電子機械工程論文精選(九篇)

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第1篇：電子機械工程論文范文

英文名稱：Mechanical & Electrical Engineering Technology

主管單位：廣東省廣業電子機械產業集團有限公司

主辦單位：廣東省機械研究所;廣東省機械技術情報站;廣東省機械工程學會

出版周期：月刊

出版地址：廣東省廣州市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1009-9492

國內刊號：44-1522/TH

郵發代號：46-224

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1971

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期刊簡介

第2篇：電子機械工程論文范文

【論文摘要】：機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域，并指出其發展趨勢。

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：

（一）機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三）信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五）接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一）數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。

2、開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。

5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（CIMS）

CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（FMS）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三）微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五）網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六）綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

【參考文獻】：

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3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化,2006(6).

第3篇：電子機械工程論文范文

[關鍵詞]人工智能技術；空中交通管理；應用措施

中圖分類號：V453 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）15-0391-01

1 空中交通管理現狀分析

空中交通管理工作是利用現代更為先進的技術要素來實現對飛機飛行狀態的跟蹤、管理和控制，借助技術平臺反饋諸多數據和信息。這是保證飛機平穩、安全飛行的重要條件。空中交通管理的主要工作就是及時維護和管理空中交通安全運行過程中出現的問題，科學控制整個空中交通運行環境中的飛行秩序，以保證飛機飛行的安全性和暢通性。空中交通管理工作的開展需要專業的空中交通管理人員，其主要負責空中交通管理服務工作和緊急應對操作，掌控某段時間內空中交通流量值，并根據交通流量情況采取一系列的管理措施，旨在確保飛機的正常飛行。現如今，我國交通管理體系不完善，管理技術不夠成熟，交通管理評估體系不健全，這些都是當前亟待解決的重要問題。

目前，我國在空中交通管理上的規范充分借鑒了國外的相關內容，仍舊保持著國外的交通管理方式，借助國外的相關規范和條文，實現對國內空中交通的有效管理。相較于國內，國外在空中交通管理上的規范更為成熟，起步比較早，且發展速度比較快。比較國內外的交通管理體系，國外的更加具體、完善。在交通流量統計上，我國借鑒了美國的ETMS空中流量管理系統，還適度參考了來自歐洲的CFMU中央流量空中交通系統，將多種先進的技術相互結合，最終形成了先進的管理體系，為空中交通管理工作的實施提供了條件。

2 空中交通管理人工智能系統構成簡述

人工智能技術在空中交通管理中的應用有助于建立人工智能輔助系統，建立新的空中交通管理模式。“但不要忘記采用不同的技術和運作概念也會帶來不同的空中交通管理模式，特別在新技術層出不窮的今天，我們更不能忽略這個方面。”它能使空中交通流量管理高效、有序、安全，有效提升空中交通的空間與時間利用率，對空中飛行沖突進行有效的預測與解決。空中交通管理的核心是科學合理安排空中交通流量。飛行流量的智能化管理、飛行沖突的預測、飛行沖突的解決等方面是人工智能輔助系統研究的側重點。空中交通管理人工智能輔助系統由飛行流量管理模塊、沖突探測與解脫模塊、輔助決策模塊等三個附屬系統構成。這幾個模塊間的關系是在沖突探測與解脫模塊與飛行流量管理模塊之中滲透輔助決策模塊，最終形成智能飛行流量管理、智能沖突探測與解脫模塊系統，它們能夠為空中管制員提供有效的決策輔助信息，切實減輕空中管制員的工作負擔，提高空中飛行的安全性與管制效率。

3.人工智能系統在空中交通管理中的實現方式

在空中交通管理過程中，相關技術人員需要科學應用人工智能技術，保證可以提升空中交通管理工作質量。

3.1 人工智能系統飛行流量管理輔助決策的實現途徑

人工智能系統中的子系統模塊飛行流量管理模塊主要結合了空域資源的空閑概念和輔助決策以及A算法。人工智能系統飛行流量管理模塊主要在飛行流量管理管理數據庫的基礎上，對相關的數據進行存儲和讀取，并對空中交通流量進行預測，以預測飛行沖突。在建立A算法數學模型時，主要參考基本容量模型。A算法數學模型主要用來對空中航班您進行靜態和動態的排序，人工智能系統就是通過這種途徑實現飛行流量管理輔助決策的。

