首頁(yè) > 優(yōu)秀范文 > 機(jī)械電子工程的發(fā)展前景
時(shí)間：2023-08-14 09:25:02
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇機(jī)械電子工程的發(fā)展前景范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
中圖分類(lèi)號(hào)：G717 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671―7597（2013）031-163-02
在電子技術(shù)和機(jī)械化程度日益提高的現(xiàn)代，人為控制機(jī)器已經(jīng)難以滿足日常生產(chǎn)生活效率的需要，電腦對(duì)機(jī)械的控制成為了主流。并且在電腦控制機(jī)械生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，機(jī)械的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程也由電腦控制，這就是機(jī)電一體化。給予機(jī)械一體化的進(jìn)程，對(duì)機(jī)械一體化的人才需求也就越來(lái)越大，于是機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。本文將詳細(xì)論述什么是機(jī)電一體化、什么是機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)以及這兩者之間的關(guān)系。
1 機(jī)電一體化的基本結(jié)構(gòu)與發(fā)展
機(jī)電一體化是機(jī)器與電子的有機(jī)結(jié)合，他有著不同的要素構(gòu)成，和結(jié)構(gòu)組成。電子與機(jī)械的有機(jī)結(jié)合即克服了傳統(tǒng)機(jī)械的操作程序復(fù)雜也節(jié)省了人力物力，是一個(gè)傳統(tǒng)機(jī)械的替代品，有著非常好的發(fā)展前景。本部分將介紹機(jī)電一體化的基本結(jié)構(gòu)與機(jī)電一體化的發(fā)展空間。
1.1 機(jī)電一體化的基本結(jié)構(gòu)
機(jī)電一體化大體上是由傳統(tǒng)機(jī)械的機(jī)器本體構(gòu)成及其工作的主要系統(tǒng)，他起著連接、傳送這些基本功能；機(jī)電一體化工作運(yùn)行的推動(dòng)元素是他的動(dòng)力部分，動(dòng)力部分為機(jī)械的工作提供活動(dòng)力支持與保障是機(jī)械一體化的重要有機(jī)組成部分。
機(jī)械一體化的傳感部分起到分析并傳送信息的作用，他將機(jī)械與電子結(jié)合產(chǎn)生的數(shù)據(jù)加以分析，最終確定工作的方式與進(jìn)程；驅(qū)動(dòng)部分是在電子系統(tǒng)的指導(dǎo)下完成機(jī)械的工作內(nèi)容；執(zhí)行部分是由電腦下達(dá)命令，機(jī)械機(jī)型完成的有機(jī)部分；機(jī)電一體化最重要的組成部分就是控制以及處理信息的部分，這部分決定著機(jī)械的工作進(jìn)度以及以何種方式工作。這就是機(jī)電一體化的各個(gè)組成部分，和各個(gè)部分在工作中的作用。
1.2 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
目前機(jī)電一體化的進(jìn)程不斷加快，其發(fā)展趨勢(shì)如下。1）機(jī)電一體化在向智能化的方向發(fā)展，智能化就是在原本電腦控制的基礎(chǔ)上更具備合理性和效率性，機(jī)電一體化的智能化發(fā)展就像最初的硬件手機(jī)與現(xiàn)在的智能手機(jī)的區(qū)別一樣。總體說(shuō)來(lái)就是智能化更人性化，更能解決操作中的突發(fā)狀況或者說(shuō)是提前就設(shè)定了應(yīng)對(duì)解決突發(fā)狀況的解決措施。2）機(jī)電一體化更加環(huán)保，機(jī)電一體化進(jìn)程使原本的柴油發(fā)電帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的情況得到改善，現(xiàn)在的機(jī)電一體化是電腦操控，解決了其中一些污染環(huán)境的問(wèn)題，響應(yīng)環(huán)保的口號(hào)，機(jī)電一體化也朝著更環(huán)保的方向發(fā)展。3）機(jī)械一體化朝著微機(jī)模式發(fā)展，顧名思義就是機(jī)械的規(guī)模與形式越來(lái)越小，這就要求機(jī)械的精密程度。這樣的發(fā)展趨勢(shì)有利于解決原始機(jī)械龐大的占地面積問(wèn)題，可以使同一片場(chǎng)地發(fā)揮更大的效果。機(jī)械以替換的發(fā)展趨勢(shì)是更加進(jìn)步與人性化，它是朝著一個(gè)操作簡(jiǎn)單、綠色無(wú)害、精密程度高的趨勢(shì)更好的發(fā)展。
這就是機(jī)電一體化，它是機(jī)械與電子的有機(jī)結(jié)合，有著密不可分的有機(jī)組成部分，有著良好的發(fā)展趨勢(shì)。在這兩者的定義下，筆者希望日后機(jī)電的結(jié)合能夠更加密切，其各個(gè)組成部分能日漸精密完善使得整個(gè)機(jī)電一化得到優(yōu)化；機(jī)電一體化能夠在屬于它的發(fā)展趨勢(shì)下日益發(fā)展完善，更好的滿足機(jī)電一體化進(jìn)程的需要。
2 機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)
在科技發(fā)展與時(shí)代進(jìn)步的大背景下，機(jī)電一體化的進(jìn)程日益加快，重要程度日益提升，人才需要也越來(lái)越大，接下來(lái)筆者將介紹機(jī)電一體化的人才來(lái)源――機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)。
