《机械电子工程专业概论》
摘要：介绍了机械电子工程专业的主要内容，以及机电一体化中的分支——汽车电子技术的概念以及它的发展史及其未来的发展趋势。还介绍了本人的职业生涯规划。
1机械电子工程专业概述。
1.1专业介绍。
1.1.1简介。
机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法，计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。
1.2核心技术。
1.2.1机械技术。
作为机械电子工程的支撑学科与关键技术，机械制造技术是其最为重要的影响元素。可以说，它是一个载体或“母体”。机械电子工程可看做是多种技术向机械技术渗透的结果。
但是，机械电子产品以及系统的设计思维、设计理念、设计方法与机械制造技术有很大区别。所以，对于机电行业人员来说，从传统的机械思维模式向机电思维模式的转变是尤为重要的。
1.2.2电子技术。
电子技术根据系统要求，应用电子学理论，运用电子器件与机械元件，采用某种控制策略，设计和制造出满足需求并实现特定功能的电路或电子系统，从而投入到机械电子产品或产品之中。
1.2.3自动控制技术。
当代的自动控制技术应用于生产、生活、军事、教育等各个领域。自动控制技术就好比一颗粒子，附到某种物质上，它就具有某种物质特定的改造。在机械电子工程中，自动控制技术是控制理论的实践应用，其通过系统已存在的硬件设备和软件系统，结合多种技术，选择控制方式来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。
1.2.4检测传感技术。
检测是指在各类生产、科研、实验等领域，为及时获得被测、被控对象的有关信息而实时地对一些参量进行定性检查和定量测量。检测传感技术的日益发展提升了机械电子工程的智能化水平，它的精度将直接影响系统的响应特性。
1.2.5信息处理技术。
为了更进一步地发展机械电子工程，必须提高信息处理设备的可靠性、加快处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
1.2.6伺服驱动技术。
要实现机械电子工程全面、高速、准确发展，毋庸置疑，伺服驱动技术具有很重要的地位。近年来，随着工业自动化的飞速发展，伺服驱动技术也在朝着变频化和交流化迈进。伺服驱动技术直接决定了机电系统的准确性、快速性以及灵活性。
1.2.7系统总体技术。
系统总体技术是一种运用宏观方法和思路，从整体目标出发，对系统总体进行研究的综合应用技术。系统总体技术加强了机械电子系统的宏观性，增加了机电产品的稳定性。
2机电一体化专业技术专题。
2.1汽车电子技术。
2.1.1汽车电子技术的概念。
汽车电子技术，通俗一点来讲就是运用到汽车上的电子产品所用的技术。汽车上的各类电器都与汽车电子技术有关。比如说导航仪、车载光驱、行车记录仪、电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等很多。
2.1.2汽车电子技术发展史及其由来。
汽车本来是主要偏向于机械配合的一项技术，可就在近几十年随着电子技术的迅猛发展，各行各业都开始提倡机电一体化。汽车也不例外，如今的汽车技工如果还停留在以前的纯经验积累式修车，那也只能证明他从事汽车行业的时间很久了而已。如今的汽车上都是动辄数百个电子元件，数以捆计的汽车线路控制着汽车多个部门的协调工作，国外专家**未来3-5年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%以上，汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展，成为所谓的“电子汽车”。
当然汽车并不是以前跟电路豪无关系，归结起来，早期的汽车电路主要是能量的转换，如今的电子技术主要在于汽车整体的控制。
早期的汽车有点火系统和起动系统：
点火系统：回顾一下汽车上最早的电路非汽油机的点火系统莫属。要点燃汽缸里的汽油，就必须不停的产生火花，。这项技术在现代的汽车上依然通用！
起动系统：另外一项早期的汽车与电路相关的非起动机莫属，早期的汽车都是用手摇式起动（就像如今的部分拖拉机），但手摇式对于女性很不方便。于是就又了起动机的发明，据传，起动机的发明是由于一起事故的发生。
一位英国绅士帮一位半路熄火的凯迪拉克姑娘起动汽车时，起动杆反打导致这位绅士死亡，而这位绅士正是当时通用老总的好朋友，于是一场技术攻坚战在老总的下令下开始展开，起动机通过电能转化为推动飞轮旋转的机械能的工作形式也确立了下来。如今的起动机依然是这样的工作原理，只是做工和耐久度上更加完善了而已。在很长的一段时间内，汽车上的电子技术也仅仅局限于电机带动的工作方面，可以说很长一段时间内，汽车仅仅是一个带了几个电路的“纯”机械怪兽而已。
但随着科学家对电子技术的突破发展，汽车电子技术也迎来了春天。
正是因为汽车电子产品的不断涌现，这些产品才不断聚合逐渐成为一个趋向于完整的电子系统。
