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电子机械技术

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电子机械技术

电子机械技术范文第1篇

随着科技的发展,电子机械技术呈现出以下的发展趋势:

1宽频带、多波段、离功率

当前和将来对电子设备的其它要求是:(1)宽频带,如要求射电望远镜的工作频率从200MHz到8.8GHz,甚至更宽;(2)多波段,如要求同一天线可工作在几个波段;(3)高功率,如卫星上的设备,则希望在体积不变的情况下,发射功率尽可能的大。这三个要求给电子设备的设计与制造带来了新的问题和更大的难度。辟如,场耦合关系更加复杂,加工精度要求更高,需要进行新材料、新结构与新理论的探索和研究。

2离密度、小型化

电子设备正向着体积更小、密度更大、功耗更低的方向发展,如电子设备组装的密度越来越大,而且由二维组装向三维组装的方向发展。与此相应地,设备的体积却越来越小。

3智能化

即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为电子机械技术发展开辟了广阔天地。

4快速响应与准确定位

对设备的机动性与反应速度的要求也越来越高,而且在要求快速跟踪的同时,还应能够精确定位。例如,某舰载雷达天线座与稳定平台,要求其具有极高的快速性、低速平稳性以及定位精确性。

5数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求电子机械技术产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

6集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转。然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强67网络化

由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是电子机械技术产品,现场总线和局域网技术,使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种髙技术带来的好处。因此机电一体化产品夫疑应朝网络化方向发展。

8人性化

电子机械技术产品的最终使用对象是人,如何给电子机械技术产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,电子机械技术产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最髙境界就是人机一体化。

电子机械技术的创新,对于现代机械设备的科学应用与管理都是具有重要作用的,同时机械设备应用技术的科学创新也是有一定促进作用的。电子机械技术与机械设备应用技术是相互影响、相互促进的关系,两者之间的科学创新是建立在现代科学技术应用的基础上,并结合和借鉴世界先机的技术理论,才能有效保证两者的共同科学创新发展。

电子机械技术范文第2篇

关键词:航空电子 设备故障 诊断

0引言

当今的军事领域,对武器装备的可靠性、保障性和可维修性有了更高的要求,而且随着现代工业及科学技术的迅速发展,特别是计算机技术的发展,设备的结构越来越复杂,自动化程度也越来越高,不仅同一设备的不同部分之间互相关联,紧密耦合,而且不同设备之间也存在着紧密的联系,在运行过程中形成一个整体。因此,一处故障可能引起一系列连锁反应,导致整个设备甚至整个过程不能正常运行, 轻者造成停机,重者会产生严重的后果甚至灾难性的人员伤亡,这就要求现代设备系统具有很高的安全性和可靠性。目前,设备的状态监测与故障诊断已成为现代航空、航天和国防建设中的重要内容,不容忽视。

1、航空设备故障预测和健康管理系统

由于航空设备的特殊性,其故障预测和健康管理系统原则上应分为机载部分和地面部分,机载部分的功能与地面部分的功能显然应有所区别。飞机在执行任务的过程中,机载部分自动进行状态监控和管理,自动记录和分析飞机及各系统的状态,并进行状态的预测、故障的检测和隔离,根据预测和状态信息完成系统重构,上述信息可在空中通过无线通信传递给地面保障中心系统或存储在黑匣子内;地面部分则侧重于维修决策,根据信息进一步确定故障部位,制定维修方案。根据机载部分和地面部分特点,机载部分应具有以下功能:状态监测功能,数据存储功能,分系统功能级故障预测功能,提供分系统故障对飞行任务的影响评估或警示。地面部分的功能应具有以下特点:数据传输与存储功能,状态显示功能,分系统功能级故障诊断与分系统部件级故障诊断功能,提出维修方案和维修规范。故障诊断系统是根据诊断对象故障的特点,利用现有的故障诊断技术研制而成的自动化诊断装置。故障诊断的各种理论与方法的研究最终都必须落实到具体的诊断装置或诊断系统的研制上,只有诊断系统的研制成功才能产生真正的经济效益。