上文中我們論述了什么是機(jī)電一體化與機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化已經(jīng)在生產(chǎn)生活中日益重要，為了供應(yīng)機(jī)電一體化所需要的人才，機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，上個(gè)世紀(jì)九十年代后期，一些高校開(kāi)始設(shè)置了機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)。機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)的出現(xiàn)是為了響應(yīng)現(xiàn)階段和日后的電子控制機(jī)械的主流趨勢(shì)，為了使自動(dòng)化方面有更多可用人才。在機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)設(shè)置上要注意很多的問(wèn)題：第一要考慮新課程的課程設(shè)置方面，要在傳統(tǒng)的機(jī)械上有所發(fā)展又要估計(jì)學(xué)生的負(fù)擔(dān)，不能是學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中感到吃力或者是電子與機(jī)械兼顧的拖沓。第二就是機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)是機(jī)械和電子的有機(jī)結(jié)合，電子與機(jī)械的側(cè)重點(diǎn)問(wèn)題，在教授的過(guò)程中要二者兼顧，因?yàn)閭鹘y(tǒng)機(jī)械是整個(gè)機(jī)械一體化的基礎(chǔ)而電子的計(jì)入是一個(gè)良性發(fā)展，很多新生代的同學(xué)更加重視電子方面，這是不科學(xué)的做法?？傊畽C(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)是一個(gè)時(shí)代要求的必要專(zhuān)業(yè)，要安排好課程，明確側(cè)重點(diǎn)，最終達(dá)到滿足機(jī)電一體化進(jìn)程下人才的需要。
3 機(jī)電一體化與機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)
介紹過(guò)機(jī)電一體化與機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)以后，接下來(lái)明確機(jī)電一體化與機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)之間的關(guān)系。
根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn)，機(jī)電一體化與機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)有著非常密切的關(guān)系，可以說(shuō)機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)是機(jī)電一體化的前身，以為機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)所培養(yǎng)的正是機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的對(duì)口人才，也就是說(shuō)機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)為機(jī)電一體化提供了人才來(lái)源。機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是機(jī)電一體化的具體內(nèi)容。其中包括理論知識(shí)與具體操作，也就是什么是機(jī)電一體化、幾點(diǎn)一體化需要我們做些什么、在操作中會(huì)遇見(jiàn)什么問(wèn)題并且該怎樣解決等。機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)是為機(jī)電一體化培養(yǎng)人才的搖籃，在機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)中學(xué)習(xí)的同學(xué)畢業(yè)后的前景就是在機(jī)電一體化應(yīng)用的地方工作。而機(jī)電一體化在日常操作中所遇見(jiàn)的難以解決的問(wèn)題和需注重問(wèn)題就是機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)研究的課題和研究方向?？傊畽C(jī)電一體化與機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)二者之間密不可分，互補(bǔ)互助，機(jī)電一體化的發(fā)展要求了機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)科內(nèi)容、機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)為機(jī)電一體化提供了人才來(lái)源。
4 結(jié)束語(yǔ)
在工業(yè)化和科技化日益發(fā)展的現(xiàn)在，工業(yè)與科技二者的有機(jī)結(jié)合也就是機(jī)電一體化已經(jīng)成為科技進(jìn)步和時(shí)展的必然。這時(shí)，機(jī)電一體化對(duì)人才的需求也就越來(lái)越多，從而導(dǎo)致機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)的出現(xiàn)發(fā)展和人們。筆者在介紹什么是機(jī)電一體化、其組成部分和發(fā)展趨勢(shì)后介紹了機(jī)械一體化專(zhuān)業(yè)，意在使得機(jī)械一體化專(zhuān)業(yè)在培養(yǎng)人才時(shí)能夠根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)合理培養(yǎng)。同時(shí)筆者也期望機(jī)電一體化發(fā)展前景更廣闊的，機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)能夠?yàn)闄C(jī)電一體化培養(yǎng)出更多人才使其為機(jī)電一體化更好的服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]李宏.構(gòu)建機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系的探索[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2012（6）：70-71.
