機電一體化在汽車行業中的應用

李龍飛 崔曉明

【摘? 要】機電一體化技術即結合應用機械技術和電氣、電子技術于一體。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，目前正向光機電一體化技術方向發展，應用范圍愈來愈廣。而汽車行業是一種各種技術綜合能力的集中展現的綜合體。隨著科技的不斷進步和發展，機電一體化技術在汽車行業中的應用越來越廣泛和深入。

【關鍵詞】機電一體化;汽車技術;應用

引言

本文首先對機電一體化技術進行分析，該學科作為綜合技術主要包括以下具體內容：

機械技術 機械技術作為該技術的基礎，著眼點主要是如何處理與機電一體化技術相匹配，利用其它高、新技術來更新概念，實現構架上、原料上、功能上的更迭，滿足降輕重量、縮減體積、提升精密度、增強硬度及變更功能的需求。機電一體化系統在汽車研發以及制造過程中，成熟的機械性能原理與工藝技術應借助于CAM（計算機輔助制造）技術，同時采用AI人工智能與人機交互以及專家系統等，使新生代的機械制造理論得以在現代化的研發以及制造業中展現強大的能力。

計算機與信息發展技術 ：其中信息的交互、存取、寄存、計算、對比與決策、AI人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均包含在計算機信息處理技術的范疇內。

系統技術：系統技術即以整體的概念組織、協調并利用與之相關的各種技術，從整體方面和系最終目標出發，將整體拆分為相互獨立而又關聯的不同功能模塊，而其中接口技術是系統技術的一個主要組成部分，它是系統各組成部分能夠實現有機連接的“聯絡官”。

自控技術：自動控制技術的范圍很廣泛，在自控理論指揮下，展開系統設計、設計后的系統仿真與演算，現場的整體調試等方面的技術。因此，自控理論包括高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等方面的 技術。

傳感器技術：傳感檢測技術是對整個系統的壓力、溫度、濕度、電壓、電流等反饋數據的集中體現并做出相應響應，是完成自動控制、自動調節的重要步驟。其接收和反饋功能越精準，整個系統的自動化程度和能夠完成的動作就越高越精準。現代工業必然要對傳感器的反應時間、反應精度的要求就越高并要求傳感器能經受高低溫、不同濕度、壓力等各種嚴酷的研發以及生產環境的考驗，它是機電一體化技術不斷發展和進步的保證。

伺服傳動技術：該技術包含電動、氣動、液壓、機械等各種類型的傳動結構及設備，傳動系統是將微弱的電信號（如4-20MA，0-5V等）轉化為精準的機械動作的轉換裝置與設備。對系統的動態性能、質量控制和功能實現有決定性的作用。

汽車行業的高速發展過程中，機電一體化技術在其中展現了強大的作用與能力，主要經歷了如下幾個階段：

起步階段：機電一體化技術自二十世紀七十年代由日本科學家提出以來，便迅速成為科學界的研究的對象，并迅速進入汽車行業。自此，基本上完全由機械結構組成的汽車便進入了電子技術與機械技術不斷融合的階段。從此，汽車的點火裝置變成了由集成化的控制系統來完成，而且用于燃料噴射的裝置也可以用電子裝置進行完成。但是，此時的電子技術較為薄弱，造價昂貴，并不能普遍的應用于汽車的批量生產中。

成長階段： 二十世紀九十年代以前的二十年時間里，機電一體化技術在汽車行業中的應用逐漸增多并迅速成長。對汽車進行節能減排以及提升安全性的理念在這個時期出現并通過研發應用到實際的應用中。自此，自動照明系統、自動變速系統、防滑系統、空氣凈化系統等技術不斷涌現。這些電子系統的快速應用得意于該時期大規模集成電路的高速發展。

發展階段：二十世紀九十年代至今，機電一體化技術逐漸成熟，電子技術日新月異，諸多商家搶占市場，造成電子元器件成本的大幅降低，應用隨之愈發廣泛。至此，人們的研究對象逐漸轉到了汽車駕乘的舒適性、智能化、安全系數上來了。

機電一體化技術在汽車行業中的應用是汽車行業的發展起到了極為重要的作用。該技術的應用意義主要體現在如下幾個方面。

1.實現現代化機電一體化技術設備的更新

在汽車設計過程中，機電一體化設計技術設備更仰仗于正確運用計算機應用軟件，運行設計的各項方案，運用汽車運行數控系統的制造技術，才能夠提升汽車運行的整體功能。技術人員通過嫻熟的技術，實現汽車電子系統與機電運行系統的完美結合。當前汽車設計系統的安全有效運行還依賴于微電子汽車電力系統技術、制造系統汽車輔助技術、集成計算機技術、汽車驅動技術等。

2.創新汽車設計理念

在設計過程中提升汽車的整體性能，必須具備汽車機電一體化技術的創新理念。作為汽車設計過程中最為重要的一個技術，改進汽車整體性能是機電一體化技術創新的核心。由于人們出行的生命財產安全與汽車內部各零部件運行的好壞息息相關，不斷追求汽車的高性能必須將汽車的設計技術和微電子精算技術相互融合。

3.提升汽車設計人員的機電一體化技術以及綜合素質

對于機電一體化技術的熟練掌握，需要建立在規范機電一體化汽車設計人員的專業技術的基礎上，要求技術人員服從專業考核制度，并參加定期的新技術培訓，不斷完善汽車設計的理論知識和專業知識，其是微電子技術的應用技術。設計人員必須不斷通過專業技術學習，提高技術水準，提升專業素質，熟練掌握汽車整體結構和運行系統的專業規范，為提升汽車的運行質量做出努力。在提高理論知識的同時，還要提升機電一體化人員的實踐操作能力，能夠完美操控汽車自動控制系統、精算系統、動力系統，不斷提升汽車運行的整體水平。

綜上所述，機電一體化技術在汽車上的應用已經經過了很長時間的發展。目前已經較為成熟，其中變速器自動控制技術、發動機控制技術、電子導航、電子報警技術的不斷發展，使汽車的安全性、舒適性、智能化等技術日趨成熟。

同時，機電一體化在汽車行業中的應用還有著廣泛的發展空間，相信隨著科技的進步，機電一體化技術將在汽車行業中發揮更加重要的作用。

參考文獻

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