时间：2023-10-09 11:02:34
导语：在电子机械技术的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1.电子机械概述
电子机械主要是以研究电子信息设备与电子系统的机械与结构的设计与制造为核心的，努力提高设备或系统在不同的复杂环境中的电性能。我国工业与电子装备发展过程已经超过40年，在电子设备的设计和制造商处于世界前列，但是也必须认识到先进的电子机械，不仅取决于电子设备的可靠性，也与结构与工艺密不可分。电气设计、结构设计及制造工艺在电子装备中有融为一体的发展态势，当今的电子机械工程就是应这种趋势而产生的新兴学科，国内很多高校也设立了电子机械专业。电子机械同以往的普通机械相比，有其自身的特性：从目的上来说，电子机械旨在于提高电子设备的电气性能系统；从实现手段上来说，电子机械主要通过在机械中加入电子信息技术等来实现电子设备的性能；从机电一体化的载体方面来说，电子机械是电子系统，常规机械是机械结构系统；从电子系统对机械的重要性来说，机电一体化对电子设备至关重要。
2.电子机械技术的发展现状和发展趋势
2.1.发展现状
当前我国对电子机械研究主要集中在以下几个方面：第一，电子设备在恶劣环境中防护问题，这涉及到机械学、传热学、化学、环境科学等多门学科，考虑有：在发生强烈震动和冲击的情况下如何防止电子设备失效并保持可靠工作的问题；在恶劣的环境中实现电子设备的温度控制，使得电子设备整体和各元件温度不超过限值；如何避免电子设备对环境的污染和反污染的问题；提高电子设备在防潮、防霉、防盐雾腐蚀以及防原子、防生物化学武器等的特性。第二，电子设备性能发挥受机械结构参数的影响的问题，常见的有：天线伺服驱动系统的结构谐构振频率限制了控制系统的带宽；控制系统系能受电子设备在摩擦、间隙、弹性变形过程中的影响；天线效率受到天线结构变形和反射面误差影响的情况等等，弄清楚这些机械结构对电子设备的影响原因与规律，设计出符合有效参数的结构，确保电子设备发挥性能非常重要。第三，电子组装技术与电子精密机械设计问题，如何将众多的电子元器件进行连接和布局，形成一个正确且高校的整机，在这一过程总必须考虑到每一个电子元器件的相互影响和外部环境对电子元器件的影响，使得组装起来的电子设备同时具备高可靠性、易维修性与易操作性。为了实现电子设备的某些特殊功能，常常需要精密机械，如雷达天线，其精密程度堪比精密机床，大面积的可动抛物面反射器结构高精度的要求结构设计人员具有非常过硬的技术本领，这些精密机械设计的目的在于满足电子设备性能的特殊要求，未来战争中电子战与信息战将起着重要作用，由于要应用于条件严苛的战争环境，对电子设备的性能要求非常高。
2.2.发展趋势
当前电子机械的智能化、数字化、集成化、模块化、人性化设计、网络化发展趋势明显。智能化体现在要求机电产品自身拥有一定的智能，在逻辑思考、判断推理、自主决策等方面拥有一定的能力，当前人工智能技术的不断进步为电子机械技术发展提供了重要条件。电子机械数字化的基础是微控制器的发展，不断发展进步的计算机网络为电子设备的数字化设计与制造铺平了道路，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、可维护性等特点。电子机械的集成化体现在不同技术、不同产品和各生产加工等工序中，多品种、小批量的自动化生产要求电子设备系统应具有广泛的柔性，实现分散系统功能并使系统各部分协调安全运转，实现性能最优化。模块化的发展趋势是由电子机械产品类型多样及生产厂家较多，而研制和电子设备单元模块非常复杂，如企业能够实现模块化发展，新品的开发将变得更为迅速。人性化设计这是由于电子机械的使用者是人来决定的，如何赋予电子设备智能、情感和人性非常重要，在色彩和造型上面注重人性化设计，给人类既方便由有艺术美感非常重要。网络化则是当今网络远程控制和监视技术的必然趋势，远程控制终端设备本身就是电子机械产品，运用局域网技术使家用电器网络化成为可能，方便人们生活。
3.电子机械技术在现实中的应用
目前，电子机械技术在现实中的运用体现在柔性制造系统和计算机集成制造系统、小型化家用电子产品、机械手和机器人、微型机械和超微型机械产品、机械自动化设备等众多方面。柔性制造系统和计算机集成制造系统较早运用于制造行业，是由数控机床、微电子技术、计机软硬件等有机结合的系统，当前我国以实现校企联合，建立了若干条柔性制造系统线和一些计算机集成制造系统实验线，但是多方面限制发展较慢。小型化家用电子产品发展较快，如日本研发生产的拇指大小的微型彩色照相机，美国正在研发微型电话机大小如手表微型复印机大小如眼镜盒，方便人们日常携带。当前在世界上投入工业生产的机器人已超过百万台，这些多为日本拥有，这些智能化机器人生产已经初步实现批量生产，具有人类的一定智慧，当前正在研发具有自主决策能力的机器人。电子机械技术在事、医疗、汽车、宇航、工业设备、通信和生物工程等方面有广阔应用前景，特别是一些微型和超微型机械产品方面应用客观，但是对微型机械和超微型机械的理论尚在探索和认识阶段，需要不断作出努力。
4.结语
电子机械技术发展不是孤立发展的，它是很多学科技术发展的产物。社会的快速发展要求技术必须不断改革创新，适应社会生产力的发展要求。电子机械化技术涉及非常多的领域，随着技术进步，各领域技术相互融合将越来越明显。电子机械技术的创新对于促进电子机械技术与机械设备应用技术有重要作用，现代科学技术应用的发展和理论创新推动科技发展。
参考文献：
[1]孙翔飞，赵玉亮.我国电子机械技术的新型特点及其应用分析[J].哈尔滨工业大学学报，2010（4）.
