时间：2023-08-11 09:13:40
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关键词:中国制造2025；机电一体化；现状；展望；863计划
1当前机电一体化产品概念设计国内外研究现状
1.1国内研究现状
我国机电一体化的研究主要伴随着“863项目计划”而开展，我国的智能机器人等项目也在该计划的支持下取得突飞猛进的发展，目前我国的工业化整体处于“工业3.0”左右的阶段。（1）数控技术方面：截止2016年，我国数控技术经历58年，目前国产数控机床可供品种达2000左右多种，船舶制造、航空航天等行业的发展拉动高端数控机床的发展，进而推动机电一体化进程。（2）工业机器人方面:目前，国内机器人销量以百分之四十五以上速度增长，并且我国计划有系统地攻关，在原有的良好基础上更上一层，后期能立于世界先进行列之中。（3）激光术方面：近年来，激光技术发展很快，我国自1985年以来，更以每年25%以上速度增长，最近又扩大了紧凑型的高功率激光器的应用的范围，例如，用于激光制造、汽车发动机的发展或用于空间探索的推进器系统改造。（4）互联网应用方面：推行互联网思维下的智能制造，苏州纽威阀门有限公司和三一集团有限公司分别运用CAX系统和SPC工具进行智能制造，提高了效率，建立了一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。通过这几方面可以看出机电一体化产品概念设计有着很大发展，但是离德国、美国等欧美国家还有一定的差距。
1.2国外研究现状
机电一体化的相关研究在国外最早在上个世纪60年代开始，在九十年代后期机电一体化进入深入发展阶段，并出现了“机电液”和“机电光”等一些新的分支，现阶段以德国和美国为代表的发达国家工业化发展已经达到了“工业4.0”，并在国际上处于领先地位。
2未来建立机电一体化的产品概念设计理论与方法的意义
未来建立机电一体化产品概念设计理论与方法意义深远，在新的技术不断冲击下，机电一体化会不断提高，能提高我国的机械工业化水平，也是社会生产力的必然要求，能在追求特定价值功能的基础上，实现系统的最优化，能很好地代表当今机械工业主要趋势。
3未来机电一体化的发展展望
未来，随着微电子技术和机械电子技术的迅猛发展，机电一体化必将注入更多新的内容，各个学科将继续相互交叉、相互支持和互相发展，并且机电一体将朝着更加智能化、微型化、系统化和环保化方向发展，总理在政府工作报告中指出，实施“中国制造2025”计划，坚持创新驱动，智能转型，强化基础，绿色发展，加快从制造大国转向制造强国，并且我国今年推出了“工业互联网”和“互联网+”概念，并且在一些高等院校举办“互联网+”创新比赛，并取得不错的效果，让机电一体概念设计理论与方法化不断升级，加强了工业化与信息化的紧密结合，下一阶段我们将运用信息—物理融合系统（CPS）,实现大型大型工程系统实时感知、动态控制和信息服务，更好利用机电一体化解决实际问题，不断促进中国工业化发展。
4结语
在“中国制造2025”计划的推动下，机电一体化的研究和相关领域必将出现突飞猛进的发展，当然，与机电一体化相结合的技术（机电液和机电光）很多，相信未来在机电一体化的促使下中国工业将迈向“工业4.0”。
作者:于志业 单位:太原科技大学
参考文献：
[1]孙彦广。工业智能控制技术与应用[M].北京:科学出版社，2007.
[2]李建勇。机电一体化技术[M].北京:科学出版社，2004.
【关键词】渗透压仪;机电一体化;冰点测量;医药卫生
Abstract：Osmotic pressure meter is widely used in medicine，health. At present，the most commonly used osmotic pressure meter have disadvantages of complex structure，high cost，low precision and efficiency. To solve these problems，we propose a novel osmotic pressure test instrument in the paper，which is designed by mechanotronics theory. Meanwhile，the principle，the realization scheme and functional characteristics of the system are introduced in the paper. The instrument has the advantages of small size，high accuracy，fast detection speed etc.. In addition，the apparatus is designed with a data transmission interface，convenient data analysis and comprehensive utilization.