2、NFF的诊断与排除

在航空维修工作中经常会碰到这样的情况:飞行员反映空中出现某个故障,但地面检查中却不能复现;机务准备通电中发现某机件有故障,但再次通电时故障现象消失;甚至有些诸如“转速急降”的危险性信号都是时有时无,给地勤人员排故造成很大困难。实际上,这就是所谓的“未发现故障”(NOFault found,NFF),它是航空维修工作中较为常见的一个问题。

进行NFF的诊断,需要预先收集大量的相关信息、资料和统计数据等。电子产品或设备的性能特征如电流、电压、电阻等是反映其正常或故障状态的重要参数,通过监测这些本质参数的变化来发现故障,已成为当前应用最广泛、置信度最高的故障诊断方法。典型的方法包括电子产品的机上测试(BIT)以及非电子产品功能系统的故障诊断等。在航空装备维护工作中经常测量大量的电压、电阻等数据,基于本质参数的方法可以用在目前对监测发动机工作状态的各种传感器进行NFF预测与健康管理,这些传感器包括滑油温度传感器、滑油压力传感器、金属屑传感器等。它们用电压、电阻等形式随时检测发动机相关工作状态,评价发动机性能指标,有时的自身失效或工作状态变化就会导致发动机误报故障或发生NFF。将这些数据分门别类加以统计,用时间序列分析方法建立差分方程形式的数学模型,再根据模型或得出的曲线趋势图进行分析研究,可较好地掌握机件设备的历史工作状况,发现或预防NFF,并对下一步的工作做出维修建议,成为当前航空装备保障的新趋势。

随着飞机的更新换代和使用时间的增长,要重点关注导航系统、飞控系统和其它自动控制系统电子设备故障和老旧飞机线路引起的潜在性、危险性故障。因此,为了预防或减少NFF的发生,应采取以下措施手段:表面引发的偶然故障是由根本的故障缺陷导致的,因此生产商首先应努力克服硬件或软件的设计缺陷,将故障隐患降到最低限度。

建立相关的数据库,将容易发生NFF的故障进行技术统计分析,以便在某些工作时机根据对该机件的性能检测决定是否提前更换该件,从而降低NFF的发生。出现重要系统、重要故障时,要全面、系统地分析故障发生时的环境特点及飞机所处高度、速度、姿态等参数,及时检测线路,认真研究电路图。尤其应加强空地之间的联系和信息交换,确定该设备是否空地使用不一致或不同,以便能创造故障复现的条件。

3、结论与展望

3.1新的故障诊断方法的研究

主要是将一些新的理论应用到电子设备的故障诊断之中。如小波变换方法,信息融合方法及基于Agent的诊断方法等。随着新理论的不断发展,这方面的工作仍是故障诊断的重要内容之一。

3.2故障信息获取的手段和方法的研究

故障信息的准确获取是故障诊断是否成功的关键之一。像多传感器信息融合在故障诊断中的应用,一个重要的方面就是如何从不同角度获取故障信息。对电子设备来说,除了电压和温度信号外,能否从其它方面获得故障信息,如电磁场信息等,这也是有待深入研究的内容之一。

3.3远程故障诊断的研究

在军事领域,如果各种战伤的武器设备在现场够得到及时的维修,对提高装备的战斗出动强度、补充战斗实力和保持一定的持续战斗力都有重要的意义。而现在的战伤抢修都是由专业的维修人员在野战条件下就地组织实施。利用远程故障专家系统可以获得远离战场的专家的指导,有效地提高维修效率和速度。故障诊断是一门实用性很强的技术,因此只有在实际应用中才能体现它的价值。

目前在理论研究方面虽有不少进展,但真正在工程实践中成功应用的实例还较少。特别是真正实用准确的电子设备故障诊断系统。因此,如何将先进的故障诊断理论与方法应用到实际中去还有待深入的研究。再者对于一个大型复杂航空电子设备进行故障诊断分析时,传统故障诊断和智能故障诊断技术必须是相互弥补。只有这样以传统故障诊断技术为基础,综合利用智能故障诊断技术,构造高效而智能化的故障诊断平台,才是大型航空电子设备诊断和维修的一个很有前途的发展方向。

参考文献:

[1]朱大奇.基于知识的故障诊断方法综述[J].安徽工业大学学报,2002,19.