一、电子、机械及软件一体化设计主要的出错方式认知
随着科学技术与行业整合，产品研发日趋复杂。在进行电子设计、机械设计与软件工程设计时，三者之间缺乏有效沟通与过程管理，导致电子、机械及软件无法有效集成，难以实现一体化设计。当前，机电一体化设计存在的主要出错方式表现为：第一，MCAD变更与电子工程师缺乏有效传递。MCAD用户进行IDF格式将变更信息存储于原始版中，但其无法传递给电子工程师。同样，电子工程师依据电路图实现设计，受ECAD规划失效影响，需要进行返工操作从而延迟交付及制作时间;第二，ECAD变更与机械设计师之间缺乏有效传递。CEAD设计人员进行PCB构件调整，以优化布局，如其没有及时将变更信息传递给机械设计师，则会出现PCB组件与PCB线路接口故障问题，推迟交付时间并增加其成本;第三，配置管理中断。如在研发中其设计科目均有着自身独立的数据调试模型，则会提高设计效率然而软件设计师多独立作业，缺乏有效沟通导致配置管理中断;第四，错误软件版本，虽然在产品中采取错误软件版本较为容易避免，但一旦出现其问题，则会造成较多问题;第五，软件研发孤立性。在产品研发中其变更管理多将软件研发排除在外，软件缺陷及变更命令符难以协调，为软件修复与产品交付带来问题。
二、电子、机械及软件一体化设计思路探究
(一)软件变更实例分析
制造商需向客户交付机器人技术装配客制化版本，产品标明最新软件编号并准备交付时出现软件现场变更问题，则会产生交付延迟等问题。制造商则面临着如何找出与设备上安装软件版本一致信息，采取什么软件工具进行重建软件，设备配置存放区域设计，技术工程师如何知道其采取的实际版本信息，公司需采取最新软件并在期限时间内完成设计，避免出现交付延迟与质量问题。
(二)电子、机械一体化设计方案
采取PTC的Inter Comm Expert及Inter Comm EDAcompare可以实现MCAD及ECAD同步问题研究，通过PTC，实现电子设计师与机械设计师相互变更信息的有效捕捉，在获取变更信息的基础上进行相关设计文档同步修改，从而解决电子设计与机械设计不同步问题。电子机械一体化设计方案如下：
2.2.1 变更识别
Inter Comm EDAcompare属于PTC电子设计标准变更识别解决方案，可以进行PCB设计变更识别，其识别实现方法为：进行不同版本图解对比，PCB布局及制造工艺对比以实现变更识别，以几何及属性变化实现识变更识别，依据差异识别，当Inter Comm Exper选中变更后则会将设计影响区域进行标定。
2.2.2 电子机械一体化设计
顺利实现机械设计与电子设计集成，需要自动生成设计变更并及时告知。在变更识别基础上，电子与机械一体化设计可行性条件基本满足。如机械工程师可以进行电子设计文档查看与识别其与上版本差异。应用PTC方案可以进行智能化ECAD设计演示，向授权用户进行差异展示。机械设计团队可对电子设计数据信息进行有效查询，无需进行新型IDF文档下载，且应用其解决方案可以进行不同版本差异自动对比，如吉和变更、信号改道发送等。该方案成本较低，技术优势与过程管理优势突出，能够切实提高电子设计与机械设计协调度，为实现电子机械一体化设计提供技术支撑。
(三)集成软件一体化设计分析
实现软件与电子设计及机械设计同步是实现一体化设计的重要基础。然而将软件设计与产品研发相整合存在着较大困难。因软件研发多为外包方式且由相对孤立组织来完成。如电气工程师完成相关设计后，项目降级将产品及软件最新版本交付制造部门，在进行基础版创建后载入软件，软件运行无效，经研究可能其软件版本并非最新。在软件研发过程中，应用PDS系统，软件设计师可实现软件版本及其他设备动态链接操作，可将团队作呕为整个产品研发的部分。PDS系统为机械、电子及软件设计退工了可视化同一系统，且支持软件组件重组，能够实现全球配置管理，推动不同软件研究团队之间的协调性，确保产品研发进度与研发质量。
(四)电子、机械及软件一体化设计方案
采取PDS系统，可以实现跨软件研发，协调软件团队协作，其解决方案为：工程师将软件配置管理系统中存在的软件与PDS软件部分进行正确连接;进行原型制造产品，测试产品;如测试团队发现产品关键特性缺失作用，考虑到用户及软件产品接口是由软件及硬件综合控制，无法实现错误判断;测试工程师则应用PDS系统，进行问题报告创建，直接将受影响硬件及软件构建联系;变更调查任务发送给软件团队与硬件团队，并将PDS发送于电子信箱;缺陷跟踪系统进行错误报告自动生成，对PDS变更调查作交叉引用，将错误报告发配给相应软件设计人员进行调查;错误报告与缺陷跟踪系统具体软件版本之间存在链接，且错误报告与PDS配置管理受影响软件之间存在链接;在缺陷跟踪系统中执行现行软件更新，以software QA实现软件测试;新版本与PDS管理部件链接，依据PDS分配实际任务执行产品测试，完成测试后企业变更请求则于PDS中实现完结，针对不同系统中存在的变更状况执行错误报告分析，从而提高了电子、机械及软件一体化设计效率。
三、结语
随着产品研发与产业整合进一步推进，如何实现电子、机械及软件一体化设计成为了时展所面临的重要问题。缺乏设计同步性与沟通有效性是实现一体化设计的重要举措，然而缺乏有效的技术手段，实现电子团队、机械团队与软件团队之间的有效沟通，应用PDS系统与软件配置管理系统，为实现电子、机械及软件一体化设计提供沟通办法。实践证明，强化电子、机械及软件一体化设计，能够有效提高产品研发进度，实现其综合效益。
在高速发展的社会时代，我国的经济和科学技术也在不断发展，机械电子工程涉及到我国各个行业领域，目前在研究上取得一定的成果，推动了教育,科研等方面的快速发展，它是衡量我国对外贸易的重要标志。然而我国机械电子工程技术设计过程还不够完善，还存在诸多问题亟待解决。本文主要对机械电子工程中的技术要点以及技术的应用进行浅谈，希望给相关工程人员提供参考。
关键词：
机械电子；工程设计；技术要点
众所周知，电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科，是推动我国经济增长的主要力量。近些年来，电子工程快速发展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平达到了一个新的高度，但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题，并且其设计人员应该储备一定的知识，在设计方案中能发现问题，并采取解决措施，在此基础上优化设计方法。
1EDA 技术的发展介绍
