機械電子工程設(shè)計中的技術(shù)要點

徐洪森 孫震 朱世偉

摘要：社會科技水平的穩(wěn)步提高，讓我國的機械電子工程得到了目前來說最大化的發(fā)展，我國作為世界中首屈一指的科技大國，這同機械電子工程的快速發(fā)展息息相關(guān)。在未來，國家將拿出更多的資源來輔助機械電子工程行業(yè)的持續(xù)進步，這不僅需要先進技術(shù)的大力支持，同時還需要數(shù)以萬計的優(yōu)秀人才。基于此，在日后，教育、科研機構(gòu)需要積極主動的投入到推動機械電子工程行業(yè)迅猛發(fā)展的浪潮中，奉獻出一份寶貴力量。

關(guān)鍵詞：機械電子工程;技術(shù)要點;分析

隨著我國的科技水平的不斷發(fā)展，我國的各類科技都有著很大的進步，尤其是在機械與電子結(jié)合，即機械電子工程方面有著很大的發(fā)展。當(dāng)前世界各國都意識到了機械電子工程技術(shù)發(fā)展的重要性，當(dāng)前都在投入大量的人才與經(jīng)濟進行發(fā)展，這直接促使了我國機械電子技術(shù)研發(fā)的熱情，進而有效地加快了我國機械電子工程發(fā)展的步伐，促使我國機械電子工程與其他各國相比更具競爭力。

一、EDA 技術(shù)

EDA 技術(shù)是機械電子工程設(shè)計當(dāng)中重要的技術(shù)，其主要載體可以進行大規(guī)模編程的邏輯器件，在編程過程當(dāng)中，使用的表達方式是硬件描述語言。EDA 技術(shù)在應(yīng)用的過程中要使用計算機、編程邏輯器件等科技工具，應(yīng)用的最終目標是對特定的目標新平進行適配編譯和邏輯映射，形成電子系統(tǒng)或是成為專用集成芯片。EDA 技術(shù)是在電子電路技術(shù)之上發(fā)展起來的，EDA 技術(shù)要編譯器、綜合器、下載器、適配器等部件共同構(gòu)成。其中，綜合器能夠?qū)υO(shè)計者的設(shè)計文件進行轉(zhuǎn)換，使其成為系統(tǒng)內(nèi)門級電路描述。適配器可以生產(chǎn)最終的下載文件，并安排到制定的器件中。EDA 技術(shù)是機械電子工程設(shè)計中的核心技術(shù)，EDA 技術(shù)使用的HDL 語言可以公開利用，其描述范圍廣泛，可以機械電子工程設(shè)計帶來諸多的幫助。在后期進行交流、修改、保存等工序時也可以十分方便的進行。另外，EDA 技術(shù)擁有較高的自動化，一些常規(guī)的糾錯、調(diào)整等工作可以快速完成。

二、電子工程設(shè)計過程中存在的問題

2.1 對成果缺乏一定的保護

目前市場上有很多關(guān)于機械電子工程的假冒偽劣產(chǎn)品，究其原因，一方面，我國對知識產(chǎn)權(quán)和專利的認識度不夠，相關(guān)的法律體系構(gòu)建還不夠健全，另一方面，機械電子工程領(lǐng)域的工程人員也對相關(guān)的法律知識不熟悉，沒有很強的法律意識，因此遇到專利被竊取盜用的情況也不能尋求法律途徑進行解決，這就會嚴重損害我國機械電子工程領(lǐng)域的科研人員的利益，降低機械電子工程創(chuàng)新產(chǎn)品的商業(yè)價值，最終打擊整個行業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新積極性，導(dǎo)致行業(yè)的發(fā)展始終無法規(guī)?；?/p>