电子机械技术范文第3篇

电子信息技术是研究信息产生、采集、存储、变换、传递、处理过程及广泛利用的新兴科技领域。电子信息技术的应用主要是通过计算机的软件、硬件、应用程序的开发、通讯和网络等技术形式实现的。随着以计算机为代表的现代信息技术的进步与发展,电子信息技术的应用范围在不断扩大,在很大程度上改变了人们生产、工作和生活的方式,农业生产也不例外。电子信息技术作为全球发展最快的现代科技之一,将其应用在农业机械等领域,将会在很大程度上优化农业信息资源的处理和应用效率与流程,更好的指导现代农业的生产与销售,对促进我国农业的信息化、现代化将会起到不可替代的作用。

2电子信息技术在农业机械应用中存在的问题

2.1对电子信息技术在农业机械领域的应用不够重视

目前,虽然很多组织和人员已经认识到了电子信息技术对我国现代农业发展的重要作用和意义,但是电子信息技术的应用主要体现在农业网站建设、农业气象预报等领域,对于电子信息技术在农业机械领域的应用还不够重视,缺乏细致、深入的研究,使得电子信息技术对我国现代农业的促进作用未能充分发挥出来,形成了我国目前与发达国家之间在农业机械信息化方面的较大差距,这已经成为目前需要亟待解决的问题。

2.2对农业机械信息化的研究和投入相对不足

电子信息技术属于高新技术,尤其是在农业机械领域的应用,需要投入大量的资金和实验设备作保障,并配备大量研究型和技术型的高素质人才。从目前看来,我国目前在该方面的投入还是远远不够的,也就在一定程度上限制了农业机械信息化的研究范围和研究深度。

2.3技术研究与实际应用相脱节

与发达国家相比,我国农业机械的信息化水平低、技术更新缓慢、实用性不强等问题在很大程度上制约了农业机械的生产效率和综合职能的发挥。具体说来,这与相关技术研究与农业机械的实际应用相脱节有很大的关系。例如,很多农业机械只适合在我国的平原地区使用,而对于丘陵或山地地区农业机械的信息技术的研究成果相对较少,不利于在更大范围上对农民和农业问题的指导。

3电子信息技术在农业机械上的具体应用

农业机械的信息化、智能化需要大量不同类型的信息采集传感器,进而建立农业机械各个部件之间的通信,更好的满足农业机械在各种工作环境和结构设计中的不同需求。同时,很多机械在设计与装配环节需要电子、信息、机械、管理等多种学科技术的集成支持。具体到电子信息技术在农业机械上的应用,主要有以下四点。

3.1农业机械内部的电子装备技术

电子装配技术已经在西方国家的大中型农业机械上得到了广泛的应用,如在机械内部电子监视与控制系统中的应用等。目前,拖拉机等现代农业机械的电子信息化技术越来越趋向于智能化、网络化,分布式控制技术得到了有效发展。对于一些大型拖拉机等现代农业机械来说,其内部系统涉及到ECU(电子控制单元),实际上是一个智能化的计算机控制终端,具有独立的信息处理与控制功能和标准设计的接口,使用了网络通信协议和控制局域网络等技术。

3.2农业机械间的总线通信技术

随着以拖拉机为代表的各种农业机械上智能化电子控制单元的发展,迫切需要将其实现标准化和通用化的设计。通常情况下,可以在农业机械的驾驶室内安装适用于不同机型的通用型的智能显示终端,并通过光纤电缆或双绞线来构筑数据通信线路。它是基于CAN总线技术的串行总线结构,各种农业机械的部件和电子控制单元都被设计成具有与总线挂接的标准接口,这样可以保证农业机械内部的各个ECU都能够实现与中央控制器及其显示部件之间的信息交换,并准确、及时的接受相关控制命令。同时,标准接口也有助于不同农业机械或零部件之间的信息数据的传递和交换,这对农业机械之间、农业机械中央控制器与农场计算机之间的串行通信显然是非常有利的。为了充分保证以拖拉机为代表的农业机械在电子系统内部具有更好的兼容性和通用性,需要在行业内部构建具有通用性质的总线通信设计标准,这对农业机械用户在更大范围内乃至全球市场的采购提供了可能,也便于不同农业机械之间的配套连接与使用。通用标准的建立,对农业机械制造商也是非常有利的,它可以使厂家将关注的中心只放在ECU用户一侧与机器控制相关的设计或者建立具有闭环性质的控制系统,不需要制造厂全面了解不同设备之间、不同设备与不同部件之间的接口配套问题。从上世纪末开始,国际化标准组织就开始致力于国际标准的制定工作,拖拉机的国际标准的制定主要是以DIN9684为基础的。