EDA 技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用，其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等，每个部件发挥着特定的功能，EDA 技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件，硬件描述语言是 EDA 技术在编辑中的表达方式。EDA 技术拥有公开优势和描述范围广的优点，其自动化程度高，同时，在设计方案中有很高的辅助作用，减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力，能够快速解决在设计工程中出现的错误，方便操作者的调试。也正是因为 EDA 技术拥有很多的优势，因此逐渐被人们关注，但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点，人们质疑 EDA 技术认识不够，同时又由于 EDA 技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域，因此电子工程将面临诸多的挑战。
2机械电子设计要点
2.1仿真技术
机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟，对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术，其作用在于对设计方案在实际应用的模拟，通过建立数学模型及进行处理，发现设计方案的是否合理和科学，验证设计方案，避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题，保证方案在实际中的应用，同时，EDA 技术还具有对电路结构和性能，各个电路的实际结构等进行检测和分析。
2.2对电路特性进行有效分析
对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低，是 EDA 技术中不可或缺的部分，它决定设计方案能否在实际中得以应用，机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过 EDA 技术对电路特性进行有效分析，从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性，因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中，其技术相对落后，从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度，可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是，EDA 技术能够精密准确的测试，确保该测量的准确度在一个较高的水平，在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点，因此能够避免设计方案出现结构性的错误，确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。
2.3优化设计
EDA 技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据，能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果，优化设计就是利用 EDA 技术，保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差，提高方案的有效性，保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化，完善设计方案，但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求，不能保证其准确性及完整性，无法发现设计方案中存在的问题，难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势，提高其效率，可见，优化设计必须的使用 EDA 技术。
2.4机械结构要注意防止静电
机械结构是以一定的理论为依据，根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案，应用于实物，最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展，电子产品以轻、薄占极大的发展优势，因此，就必须对集成电路元件加以严格的管理，提高技术要求，基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作，减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑，设计者根据构思画出机械结构图，该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流，该破坏因素会影响到周围绝体元器件，致使元器件敏感度减低，从而产生许多安全隐患，因此，机械结构图一定的检查是否产生静电，及时修改机构设计图。
3EDA 技术在机械电子工程设计中的应用
随着社会的进步，机械电子工程的应用渗透到多个领域，同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比，EDA 技术能满足广泛的生产需求，而传统的机械工程适用领域比较狭窄，仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势，其无法引领世界电子工程技术的发展，俗话说，适者生存，传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃，新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展，恰好 EDA 技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺，因此，EDA 技术在机械电子工程有很大的发展前景。
4结语
总之，EDA 技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳，其应用范围广，可行性高，适合社会的发展需求，因此我们应该推广 EDA 技术的使用与开发。为了满足社会的进步，与时俱进，设计人员必须要严格的按照设计流程进行，对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计，对电路进行分析，检查是否会产生静电；再者，必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员，号召更多学者参与电子工程的研究发，尽可能弥补现有技术的不足，推动电子工程技术的改革与发展。
参考文献:
[1]杜景明.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用，2014（07：）90.
[2]潘雍，傅明星，于晨.机械电子工程综述[J].机电工程，2014（05）：553-558.
