(shù)、電子導航、電子報警技術(shù)的不斷發(fā)展,使汽車的安全性、舒適性、智能化等技術(shù)日趨成熟。
同時,機電一體化在汽車行業(yè)中的應(yīng)用還有著廣泛的發(fā)展空間,相信隨著科技的進步,機電一體化技術(shù)將在汽車行業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。
參考文獻
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