李靜

1引言

時代的快速發(fā)展和進步為各行各業(yè)的發(fā)生和發(fā)展創(chuàng)造出更多的機遇，機械電子工程行業(yè)作為高新技術(shù)的典型代表應運而發(fā)，從而在我們的日常工作和生活中被廣泛應用，機械電子工程設計是一項集機械原理、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、微機原理等眾多學科于一體的綜合性工程項目，不僅需要完備的理論體系和硬件條件，更需要設計者具備極高的綜合技術(shù)水平。機械電子工程技術(shù)還具有應用范圍較廣、自動化的水平較高，還可以輔助順利實現(xiàn)工程設計的方案，從而最大化避免一些問題出現(xiàn)等特點。機械電子工程的發(fā)展水平在很大程度上能夠反應出一個國家的工業(yè)實力，對推動科技進步具有重要的作用。我國機械電子工程設計經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)在諸多領域達到世界先進水平，然而依然存在著高級別人才短缺、理論體系有待進一步提高的短板，本文就機械電子工程設計當中涉及到的技術(shù)要點問題展開粗淺論述。

2.機械電子工程設計中存在的一些問題

時代的飛速發(fā)展為各行各業(yè)創(chuàng)造了越來越多的發(fā)展機會，在機電工程的不斷發(fā)展和改革過程中，出現(xiàn)了許多問題。與其它行業(yè)相比，電子產(chǎn)品的創(chuàng)新與改革離不開大容量與高集成，經(jīng)過調(diào)查分析，大致總結(jié)出以下幾點：

第一，電子市場中機械電子產(chǎn)品的類型繁多，但質(zhì)量卻存在參差不齊的問題，其中很大一部分原因是由于市場缺乏規(guī)范性管理，使得仿冒產(chǎn)品的比例非常高，這對機械電子工程設計的知識產(chǎn)權(quán)保護是極為不利的，加上民眾在選擇產(chǎn)品時缺乏專業(yè)的甄別能力，使正規(guī)生產(chǎn)商的利潤提不上去，進而阻礙了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

第二，在我國，電子行業(yè)中技術(shù)人員在資源共享的能力上有些薄弱，導致機械電子工程設計企業(yè)在行業(yè)內(nèi)部的信息交流存在一定的閉塞性，這種情況在一定程度上會阻礙創(chuàng)新思維的產(chǎn)生，使機械電子產(chǎn)品的設計理念過于保守，進而阻滯行業(yè)的發(fā)展進步。

第三，工程設計人員的綜合水平是影響機械電子產(chǎn)品質(zhì)量的最重要因素。而中低層次工程技術(shù)人員供大于求和高級別工程技術(shù)人員較為缺乏實是目前我國機械電子工程設計行業(yè)發(fā)展最為突出的現(xiàn)狀。此外，很多企業(yè)生產(chǎn)的機械電子產(chǎn)品都屬于低端產(chǎn)品，主要目的在于用來迎合低消費人群，滿足低端市場的龐大需求，而對于高端產(chǎn)品研發(fā)的投入比例是十分少的。高質(zhì)量機電產(chǎn)品是由先進理念、設計方法、先進體系的共同堆疊所產(chǎn)生的，其中，設計方法是相對來說最易優(yōu)化的一步，文章內(nèi)容也將著重討論這一部分。

3.機械電子工程設計優(yōu)化技術(shù)策略

3.1仿真設計

整個機械電子工程的設計方案確立之后便是系統(tǒng)仿真設計步驟，在機械電子工程設計當中仿真檢驗是必不可少的一個環(huán)節(jié)，只有對產(chǎn)品各項指標進行全面實驗檢測，才能及時發(fā)現(xiàn)問題調(diào)整設計方案，進而提升產(chǎn)品品質(zhì)。電子設計自動化技術(shù)（EDA）通過對各個仿真環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行分析，從而判斷產(chǎn)品各電子元件部分功能是否達到要求。仿真分析建立在計算機系統(tǒng)與大量的數(shù)據(jù)資料基礎之上，通過構(gòu)建相應的機電電子產(chǎn)品數(shù)學模型，基于編程實現(xiàn)各虛擬功能組塊搭建，仿真程序在運行過程中技術(shù)人員可以根據(jù)需求對模型參數(shù)進行調(diào)整，最終的結(jié)果為實際元件型號的選擇、參數(shù)的設定等提供參考。同時，通過EDA技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)和信息也可以轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品性能參數(shù)，為企業(yè)在銷售這些電子產(chǎn)品時介紹產(chǎn)品的性能和特性提供便利條件。