3.3机群调度与管理决策支持技术

在西方的一些大型农场,已实现了农场办公室计算机与移动作业机械间无线连接,开始建立通过无线通信进行数据交换的管理信息系统。这就可以使得管理者通过农场管理中心的计算机对在田间作业的农业机械进行随着的监控和管理,对于田间作业数据等资料可以进行远程调用,并直接存入相应的数据库中,大大提高了数据采集、分析与应用的效率。例如,管理者可以借助计算机的信息处理、专家知识库等技术对农业生产进行科学的决策和管理,制定详细的农业生产方案,并通过无线通信技术传递给田间作业的农业机械,当机械发生故障时,机械使用者也可以借助于计算机分析功能和诊断技术,采取有针对性的处理程序。

3.4人机接口技术

无论是传统农业机械还是现代农业机械,都离不开人的操作和控制。目前,农业机械驾驶室中的仪表盘开始逐渐退出历史舞台,有逐步被电子监视仪取代的历史趋势,即变单一的数据显示方式为智能化显示终端的信息显示,这对改进人与机器的交互界面是非常有帮助的。目前,智能化显示终端已经代表了农业机械仪器及其控制装置发展的方向和主流,也被称作是虚拟化的仪器显示终端,实际上是带有液晶显示器的计算机装置。它可以根据机械操作者的各种要求,通过屏幕显示农业机械的不同子系统的终端信息,并通过数据库技术,对相关图形、数据等多媒体信息进行有效显示;同时,智能化显示终端可以对田间信息等进行动态、及时的智能存储,便于在办公室内通过相应的计算机软件对相关信息进行分析,以便更好的进行田间管理和农业机械在技术和应用上的改进。

4加强电子信息技术在农业机械发展中应用的对策与措施

4.1强化农民的信息意识和农业机械应用能力

作为现代农业的践行者,新时期的农民也只有不断提高自身的知识水平,增强农业机械的应用能力,才能使自己更好的适应现代农业的各项要求。因此,相关部门要结合当地农民的知识和技能现状,通过有针对性的教育与培训活动,做好农业机械的后续维修等服务活动,一是要增强农民的信息化意识,降低现代农业机械在农村市场推广的难度,二是提高农民对现代信息化农业机械的应用能力,避免农民担心用不了现代农业机械等问题,全面提升农民的综合素质。

4.2加大农业机械信息化的科研与开发投入

目前,电子信息技术虽然在农业机械应用领域取得了一定的科研成果,但是相对于发达国家的机械化水平还是远远不够的。因此,国家相关部门应当加大对高校等科研机构的投入,使电子信息技术能够在我国农业机械的科研方面发挥更大的作用。

4.3实现与“三农”问题的有效链接

农业机械的研究与发展,需要紧贴我国“三农”问题的各种实际,提高农业机械在开发、销售、使用、维修服务等环节的信息化质量,提高农业机械在组织管理上的水平,从而使电子信息技术及农业机械的科研成果能够更好的贴近我国农业、农民和农村的实际,便于各项科研成果的推广和使用。

电子机械技术范文第4篇

[关键词]电子电气产品 机械结构 设计

中图分类号:TP750 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)19-0315-01

前言

在进行电子电气产品的设计时,合理的机械结构设计是其中一项重要的组成部分,而通常情况下,电子电气的机箱与机柜以及仪器仪表的外壳部分都属于机械结构的基本范畴之内,而产品的机械结构通常会为电子电气部分提供有效的安装与支撑以及联接传动等功能,为电气产品中的各个零部件与电气的连接与元器件之间提供良好的兼容性。