2.2 對人才缺乏特定的教育

機械電子工程領(lǐng)域有眾多的專業(yè)，涉及到的知識原理和構(gòu)架體系有很多，而且機械電子工程行業(yè)所設(shè)計和研發(fā)的很多設(shè)備是要用于其他領(lǐng)域和行業(yè)中的，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)時不會只學(xué)習(xí)機械電子工程相關(guān)的專業(yè)知識，而是會涉及到很多其他方面的知識體系，因此學(xué)生所學(xué)的知識范圍很廣，但是大多比較片面或者淺薄，并沒有進行深挖教育，這樣在實際的機械電子工程設(shè)計過程中是比較不利的，因為沒有足夠深刻的專業(yè)知識作為支撐，在機械電子工程設(shè)計創(chuàng)新上就更加難以實現(xiàn)，因此這樣的教育模式很難形成較多的高復(fù)合型和專業(yè)型技術(shù)人才。

2.3 對發(fā)展缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃

首先，由于機械電子工程有較多的專業(yè)，每一個專業(yè)都涉及到自身的知識理論體系和原理，因此每一個專業(yè)是孤立發(fā)展的，大多沒有過多的聯(lián)系，因此也沒有一個機械電子工程領(lǐng)域的整體發(fā)展規(guī)劃，每一個專業(yè)都按照自己的情況進行發(fā)展，相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息也不能有效整合，這對于一個行業(yè)和領(lǐng)域的長遠發(fā)展而言是不利的，過于分散的孤立發(fā)展將導(dǎo)致專業(yè)之間的聯(lián)系疏遠，也不能共同進步。

2.4 設(shè)計過程中態(tài)度不認真

機械電子工程設(shè)計是一項需要應(yīng)用到很多知識原理和計算的項目，因此需要設(shè)計人員要用足夠認真的態(tài)度和耐心完成精密度較高的工作和環(huán)節(jié)，但是很多設(shè)計人員對長期的工作已經(jīng)失去了態(tài)度和耐心，對待設(shè)計僅憑自己以往的設(shè)計經(jīng)驗，并沒有認真地對待每一個不同的設(shè)計，因此設(shè)計出來的效果往往不夠好，這就是因為在設(shè)計過程中沒有認真對待。

2.5 設(shè)計人員缺乏理論知識

機械電子工程設(shè)計是一件非常復(fù)雜的項目，它需要考慮到所設(shè)計的東西的實際性能和功用，以及它應(yīng)用過程中可能遇到的情況和問題，這些都是設(shè)計過程中需要囊括在里面的，但是上面已經(jīng)說到，我國的教育培養(yǎng)模式使得很多學(xué)生對于機械電子工程的相關(guān)知識學(xué)習(xí)比較籠統(tǒng)，涉及面廣但是深挖程度不夠，因此僅靠淺薄的知識是無法真正完成好一個機械電子工程設(shè)計的，它需要依靠更加專業(yè)的理論知識和設(shè)計經(jīng)驗綜合。

三、機械電子工程設(shè)計中的技術(shù)要點

3.1 EDA技術(shù)要點

利用EDA技術(shù)對電路特性進行分析，可有效獲取更精確的測試結(jié)果，從而對設(shè)計方案的完成做出可行性判斷。工作進行時一定要確保測試結(jié)果與電路特征分析的準確性。然而，傳統(tǒng)的電子功能測試技術(shù)相較于EDA技術(shù)而言，專業(yè)水平相對落后，傳統(tǒng)電子功能測試技術(shù)的使用并不能保證相關(guān)工作測試結(jié)果的精準度_[2]。采用EDA技術(shù)對電路特征進行數(shù)據(jù)測試與分析，則可以確保該測量的精確度相較于前者的可靠性較高，并進一步為機電工程設(shè)計方案可靠度的分析數(shù)據(jù)提供了更多科學(xué)保障。

3.2 仿真技術(shù)要點

設(shè)計工作完成后，借助系統(tǒng)對其虛構(gòu)一個能完成可靠性分析的技術(shù)，即仿真技術(shù)。它的主要功能就是對機電工程設(shè)計中的設(shè)計方案進行相對實際內(nèi)容的仿真，且具備相應(yīng)的數(shù)字模型，能對其設(shè)計方案進行處理，從而驗證此方案是否符合設(shè)計要求。在確保其具備使用后優(yōu)良的技術(shù)性能時，還能有效規(guī)避實際運行中部分可控性事件的發(fā)生。另外，為了高效發(fā)揮EDA技術(shù)的功能作用，其必須對電路結(jié)構(gòu)的相關(guān)性能進行檢測與分析。

