機械電子工程設計中的技術要點

徐洪森 孫震 朱世偉

摘要：社會科技水平的穩步提高，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展息息相關。在未來，國家將拿出更多的資源來輔助機械電子工程行業的持續進步，這不僅需要先進技術的大力支持，同時還需要數以萬計的優秀人才。基于此，在日后，教育、科研機構需要積極主動的投入到推動機械電子工程行業迅猛發展的浪潮中，奉獻出一份寶貴力量。

關鍵詞：機械電子工程;技術要點;分析

隨著我國的科技水平的不斷發展，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合，即機械電子工程方面有著很大的發展。當前世界各國都意識到了機械電子工程技術發展的重要性，當前都在投入大量的人才與經濟進行發展，這直接促使了我國機械電子技術研發的熱情，進而有效地加快了我國機械電子工程發展的步伐，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

EDA 技術是機械電子工程設計當中重要的技術，其主要載體可以進行大規模編程的邏輯器件，在編程過程當中，使用的表達方式是硬件描述語言。EDA 技術在應用的過程中要使用計算機、編程邏輯器件等科技工具，應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，形成電子系統或是成為專用集成芯片。EDA 技術是在電子電路技術之上發展起來的，EDA 技術要編譯器、綜合器、下載器、適配器等部件共同構成。其中，綜合器能夠對設計者的設計文件進行轉換，使其成為系統內門級電路描述。適配器可以生產最終的下載文件，并安排到制定的器件中。EDA 技術是機械電子工程設計中的核心技術，EDA 技術使用的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 技術擁有較高的自動化，一些常規的糾錯、調整等工作可以快速完成。

二、電子工程設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于機械電子工程的假冒偽劣產品，究其原因，一方面，我國對知識產權和專利的認識度不夠，相關的法律體系構建還不夠健全，另一方面，機械電子工程領域的工程人員也對相關的法律知識不熟悉，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域的科研人員的利益，降低機械電子工程創新產品的商業價值，最終打擊整個行業領域的創新積極性，導致行業的發展始終無法規模化。

2.2 對人才缺乏特定的教育

機械電子工程領域有眾多的專業，涉及到的知識原理和構架體系有很多，而且機械電子工程行業所設計和研發的很多設備是要用于其他領域和行業中的，因此學生在學習時不會只學習機械電子工程相關的專業知識，而是會涉及到很多其他方面的知識體系，因此學生所學的知識范圍很廣，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計過程中是比較不利的，因為沒有足夠深刻的專業知識作為支撐，在機械電子工程設計創新上就更加難以實現，因此這樣的教育模式很難形成較多的高復合型和專業型技術人才。

2.3 對發展缺乏系統的規劃

首先，由于機械電子工程有較多的專業，每一個專業都涉及到自身的知識理論體系和原理，因此每一個專業是孤立發展的，大多沒有過多的聯系，因此也沒有一個機械電子工程領域的整體發展規劃，每一個專業都按照自己的情況進行發展，相應的數據信息也不能有效整合，這對于一個行業和領域的長遠發展而言是不利的，過于分散的孤立發展將導致專業之間的聯系疏遠，也不能共同進步。

2.4 設計過程中態度不認真

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

2.5 設計人員缺乏理論知識

機械電子工程設計是一件非常復雜的項目，它需要考慮到所設計的東西的實際性能和功用，以及它應用過程中可能遇到的情況和問題，這些都是設計過程中需要囊括在里面的，但是上面已經說到，我國的教育培養模式使得很多學生對于機械電子工程的相關知識學習比較籠統，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計的，它需要依靠更加專業的理論知識和設計經驗綜合。

三、機械電子工程設計中的技術要點

3.1 EDA技術要點

利用EDA技術對電路特性進行分析，可有效獲取更精確的測試結果，從而對設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果與電路特征分析的準確性。然而，傳統的電子功能測試技術相較于EDA技術而言，專業水平相對落后，傳統電子功能測試技術的使用并不能保證相關工作測試結果的精準度_[2]。采用EDA技術對電路特征進行數據測試與分析，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計方案可靠度的分析數據提供了更多科學保障。

3.2 仿真技術要點

設計工作完成后，借助系統對其虛構一個能完成可靠性分析的技術，即仿真技術。它的主要功能就是對機電工程設計中的設計方案進行相對實際內容的仿真，且具備相應的數字模型，能對其設計方案進行處理，從而驗證此方案是否符合設計要求。在確保其具備使用后優良的技術性能時，還能有效規避實際運行中部分可控性事件的發生。另外，為了高效發揮EDA技術的功能作用，其必須對電路結構的相關性能進行檢測與分析。

3.3 機械結構需符合防靜電需求

在電子產品向輕、薄方向發展的今天，人們有必要對集成電路的元件進行嚴格管理，并提高電子產品的技術標準。現在最需要建立的基礎目標就是縮減密集電子元件、低電路的陳列空間。機械結構主要靠機電工程理論的相對支撐，設計員可以先按照自己的想法畫出機電結構，并結合相應理論滿足實際的設計需求。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，因械結構的設計方案需滿足防靜電需求。機械工程電子結構的設計必須具備充分的理論基礎，其設計圖紙要以實際需求作為結構設計的前提基礎，再采用物理仿真，就可以滿足實際工作的設計需求。

3.4 優化設計要點

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

3.5在機械結構設計中進行防靜電處理

在機械電子工程的設計中，還要完成對機械結構的設計，一般情況下，就是根據設計的原理，構建具體的結構設計圖，然后應用到實物中。隨著科學技術的發展，人們對電子產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，嚴重的就會導致電子元件的電路導體毀壞，甚至發生爆炸的現象。因此，在機械電子工程的設計中，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生的概率，對電子元件起到保護的作用。

結語

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

參考文獻

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[4]耿其東，王福元，王軍，李春燕.機械電子工程專業虛擬儀器設計課程教學改革與實踐[J].中國教育技術裝備，2016（22）：47-48.