计算机技术与机械电子技术的相互融合是个比较大的课题，从提出之日起，各行各业都是非常瞩目的一件事。该篇文章作者以全局的角度，独到新颖的视角，诠释了计算机技术与机械电子技术互相融合的重要作用，与未来发展的趋势，结合当前现状对这两种技术融合产生的问题进行分析，同一时间，对加速这两种技术的相互融合提出了一些参考性的建议等。
一、机械电子技术概要
机械制造的相关行业当中普遍引入电子技术指的是在机械动力、信息处理、控制与主功能上引入现代化的电子技术。所以，机械电子技术我们也可以将它说成是把机械装置、电子化技术与软件等互相叠加组成系统的一类总称。在我们国家现如今机械电子技术的发展过程当中，机械电子技术时至今日也已经变成在体系上独树一帜的学科[1]。还有，伴随现代化科学技术、电子、网络、智能技术行业不断发展与壮大，机械电子技术还会被赋上全新的内容。但是它的基本特征我们可以这样认为：机械电子技术以系统化的观点为前提，将机械电子、微电子、自动控制、计算机、信息、传感测控、信息变换、软件编程与接口技术等全体技术，凭借系统功能与优化组织的目标，理性配置和布局各个单元，基于功能多、质量高、可靠性高、能耗低的基础上实现其特有功能的价值，并让整个系统趋于优化的工程技术统称。基于这些内容生成的系统，则构建成了一套机械电子技术的系统与相关产品。在现代化工产业领域中，基于社会对化工产品总的需求量，还有相关技术标准的要求，要求化工设备需要满足相关生产工艺基本性能要求。化工设备各项性能均要靠机械电子技术辅助达标，设备机械电子技术满足生产工艺的要求与否，是对化工产品产量与质量等的最好判别标准[2]。当代的机械电子技术可以说是以传统化工技术为前提，进而再做总结和探究的，我们通过现如今化工生产的工艺需求，逐渐形成科学、客观、具体的技术新类型，对于生产技术发展和创新具有历史性的意义。
二、对计算机技术与机械电子技术的融合认识和理解
两种技术相互融合是社会经济演进与发展的过程，同时也是生产体制与生产方式创新的体现。对于现代社会下的中国来说，特殊发展模式与国情，要求我们把计算机技术同机械电子技术放到人类发展的历史长河当中去把握。所以，要理解计算机技术与机械电子技术融合必须首先理解机械电子技术，要理解机械电子技术首先要理解计算机技术。计算机技术发展下的网络社会是继原始狩猎、工农业社会后新的社会组织形式与发展新阶段。计算机技术可以作为该社会经济主线来看，是网络社会核心内容，计算机技术与机械电子技术融合是现今社会全人类所要面对的问题，而不单是相关工作者的使命。
三、机械电子技术与计算机技术的关系
机械电子的系统可以说是相当的不稳定，导致了相关系统输入和输出关系处理上不是很容易。当代社会需求系统又是多种多样的，需要同一系统能够兼容并济，能够满足多种要求。计算机系统在遇到需要信息处理的时候，存在一定不确定性与复杂性，因此以知识作为基准的计算机技术处理方式已经开始受到人们的广泛关注了。计算机技术组建系统所引用的方法当中，主要用到的为神经网络与模糊推理的系统。在对输入与输出关系进行处理的时候，这两种方法既是互相联系又是互朱小川西华大学四川成都610039相制约的。神经网络所采用的是分布方式，而模糊推理采用的是规则方式[3]。神经网络相关系统在进行输入的时候因为各神经元间存在固有联系导致了计算量相对较大，模糊推理相关系统则正好相反。针对精度方面，神经网络相关系统精度高且曲面较为光滑，模糊推理相关系统精度低且曲面呈台阶状分布。利用神经模糊网络相关系统将两者功能最大限度融合与一处，使信息表达趋于合理化，表达空间也是最适合的。
四、计算机技术在机械电子技术中的应用
机械电子技术因为它的不稳定特性，致使数据输出与输入上发展的仍然比较迟缓，急需引用先进计算机技术促成工程的伟大变革。结合模糊推理与神经网络相关系统，不仅提高了它的精密度，还确保机械电子技术未来向可持续的方向发展。模糊推理相关系统采取的是规则方式对信息进行保存处理，机械意义是非常深远的，神经网络相关系统用分布方式保障了各神经部件紧密连接，使计算量合理提升。结合这两种方式，保障计算机技术发挥最大价值，最终实现了计算机技术与机械电子技术的相互融合。
结语
现代化社会是一个集科技与经济为一体的时代，无论是任何技术都是需要在其应用的过程当中，结合先进科学技术体系上的创新，进而推动各类型技术向全面创新的方向发展。谈到机械电子技术创新，针对现代的机械设备在科学应用和管理上的重要意义都是可见一般的，同一时间机械设备的应用技术在科学创新方面也是具有历史性意义的。
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。
2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。
3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。
4对电路特性进行有效分析
事实上，对电路特性进行有效分析是EDA技术当中非常重要的一部分内容，这主要是因为在电子工程设计当中，基本上所有的理论分析都是基于数据测试和特性分析来进行的，因此这样两部分数据获得的及时性和准确性都是非常关键的。在传统的电子工程设计当中，由于受到硬件和技术等各个方面的局限，其测试结构和测试方法都存在较多方面的问题，使得电路测试的实际精度受到非常大的影响，严重时候甚至有可能干涉到产品的后期使用稳定性。而EDA技术的应用则能够对整个系统进行全面而精确的测试，既能够避免方案在局部出现结构性差异，还能够对方案整体性和合理性予以保障。
