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【摘 要】 本文首先介绍了机械电子工程的概念和特点,阐述了机械电子工程的发展,探讨了机械电子工程中的部分关键技术。
【关键词】 机械;电子;工程传统机械工程主要是由动力和制造两大类组成。制造类工程是以机械加工、毛坯制造和装配等为主,而动力类工程则是以发电机为对象进行生产制造活动。与传统机械工程相比较而言,电子工程起步相对较晚,受生产力发展的需求,在二十世纪两者被逐渐的结合在一起。
一、机械电子工程的简介
1、机械电子工程的产生
随着科学技术的不断变化与发生,人们生活方式的逐渐改变,促进了机械电子工程这一新型产业的建立与发展。它的建立与发展经历了一系列的复杂发展变化,其最早源自于机械工业行业的发展,随着人们对于机械发展的要求越来越高,电机计算机产品的出现,这就在一定程度上为其发展打下了坚实的基础。在传统经济社会发展模式下,主要是以手工机械为主进行生产生活活动,但是随着社会的不断变革与深化,这种生活方式已经很难再适应时代社会发展的需要,故此为了改变传统的机械生产模式,在信息技术出现的大背景下,逐渐将机械与电子信息技术相结合,这就促进了机械电子工程的发展,严格意义上来讲,信息时代的到来正是加快了机械电子化的发展,没有信息技术就不可能产生机械电子工程。
2、机械电子工程的特点
机械电子工程,顾名思义与传统的机械工程相比较有着明显的特点:第一,主要是具有明显的电子信息技术特征。无论是机械结构本身还是外在设计都充满了时代的气息,计算机信息技术完全被充分的体现出来,将更多地现代化元素融入机械设计当中,使其机械设计不仅仅是单纯的机械工程,可以从多个角度进行机械设计,从而更加能適应时代社会发展的需要,更好的促进经济建设与发展。第二,机械电子工程在产品设计上更加简单便捷,操作起来更加容易。但是往往对于设计要求上更加严格,与传统机械相比较而言,设计必须具有一定的可操作性和创新性。设计产品的创新是为了更好的适应时代社会的进步,同时也是为了更好的符合人们简单操作的实际需要,对此引起了社会各界广大消费者的关注。同时对于机械师而言也提出了更高的要求,设计者在进行机械设计的同时必须考虑到它的实用性以及受众的可接受性,在一定程度上设计的创新还可以推动机械行业的广泛发展,很多传统的机械设计之所以不能适应时代发展的需要就是因为在技术上难以突破创新,将其主要功能不能很好的被充分发挥出来,设计过于简单化,机械难以操作。很多机械者并不能完全掌握机械的使用方法与原理,这样在很大程度上还增加了机械事故的发生,为了避免这种现象的发生,必须加强对其设计理念的创新,不断引入新的元素,真正意义上促进机械设计的发展。
二、机械电子工程的发展
纵观机械电子工程的发展过程,我们可以将其分为三个发展阶段。首先是萌芽阶段。这一时期机械电子工程主要是依靠人力为主的手工作业,严格限制了成产力的长足发展。其次是发展阶段。经过工业技术革命等改革,生产设备得以更新,出现了大规模的流水作业,大大提高了社会生产力,但是由于生产工序较为落后,缺乏灵活性,因此仍需要更深度的变革。最后就是转型时期。随着高科技技术的革新发展,现代社会处于急速转型时期,以讲求效率为根本,导致机械电子工程不断进行革新,形成柔性制作系统,大大提高工作效率,实现更大的经济利益。
三、EDA技术简介
EDA技术在机械电子工程设计当中是新技术,其在应用过程当中的主要载体就是能够进行大规模编程的逻辑器件,进行编程过程当中采用的主要表达方式是硬件描述语言,EDA技术在应用过程当中需要利用到较多高科技工具,包括计算机和可编程逻辑器件等,这样一些工具的应用主要是作为开发软件或者是试验软件来加以利用,其应用的最终目的就是对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射并最终形成集成电子系统或者是专用集成芯片。