Key words：Osmotic pressure meter;Mechanotronics;Freezing point test;Medicine
引言
渗透压仪在医药、卫生领域应用十分广泛。在制作注射针剂、滴眼液等药物时，必须考虑药剂的渗透压，渗透压过高或过低都会导致人体细胞或细胞壁破裂等严重后果。为了更好的指导医生临床用药，必须在药物标签上注明溶液的渗透压相关参数[1-2]。因此研制开发渗透压测试仪器在药物研发、生产及临床用药等方面具有重大意义。
目前，常用的渗透压测定方法有：冰点下降法、沸点升高法、半透膜法等[3]，本文提出的新型渗透压测量仪采用冰点下降法设计，融合了机电一体化系统设计理论。该仪器克服了传统检测方法的不足，具有体积小、精度高、重复性好、操作简便等优点。
1.渗透压仪工作原理及技术方案
1.1 工作原理
本文提出的渗透压仪基于拉乌尔冰点理论设计。所谓拉乌尔冰点理论就是任何溶液如果其单位体积所溶解的颗粒总数相同，则引起溶液冰点下降的值也相同。根据该理论，我们知道，水溶液的渗透压摩尔浓度与其对应的冰点值有一一对应关系;其渗透压摩尔浓度与冰点温度下降值为线性关系，其关系为;其中表示水溶液的渗透压摩尔浓度;表示水溶液的冰点温度值相对于水的冰点温度值的下降值。可见，通过测量被测水溶液的冰点温度下降值可以算出对应水溶液的渗透压摩尔浓度。
对于任意水溶液，其结冰过程可以用图1所示的结冰曲线来描述。图中AB段为降温阶段;BC段为过冷阶段;CD段为溶液受到扰动后，开始结晶放热，溶液温度回升阶段;DE段为温度稳定阶段，该段温度即为所测溶液的冰点温度。因此，测得这段平稳曲线的温度值，最终就能评价所测溶液的渗透压值。
图1 水溶液结冰曲线图
1.2 技术方案
基于拉乌尔冰点理论的渗透压测量仪总体上可以分为机械结构和控制电路两部分，仪器整体是一个典型的机电一体化装置，整个系统的设计遵循机电一体化系统设计原则。其中，机械结构部分包括一套探针搅拌机构、两套制冷机构、和两套传动及定位机构。控制电路部分包括供电电路、单片机电路、通信电路、传动控制电路、制冷控制电路、高精度温度检测电路、按键及显示电路等，控制电路结构如图2所示。仪器采用AC220V供电，通过内部的供电电路，转换成+5V、±15V，+12V等控制电源供仪器使用;单片机选用STC12C5A芯片，实现键盘读入、LCD显示、高精度温度测量、制冷和传动控制等功能。STC12C5A60S2是一款高效微控制器，内部集成了10位ADC模块，转换速度可达250K/S，具有技术成熟可靠、灵活方便、价格低廉等优点，其软硬件资源可以满足设计要求[4];溶液冰点温度测量采用美国SENSOR公司的负温度系数热敏电阻SP60A实现。该型号的热敏电阻采用玻璃封装形式，能够实现液体温度的高精度测量，误差为±5%;半导体制冷元件采用单级温差电制冷组件TEC1-12706设计，该组件采用+12V供电，配合NTC温度传感器实现对样品和探针的制冷控制;此外，仪器还设计有按键、液晶显示、EEPROM存储等电路，用于完成标定和测量参数显示等功能。
图2 渗透压仪控制电路结构图
图3 机械系统结构示意图
2.仪器机械结构设计
本仪器的机械结构主要包括三部分，下面将分别介绍。
1）探针搅拌机构。由直流电动机、曲柄滑块机构和探针组成，该机构利用电机转动，带动探针做上下直线运动，从而实现对溶液的搅动并触发其立刻结晶。
2）制冷机构。本仪器有两套制冷机构，分别负责对被测溶液和探针的制冷控制。每套制冷机构包括制冷半导体、制冷铜块、温度传感器和绝热填充材料等。
3）传动和定位机构。本仪器有两套传动和定位机构，分别负责对制冷机构的平移控制和探针搅拌机构的升降控制。每套传动和定位机构由直流电动机、齿形带传动机构、光耦开关等组成（见图3）。
3.仪器硬件电路设计
3.1 冰点温度检测电路
仪器中，溶液冰点温度的检测采用NTC温度传感器SP60A来完成。检测电路如图4所示。NTC插入样品，与被测溶液充分接触，当溶液温度发生变化时，NTC的阻值也随之变化，利用图4所示的电路可以测得阻值的变化，从而测得溶液温度。根据结冰曲线，可以分析出溶液的冰点温度。电路分析：IC6A，R97，R98组成一个200mA恒流源电路;利用恒流源将NTC的阻值转换为电压信号;再利用IC7采集并将信号送给单片机;最后单片机再根据温度曲线计算冰点温度。
3.2 传动控制电路
传动控制电路是本设计的重要组成部分，是整个电路系统的一个有机整体。仪器中有两套传动机构，分别由两个12V供电的直流电机控制，实现制冷机构的平移控制和探针机构的升降控制。电机控制由LMD18200完成[5]。LMD18200是美国国家半导体公司推出的专用于直流电机驱动的H桥组件。其连续输出电流达3A，工作电压高达55V，且具有过热和短路保护功能，能够方便的实现对直流电动机的可靠控制。电机控制电路原理如图5所示，LMD18200所接收的转向信号由单片机的P1.1输出，而PWM信号由P1.2模拟输出，实现直流电动机的转速和转向控制，进而实现对传动系统的控制。
图5 电机控制电路原理
3.3 制冷控制电路
渗透压仪在工作过程中，（下转第121页）（上接第119页）探针和被测溶液需要通过半导体制冷来使其达到规定的温度范围。本仪器中半导体制冷元件采用单级温差电制冷组件TEC1-12706设计，该组件采用+12V供电，配合NTC温度传感器实现对样品和探针的制冷控制。电路图如图6所示。当P2.1为低电平时，Q1导通，制冷半导体得电，开始制冷;当温度达到规定值时，P2.1变为高电平，Q1截止，制冷半导体失电，停止制冷。
图6 制冷控制电路原理图
3.4 RS485总线接口电路
本文设计的总线接口电路采用RS485通信方式，接口电路原理如图7所示。利用RS485总线接口，实现渗透压仪的数据传输与分析。
图7 RS485接口电路原理图
4.实验与分析
针对设计的渗透压测量仪，进行了测试实验，实验对象是质量分数为0.9%的NaCl标准溶液。三次测量据如表1所示。实验结果表明，三次测量结果的相对偏差小于1%，测量平均值的相对误差小于1%，本仪器的测量精度和重复性较高，能够满足设计要求。
表1 渗透压仪精度及重复性实验数据表
电压值（V） 冰点温度
（℃） 渗透压摩尔浓度
（mOSmol/kgH2O） 误差
第一次测量 1.837 -0.535 287.9 -0.2%
第二次测量 1.839 -0.538 289.5 0.3%
第三次测量 1.835 -0.532 286.3 -0.7%
平均值 1.837 -0.535 287.9 -0.2%
标准值 288.5
5.结束语
本文提出的新型渗透压测量仪采用冰点下降法设计，融合了机电一体化系统设计理论。该仪器克服了传统检测方法的不足，具有体积小、精度高、重复性好、操作简便等优点。在医药、生物和食品卫生等领域具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]董来鑫，李艳宁.基于MSC1210的冰点温度测量系统[J].电子测量技术，2008，8：151-153.