[2]陳蓉.淺議機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置[J].黑龍江科技信息，2011（6）：42.
1.1 機(jī)械技術(shù)
機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的關(guān)鍵在于與一體化技術(shù)匹配。機(jī)電一體化技術(shù)是一種高新技術(shù)，與之結(jié)合能提升機(jī)電產(chǎn)品性能。
1.2 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)
其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
1.3 系統(tǒng)技術(shù)
系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從整體和部分兩方面看出發(fā)，將總體細(xì)分為各個(gè)微小的部分。系統(tǒng)技術(shù)中尤為重要的就是接口技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)各部分的有機(jī)連接。
2.機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展的背景
第二次工業(yè)革命以后，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，各國(guó)的科技在一定程度上都取得了進(jìn)步。改革開(kāi)放后，我國(guó)徹底打開(kāi)了國(guó)門(mén)，與世界各國(guó)聯(lián)系緊密。在與世界各國(guó)的交流中，我國(guó)引進(jìn)了外國(guó)先進(jìn)技術(shù)以此發(fā)展本國(guó)科技，為機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨后我國(guó)教育發(fā)展顯著，我國(guó)國(guó)民的知識(shí)水平與學(xué)術(shù)素養(yǎng)普遍提高，為機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展提供了人才支持。20世紀(jì)90年代以來(lái)，黨和國(guó)家一直貫徹落實(shí)“科技興國(guó)，人才強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略，鼓勵(lì)發(fā)展科技培養(yǎng)人才，為我國(guó)科技的發(fā)展提供了強(qiáng)大的資金支持與相應(yīng)的政策鼓勵(lì)，給機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展提供了不少的機(jī)遇。
3.機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械電子技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物，它伴隨著現(xiàn)代科技產(chǎn)生。隨著創(chuàng)新觀念的深入人心，機(jī)械電子技術(shù)也不斷的發(fā)展創(chuàng)新。與以往相比變得更加的智能化、人性化以及網(wǎng)絡(luò)化。
3.1 智能化
智能化是指機(jī)電產(chǎn)品應(yīng)該有一定的智能，使它能夠根據(jù)各種不同的情況進(jìn)行科學(xué)判斷，判斷過(guò)后能夠?qū)@些問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如美的最新的物聯(lián)網(wǎng)“云空調(diào)”，能夠利用二維碼、溫濕度傳感器等能夠隨時(shí)隨地采集空調(diào)的動(dòng)態(tài)信息，再通過(guò)射頻、WI-FI技術(shù)3G、Internet網(wǎng)絡(luò)將空調(diào)的信息實(shí)時(shí)進(jìn)行傳遞，使得用戶能夠使用手機(jī)、iPad、電腦等設(shè)備對(duì)空調(diào)進(jìn)行遠(yuǎn)程狀態(tài)查詢(xún)與控制。初次之外還新增了手機(jī)遙控器，它集成了智能語(yǔ)音控制系統(tǒng)，讓控制空調(diào)也是種享受。未來(lái)手機(jī)遙控器還將集成溫、濕度等環(huán)境舒適度控制，實(shí)時(shí)顯示您身處環(huán)境的溫度、濕度，并會(huì)對(duì)您身處環(huán)境的舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià)，您可以根據(jù)反饋及時(shí)調(diào)節(jié)溫度和濕度，幫助您和家人監(jiān)控房間環(huán)境，呵護(hù)舒適健康。
3.2 人性化
機(jī)電產(chǎn)品的服務(wù)對(duì)象是人，所以它們應(yīng)該與人們的實(shí)際需求相連接。人們的行為動(dòng)作往往表現(xiàn)了他們不同的心理活動(dòng)或?qū)嶋H需求。機(jī)電產(chǎn)品應(yīng)該自此出發(fā)，更好的服務(wù)于人類(lèi)。例如Iphone6S新增了3DTouch的功能，在屏幕下方增加了壓力感應(yīng)，從而可以檢測(cè)平時(shí)手指按壓屏幕的力度，然后系統(tǒng)可以識(shí)別到壓力強(qiáng)度，再給出相應(yīng)的選項(xiàng)。下面簡(jiǎn)單介紹下在iPhone6S3DTouch操作的方法，以及設(shè)置選項(xiàng)。對(duì)于3DTouch功能而言，當(dāng)然自家的應(yīng)用肯定都是率先支持這個(gè)功能的。只要用力按下屏幕上應(yīng)用圖標(biāo)，就可以看到額外的功能選項(xiàng)，就好比在電腦上右鍵的選項(xiàng)功能。在使用3DTouch前，你自然需要先掌握如何開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)它。
3.3 網(wǎng)絡(luò)化
隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起和普遍發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了我們的生活并發(fā)揮著重大的作用。網(wǎng)絡(luò)化是時(shí)展趨勢(shì)，因此我各種電子產(chǎn)品都趨于網(wǎng)絡(luò)化。智能手機(jī)的興起就是手機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的一個(gè)重要體現(xiàn)，隨后出現(xiàn)的平板電腦以及家用電視機(jī)也日漸網(wǎng)絡(luò)化，這不僅為人們的生活提供了便利，也促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。由此可見(jiàn)，發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化是順應(yīng)時(shí)代潮流之舉。
4.機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展前景
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為我們帶來(lái)了一個(gè)信息化時(shí)代，我們四周充斥著機(jī)電產(chǎn)品，它們占據(jù)了我們的生活。離開(kāi)了它們我們就與世界脫節(jié)了。這種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景是巨大的。他帶來(lái)了新的就業(yè)機(jī)會(huì)也帶來(lái)了新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。手機(jī)的迅猛發(fā)展使得我國(guó)國(guó)產(chǎn)手機(jī)層出不窮，早先的小米、步步高到后來(lái)興起的華為。開(kāi)始并不被國(guó)人看好，華為更被成為盜版“三星”。國(guó)人不屑的華為一直在上下求索，探尋自身的發(fā)展道路。隨后開(kāi)辟?lài)?guó)外市場(chǎng)，外國(guó)人甚至把華為視作高性能的好手機(jī)。為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新動(dòng)力，這正印證了“科技是第一生產(chǎn)力”的說(shuō)法。另外，與之相伴的一些企業(yè)例如富士康等也為就業(yè)者提供了不少就業(yè)機(jī)會(huì)，增加了不少的就業(yè)崗位，一定程度上降低了失業(yè)率，相對(duì)緩解了就業(yè)壓力。
一、引言
隨著社會(huì)的不斷（國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速）發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在機(jī)械電子工程內(nèi)得到了（更加）廣泛的運(yùn)用，在此基礎(chǔ)上機(jī)械電子工程的發(fā)展越來(lái)越朝著現(xiàn)代化、多元化和智能化的方向前進(jìn)。由此可見(jiàn)，控制工程在機(jī)械電子工程領(lǐng)域有著更好（十分廣闊）的發(fā)展前景和空間。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程更長(zhǎng)久的發(fā)展，我們需要更加關(guān)注機(jī)械電子工程的發(fā)展方向，并努力實(shí)現(xiàn)將控制工程運(yùn)用到機(jī)械電子工程的發(fā)展中去（這不僅能大大的提高工作效率，更加的節(jié)約成本，使電子工程得到更好的發(fā)展，也能加快推進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展）。本篇論文主要根據(jù)這一現(xiàn)狀對(duì)當(dāng)前控制工程在機(jī)械電子工程中的運(yùn)用進(jìn)行了深入的分析。
二、控制工程和機(jī)械電子工程的含義
1、控制工程?？刂乒こ痰暮x是將計(jì)算機(jī)技術(shù)的理論概念和工程作為基礎(chǔ)，利用自動(dòng)化的技術(shù)進(jìn)行解決控制工程在實(shí)際操作中的問(wèn)題?？刂乒こ讨饕翘接戄敵雠c輸入的問(wèn)題，將非線性的設(shè)計(jì)和參數(shù)的問(wèn)題進(jìn)行深入研究。在當(dāng)今社會(huì)控制工程得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，今后在機(jī)械電子工程的發(fā)展中也能得到更加廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。2、機(jī)械電子工程。機(jī)械電子工程同時(shí)擁有電子信息和機(jī)械專(zhuān)業(yè)的特征，本篇論文中主要從設(shè)計(jì)的層面進(jìn)行研究機(jī)械電子工程的含義，機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)包含了各個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域的的指示，在進(jìn)行實(shí)際的操作的時(shí)候主要是用模塊化的方法?，F(xiàn)在的機(jī)械電子工程與傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程不同，現(xiàn)在的更加的簡(jiǎn)易且體積小，并在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展和提升，其內(nèi)部的系統(tǒng)設(shè)置也越來(lái)越科學(xué)和復(fù)雜，所以將各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和控制工程運(yùn)用到機(jī)械電子工程中去，可以有效的促進(jìn)其發(fā)展。
三、控制工程在機(jī)械電子工程中的實(shí)際應(yīng)用