通过上述分析就可以看到,EDA技术实际上也可以看作是在电子电路CAD技术之上发展起来的计算机软件系统,其主要部件包括编译器、综合器、下载器和适配器。其中,综合器是用将设计者设计完成的设计文件转换成为该系统的门级电路描述,实际上也就是实现硬件和软件连接的主要桥梁;适配器的主要作用则是生成最终的下载文件,并将其安排到指定的器件当中去。到目前为止,EDA技术都是机械电子工程设计当中最为核心的技术,这主要就是因为EDA技术当中利用的是HDL高级语言,该语言可以实现公开利用、描述范围十分广泛,能够对机械电子工程设计工作起到非常多的辅助作用,设计者在进行后期的交流、修改和保存时也十分方便,最重要的是,这样一种语言的使用时的现有的设计完成的设计方案还能够自动进行在线升级。除此之外,值得关注的是EDA技术还拥有非常高的自动化程度,因此一些常规的仿真、纠错和调试工作都是能够十分方便和快捷的完成。
四、机械电子工程中EDA技术研究
EDA技术在长期的发展过程当中不断实现完善和优化,且其实际应用范围也越来越广泛,到目前为止,已经全面应用到了电子工程、通信、生物、医药以及航空航天等多个领域,尤其是在机械电子工程当中,更是十分核心的技术,这主要是因为在电子工程设计当中需要通过EDA技术中的虚拟仪器来对产品进行必要的测试,其具体应用分析如下。
1、在电子设计当中进行仿真分析
机械电子工程设计方案完全确定以后就需要通过适当的系统仿真或者结构模拟来对其科学性、合理性以及可行性进行分析和研究,以此来保证所设计方案能够在后续实践当中顺利应用。此时采用EDA技术的好处就在于能够通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来进行所需要的仿真分析,经过这样一种构建和处理的仿真系统,能够很好对机械电子工程系统设计方案进行推广和使用,并准确验证一些理论和构思的实际合理性。除此之外,EDA技术在仿真分析完成之后还能够对各个电路的实际结构进行分析,同时对电路结构的正确性和性能指标进行分析,实现分析过程的量化。可以看到的是,这样一种量化的仿真分析确实使得我们国家电子工程设计整体水平得到了极大程度的提高。
2、电路特性的优化设计
想要保证电子元件在应用过程当中尽可能的安全和稳定,最重要的就是要保证其拥有最佳的容差和工作环境温度,但是在实际的工作环境下,传统电子工程设计方法是很难对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面的勘测和分析的,因此就容易导致所得到的设计方案存在着各个方面的漏洞和误差,电子元件的容差以及工作环境温度当然也很难得到有效的保障。通过EDA技术则能够较好的解决该问题,这主要是因为EDA技术能够对温度进行统计分析,并根据分析结果确定出最佳的电子元件参数和电路结构来,相应的也就能够获取适宜的工作环境温度,这样一来,不仅能够对电子工程设计方案本身进行必要的完善和优化,还使得其实际工作环境也有了相当好的保证,可谓是一举两得。
在现在的社会状况下,我们对机械电子工程的研究越来越重视,它并不仅仅是一门学科的研究,对机械电子工程的研究更重要的是对我们现实生活的重大意义。我们应该意识到对机械电子工程研究的投入极为重要,对机械电子工程的研究有了很多的发展,其作用的领域也是越来越广,其发展的作用不容忽视。笔者相信,通过研究机械电子工程的科学家们的共同努力,我国的机械电子工程一定会蓬勃发展。
参考文献:
[1]傅丽凌,杨平.机械专业综合型试验平台的建设[J].电子科技大学学报社科版,2009,第4期,14-16页.