[2]戴稼禾，忻伟钧.冰点渗透压计及其在医学临床上的应用[J].中国医疗器械杂志，1997（3）：65-66.
[3]叶宏宇，沈满，刘锁.渗透压测量方法简析[J].药物分析杂志，2001（21）：94-95.
[4]陈桂友.增强型8051单片机实用开发技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010.
[5]赵景.基于ARM的溶液冰点仪研制.硕士学位论文，天津大学，2007.
一、机电一体化技术发展历程及其趋势
自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.
(一)"机电一体化"的发展历程
1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;
2.微电子技术为"机电一体化''''''''带来勃勃生机;
3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;
4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势
1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.
2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。
5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
三、典型的机电一体化产品
机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务
机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。
前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。
(一)北京“机电一体化”工作面临的形势
1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度
(1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。
(2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。
(3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。
(4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。
(5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。
(6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。
2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。
1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。
3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。
另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。
(二)北京“机电一体化”工作的任务
北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。
1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点
(1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶
国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%。
(2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平
对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。
(3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度
风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。
(4)优先应用CAD／CAM技术，工业设计水平提高要有新目标
北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统CAD的应用率为17%，CAD的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%。
2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标
(1)总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。
(2)单项目标：
·机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%。
·汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%。
·PLC的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。
·“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。
·模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。
·其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量……
总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元；“电力电子”的销售额可超过20亿元；PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。
五、北京发展“机电一体化”的对策
(一)加强统筹安排，协调发展计划
目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!