5机械结构中注意防止静
电机械结构主要是指根据一定的原理方案，设计出具体的结构图，并应用于实物，最终达到要求功能的结构。随着高科技的发展，尤其是以轻、薄为发展趋势的电子产品的发展，对集成电路元器件的要求也越来越高，愈加缩小的线路和密集的电子元件排列对都静电防治提出了更高要求。静电电场和静电电流是造成电子元件毁坏的致命因素。静电电场和电流对周围电荷的强大吸引力，破坏了绝缘体造成元器件敏感度的急剧下降，甚至电路导体烧融，电子产品爆炸等。
6结束语
关键词 谐波抑制电力电子技术谐波治理
中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-163-02
1 谐波的产生和影响
1.1 谐波与无功功率的产生
在用电负载中，阻感负载占了很大一部分，阻感负载要正常的工作就要吸收无功功率。而这些装置中交流侧的电流会因为使用了相控方式而滞后于电压，也就产生了大量的谐波电流。即使一些交流侧电压电流基本相同的装置，但是电流波形的畸变，也会产生谐波电流，导致无功功率被消耗。
纯正弦交流电路中，定义了三种功率，它们的表达式为（P是有功功率，Q是无功功率，S是视在功率）：
P=UIcosφ
Q= UIsinφ
S=UI
三种功率满足关系式：
S2=P2+Q2
有功功率P的表示交流平均功率；视在功率S在工程上表示为电气设备功率中设计的极限值，它当中的额定电流由铜耗和导线的截面积决定；无功功率表示的则是含有储能元件的电路中的一种功率互换的幅度，单相电路与三相电路之间又有一些不同。
在非正弦交流电路中，有功功率和视在功率可以分别表示成：
其中，Un和In分别代表基波和谐波中电压、电流的分别的有效值。
按照纯正弦电路的模式，可以给非正弦电路的无功功率做一个定义：
在这里，Q虽然反应能量的流动交换，但却不体现其的消耗情况。公用电网的电压，波形稳定，畸变很小，而电流的畸变可能却很大，所以在研究过程中，可以将各个功率可以用以下公式表示：
其中，Qf和D分别表示基波电流和谐波电流产生的无功功率。功率因素可以表示成：
在这个式子中，u=I1/I是叫波形畸变因数，cosφ1则被称为位移因数或功率因数。
可以看出，功率因数在非正弦电流电路中除了与基波电流相关，还与谐波大小有关系。所以，电路中的谐波，会使得无功功率增大，从而使功率因数变低，导致电气容量的可利用率下滑，从而损害电网。
1.2 谐波对电网的影响
1）谐波的产生，会使电网设备产生附加的损耗，从而降低供配电以及用电设备的功率。
2）谐波引起的过电压、过电流将会使变压器产生过热现象，这样一来，设备容易老化，使用寿命缩短而且还会损坏。
3）谐波会到这继电保护装置的误操作，是一些测量仪表失效或测量不准确。
4）谐波会在公用电网中引发并联谐振和串联谐振，极易造成安全隐患。
5）谐波的产生，对近处的通信装置产生干扰，导致通信质量下降，造成一些额外损失。
2 对谐波抑制技术的研究
各国在电力技术方面都制定了一些法规或措施来将谐波抑制控制在允许范围，对谐波和谐波电流的合成方法进行了明确说明，为了满足这些要求，要采用一些方法来抑制谐波以及对无功功率进行补偿。
2.1 安装谐波补偿装置
2.1.1 无源滤波器
无源电力滤波器（PPF）在谐波抑制中有很大优势，初期投资比较小，运行效率高，它主要利用电子元件的谐振特性，使得电感或电容在阻抗分流回路中形成低阻抗，但体积大，材料消耗多等，也是它的缺点。
2.1.2 有源滤波器
有源滤波器（APF）与无源滤波器（PPF）相比而言，它能在补偿各次谐波的同时，还能调节三相不平衡电压和抑制闪变；并且它能够对动态的谐波进行跟踪补偿，达到自适应的效果；滤波特性也不受频率与阻抗影响。
因为优势明显，APF技术也是治理电网污染中的一项关键技术，对它的研究比较广泛。根据使用场合分，可分为有源直流和有源交流两类；根据逆变电路储能元件来分，分为电流型与电压型滤波装置，如图1所示：a）为电压型。b）为电流型。
电压型效率高，可任意并联扩容，适用于电网级的谐波补偿，且技术相对成熟，目前使用广泛；电流型结构简单，性能稳定，不适用大容量系统。
通过接入电网的方式来分，还可分为串联型与并联型。并联型的APF，主要功能是消除负载引起的谐波电流，优势是可以多台并联使用，适用于多种容量场合；串联型APF，是通过向电网中加入或减去一个瞬时电压，使负载侧电压维持一个纯正弦波，这种方式使串联型在电压敏感性负载中非常适合，但它负载电流过大，体积较大，没有并联型使用广泛。
有源滤波器的控制策略是滤波技术中最重要的部分，包括直流侧电容电压控制、输出电流跟踪控制，一般来说又可分为开环控制、闭环控制，目前主要采用闭环控制技术，它补偿效果较好。
参考文献
[1]刘玉冰.关于电力电子技术与谐波抑制、无功功率补偿技术的研究[J].科技广场，2007（7）：218-221.
[2]吴任国.电力电子技术及电力系统谐波治理[J].船电技术，2010，30（11）：55-58.