眾所周知，電子工程是由聚集電路、系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、教育等多方面的綜合性學(xué)科，是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要力量。近些年來(lái)，電子工程快速發(fā)展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平達(dá)到了一個(gè)新的高度，但是電子工程在發(fā)展的過(guò)程中難免產(chǎn)生一些問(wèn)題，并且其設(shè)計(jì)人員應(yīng)該儲(chǔ)備一定的知識(shí)，在設(shè)計(jì)方案中能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并采取解決措施，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
1EDA技術(shù)的發(fā)展介紹
EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)當(dāng)中發(fā)揮了重大的作用，其構(gòu)成部件主要包括下載器、適配器、編譯器、綜合器等，每個(gè)部件發(fā)揮著特定的功能，EDA技術(shù)的主要載體是可以進(jìn)行大規(guī)模編程的邏輯器件，硬件描述語(yǔ)言是EDA技術(shù)在編輯中的表達(dá)方式。EDA技術(shù)擁有公開(kāi)優(yōu)勢(shì)和描述范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，其自動(dòng)化程度高，同時(shí)，在設(shè)計(jì)方案中有很高的輔助作用，減輕設(shè)計(jì)者在后期交流、修改和保存中的壓力，能夠快速解決在設(shè)計(jì)工程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，方便操作者的調(diào)試。也正是因?yàn)镋DA技術(shù)擁有很多的優(yōu)勢(shì)，因此逐漸被人們關(guān)注，但是迄今為人們對(duì)機(jī)械電子工程持有不同的態(tài)度和觀點(diǎn)，人們質(zhì)疑EDA技術(shù)認(rèn)識(shí)不夠，同時(shí)又由于EDA技術(shù)沒(méi)有確切的定義及其機(jī)械電子工程的使用涉及到多種領(lǐng)域，因此電子工程將面臨諸多的挑戰(zhàn)。
2機(jī)械電子設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1仿真技術(shù)
機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案完成后通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模擬，對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行分析的一門(mén)技術(shù)便稱(chēng)為仿真技術(shù)，其作用在于對(duì)設(shè)計(jì)方案在實(shí)際應(yīng)用的模擬，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型及進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的是否合理和科學(xué)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案，避免在實(shí)際操作應(yīng)用中出現(xiàn)一些可控性的問(wèn)題，保證方案在實(shí)際中的應(yīng)用，同時(shí)，EDA技術(shù)還具有對(duì)電路結(jié)構(gòu)和性能，各個(gè)電路的實(shí)際結(jié)構(gòu)等進(jìn)行檢測(cè)和分析。
2.2對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析
對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析能決定設(shè)計(jì)方案在應(yīng)用中的有效性高低，是EDA技術(shù)中不可或缺的部分，它決定設(shè)計(jì)方案能否在實(shí)際中得以應(yīng)用，機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案中所有的理論分析是通過(guò)EDA技術(shù)對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析，從獲取其數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果和特性分析來(lái)判斷設(shè)計(jì)方案的可行性，因此在數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析這兩方面必須保證其準(zhǔn)確性高。在傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)方法中，其技術(shù)相對(duì)落后，從而在數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析等方面不能確保其準(zhǔn)確度和電路測(cè)試的實(shí)際精度，可能對(duì)產(chǎn)品后期使用的穩(wěn)定性有所影響。但是，EDA技術(shù)能夠精密準(zhǔn)確的測(cè)試，確保該測(cè)量的準(zhǔn)確度在一個(gè)較高的水平，在電路特性分析中具有系統(tǒng)性和全面性的優(yōu)點(diǎn)，因此能夠避免設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的錯(cuò)誤，確保機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案在應(yīng)用擁有較高可靠性和科學(xué)性。
2.3優(yōu)化設(shè)計(jì)