一、电子电气产品机械结构的基本设计要求

(一)机械结构的尺寸与强度要求

在进行电子电气产品机械结构的基本设计时,要求设计人员必须严格依据电子电气的原件与各种装置所需要的实际空间,来确定将电子电气产品机械结构的基本尺寸,尺寸系列需要依照通用的标准以及实际的定型尺寸,并充分的考虑产品的标准化与互换性。而机械结构的强度要求则需要设计人员必须根据产品的负荷大小以及产品实际的抗冲击能力,来进行相应的强度设计检验,并充分的结合结构件的连接方式,采用恰当的结构形式来进一步提高电子电气产品机械结构件的强度[1]。

(二) 机械结构的安装与防护要求

合理的机械结构安装通常需要充分考虑用户的实际需要,合理改变其安装方式,并要求选择恰当的固定方式与锁紧方式,确保机械机构安装能够更加符合电器标准与要求,而在电子电气产品机械结构的外壳防护方面,则必须依据设备的实际使用环境与设备对于防尘防雨的要求,来进一步确定其防护等级,通常情况下,户外设备以及在恶劣环境下使用的机械设备的防护等级较高。

(三) 机械结构的散热与布线要求

这就要求我们必须依据设备的实际负荷情况以及发热量的大小来进行合理的通风散热设计。当机壳中所形成的热量过大时,则需要我们采用合理的散热风机与冷却装置来对其进行有效的散热工作,而当机壳中所产生的热量较小时,则可以使用散热板来实现散热工作。此外,配线布线是实现电子电气产品中电气连接的重要途径,在进行各个部件与功能模块的空间布置方面,要求我们必须充分的考虑元气件的电气连接情况,并对接线走线的布局和位置进行正确的连接,为了有效的解决各个线路之间的干扰,就要求我们在进行布线活动之前,将线路进行有效的分类,把高功率与低功率的线路分为两个部分,促使总体的布线情况负荷电气的实际需要。

二、电子电气产品结构的工艺性设计要求

工艺通常指的是将产品的原材料与半成品来转变成相应的成品的过程与手段,是把具体的实践经验转变成理论化的过程。任何的产品在生产过程中都要充分的考虑其工艺的可行性以及市场的经济效益特征,而作为电子电气产品中的重要结构部分,其机械结构通常也可以作为一个独立的产品来进行相应的研发与生产以及销售工作。现阶段,我国已经有许多的企业与厂家将机械产品中的机箱机柜以及仪器仪表的外壳等作为自己的产品来进行研发与生产销售,这就要求其必须充分的考虑机械产品加工装配的难易程度以及外购和外协的可行性需求,同时要考虑机械结构的标准化需求与通用化需求,确保机械结构能够具备一定的系列化以及结构的继承性,并要求其能够依据企业中所拥有的设备情况以及实际的加工水平,来对其制定相应的加工文件。

三、电子电气产品机械结构中的电磁兼容设计

(一)电磁兼容设计要点

所谓的电磁兼容是指在有限的时间与空间以及频谱资源的背景下,促使各种系统和设备之间能够有效的实现共存,且不允许其发生性能的降低与降级现象。通常情况下,电磁的兼容主要包括电磁敏感与电磁干扰两个方面,电磁敏感所研究的主要是电气产品自身所具有的抗干扰能力,而电磁干扰则主要研究的是促使产品免受干扰的有效措施。一般来说,电磁干扰往往需要具备三个基本要素,第一是要求其必须有充分的电磁骚扰源,第二是要求其必须具备有效的电磁敏感设备,第三是要求其必须要具备一定的电磁传播通道。因此,要想有效的解决电磁干扰问题,就要求我们必须合理的从这三个方面入手来对干扰源进行有效的抑制,从而切断干扰因素的传播途径,促使敏感设备的抗干扰能力得到更好的提高。

(二)电磁兼容的接地设计

电磁兼容的接地设计通常分为机壳接地与信号接地等形式,其中机壳的接地是为了能够有效的实现设备的安全接地,从而对操作人员进行充分的安全保护,并能够进一步将因静电积累而成的电荷进行有效的泄放,避免因电位的升高而造成的机械放电,确保设备的安全性。而设备的信号接地则是为了为设备提供全部或者部分的电路电平参考平面,其中最理想的接地平面指的是零阻抗力与零电位的物理实体,其能够有效的保证任何的电流在通过它时都不会产生压降。