[2]肖斌,薛丽敏,李照顺.对人工智能发展新方向的思考[J].信息技术,2009,第8期,48-49页.
【关键词】 机械;电子;工程传统机械工程主要是由动力和制造两大类组成。制造类工程是以机械加工、毛坯制造和装配等为主,而动力类工程则是以发电机为对象进行生产制造活动。与传统机械工程相比较而言,电子工程起步相对较晚,受生产力发展的需求,在二十世纪两者被逐渐的结合在一起。
一、机械电子工程的简介
1、机械电子工程的产生
随着科学技术的不断变化与发生,人们生活方式的逐渐改变,促进了机械电子工程这一新型产业的建立与发展。它的建立与发展经历了一系列的复杂发展变化,其最早源自于机械工业行业的发展,随着人们对于机械发展的要求越来越高,电机计算机产品的出现,这就在一定程度上为其发展打下了坚实的基础。在传统经济社会发展模式下,主要是以手工机械为主进行生产生活活动,但是随着社会的不断变革与深化,这种生活方式已经很难再适应时代社会发展的需要,故此为了改变传统的机械生产模式,在信息技术出现的大背景下,逐渐将机械与电子信息技术相结合,这就促进了机械电子工程的发展,严格意义上来讲,信息时代的到来正是加快了机械电子化的发展,没有信息技术就不可能产生机械电子工程。
2、机械电子工程的特点
机械电子工程,顾名思义与传统的机械工程相比较有着明显的特点:第一,主要是具有明显的电子信息技术特征。无论是机械结构本身还是外在设计都充满了时代的气息,计算机信息技术完全被充分的体现出来,将更多地现代化元素融入机械设计当中,使其机械设计不仅仅是单纯的机械工程,可以从多个角度进行机械设计,从而更加能適应时代社会发展的需要,更好的促进经济建设与发展。第二,机械电子工程在产品设计上更加简单便捷,操作起来更加容易。但是往往对于设计要求上更加严格,与传统机械相比较而言,设计必须具有一定的可操作性和创新性。设计产品的创新是为了更好的适应时代社会的进步,同时也是为了更好的符合人们简单操作的实际需要,对此引起了社会各界广大消费者的关注。同时对于机械师而言也提出了更高的要求,设计者在进行机械设计的同时必须考虑到它的实用性以及受众的可接受性,在一定程度上设计的创新还可以推动机械行业的广泛发展,很多传统的机械设计之所以不能适应时代发展的需要就是因为在技术上难以突破创新,将其主要功能不能很好的被充分发挥出来,设计过于简单化,机械难以操作。很多机械者并不能完全掌握机械的使用方法与原理,这样在很大程度上还增加了机械事故的发生,为了避免这种现象的发生,必须加强对其设计理念的创新,不断引入新的元素,真正意义上促进机械设计的发展。
二、机械电子工程的发展
纵观机械电子工程的发展过程,我们可以将其分为三个发展阶段。首先是萌芽阶段。这一时期机械电子工程主要是依靠人力为主的手工作业,严格限制了成产力的长足发展。其次是发展阶段。经过工业技术革命等改革,生产设备得以更新,出现了大规模的流水作业,大大提高了社会生产力,但是由于生产工序较为落后,缺乏灵活性,因此仍需要更深度的变革。最后就是转型时期。随着高科技技术的革新发展,现代社会处于急速转型时期,以讲求效率为根本,导致机械电子工程不断进行革新,形成柔性制作系统,大大提高工作效率,实现更大的经济利益。
三、EDA技术简介
EDA技术在机械电子工程设计当中是新技术,其在应用过程当中的主要载体就是能够进行大规模编程的逻辑器件,进行编程过程当中采用的主要表达方式是硬件描述语言,EDA技术在应用过程当中需要利用到较多高科技工具,包括计算机和可编程逻辑器件等,这样一些工具的应用主要是作为开发软件或者是试验软件来加以利用,其应用的最终目的就是对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射并最终形成集成电子系统或者是专用集成芯片。