EDA技術(shù)可以測(cè)量電子工程在實(shí)際情況中的確切環(huán)境溫度和其他數(shù)據(jù)，能對(duì)電子工程工作所需要的環(huán)境進(jìn)行全面的檢查及反饋分析結(jié)果，優(yōu)化設(shè)計(jì)就是利用EDA技術(shù)，保證電子工程的正常使用外擁有最適宜的環(huán)境溫度計(jì)和容差，提高方案的有效性，保證其可以正常的實(shí)施。設(shè)計(jì)者可以通過(guò)檢查和分析結(jié)果對(duì)電子工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，完善設(shè)計(jì)方案，但是傳統(tǒng)的機(jī)械電子設(shè)計(jì)檢查技術(shù)無(wú)法達(dá)到此要求，不能保證其準(zhǔn)確性及完整性，無(wú)法發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的問(wèn)題，難以使電子工程在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)，提高其效率，可見(jiàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)必須的使用EDA技術(shù)。
2.4機(jī)械結(jié)構(gòu)要注意防止靜電
機(jī)械結(jié)構(gòu)是以一定的理論為依據(jù)，根據(jù)實(shí)際需求從而設(shè)計(jì)出具體的結(jié)構(gòu)圖的一種方案，應(yīng)用于實(shí)物，最終要求達(dá)到設(shè)計(jì)方案中的結(jié)構(gòu)構(gòu)思。隨著社會(huì)的發(fā)展，電子產(chǎn)品以輕、薄占極大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，因此，就必須對(duì)集成電路元件加以嚴(yán)格的管理，提高技術(shù)要求，基礎(chǔ)的工作就是縮小線路和密集的電子組件排列的工作，減小集成電路占據(jù)較大的空間。機(jī)械就是用一定的理論作為支撐，設(shè)計(jì)者根據(jù)構(gòu)思畫(huà)出機(jī)械結(jié)構(gòu)圖，該機(jī)械結(jié)構(gòu)圖要滿足實(shí)際方案且可以在具體實(shí)施中應(yīng)用。而造成電子組件毀壞的致命因素是靜電電場(chǎng)和靜電電流，該破壞因素會(huì)影響到周?chē)^體元器件，致使元器件敏感度減低，從而產(chǎn)生許多安全隱患，因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)圖一定的檢查是否產(chǎn)生靜電，及時(shí)修改機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。
3EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
隨著社會(huì)的進(jìn)步，機(jī)械電子工程的應(yīng)用滲透到多個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)吸引了許多機(jī)械工程人員參與其研究。與傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程相比，EDA技術(shù)能滿足廣泛的生產(chǎn)需求，而傳統(tǒng)的機(jī)械工程適用領(lǐng)域比較狹窄，僅僅只能在要求較低的基礎(chǔ)領(lǐng)域才能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，其無(wú)法引領(lǐng)世界電子工程技術(shù)的發(fā)展，俗話說(shuō)，適者生存，傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程在科技進(jìn)步的工程中將被遺棄，新型技術(shù)機(jī)械工程將引領(lǐng)我國(guó)電子工程的發(fā)展，恰好EDA技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)就是在于它的應(yīng)用領(lǐng)域傳統(tǒng)能填補(bǔ)傳統(tǒng)機(jī)械工程中的欠缺，因此，EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程有很大的發(fā)展前景。
4結(jié)語(yǔ)
總之，EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程、社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步中有著不可忽視的功勞，其應(yīng)用范圍廣，可行性高，適合社會(huì)的發(fā)展需求，因此我們應(yīng)該推廣EDA技術(shù)的使用與開(kāi)發(fā)。為了滿足社會(huì)的進(jìn)步，與時(shí)俱進(jìn)，設(shè)計(jì)人員必須要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)流程進(jìn)行，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真性檢驗(yàn)、電路特性進(jìn)行有效分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)電路進(jìn)行分析，檢查是否會(huì)產(chǎn)生靜電；再者，必須大力支持從事機(jī)械電子技術(shù)人的工作人員，號(hào)召更多學(xué)者參與電子工程的研究發(fā)，盡可能彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，推動(dòng)電子工程技術(shù)的改革與發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]杜景明.對(duì)機(jī)械電子工程的探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（07：）90.