(二)强化行业管理，发挥“协会”作用
目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。
“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……
(三)优化发展环境、增大支持力度
优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。
增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。
在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。
(四)突出发展重点，兼顾“两个层次”
机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。
我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是：
抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造；
抓紧推广应用经济型数控系统，改造机床设备；开发生产低、中档数控系统；
（一）教学实施过程
在实施模块一电路中的基本概念的过程中，需要使用板书和多媒体对相关知识进行详细的讲解和介绍，在此之后，给学生大量时间，让他们独立地对电流表、电压表、稳压电源、绝缘电阻表等仪表进行实践操作，从而加深对理论知识的理解。在这期间，通过万用表的使用和操作能够掌握万用表的调零方法、注意事项。此外，通过实践操作还可以掌握电流、电压、电阻的测量和读数方法。模块二直流电路分析方面，对于电阻、电容、电感等电子器件进行了详细的讲解，这些元器件是直流电路和交流电路的重要组成部分，通过它们进行实际操作并搭建直流电路是非常有实用价值的。此外，这个模块还有重要的直流电路的定律———基尔霍夫定律，掌握它对于分析直流电路工作原理有着指导的作用。模块三是单相正弦和三相交流电路，通过学习需要学生掌握交流电路、RLC串联电路、三相交流电和三相负载的星形角形连接。在荧光灯电路和照明电路的安装实验中，学生们不仅学习到了交流电路分析的理论知识，同时还掌握到了实际电路安装过程中的实际操作。
（二）实施过程中遇到的问题和解决方法
课程学时分配问题：以前的教学安排大多是每次2学时，这样老师在完成讲授理论知识后，学生没有充足的时间将课堂上所讲的理论知识进行吸收，更不可能将理论知识应用到实践上，再者上下次课时前面讲的理论内容忘记很多，基于此，将学时进行调整，理实一体化课程变为4学时，这样做的好处是当学生听完老师讲授的理论知识，还没有忘记的时候，让学生通过实践操作来强化对理论知识的消化，这样一方面有助于对知识的理解，另一方面提高学生的实践操作能力。实施地点问题：传统教学模式的授课地点通常是教室，以理论知识学习为主，不具备实践操作的条件。理实一体化教学的实施地点则为实训室或实验室，这样不仅具备理论知识教学的条件，还可以利用实训设备和仪器进行实践操作，这样的话，老师可以一边教授理论知识，一边进行现场演示实践，教学的效果更佳。教学模式转变问题：传统教学模式中，老师在教学中占据主导地位，学生通常作为配合老师的地位，这种情况下使得学生学习的积极性不太高，学习主动性没有被完全地调动。而理实一体化教学模式让学生成为教学中的主体，老师的职责更多的是要指导学生，这样就能极大地调动学生的积极性和学习的主动性。
二、理实一体化教学模式的益处
1.有助于学生更加深刻地认识和理解理论知识
在实施过程中，对于电阻、电容、电感、常用电路和仪器仪表的认识可以通过实训室来获得，而不再是传统教学中靠老师的讲解和学生的想象或借助多媒体手段获得。这样，原来想象中的知识内容变成了现实中鲜活的东西，使得学生更加深刻地学习到了这些知识。
2.有助于提高学生的实践操作能力
在教学过程中提供了实训室或实验室的操作平台，让学生们能够充分发挥主观能动性，进行动手实践操作，不再像传统教学模式中的死记硬背，这样使得学生们在学习理论知识中增加了实践的机会，在实践过程中又更加深刻地理解了理论知识的指导性。3.有助于提高学生的学习兴趣：在实施过程中，学生不再是配合老师教学的配角，而占主导地位，这样势必将激发学生的学习兴趣，学生将更加积极踊跃地投入到教学过程中，和老师一起高效地完成理论知识和实践操作的教学工作。
三、结束语
关键词: 《电工基础》 理实一体化教学 实践 工学结合
当前许多职校教师还是只注重学生对基础理论、基本概念的理解和记忆,往往用统一的尺度、单一的方法来考核评价学生,存在着理论与实践严重脱离的现象;也有的虽然实行了理实一体化教学,但由于学生不了解专业理论对交际操作的指导意义,出现了重操作轻理论的现象,若不加以改进,很难达到一体化教学的真正目的。