通过上述分析就可以看到,EDA技术实际上也可以看作是在电子电路CAD技术之上发展起来的计算机软件系统,其主要部件包括编译器、综合器、下载器和适配器。其中,综合器是用将设计者设计完成的设计文件转换成为该系统的门级电路描述,实际上也就是实现硬件和软件连接的主要桥梁;适配器的主要作用则是生成最终的下载文件,并将其安排到指定的器件当中去。到目前为止,EDA技术都是机械电子工程设计当中最为核心的技术,这主要就是因为EDA技术当中利用的是HDL高级语言,该语言可以实现公开利用、描述范围十分广泛,能够对机械电子工程设计工作起到非常多的辅助作用,设计者在进行后期的交流、修改和保存时也十分方便,最重要的是,这样一种语言的使用时的现有的设计完成的设计方案还能够自动进行在线升级。除此之外,值得关注的是EDA技术还拥有非常高的自动化程度,因此一些常规的仿真、纠错和调试工作都是能够十分方便和快捷的完成。
四、机械电子工程中EDA技术研究
EDA技术在长期的发展过程当中不断实现完善和优化,且其实际应用范围也越来越广泛,到目前为止,已经全面应用到了电子工程、通信、生物、医药以及航空航天等多个领域,尤其是在机械电子工程当中,更是十分核心的技术,这主要是因为在电子工程设计当中需要通过EDA技术中的虚拟仪器来对产品进行必要的测试,其具体应用分析如下。
1、在电子设计当中进行仿真分析
机械电子工程设计方案完全确定以后就需要通过适当的系统仿真或者结构模拟来对其科学性、合理性以及可行性进行分析和研究,以此来保证所设计方案能够在后续实践当中顺利应用。此时采用EDA技术的好处就在于能够通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来进行所需要的仿真分析,经过这样一种构建和处理的仿真系统,能够很好对机械电子工程系统设计方案进行推广和使用,并准确验证一些理论和构思的实际合理性。除此之外,EDA技术在仿真分析完成之后还能够对各个电路的实际结构进行分析,同时对电路结构的正确性和性能指标进行分析,实现分析过程的量化。可以看到的是,这样一种量化的仿真分析确实使得我们国家电子工程设计整体水平得到了极大程度的提高。
2、电路特性的优化设计
想要保证电子元件在应用过程当中尽可能的安全和稳定,最重要的就是要保证其拥有最佳的容差和工作环境温度,但是在实际的工作环境下,传统电子工程设计方法是很难对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面的勘测和分析的,因此就容易导致所得到的设计方案存在着各个方面的漏洞和误差,电子元件的容差以及工作环境温度当然也很难得到有效的保障。通过EDA技术则能够较好的解决该问题,这主要是因为EDA技术能够对温度进行统计分析,并根据分析结果确定出最佳的电子元件参数和电路结构来,相应的也就能够获取适宜的工作环境温度,这样一来,不仅能够对电子工程设计方案本身进行必要的完善和优化,还使得其实际工作环境也有了相当好的保证,可谓是一举两得。
在现在的社会状况下,我们对机械电子工程的研究越来越重视,它并不仅仅是一门学科的研究,对机械电子工程的研究更重要的是对我们现实生活的重大意义。我们应该意识到对机械电子工程研究的投入极为重要,对机械电子工程的研究有了很多的发展,其作用的领域也是越来越广,其发展的作用不容忽视。笔者相信,通过研究机械电子工程的科学家们的共同努力,我国的机械电子工程一定会蓬勃发展。
参考文献:
[1]傅丽凌,杨平.机械专业综合型试验平台的建设[J].电子科技大学学报社科版,2009,第4期,14-16页.
[2]肖斌,薛丽敏,李照顺.对人工智能发展新方向的思考[J].信息技术,2009,第8期,48-49页.