汽车电子技术的发展及其大规模地应用是从20世纪70年代末开始的，从20世纪70年代到80年代，大致经历了3个发展阶段。
第一个发展阶段为2023年以前，开始生产技术起点较低的交流发电机、电压调节器、电子闪光器、电子喇叭、间歇刮水装置、汽车收音机、电子点火装置和数字钟等。
第二个发展阶段为1974～2023年，以集成电路和16位以下的微处理器在汽车上的应用为标志。主要包括电子燃油喷射、自动门锁、程控驾驶、高速警告系统、自动灯光系统、自动除霜控制、防抱死系统、车辆导向、撞车预警传感器、电子正时、电子变速器、闭环排气控制、自动巡航控制、防盗系统、实车故障诊断等电子产品。这期间最具代表性的是电子汽油喷射技术的发展和防抱死(abs)技术的成熟，使汽车的主要机械功能用电子技术来控制。
但是，在此阶段机械与电器的联接并不十分理想。
第三个发展阶段为1982～2023年，微电脑在汽车上的应用日趋可靠和成熟，并向智能化方向发展。开发的产品有胎压控制、数字式油压计、防睡器、牵引力控制、全轮转向控制、直视仪表板、声音合成与识别器、电子负荷调节器、电子道路监视器、蜂窝式**、可热式挡风玻璃、倒车示警、高速限制器、自动后视镜系统、道路状况指示器、电子冷却控制和寄生功率控制等。
从2023年开始，可以说进入了汽车电子技术的第四个发展阶段。微波系统、多路传输系统、asks-32位微处理器、数字信号处理方式的应用，使通讯与导向协调系统、自动防撞系统、动力最优化系统、自动驾驶与电子地图技术得到发展，特别是智能化汽车的出现。当然目前第三代技术有些我们都还没办法实现。
2.1.3未来汽车电子的发展趋势。
汽车电子技术大规模地应用在国外约为20世纪70年代末，迄今为止，汽车电子技术发展大致经历了从基础功能元件到高度智能化集成系统的4个发展阶段。而在我国，由于****起步较晚，本土汽车电子厂商与本土整车厂商具有较为类似的发展情况，汽车电子厂商呈现断代式发展历程。在高附加值及高端汽车电子领域，我国本土汽车电子厂商从技术实力、产品性能及市场份额方面均与外资零部件厂商存在较大的差距。
我国汽车电子厂商多集中在附加值较低的基础元器件及部件**和通讯娱乐系统领域，而在较为专业化的牵引力控制、车身控制、自适应巡航、无人驾驶领域鲜有建树，此类专业化汽车电子领域主要由欧美零部件巨头厂商把控，占据绝大多数市场份额。
从国外汽车电子发展历程来看，汽车电子由最初的基础功能性应用逐渐向高级交互式应用发展。近年来，随着传感器技术应用的增加和互联网对汽车的逐步渗透，汽车的电子化趋势越来越明显，并且出现了以特斯拉为代表的高度电子化和以谷歌无人驾驶汽车为代表的智能化产品。渤海**通过调研做出**：
汽车电子的渗透率将持续提升，市场蛋糕会越做越大；在未来，随着安全性及娱乐性等方面的需求增加，安全系统与娱乐通讯将是增长亮点。
未来汽车电子渗透率的提升将表现在四个方面：
一、国内汽车消费升级趋势明显。
随着国内汽车年产销量与保有量快速增长导致的换购增购需求释放与居民消费能力提升，预计未来汽车消费升级趋势将持续，，渗透率将持续提升。
消费者对车辆安全控制及交互式体验需求的扩张，汽车电子将会越来越普及，占车辆成本比重的比例在持续上升。据相关数据显示，汽车电子成本占比随着车辆级别由低到高而不断增加，尤其是新能源汽车因其电控系统更加发达而使得汽车电子成本占比更高，接近50%。
二、高端配置向中低端车型渗透的趋势明显。
以esp（电子稳定控制系统）为例，博世公司于上世纪90年代推出，奔驰于2023年首先使用，并于2023年宣布全车系都将esp列为标配。随后，宝马dsc、日产vdc、丰田vsc以及本田vsa等陆续推广而出，电子稳定控制系统也逐渐配备在中低端合资车上。目前国内部分自主车型如奇瑞a3及瑞虎5、比亚迪f3、哈弗h6、长安cs75等已经开始装备esp。
相关数据显示，2023年国内汽车esp装备率在20%左右，主要用于乘用车领域。
从生命周期来看，汽车安全驾驶辅助系统（adas）、车载信息娱乐系统与胎压监测系统（tpms）等主流汽车电子产品均处于快速普及的成长期，未来将向中低端车型渗透，从而迎来快速发展阶段。
三、，上半年销量超2万辆，已超去年全年销量，呈现速爆发的趋势。而且，在图2中也能看出，新能源汽车的电子产品成本占比高，随着新能源汽车加速增长，预计将带动汽车电子市场快速增长。
近两年汽车行业最热的关键词：智能。在经历往年的积累之后，2023年被视为中国汽车智能互联发展的新元年，包括产品形态、商业模式、产业趋势在内的诸多方面，都将进入实质发展阶段，由概念走向落地。
传统车企、互联网巨头也早已提前布局智能汽车。2023年及未来智能汽车主要有以下几大发展趋：
第一：无人驾驶。无人驾驶无疑是最热的话题。
包括和阿里已经有这样的试验点。那时人将会成为辅助驾驶，而驾驶的主力交给科技。无人驾驶涉及到汽车网络的建设和通信，比较复杂，但相信不久之后，我们会亲身体验。
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