3.3 機械結(jié)構(gòu)需符合防靜電需求

在電子產(chǎn)品向輕、薄方向發(fā)展的今天，人們有必要對集成電路的元件進行嚴格管理，并提高電子產(chǎn)品的技術(shù)標準?，F(xiàn)在最需要建立的基礎(chǔ)目標就是縮減密集電子元件、低電路的陳列空間。機械結(jié)構(gòu)主要靠機電工程理論的相對支撐，設(shè)計員可以先按照自己的想法畫出機電結(jié)構(gòu)，并結(jié)合相應(yīng)理論滿足實際的設(shè)計需求。部分靜電電流、電場條件會對電子元件造成致命損傷，從而影響電子元件正常運作的靈敏度，并存在許多不同程度的安全隱患，因械結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案需滿足防靜電需求。機械工程電子結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須具備充分的理論基礎(chǔ)，其設(shè)計圖紙要以實際需求作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提基礎(chǔ)，再采用物理仿真，就可以滿足實際工作的設(shè)計需求。

3.4 優(yōu)化設(shè)計要點

實際工作中，EDA技術(shù)可用于測量電子工程環(huán)境的溫度等數(shù)據(jù)，同時該技術(shù)還可以對實際工作的環(huán)境需求進行全面且細致的反饋檢測。通常情況下，優(yōu)化設(shè)計是采用先進的EDA技術(shù)確保電子工程的穩(wěn)定運行，并保證其所工作的環(huán)境溫度較為系統(tǒng)、合理，從而最大限度地確保設(shè)計方案的可靠性。設(shè)計員還可以利用EDA技術(shù)所檢測的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，及時對自身設(shè)計進行方案上的調(diào)整、優(yōu)化及完善。然而，這些都是傳統(tǒng)電子功能測試技術(shù)無法做到的，因為后者無法保證設(shè)計方案的完整性及測試結(jié)果的精準性，且無法找出設(shè)計方案的不足_[4]。采用EDA技術(shù)能夠大大提升實際的工作效率。

3.5在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中進行防靜電處理

在機械電子工程的設(shè)計中，還要完成對機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，一般情況下，就是根據(jù)設(shè)計的原理，構(gòu)建具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，然后應(yīng)用到實物中。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對電子產(chǎn)品的需求逐漸趨于輕、薄，這就對集成電路器件提出了更好的要求，同時要求電子元件的線路以及排列中都要滿足防靜電的要求。如果在設(shè)計中，不能做好防靜電的處理，靜電電場和靜電電流都會對電子元件造成損壞，嚴重的就會直接造成電子元件的致命傷害。這是因為靜電電場和靜電電流可以對周圍的電荷產(chǎn)生巨大的吸引力，巨大的吸引力就會大大的降低電子元件的敏感度，嚴重的就會導(dǎo)致電子元件的電路導(dǎo)體毀壞，甚至發(fā)生爆炸的現(xiàn)象。因此，在機械電子工程的設(shè)計中，一定要做好防靜電的處理，這樣才能提高電子元件的使用壽命，同時也降低危險事故發(fā)生的概率，對電子元件起到保護的作用。

結(jié)語

通過對機械電子工程的技術(shù)要點及EDA技術(shù)進行分析探討，能夠使機械電子工程為我國經(jīng)濟及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展貢獻更大的力量?，F(xiàn)在，人們對機械電子工程重要性的認識也越來越深刻，越來越多的專家學(xué)者加入到了這方面的研究中去，為電子工程的進一步發(fā)展起到了極大的推動作用。但要想使其為國家的發(fā)展建設(shè)貢獻更大的力量，還需不斷進行相關(guān)研究，使其更加完善。

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