以上种种迹象表明教师必须转变教学理念,改革专业课教学模式,否则就无法完成现代职业教育的目标,更谈不上培养高素质的技术工人。目前,工学结合与理实一体化教学模式已受到越来越多职业学校老师的认可。我校全体电工学科的教师一起探索,不断研究,确立了适合我校学生实际的一体化教学模式。这既体现了素质教育的要求,又促进了我校电工电子专业的课程改革,对于改变教学现状,提高学生的学习兴趣,改进学生的学习效果,培养学生的综合能力,提高学生的综合素质起到了一定的帮助作用。下面我举例说明在《电工基础》这门课的教学中我们是如何实现理实一体化的。
一、实践能使抽象的概念具体化,增强学生的记忆
在教学中学生常常碰到的问题是概念抽象、定义难记、结论难懂。在讲解这些知识时,教师不可能用实验得出所有的概念、定义等。加上学校教学设备的限制,以及学生物理基础不牢固,一些学生对学过的概念、定义模糊不清,似懂非懂。
在讲授“电流”这一节内容,介绍导体内电流产生的条件时,学生对“电位”很难理解接受。但如果讲“水位”每位学生都会明白,我们就以“水位”作比喻来解释:家中养鱼的玻璃缸的水混浊了,缸底有不少废物,现在需要清理换水。那么我们得用一根胶管一头插在鱼缸里,另一头插在比鱼缸低的盆子上,这时只要给胶管一定的吸力,鱼缸里的水(上水位)便会向盆子处(下水位)流,“水往低处流”。但如果我们把盛废水的盆子放到与鱼缸同一水平位置上的话,鱼缸里的水是无法流到盆子处的。上水位与下水位的差值就是水位差,有水位差的两水位之间才有水流动。此时便自然引出电位差的概念:在电路上两电位之间的差值便是电位差,有电位差的两点之间就有电流产生。从而得出结论:导体内产生电流的条件是导体两端必须有电位差。在学习电容器和电容时,我们用水桶比喻电容器,学生很自然就明白了电容器的作用:储存电荷。水桶的容量由水桶决定,学生很自然也就明白了电容的物理意义。
这些直观、具体的比喻使抽象的概念具体化,使学生能够看得见、摸得着,加强了学生对教学内容的理解,客观上还起到帮助学生记忆的作用。在教学过程中,我们以完成一个个具体任务为线索,把教学内容隐含在每个任务当中,当然,每个任务的确定都是以学生现有知识状况、教学内容的要求而定。教师布置具体任务,学生在自己思考的基础上,同学之间互相帮助完成任务。教师的职责是指导解决一些学生的新问题,学生在完成学习任务的同时,加深了对新知识的理解和记忆,也养成了创新意识和自主学习的习惯。
二、实践使理性的知识变得直观化,便于学生接受
在学习电动机的结构这一节内容时,以前我们对着课本上的插图,让学生记住相关的内容,学生掌握得也非常快,但过后检查发现学生忘记的很多。现在,我们向学校申请购买了几台交流电动机,上课时一律在实习室。我们一边讲解结构,一边一步一步地拆卸,这样就使理性的内容变得非常直观,学生学习的积极性一下子提高了。然后让学生自己动手亲自拆卸组装,学生既掌握了知识,又锻炼了实际操作能力。如今这种教学模式深受学生的喜爱。
三、工学结合拓展了学生视野,锻炼了学生技能,进一步体现了理实一体化
职业学校的培养目标就是具有一定操作能力的技术工人,理论知识要为实践操作服务。为了更好地做到这一点,我校积极和相关企业联系,学生定期到企业顶岗实习,使在学校里学到的理论知识更进一步和实际联系起来,从而既巩固了理论知识,又锻炼了操作技能,也为学生的就业打好了一定的基础。我们先后带领学生到章丘供电公司,章丘海尔电机厂、鼓风机厂等多家企业进行了实习,每个学生都有很大的收获。实行工学结合的培养模式,是经济社会发展对职业教育提出的客观要求,也是技能型人才培养的内在需要。工学结合在各个方面都取得了显著的实效。
1.学生在校内通过专业理论学习和基本技能训练后,具备了一定的专业理论和专业技能,之后到校内生产车间或校外实习基地直接参加企业生产,不但操作技能迅速提升,而且增强了质量意识、工时观念和效益观念,从而提高了适应企业生产的综合能力。
(一)提高了安全保障
近年来，党和国家一再重申不要带血的煤炭，强力推进本质安全型矿山建设，通过先进的技术手段和智能化设备，达到发生故障时预知预报的目的，减少不必要的伤害，降低发生事故的概率，保证了员工的安全。
(二)增加经济效益和职工的收益
机电一体化设备虽然初期投资大，但是它的应用使设备故障大大降低，处理故障时间大大缩短，分析解决问题的程序大大简化，制定应急措施的能力大大加强。这样煤炭产量较之过去大大增加，企业的经济效益明显提升，同样使员工的劳动收入有所提高，改善了员工的生活质量。
二、基于机电一体化的煤矿设备管理
(一)煤矿的机电一体化模式
在煤矿生产中，应用机电一体化思想，可以将煤矿生产、安全建设以及管理进行有机结合，从而使得管理人员可以实现对于生产、安全等信息的实时采集，及时准确地掌握信息发展变化的趋势，为全面建设数字化煤矿和信息化煤矿奠定坚实的基础。在机电一体化的影响下，煤矿企业应该及时抓住机遇，加大机械化建设的力度，结合计算机技术、网络技术、现代通信技术等，推动煤矿生产的自动化和智能化，实现高产、优质、高效、安全的机电一体化煤矿生产目标。