[关键词]机械设备;自动化技术;煤矿企业;PLC
中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0380-01
当前，在现代煤炭企业生产中，都必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用。目前很多煤矿企业的挖掘运输系统生产效率低、人力物力资源浪费严重。我们为此对挖掘运输自动控制系统进行改造，将其实现自动化生产。目前该生产线改造在国内煤炭工业系统处于领先行列，该系统的投入使用将极大改善生产效率、减少人力物力资源的浪费及生产作业环境。
一、煤矿采掘机械设备的电气自动化
1、采掘设备和其他辅助设备技术的发展
电力牵引成为了煤矿采掘机械的主要动力来源。多电机驱动系统被应用到了采掘设备上，电机多采用横向安置，而且随着生产规模的扩大，装机容量不断增大，从常见的1000千万的总装机功率扩大到了1500千瓦，电机的牵引功率达到了120千瓦。交流电牵引电机的使用，不仅提高了设备的效率，而且让设备的运转更加稳定，强大抗污能力减轻了机械维护的劳动强度，所以这样设备受到煤矿生产企业的广泛欢迎。计算机技术是所有设备自动化控制的核心，同时辅以故障诊断技术和传感技术，让采掘设备的自动化程度越来越高，具备了效率、精确、稳定的优点。除了采掘机械的进步，生产中要使用的输送设备也不断向重承载和多样化的方向发展。技术先进的国家已经引入了双速电机，而且能够依靠计算机技术实现对煤矿生产的过程的全程监控。液压支架是保证安全采掘的重要工具，引入计算机技术后，可以实现电液控制自动化和高压大流量供液，从而使支架的移动速度提高了7秒/架左右，使得煤炭采掘的功率和效率有了大幅度提升，增强了煤炭生产的可靠性。
2、我国采煤机自动化技术同世界先进技术的差距
虽然我国在采煤设备电气自动化技术上有了明显的进步，但是同世界产煤发达国家相比，差距也是很明显的。采掘机的最大装机功率仅为830千瓦，液压牵引功率仅为500千瓦，电牵引的应用规模不大，电牵引设备主要依赖进口，交流电牵引的电控部分更是完全进口。国产的电牵引采煤机尚处在研发阶段，仅有少量的研究成果可以在实践中应用。工作面输送机连接强度差，运输能力差，整体效率低下。液压支架的电液控制系统和判断故障的微控制系统都不能实现国产。所以，从总体上来看，我国煤炭采掘设备的电气自动化技术的发展仍处在落后局面之中。
二、机械设备自动化技术的应用类型
机械设备自动化技术是一种运用仪器仪表、计算机、控制理论和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、优化、调度、管理、决策，达到增产、提质、降耗、安全等目的的综合性技术，主要包括自动化工业软件、硬件和操作系统3大部分。当前，我国相关行业生产自动化控制系统大多采用FCS（现场总线控制系统），DCS（集散控制系绑以及PLC（可编程控制器控制系统）3大控制系统。
三、煤矿运输提升设备的电气自动化
从上个世纪八十年代开始，我国煤炭的开采量急速增长，在大型的煤矿中，胶带运输是输送厚煤的主力设备。为了满足形势发展的需要，我国大力推动了胶带运输中的工况监控系统的研发并取得了重大突破。
系统中融合了计算机技术和PLC技术后，实现了保护的综合化和系统化，DCS结构的应用使地面监控得以实现。同时，通过科研人员的努力，我国自行研发和胶带机全数字直流调速系统以及胶带集中监控系统，在生产中表现出了卓越的性能。
电气自动化技术的成熟和普及，使得交流变频器技术得到了发展，从而推动了调速系统的进步。在技术先进的国家里，采煤提升机的控制技术已经相当完备，通过PLC来完成中心控制，同时达到了提升工艺控制、同路行程控制以及安全回路监控等多个目标，从而实现了真正的全微机监控，提高了提升设备的安全性。
四、变电站综合自动化系统在煤矿生产中的应用
供电系统是煤矿机械设备得以运转的动力，实现变电站的自动化对于机械设备电气自动化具有重要的意义。下面针对一般规模的煤矿，来阐述一下变电站综合自动化系统在煤矿生产中的应用。
1、35KV变电所工程的基本情况
基本设备包括5kV线路双回，主变压器2台，6kV出线（电机，厂变等）X回，6kV母联2回，35kV PT2回，6kV PT2回等。
2、变压器成套保护设备
主要的保护装置有变压器差动保护装置MTPR-110SD、综合测控装置MMCU-10H等设备。可以满足对匝间短路、相间短路等变压器内部故障和外部故障的安全应急。同时，对短路接地、过负荷、过流等危险情况以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等故障起到保护作用。
对于35kV线路保护，使用的是MLPR-10H2型微机线路保护装置，具体由三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护组成。系统中还有一台微机型PT切换和一台低电压保护装置MPTS-10H，可以实现双母线或单母分段主接线方式下的PT转化，从而具备了两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等作用，同时可以监控和低压保护两段没有关联的母线。
3、后台计算机监控系统
后台监控计算机系统可以使用目前国内比较先进和稳定的珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。该系统由监控保护单元、通讯管理机和后台监控计算机系统组成。监控保护单元采用的是隔层设计，通讯的中心设备是通讯管理机，具有间隔层设备的通讯信号转换、监控后台计算机和传达上级调动的功能。后台的监控计算机能够介绍到现场采集的全面信息以及保护设备发出的信息，并对这些信息进行统计、分析、核对、判断、显示和打印，记录安全事件，并能发出警报，从而监控站内的所有运转情况。而且计算机还具有远程控制功能和强大的数据处理功能，可以全面提升整个变电站的自动化水平。
五、结束语
在科学技术不断发展的现代社会，信息化技术延伸到了煤矿生产的各个环节，成为了维持和提高煤炭生产的重要技术支撑。从整体发展情况来看，我国电气自动化技术与发达国家相比是非常落后的。尤其现在煤矿事故频发，而电气自动化在煤炭安全生产方面也可以起到非常积极的作用，用该技术发展的监测装置，如遥测仪、断电仪、红外线设备等，尤其是发展我国相对较弱的传感技术，可以大大提升煤矿设备的安全性能。所以，从长远的发展来看，国家要提高的足够资金、人才和技术的投入，确保我国煤炭产生沿着高效、安全、环保的方向不断前进。
参考文献
[1] 蔡依然.论电气化技术的应用前景分析.焦作大学学报，2009，08.