1、 接地线的线径与长度设计:接地导线的截面大小通常需要依据导线中可能出现的电流大小来进行设置。当系统的工作波长较小,且小到能够与接地线的长度相比时,就会形成一定的驻波,使得这个时候的接地线就成为了一根终端短路的传输线,起不到有效的作用。而在电厂与变电站中的电磁干扰通常来源于高压的工频干扰,当电器完成接点的吸收与释放之后,冲击电流就会产生一定的电磁干扰,所以说,机柜机箱的接地线长度一定要和干扰波相匹配[2]。

2、 接地线的接地电阻设计:要求系统的接地电阻要小,一般情况下要求其小于0.01欧姆,这就要求我们进行接地线的搭接工作。搭接通常指的是在两个金属面之间,建立起有效的低阻抗通道,促使搭接完成后的两个金属面能够成为一个等电位面,从而实现电路与机壳以及接地系统之间的有效连接,使其在很大程度上能够呈现出电感性。同时要求其无论进行怎样的线路搭接,都要求接触面必须没有漆塑和氧化膜,并确保接触面良好以及接触电阻要小[3]。

(三)电磁兼容的屏蔽设计

屏蔽功能可以有效的抑制由空气来进行传播活动的电磁波干扰,并能有效的将电磁波的辐射限制在一定的范围之内,同时也能合理的避免外来辐射的影响。电磁兼容的屏蔽设计主要包括磁场屏蔽、电场屏蔽以及电磁场屏蔽这三个重要的方面,其中磁场屏蔽主要是依靠具有低磁阻的高导磁率材料来将磁通进行有效的分路设计,使得屏蔽体内部的磁场能够得到有效的降低。而电场屏蔽则主要是为了降低耦合电容,要求屏蔽版要有良好的接地,且屏蔽体的形状最好能够实现全封闭,从而获得更好的屏蔽效果。电磁场的屏蔽则通常会与反射损耗以及干扰源频率都有直接的关系,在进行屏蔽设计时,通常需要对其进行全面的综合考虑。

四、结语

对电子电气产品的机械结构进行良好的设计活动,不但能够直接的关系到电子电气产品的性能情况,而且可以有效的提高整个电子电气设备的使用性能,从而进一步提高产品的附加值,本文中就电子电气产品结构设计中所涉及的相应问题进行探讨分析,来为电子电气产品的结构优化与性能提高提供有效的理论依据。

参考文献

[1] Altium为电子产品设计提供平价且高度集成的数据管理方案[J].单片机与嵌入式系统应用,2011,(8):87.

电子机械技术范文第5篇

[关键词]机械电子工程;技术要点;技术应用

中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)25-0163-01

机械电子工程是一种代表性的高新技术,是现代科技高速发展的重要产物。当前世界各国都在大力研究机械电子工程,并投入了大量的资金。机械电子工程在我国也是一项重要的现代化产业,在提升我国综合国力和国际竞争力上发挥着重要的作用。因此,我们有必要对机械电子工程的设计问题进行分析。

1、机械电子工程中的技术要点

在机械电子工程设计中,EDA技术是一种新技术,是机械电子工程设计中非常重要的技术。在实际应用过程中,EDA技术的主要载体是能进行大规模编程的逻辑器件,在进行编程的时候,使用硬件描述语言的表达方式。在 EDA 技术应用的过程中,需要利用计算机和可编程逻辑器件等,作为开发软件或试验软件,对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射,最终形成电子新系统或专用集成芯片。EDA技术的发展是在电子电路CAD技术上形成的计算机软件系统。EDA 技术的组成部件是编译器、综合器、下载器和适配器,对于综合器,是用来将设计师的设计文件进行转换,成为该系统的门级描述,综合器的作用其实就是能将硬件和软件进行相互连接[1]。对于适配器,是能生成最终下载文件,并能将其安排到指定对的器件中。

目前,在机械电子工程设计方面,主要的核心技术就是EDA技术,其主要是因为在EDA技术中应用的是HDL高级语言,HDL高级语言可以实现公开利用、描述范围广,在进行机械电子设计中,能起到非常多的辅助作用,在进行后期交流、修改和保存的过中也十分方便,且该语言能对现有的已经完成的设计方案进行自动在线升级。另外,EDA技术有着非常高的自动化程度,对一些常规的仿真、纠错等工作能够快速完成。