(二)管理措施
1．做好设备选型
在对煤矿机械设备进行选择时，需要结合煤矿生产的实际需求，从质量、规格、性能、价格等方面进行综合考虑。一方面，要在保证设备质量的前提下，对其性价比进行对比分析，选择生产厂商信誉良好，同时成本相对低廉的机械设备;另一方面，可以从技术性能进行考虑，引进国外先进的机械设备，通过不断的探索和实践，对设备进行合理搭配。这样，不仅能够提高煤矿生产的效率和质量，还可以不断更新煤矿行业陈旧的作业方式，提升煤矿生产过程的安全性和可靠性，提升煤炭产品的质量，更可以带动国内煤矿机械制造行业的发展，加快煤矿机械设备的国产化进程。通过对煤矿设备的合理选型，可以充分满足实际作业环境的需求，在保证煤矿生产正常进行的同时，降低因设备故障引发的安全事故，促进机械设备质量和技术的不断发展，提升煤矿生产的安全性。
2．改进设备性能
煤矿设备的安全性能对于设备管理而言是十分重要的。纵观煤矿生产中的安全事故，很大一部分原因都是由于机械设备缺乏安全性。因此，在保证设备质量和性能的前提下，应该采取相应的措施，改进设备的安全生产性能，尤其对于容易出现设备伤人的部位，更要重点关注，设置相应的安全防护措施。同时，要根据煤矿生产的实际需求，加快对于新型机械设备的研究和开发，不断提升设备的安全性能。而对于煤矿设备的生产厂商而言，同样应该加大设备革新力度，使得设备的性能在煤矿生产中可以得到最大程度的发挥，在保证生产质量的基础上，创造出最大的经济效益。
3．强化安全管理
在机电一体化技术不断发展的带动下，煤矿设备的管理工作在煤矿生产中占据着日益重要的地位，对于机电设备的管理质量直接影响着煤矿生产的质量和水平。因此，为了提高煤矿生产的管理水平，需要从几个方面，制定相应的强化管理措施:其一，人员管理。人员管理是针对煤矿全体人员而言的，在管理中，要实施从上而下，从管理层到基层员工的全员管理，落实生产责任制度，将责任落实到每一个部门，每一个岗位，每一个员工，利用绩效工资等方式，将员工的个人利益与生产责任相互连接，激发员工的工作热情。同时，要加强对于员工的教育和培训，全面提升员工的综合素质。其二，设备管理。要安排专业人员，定期对煤矿设备进行检查和维护，确保每一台设备都处于良好的工作状态或者待机状态，制定健全完善的管理制度，严把设备质量关，避免因设备质量问题引发安全事故。在设备维护中，如果发现设备存在故障或问题，需要进行维修或者更换，要提前制定相应的计划，由专业人员进行维修，确保设备的安全性。其三，系统管理。要结合煤矿生产的特点，构建合理完善的设备管理运行系统，通过系统化的管理和控制，确保设备始终处于良好的运行状态，创造出最大的效益。
三、结语
【关键词】机电一体化 理论 模拟 实战 教学模式
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2014）12C-0052-03
随着社会的不断发展，对具备实践能力和创新能力的高素质、高技能人才的需求量越来越大。各高职院校不断尝试打破原有过于偏重理论的传统教学模式，探索如何更好地培养学生的实践能力与创新能力，满足社会对高技能专业人才的需求。机电一体化专业是理工科类最为典型的专业，本文对现有的机电一体化专业教学模式进行分析，结合现今企业对该专业的人才需求，探索培养学生实践能力与创新能力的教学模式并运用到机电一体化专业教学中来。
一、机电一体化专业教学模式存在的问题
通过对毕业生就业企业进行回访以及邀请企业专家到校开展专业分析会等方式，掌握企业对机电一体化技能人才的各种技能需求，然后在此基础上对原有人才培养方案进行梳理。目前，高职院校机电一体化专业教学安排和课程设置没有紧跟职业与就业岗位要求而进行及时修改，造成课程设置、教学内容与岗位要求、职业资格认证、技能竞赛相脱节。具体表现在以下几个方面。
（一）理论教学与实践教学脱节
理论教学与实践教学由不同的教师授课，在实际教学中，理论教师偏重于理论推导与抽象原理，同时受限普遍动手能力差等问题，不能很好的结合实际进行理论教学;与此同时，实训教师只注重学生的操作，关注于学生技能的提升，忽视了学生对原理的进一步理解，从而影响学生向更高层次提升。采用这种形式的教学方法会造成学生学习困难，学习兴趣不高，创新能力不强等，不能满足企业对人才的质量需求。
（二）学生缺乏实践能力
在教学的过程中，不少高校通过“理论――实践”的模式来传授知识技能，但是学生在学习完理论知识之后仍然是对实际操作以及应用无从下手，一定程度地存在着教学与企业实际需求脱离的现象。
（三）学生缺乏创新能力
在传统的高职教学模式中，课程分为公共基础课、专业基础课、专业核心课三个阶段，学生通过课程的学习掌握技能，但大多数院校把这一过程和创新过程等同起来，贬低教师教学的引导作用，造成学生的实践能力不强，学习过程中难以发现问题、解决问题，从而导致自主学习能力的下降。