【关键词】煤矿；机械设备；电气自动化技术；应用
引言
自动化技术是一项综合性程度较高的科学技术，包含了通信技术、传感技术、计算机技术以及现代控制技术。科学技术在不断发展的同时也促进了煤炭开采设备的不断完善，机械设备的自动化技术越来越精细，智能化程度越来越高，并逐渐向多元化、集成化的方向发展。
1煤矿采掘机械设备的电气自动化技术简述
1.1采掘技术的进步以及多种辅助技术的发展
煤矿采掘时，电力牵引是大多机械设备主要动力来源。越来越多的煤矿采掘设备中应用了多电机驱动系统，安置电机时一般都是横向进行的，且装机容量一直随着生产规模的扩大而增大，总装机的功率由电机多采用横向安置，而且随着生产规模的扩大，装机容量不断增大，从常见的1MW扩大到了1.5MW，而电机的牵引功率则达到了0.12MW。煤矿机械设备中使用到的交流电牵引电机，具有较强的抗污染的能力，减少对机械设备维护的劳动力的投入，还有助于提高机械设备的运行效率，从而保证机械运行的稳定性，因而备受煤炭生产企业的青睐。机械设备自动化技术的核心所在则是计算机技术，为了不断提高采掘设备的自动化程度，使其运行效率更高，精度更准，更为稳定，则可以辅助故障诊断技术、传感技术等多种技术。此外，采掘机械在不断进步，对于煤矿生产中输送设备的承载力以及多样性要求也就逐渐增加，一些技术比较发达的国家已经较早的将双速电机引入到国内，实现了利用计算机技术对煤矿生产全过程的监控。煤矿能够进行安全采掘的重要的一个工具就是液压支架，在将计算机技术引入其中后，能够有效为电液控制自动化以及高压提供大量的电液，液压支架的移动速度也不断的得到了提高，达到每架7s，有效改善了煤炭采掘的功率以及提升了煤炭采掘的效率，使得煤矿生产更可靠。
1.2与技术先进国家之间存在差距
尽管我国的采煤设备的自动化技术进步的程度越来越高，但相比于那些产煤量较大的国家，我国采煤设备的自动化程度还比较落后，与之有一定的差距。煤矿采掘机的最大装机功率只有0.83MW，而液压牵引的功率则只有0.5MW，功率较低，且电牵引设备主要依靠进口，特别是交流电牵引的电控部分则更是进口的。国内对于电牵引采煤机的研发还处于初始阶段，能够应用与实践的则少之又少。电牵引采煤机与工作面输送机连接的强度较差，使得其运输能力较差，降低了传送机的整体工作效率。同时，液压支架中的电液控制系统以及对故障进行判断的系统中的微控系统也都不是国内自主研发的，因此，整体而言，我国煤矿采掘中机械设备的电气自动化技术仍旧比较落后。
2电气自动化技术对煤矿生产产生的影响
2.1影响煤矿的安全管理
煤炭行业是一个特殊的行业，在煤炭生产过程中，首要前提就是安全生产，其对于煤矿企业的生存以及经济效益有着直接的影响，核心要素即是工作人员的人身安全。而在煤矿生产中应用的煤矿机械的自动化程度越来越高，不但有效节省了较多的人力，还将煤矿生产中事故的发生率降到了最低，并将煤矿的安全生产的风险控制在规定的范畴内。如果以危险源作为辨识危险基础的重要依据，及时的控制并管理采煤过程中存在的一系列的不安全因素，从而能够在源头上将危险源切断，因此，采煤中越来越多的应用自动化技术，煤矿发生安全事故的概率也就相应降低了。
2.2影响煤矿的生产效率
现代网络技术的不断发展，煤矿电气自动化技术受其影响也越来越大，改变越来越多。现今的工业控制中应用电气自动化技术主要融合了三项技术：①计算机网络技术；②自动控制技术；③仪表仪器技术等其他的技术，综合运用这些技术能够实现对优化煤矿工业的管理，并对其进行有效的检测和控制，提高煤矿生产效率的同时，并保证了煤矿的生产安全。
3提升煤矿运输设备的电气自动化程度
自20世纪80年代以来，我国煤炭开采的速度以及开采量都得到了迅速的增长。特别是在大型煤矿中，胶带运输作为原煤输送的主力设备起到了积极作用。为了进一步提高胶带运输的可靠性，我国加大了对胶带运输中工况监控系统的研发力度，并且取得了一定的突破，该监控系统有效地将计算机技术以及PLC技术进行了融合，实现了保护的综合化和系统化，通过使用分散控制系统结构及技术集成，实现了在地面对井下运输系统进行监控，在煤炭生产过程中发挥了卓越的功效。在前期研究的基础上，对于胶带自动化的保护技术尚需不断进行完善，在日后的研究以及生产中要大力发展该技术。随着电气自动化技术越来越成熟，其普及程度也越来越高，交流变频技术也得到了相应的发展，以致于带动了调速系统的进步。那些技术较为先进的国家，对于采煤提升机的控制技术相对较为完备，控制中心则是通过PLC技术实现的，并有效实现了对工艺、同路行程以及安全回路等进行控制的目标，最终达到全微机监控的目的，设备的安全性大大提升了。
4煤矿生产中应用变电站综合自动化系统
煤矿机械设备能够有效运转的一个动力就是供电系统，其对于实现变电站的自动化程度以及机械设备电气化的意义十分的重大。以下就对普通规模的煤矿生产中应用变电站综合自动化系统进行简要的分析：
（1）通常来说，35kV变电所工程中主要包含有以下几种基本设备：①5kV线路双回；②两台主变压器；③6kV出线即电机、厂变等X回；④6kV母联2回；⑤35kVPT2回；⑥6kVPT2回等，煤矿电力的供应以及设备运转的需要更与此变电所的保护和监控的微机综合自动化系统的结构相适应，主变压器以及35kV线路则采用集中组屏方式进行设计，将后台监控系统安装在主控制室内，并将6kV保护装置安装在每个开关柜上，每一个保护装置都能够通过RS485通讯接口将信息传到后台监控系统，这样的设计方式不但操作方便，还能够CARBONWORLDLOWCARBONWORLD2016/2节约大量的空间，一举两得。