3.2系統(tǒng)設計

所謂的“系統(tǒng)設計”是指電子工程技術(shù)人員通過分析環(huán)境、溫度、容差等要素，從而設計出來的最佳工程方案。機械電子系統(tǒng)設計方案的優(yōu)劣性受諸多因素的影響，因此設計師想要保證產(chǎn)品功能的完備性，就要再花費大量的時間與精力，根據(jù)實際需求在實現(xiàn)產(chǎn)品高效型、可靠性的前提下不斷優(yōu)化系統(tǒng)構(gòu)建方案。電子設計自動化技術(shù)（EDA）可以對設計環(huán)境進行記錄和整理，從而完善設計方案，綜合設計出更優(yōu)質(zhì)的方案，提高電子技術(shù)的工程效率，現(xiàn)代科學技術(shù)尤其是芯片技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展是十分迅速的，相關(guān)產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期越來越短，因此電子系統(tǒng)與整體的兼容性在設計當中應當被重視起來，避免機械電子產(chǎn)品在后期進行升級換代時受到阻礙，制約行業(yè)的發(fā)展。

3.3防靜電設計

目前，電子工程的很多產(chǎn)品構(gòu)造非常復雜，內(nèi)部的集成電路體積雖小，但卻鑲嵌著很多微小電子結(jié)構(gòu)體，防靜電設計處理不好的話，會造成非常嚴重的后果，甚至發(fā)生重大安全事故。設計人員在進行防靜電設計時需要綜合考慮到這些問題，最大化減少運行環(huán)境所帶來的負面干擾，從根本上提高電子產(chǎn)品的靈敏度，以此來提高電子產(chǎn)品的使用安全等級、延長使用壽命。

3.4電路設計

在機械電子工程設計中，對電路特性進行系統(tǒng)性分析將會大大提高設計方案的可行性和有效性，因此電路設計步驟是EDA技術(shù)應用過程中必不可少的部分。同時，EDA技術(shù)也是實現(xiàn)對電子系統(tǒng)電路特性分析的重要手段。在傳統(tǒng)的機械電子工程設計中，由于缺少了EDA技術(shù)的支持，有關(guān)數(shù)據(jù)測試和特征分析的信息與實際情況之間存在很大差異。同時，無法保證電路測試結(jié)果的準確性，這將直接影響后期電子產(chǎn)品的正常使用。因此，工程設計人員應通過實驗規(guī)避電路設計結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)問題，防止接線出現(xiàn)短路、開路等問題;對電容、電阻、電感元件的電氣參數(shù)進行科學的計算，從而提升電路系統(tǒng)的運行功能。此外，通過對電路保護系統(tǒng)的可靠性分析能夠在最大程度上提升產(chǎn)品應對突發(fā)情況的能力，從而保護CPU、集成芯片等核心部件?？傊?，EDA技術(shù)對于機械電子工程設計中電路設計工作的順利進行具有重要作用，工程人員應當充分掌握其應用方法。

.4.結(jié)束語

綜上所述，隨著時代的進步，機械電子工程技術(shù)逐漸進入到大眾視野，這不僅為國家工業(yè)化發(fā)展帶來好處，還為人們的日常生活提供便利，從而為機械電子工程的快、精、尖發(fā)展奠定了科學基礎，機械電子工程設計中，科學的設計方法能夠極大的促進產(chǎn)品的質(zhì)量升級。本文結(jié)合行業(yè)實際情況，從仿真設計、系統(tǒng)設計、防靜電設計、電路設計等四個角度出發(fā)進行了綜合分析和論述，從而給出了幾點優(yōu)化機械電子工程設計的建議，希望對行業(yè)進步有所借鑒，當然，對于更加深入的基礎理論研究還需要廣大業(yè)內(nèi)專家投入更多的精力去研究、去挖掘。