（四）教学模式大众化
高等职业教育发展到现在，大家都意识到教学模式改革的重要性，提出了很多新型教学模式。教学模式向多样化拓展，但忽视“适合”专业这一重要问题。在实施过程中，没有很好结合区域经济以及自身拥有的条件，盲目实施各种新概念新方法，忽视“适合”的重要性，极大制约我国高等教育的可持续发展。
二、高职院校机电一体化专业“理论+模拟+实战”教学模式的实施
“理论+模拟+实战”教学模式依照学生职业能力培养的要求，遵循认知规律，坚持“以学生为中心”，以工作过程为导向组织教学，延续了以往实践教学模式的优势，通过课程学习和课外影响来培养学生的实践能力与创新能力，提高学生综合能力。
（一） 强化“理论+模拟+实战”教学理念
高等职业教学应该根据不同的专业、不同的地域特色开发适合自己的教学模式，不能“随大流”。强化“理论+模拟+实战”教学理念，坚持以学生为中心， 将理论融入模拟教学环节中，通过模拟提升技能和理论水平，通过实战与实际工作接轨，在整个教学体系中，强化“教学―思考―实践一归纳一推理一实战”的基本程序。
（二）设定“理论+模拟+实战”教学方法
改变传统的课堂讲授示范教学模式，推行行动导向教学，把学生作为学习的主体，教师发挥主导和协调作用。实施项目教学，以实训的方式训练学生的动手能力;教师在授课过程中边讲边以实际案例做演示，学生的学习过程为不断的模拟与印证，采用任务驱动、案例教学、引导文教学等多种教学方法，将任务执行与教学内容有机地结合;强调实践能力的同时，有效引导学生的创新意识，并增强团队协作能力。
以机电一体化核心课程自动生产线运行维护为例，在初始阶段采取理论融入模拟的方式，让学生在实验台上学习相关核心技术，提升各种基本技能，并在模拟实战阶段将课程的部分课时用于在校外实训基地的真实生产线岗位上工作，由企业一线技术人员对学生进行培训指导和任务安排，在实际工作中印证上一阶段的学习内容，并在实战环节中提升实际能力，从而进一步提升学生的职业能力和自主解决问题的能力，提升学生的职业素养。
（三）构建“理论+模拟+实战”教学模块
以“理论+模拟+实战”教学理念为指导，构建适合机电一体化专业的教学模块，确保基础课程为专业教学所用，专业教学为工作所用。
1.专业课程体系的确定
通过校企合作平台，对机电一体化专业人员的活动工作进行分析，得出其职业能力要求和职业发展的需要，结合职业资格证书考试、行业许可证考试、行业服务标准等内容，进行归纳和教学转换，设计开发机电一体化技术专业课程体系，如图1所示。
2.课程体系结构的确定
按照机电一体化技术专业的职业能力确定课程体系，其职业能力包括：机械结构应用分析、电气控制应用分析、电气控制相关设备操作与机电一体化技术的综合运用。通过专业课程研讨会、企业专家调查、毕业生调查等形式深入分析课程的内容、结构、顺序等相互关系，为课程体系的构建提供有力依据，具体课程体系的结构、关系排序等关系如图2所示。
图2 课程体系结构
（四）完善“理论+模拟+实战”教学模式的保障机制
1.建设“双师型”教师队伍
教师是教学活动的主体，是引导学生的关键要素。“理论+模拟+实战”教学模式下的任课教师应该具备一线工作经历，拥有较高的专业理论知识和技能，并具有一定的教学能力，具备真正的“双师型”教师素质，实现“教学水平”和“技术能力”相融合。一方面，专业专职教师通过送出培训、挂职锻炼、校本培训、教研活动等方式，更新职业教育观念、提高专业知识水平、改进教学方法，提高团队整体的教育教学能力。另一方面，企业兼职教师主要通过教师岗位培训、教研活动等方式，学习教学方法和技巧，了解学生学习心理，使其能正确引导学生如何在实践中学习，如何在不同的岗位学习到不同的知识和技能。
2.依托项目研究促进教学模式改革
国家和各省（区）包括一些高校自身每年均有定量的教改项目，专门用于教学改革的探索。机电一体化专业可以结合区域优势或专业特色，申报相关教改项目，通过项目带动与推进专业的发展，既能将前沿的理论与方法带到专业教学中，又能在专业教学中验证与完善 。
3.加强高质量的实训基地建设
不断加大与企业合作的范围和深度，使校企合作达到一个新的高度，充分利用社会资源。一是把企业搬进校园，与知名企业建立技术应用中心，紧追专业前沿技术。二是加大校内实训基地资金投入，校内实习基地的建设按照“加强基础，突出重点，强化特色，提高层次”的思路，建设符合高职院校创新人才培养模式要求，体制规范、管理科学、设施装备较先进的高素质应用人才培养基地和科学技术研究开发基地。三是提高校外实习基地的数量和质量，确保学生通过顶岗实习熟练掌握工作流程与要求，实现学校与企业无缝对接。
“理论+模拟+实战”教学模式的提出与实施，给专业课程的教学实施提供了教学思路，提高了学生学习的积极性，学生技能得到了明显的提升，同时更加贴合企业对技能的需求，自实施以来，取得师生以及就业企业的一致好评。