關(guān)鍵詞：
機(jī)械電子；工程設(shè)計(jì)；技術(shù)要點(diǎn)
眾所周知，電子工程是由聚集電路、系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、教育等多方面的綜合性學(xué)科，是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要力量。近些年來(lái)，電子工程快速發(fā)展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平達(dá)到了一個(gè)新的高度，但是電子工程在發(fā)展的過(guò)程中難免產(chǎn)生一些問(wèn)題，并且其設(shè)計(jì)人員應(yīng)該儲(chǔ)備一定的知識(shí)，在設(shè)計(jì)方案中能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并采取解決措施，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
1EDA 技術(shù)的發(fā)展介紹
EDA 技術(shù)在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)當(dāng)中發(fā)揮了重大的作用，其構(gòu)成部件主要包括下載器、適配器、編譯器、綜合器等，每個(gè)部件發(fā)揮著特定的功能，EDA 技術(shù)的主要載體是可以進(jìn)行大規(guī)模編程的邏輯器件，硬件描述語(yǔ)言是 EDA 技術(shù)在編輯中的表達(dá)方式。EDA 技術(shù)擁有公開(kāi)優(yōu)勢(shì)和描述范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，其自動(dòng)化程度高，同時(shí)，在設(shè)計(jì)方案中有很高的輔助作用，減輕設(shè)計(jì)者在后期交流、修改和保存中的壓力，能夠快速解決在設(shè)計(jì)工程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，方便操作者的調(diào)試。也正是因?yàn)?EDA 技術(shù)擁有很多的優(yōu)勢(shì)，因此逐漸被人們關(guān)注，但是迄今為人們對(duì)機(jī)械電子工程持有不同的態(tài)度和觀點(diǎn)，人們質(zhì)疑 EDA 技術(shù)認(rèn)識(shí)不夠，同時(shí)又由于 EDA 技術(shù)沒(méi)有確切的定義及其機(jī)械電子工程的使用涉及到多種領(lǐng)域，因此電子工程將面臨諸多的挑戰(zhàn)。
2機(jī)械電子設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1仿真技術(shù)
機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案完成后通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模擬，對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行分析的一門(mén)技術(shù)便稱(chēng)為仿真技術(shù)，其作用在于對(duì)設(shè)計(jì)方案在實(shí)際應(yīng)用的模擬，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型及進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的是否合理和科學(xué)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案，避免在實(shí)際操作應(yīng)用中出現(xiàn)一些可控性的問(wèn)題，保證方案在實(shí)際中的應(yīng)用，同時(shí)，EDA 技術(shù)還具有對(duì)電路結(jié)構(gòu)和性能，各個(gè)電路的實(shí)際結(jié)構(gòu)等進(jìn)行檢測(cè)和分析。
2.2對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析
對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析能決定設(shè)計(jì)方案在應(yīng)用中的有效性高低，是 EDA 技術(shù)中不可或缺的部分，它決定設(shè)計(jì)方案能否在實(shí)際中得以應(yīng)用，機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案中所有的理論分析是通過(guò) EDA 技術(shù)對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析，從獲取其數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果和特性分析來(lái)判斷設(shè)計(jì)方案的可行性，因此在數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析這兩方面必須保證其準(zhǔn)確性高。在傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)方法中，其技術(shù)相對(duì)落后，從而在數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析等方面不能確保其準(zhǔn)確度和電路測(cè)試的實(shí)際精度，可能對(duì)產(chǎn)品后期使用的穩(wěn)定性有所影響。但是，EDA 技術(shù)能夠精密準(zhǔn)確的測(cè)試，確保該測(cè)量的準(zhǔn)確度在一個(gè)較高的水平，在電路特性分析中具有系統(tǒng)性和全面性的優(yōu)點(diǎn)，因此能夠避免設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的錯(cuò)誤，確保機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案在應(yīng)用擁有較高可靠性和科學(xué)性。
2.3優(yōu)化設(shè)計(jì)
EDA 技術(shù)可以測(cè)量電子工程在實(shí)際情況中的確切環(huán)境溫度和其他數(shù)據(jù)，能對(duì)電子工程工作所需要的環(huán)境進(jìn)行全面的檢查及反饋分析結(jié)果，優(yōu)化設(shè)計(jì)就是利用 EDA 技術(shù)，保證電子工程的正常使用外擁有最適宜的環(huán)境溫度計(jì)和容差，提高方案的有效性，保證其可以正常的實(shí)施。設(shè)計(jì)者可以通過(guò)檢查和分析結(jié)果對(duì)電子工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，完善設(shè)計(jì)方案，但是傳統(tǒng)的機(jī)械電子設(shè)計(jì)檢查技術(shù)無(wú)法達(dá)到此要求，不能保證其準(zhǔn)確性及完整性，無(wú)法發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的問(wèn)題，難以使電子工程在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)，提高其效率，可見(jiàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)必須的使用 EDA 技術(shù)。