2、EDA技术在机械电子工程设计中的主要应用

2.1 仿真分析

在确定机械电子工程的设计方案后,就要通过科学的系统仿真或者结构模拟,对设计方案的科学性、合理性以及可行性进行分析和研究。通过分析和研究,才能保证在后续实践中,设计方案的顺利应用。而在电子设计中应用EDA 技术进行仿真分析能够为伪真分析提供良好的技术支持,EDA技术进行的仿真分析,是通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来实现的,经过构建和仿真系统,能准确验证一些理论和构思的合理性,能够很好的对设计方案进行推广和使用。另外,EDA技术在完成仿真分析后,能够对各个电路的实际结构、电路结构的正确性以及性能指标进行分析。这种采用EDA技术进行的仿真能够使我国的机械电子工程设计水平得到很大的提高。

2.2 电路特性优化设计

对设计方案进行优化,主要目的是保证电子元件在实际应用过程中的稳定性和可靠性,而要想实现这一目标就要能够保证其有最佳的容差和工作环境温度。在实际工作中,要对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面勘测和分析,而传统的电子工程设计方法是很难实现这一点的,并且还会导致所得到的设计方案存在某些漏洞和误差,从而不能有效保障电子元件的实际容差和工作环境温度。通过EDA技术对电路特性进行优化设计能够有效解决这一问题,其主要原因是EDA技术能够对温度进行统计分析,进而根据统计分析结果确定最佳电子元件参数和电路结构图,并获得相应的环境温度[2]。由此看来,EDA技术对电路特性的优化设计,不仅能能对机械电子工程设计方案进行优化、完善,还能够保证电子元件在实际工作环境中的稳定性。

2.3 EDA技术对电路特性进行有效分析

对电路特性进行有效分析,是EDA技术中非常重要的部分,其中主要原因是因为在机械电子工程方案设计过程中,基本上所有的理论分析都是在数据测试和特性分析的基础上来进行的,所以在数据测试和特性分析方面所获得的数据必须保证其准确性和及时性。而传统的电子工程设计方法,由于受到多方影响,使得其在数据测试和特性分析等方面存在问题,不能保证电路测试的实际精度,甚至对产品后期使用的稳定性有所影响。而EDA技术对电路特性进行分析,能够对整个系统进行全面的、精确的测试,避免设计方案出现结构性的差异,保证了机械电子工程设计方案的合理性和科学性。

2.4 在机械结构中要防止静电发生

近年来,电子产品的发展主要是以轻薄为发展趋势,而愈加缩小的线路和密集的电子元件排列,对静电的防治有着更高的要求,静电电流会对电子元件造成致命的毁坏。静电电场对周边电荷的吸引力,会导致集成电路的烧毁,所以,在实际工作中,工作人员要做好静电防护工作,降低静电发生的概率。

3、电子工程设计过程中存在的问题

3.1 缺乏特定的人才教育

我国从事机械电子工程行业的设计人员较多,但是机械电子工程行业需要设计人员应有广泛的视野,对于先进的知识清晰了解。我国高校中机械电子工程专业的学生也较多,造成这些学生无法接受系统型管理,呈现出分散式特点。

3.2 缺乏系统性的未来发展规划

我国机械电子工程企业在实际建设中都较为独立,企业间的沟通交流较少,造成整个机械电子工程行业并无法将有效信息资源共享,我国机械电子工程企已经长时间保持着这种发展模式,造成我国机械电子工程设计理念无法更新。

3.3 缺乏对于设计成果的保护

目前,我国机械电子市场存在大量的虚假产品,甚至出现了仿冒他人产品的问题,造成我国机械电子市场出现这种情况的较多,但是主要是我国对于电子设计成果的保护法律较为缺乏,机械电子工程设计人员设计出的成果没有受到保护,在而就是我国从事机械电子工程设计的人员缺乏成果保护意义,因此经常出现假冒产品的设计。

结语

机械电子工程的发展极大的推动了我国科技的发展和进步,当前我国的机械电子工程人员一直在不断增加,但工程人员的综合能力和素质还有待提高,并且机械电子技术在应用过程中也存在很多问题。本文通过对机械电子工程的技术要点和应用进行研究,希望可以给机械电子工程的发展带来帮助。

参考文献