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【参考文献】
[1]弋佳.探讨“校企合作-工学结合”高职教育模式存在问题及解决办法[J].科教文汇，2013（34）
[2]汪啸.浅析职校机电一体化教学现状与策略[J].考试周刊，2013（105）
[3]厉莎.国外典型高职教育模式的比较探讨[J].科教导刊，2012（15）
[4]邓和平，廖彦久.关于高职教育模式的探索[J].职教论坛，2010（35）
【基金项目】2010年新世纪广西高等教育教改工程项目（2010JGB162）
关键词：机电一体化；系统功能原理；相关研究
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0269-02
如今，机电一体化系统已逐渐进入现代化的工业生产当中，在多个行业领域当中都有应用，该套系统具有多种现代化的数据控制及分析技术，其中计算机控制技术、微电子接口配置技术和动力传感测控技术是机电一体化系统内最为显著的三大技术，这套系统可以根据使用者的需求来及时调节所需的数据，因此，机电一体化系统在现代化的生产过程中将起到积极的效果，为生产厂家带来巨大的经济效益。
1 机电一体化系统的主要组成部分
1.1 机械配置部分
机械配置是机电一体化结构当中充当着核心的角色，可以说是构成机电一体化系统的框架部分，其中机械设备的核心处理器、设备外部框架结构和机械设备连接线都属于机械主体的重要组成部分，机电一体化当中的机械主体配置主要能够联系到机械设备的外部框架，再设计设备轮廓时采用多种配置的设计参数，将各个组成部分有效的结合在一起，此外，在进行外部轮廓设计时，可以利用CAD软件将设计的大致轮廓展现到液晶显示器上。
1.2 动力控制部分
机电一体化系统中的动力控制，往往充当着提供能源的角色，这环节的组成部分整合了传感控制技术，在实际运转的过程当中，设备会出现欠压和功率不足的现象，若出现这种情况，那么设备中的机电一体化系统就会将这些数据通过有线传输，并让其经过线路传输环节、核心处理环节、最后在核心控制的指令之下，从而来调整动力控制中的供应力量。
1.3 传感控制部分
传感控制主要承担了设备数据传输的能力，传感装置主要具有针对性的监测效果，及时了解数据的动态发展，并在有限的时间内将多方面的信息传输到设备的系统终端，这些数据测定的方式主要还是由一些专业的测控装置组成，传感控制器有很多种，其中最为常见的包括光传感器，这种传感器对光源有极高的敏感度，在光照条件良好的情况下，光传感控制器能够显示出一种动态变化的过程。
2 机电一体化系统功能原理结构配置模型以及进程分析
2.1 接口配置模型分析
机电一体化系统的模块由上文的多种形式组成，并且能够将部分有效的结构整合到一个系统模块当中，从而能够实现数据之间的快速传递，所以大部分系统结构的设计都是采用相同或相异的设计方案，设计方案能够在彼此之间互补需求，设计接口的分配流程如图一所示，这种新式的分配流程与传统的机电分配相比较，不仅在整体设计的布局上有了更加深入的认识，并还综合考虑了接口设置的配置模式，能够在无人看守的情况下，自动转化系统的功能。
2.2 机械配置原理分析
当数控机床在加工生产零件时，不仅需要大型机械设备的配合，还需要合理使用微观电子产品，设备的具体操作要根据机床刀口的排列顺序来定，加工不同的零件应采取不同的刀具，这些刀具的选择和实际的运转都有微观计算机来进行控制，从而让机、电两大类型的设备有效地结合起来。
2.3 动力控制系统原理分析
在生产产品的过程中难免会出现一些意外问题，其中对于动力系统的调节和管理，机电一体化系统能够有效制作出动态数据分析的过程，并且在第一时间在故障点做出相应的排查工作，让一些机械强度过大的设备才能够正常的运行。由于机械设备线路老化等问题，导致部分位置出现瘫痪，使之难以进行运转，但是一般的系统很难辨别出导致故障出现的主要因素，并且还不能采取相应的管控措施，但是机电一体化系统却能够做到布局有效性，分析其原理，主要是由于机电一体化系统是根据供电线路的电压对问题进行识别，大型机械设备的磁感电圈每秒的震动频率为3000次上下，正常运转时的电压通常为30kw，动力控制系统主要是根据计算供电线路相应的参数是否正常，若计算数值与正常数值相差较大，那么就以及分析问题的源头，并及时的处理。
3 结束语
机电一体化系统的发展速度越来越快，其应用的行业领域也逐渐增多，但是，机电一体化系统在发展过程中暴露出来的问题，也应该得到我们大家的关注，为后续技术的发展做好铺垫。
参考文献：
[1] 许勇， 邹慧君. 机电一体化系统功能原理求解[J]. 上海交通大学学报， 2012（7）： 1196.
[2] 许勇. 机电一体化系统方案生成及优选研究[D]. 上海： 上海交通大学， 2011.
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