（2）为了对变压器进行保护，通常会使用三种保住装置：①变压器高低后备保护装置MTPR-035HB；②有变压器差动保护装置MTPR-110SD；③综合测控装置MMCU-10H。使用这些设备能够在匝间短路、相间短路这些变压器内部或者外部发生故障时及时的采取安全应急措施，以便有效的对电器接地，负荷过高，电流过大以及危险情况进行保护，或者变压器本体有轻重瓦斯、温度、压力释放等故障发生时对其进行保护。保护35kV线路时一般使用MLPR-10H2型微机线保护装置，该装置主要由三种保护组成：①三段式过电流保护；②后加速保护；③单相接地保护。自动化系统为了有效实现母线或单母分段主接线方式下的PT转化，则可以在系统中安置一台微机型PT切换和一台低电压保护装置MPTS-10H，从而具备了两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等一系列的作用，也能够对两段没有关联的母线进行监控并对其形成低压保护。
（3）台式监控计算机系统主要由三个部分组成：①监控保护单元，其采用的是隔层设计。②通讯管理机，其是通讯的中心设备，具有能够转换间隔层设备的通讯规约，并对后台计算机进行监控以及对上级调动的功能进行传达的功能。③后台监控计算机系统。该系统能够对现场采集的信息进行全面的掌控，并对设备发出的信息进行有效的保护，能够有效统计、分析、核对、判断、显示以及打印这些信息，对安全事件形成记录，并适时的发出警报，对监控站内所运转的情况进行全面的监控。计算机还具有远程控制功能以及强大的数据处理功能，以便整个变电站自动化水平的提高。
5结语
总之，现阶段机械行业在不断发展，机械发展的主流已逐渐被机电一体化所占领，机械行业不断发展时也有助于提高煤矿机械自动化水平，从而有效提高煤矿生产的效率，确保机械操作的安全性。在煤矿机械设备中加入计算机、信息通信技术等先进的技术，能够有效促进电气控制系统往集约化和自动化方向发展，从而有效促进煤矿机械设备的发展。
参考文献
[1]张英.数字技术在煤炭企业电气自动化中的应用研究[J].煤炭技术，2013，32（10）：50~52.
[2]符如康，王太续.基于PLC控制的交流变频调速电牵引采煤机[J].煤矿机电，2007（2）：96~98.
1.1采用专用的检测仪来实施诊断
知识含量较高，因此其应用难以推广。
1.2随车进行诊断
由于专用的检测仪是使用要求较高，八十年代初大家开始采用随车诊断系统。随车诊断指的是通过车上的计算机对机械电控系统全过程实施检测，观察与分析检测情况的诊断模式。该系统有着诸多功能，比如出现明显故障时会对驾驶员警示，存储与显示故障的因素，自动实施应急方案，让系统保持在尽可能稳定的转台下运行之类。
1.3车外实施诊断
为了能够严密的诊断故障信息与诊断层面，八十年代末进行的研究全方位车外诊断设备。车外诊断指的是通过专用设备对电控系统实施检查与诊断，和随车诊断的快捷高效比较，其主要长处在于功能齐全。如果将这两者统筹安排，互为补充，则对机械维修大有帮助。
1.4集成方式的诊断
伴随时代的进步，电子信息技术的产生与普及，机械电控系统的功能也越来越强大，以往的机械式诊断模式与诊断设施在诊断精确性、便捷性与不同情况的适应性等逐渐处于被动。而计电子信息控制技术与人工智能系统给机械系统的检测与诊断技术的快速进步提供了良好平台。机械集成诊断符合目前机械智能化的要求，顺应行业的发展，融合了各种诊断方式于一身，保障了诊断的精确度与时效。其内容主要有诊断功能的融合、车身整体的诊断、故障排查诊断系统和故障电子信息查询系统、诊断功能联网等方面。
2.机械电控系统检测与诊断方法的发展
当前发动机的技术发展，也越来越适应能源的发展，尤其是电子控制技术的应用，为新能源的应用提供了平台。在九十年代中期至2010年，我国的机械电子控制技术在应用上已经完善。在这段时间里，电子技术给机械控制系统提供了许多非常先进便捷的控制电源、传感器以及有着较大存储量的8位与16位微处理器。在该前提下，机械控制系统的设计便在电子技术的促进下实施，并开始了机械的机电一体化的融合规划。机械电子控制系统的作用从处理机械部件与整体的自动控制，慢慢向大量通过计算机网络和电子技术让机械变得自动与高智能等特性。电子技术已慢慢涉及机械领域让机械的性能得到全面的提升。八十年代末开始，电子计算机开始普及，并尝试应用到我国的机械中，机械电控系统也因此新增了各种先进的功能与部件，但比以往的机械构造复杂了许多，导致了故障点数量逐步增多，而检测与诊断需要用到的信息量也大大膨胀。出现许多错综复杂的，而且随机强性的、不稳定性与临时性等特征的故障种类与各种有效数据，怎样能够快速进行处理故障，并且能够综合利用各种检测诊断技术，是目前和今后一段时期机械电控系统检测与诊断中的继续解决的难点。机械电控系统的检测与诊断技术是一个内容丰富的、涉及到数据采集、传递、处理方式选择、实施的一系列流程，有着明显的信息综合的特性。现实中，通过单用某个或很少的信息对机械故障进行及时又科学的检测和故障诊断是很难做到的，必须通过各种手段的综合利用才可以实现。所以把信息融合技术用在了机械电控系统的检测与诊断业务，必会推进机械电控系统运行效能的迅速提高。当前伴随着电子化设备一一被发明、使用，在机械的电子控制系统里所包含的各种传感器类别与数量也逐渐增多。由于不同传感器所能够检测的数据层面不同，因此综合各种数据、利用各种传感器，这也是系统里必须使用各种方式融合方式的先决条件。
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