其中在建立飛行流量管理數據庫時，要給予充分的重視，因為保證飛行流量管理數據庫的建設客觀、準確是非常重要的。因為，飛行流量管理數據庫中的數據可以直接的影響到輔助決策的有效性，如果數據不準確，那么人工智能飛行流量管理模塊所做出的輔助決策也就沒有任何參考價值，因此，要保證飛行流量稻菘庵械氖據及時、準確和可靠。另外，ODBC是開放數據庫間的互相連接的基礎，也是進行連接的標準，還可以提供標準接口給SQL語言的存取；然后再對數據庫的信息進行仔細的分析，通過飛行動力學計算出飛機降落的具體地點和時間，以便合理的對航班進行安排；在預測飛行流量沖突時，主要是通過比較流量和相應的容量，將相關的沖突的飛機架次、沖突時間和沖突地點列出來。

3.2 人工智能系統飛行沖突探測與解脫輔助決策的實現途徑

人工智能系統中的飛行沖突探測與解脫輔助決策系統模塊主要的工作就是將高效的避免飛機碰撞的方案提供給空中交通管制員，管制員作為一名工作人員，在工作中必定會產生一定的誤操作，這也是不可避免的，然而，飛行沖突探測與解脫輔助決策系統可以對管制員決策中存在的不足進行彌補，并分析飛行沖突的情況，以找出有效的解脫方案。

飛行沖突探測與解脫輔助決策系統模塊在進行推理時，為了完成其推理過程，需要遵循一定的規則：避免碰撞方案確定規則、航空器優先級別評定規則、建立避撞路線規則等。

4 空中交通流量管理措施

4.1 對空中流量進行實時控制管理

在行業中，實時流量控制是極為有效的流量管理措施，但是這種手段的技術性不夠，在實施中缺乏合理性，也不夠靈活。雖然空中管理系統流量控制工作，但是很多時候并不是空中管理因素導致的。實時的流量控制是航空以及機場等各方面保障能力受到限制，空中管理單位及時響應進行的，比如遇到惡劣天氣或者突況。各單位之間對信息的掌握是不對稱的，并且不能及時傳遞信息，因此空中管理系統通常是被誤解的。不僅需要對先進的流量管理軟件進行開發研究，使流量控制更加科學合理，還能夠使信息傳輸和流通的渠道得以拓寬，使關鍵性的信息能夠得到很好的傳遞，而且各單位之間也能有足夠的時間應對空中的不利影響。

4.2 擴大空域自由

如果空域有很大的自由度，飛行流量的疏散程度就會增大，能夠很好的解決空中交通擁擠的問題。如果航空器飛行的空域范圍比較小，空中交通流量集中的程度就會增大。當前科學技術不斷發展，作為空中交通管理部門，需要對飛行模式進行改變。在實際工作中，如果航空器不需要地面導航制定的航線飛行，地面管制單位有比較先進的雷達系統進行控制，空中交通飛行的安全性和運行效率就會得到提升，能夠高效的利用空域，增加飛行的流量。

4.3 優化空中交通流量管理方式

當前我國空中交通流量管理水平還比較低，現有的管理方式無法滿足空中交通流量的需要，主要是由于管制手段、方式等有效性不強，不同領域間的溝通不足，使區域管理方式也存在比較大的差異，管理效率不能得到全面提升。我國東南沿海比較發達的地區使用雷達進行管制，但是中西部經濟欠發達地區，還使用程序管制方法。雷達管制的飛行間隔時間會減少，能夠使空域容量增加，空中流量更加順暢。

結語

在控制交通管理過程中，相關技術人員需要科學應用人工智能技術，并對其進行全面的分析與處理，創新人工智能技術的應用方案，并針對人工智能技術等全面開展相關活動。

參考文獻：

[1] 湯錦輝，王沖，程曉航，董志強，邵欣.基于多智能體的空中交通管理智能技術[J].指揮信息系統與技術，2016，06：17-23.

[2] 陳志敏.淺析我國民航空中交通管理問題[J].科技與創新，2016，07：43.

[3] 何彥楓.航空氣象技術在空中交通管理中的應用分析[J].科技創新導報，2016，03：6-7.