2.4機(jī)械結(jié)構(gòu)要注意防止靜電
機(jī)械結(jié)構(gòu)是以一定的理論為依據(jù)，根據(jù)實(shí)際需求從而設(shè)計(jì)出具體的結(jié)構(gòu)圖的一種方案，應(yīng)用于實(shí)物，最終要求達(dá)到設(shè)計(jì)方案中的結(jié)構(gòu)構(gòu)思。隨著社會(huì)的發(fā)展，電子產(chǎn)品以輕、薄占極大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，因此，就必須對(duì)集成電路元件加以嚴(yán)格的管理，提高技術(shù)要求，基礎(chǔ)的工作就是縮小線路和密集的電子組件排列的工作，減小集成電路占據(jù)較大的空間。機(jī)械就是用一定的理論作為支撐，設(shè)計(jì)者根據(jù)構(gòu)思畫(huà)出機(jī)械結(jié)構(gòu)圖，該機(jī)械結(jié)構(gòu)圖要滿足實(shí)際方案且可以在具體實(shí)施中應(yīng)用。而造成電子組件毀壞的致命因素是靜電電場(chǎng)和靜電電流，該破壞因素會(huì)影響到周?chē)^體元器件，致使元器件敏感度減低，從而產(chǎn)生許多安全隱患，因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)圖一定的檢查是否產(chǎn)生靜電，及時(shí)修改機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。
3EDA 技術(shù)在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
隨著社會(huì)的進(jìn)步，機(jī)械電子工程的應(yīng)用滲透到多個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)吸引了許多機(jī)械工程人員參與其研究。與傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程相比，EDA 技術(shù)能滿足廣泛的生產(chǎn)需求，而傳統(tǒng)的機(jī)械工程適用領(lǐng)域比較狹窄，僅僅只能在要求較低的基礎(chǔ)領(lǐng)域才能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，其無(wú)法引領(lǐng)世界電子工程技術(shù)的發(fā)展，俗話說(shuō)，適者生存，傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程在科技進(jìn)步的工程中將被遺棄，新型技術(shù)機(jī)械工程將引領(lǐng)我國(guó)電子工程的發(fā)展，恰好 EDA 技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)就是在于它的應(yīng)用領(lǐng)域傳統(tǒng)能填補(bǔ)傳統(tǒng)機(jī)械工程中的欠缺，因此，EDA 技術(shù)在機(jī)械電子工程有很大的發(fā)展前景。
4結(jié)語(yǔ)
總之，EDA 技術(shù)在機(jī)械電子工程、社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步中有著不可忽視的功勞，其應(yīng)用范圍廣，可行性高，適合社會(huì)的發(fā)展需求，因此我們應(yīng)該推廣 EDA 技術(shù)的使用與開(kāi)發(fā)。為了滿足社會(huì)的進(jìn)步，與時(shí)俱進(jìn)，設(shè)計(jì)人員必須要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)流程進(jìn)行，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真性檢驗(yàn)、電路特性進(jìn)行有效分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)電路進(jìn)行分析，檢查是否會(huì)產(chǎn)生靜電；再者，必須大力支持從事機(jī)械電子技術(shù)人的工作人員，號(hào)召更多學(xué)者參與電子工程的研究發(fā)，盡可能彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，推動(dòng)電子工程技術(shù)的改革與發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]杜景明.對(duì)機(jī)械電子工程的探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（07：）90.
2機(jī)械電子工程與控制工程概述
機(jī)械電子工程從字面意義上而言，其既具備電子信息，同時(shí)也具備機(jī)械特征。在日常應(yīng)用過(guò)程中，機(jī)械電子工程會(huì)涉及到大量學(xué)科與領(lǐng)域，其不僅需要工作人員具備較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)模塊處理水平，還需要其可以具備系統(tǒng)化的工程設(shè)計(jì)能力，保證機(jī)械電子工程行業(yè)逐漸向現(xiàn)代智能化方向發(fā)展。
控制工程則是一款可以有效運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)工程過(guò)程開(kāi)展自動(dòng)化信息管理的技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)設(shè)備，控制工程技術(shù)可以對(duì)各類(lèi)設(shè)計(jì)性問(wèn)題以及參數(shù)進(jìn)行模擬，而后通過(guò)計(jì)算機(jī)云計(jì)算的形式，可以對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵性信息數(shù)據(jù)開(kāi)展輸入與輸出，對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行核算，從而有效解決工程運(yùn)行之中存在的問(wèn)題，對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控。
3機(jī)械電子工程現(xiàn)狀
20世紀(jì)80年代，日本已經(jīng)具備了無(wú)人化工廠，發(fā)展至今，其機(jī)械電子工程相關(guān)技術(shù)已經(jīng)十分嫻熟，在全世界都處于領(lǐng)先位置。而我國(guó)目前機(jī)械電子工程出現(xiàn)的時(shí)間較短，無(wú)論等級(jí)、數(shù)量或者是檔次都與世界發(fā)達(dá)國(guó)家具備一定差距，從而導(dǎo)致我國(guó)十分依賴(lài)機(jī)械電子產(chǎn)品的進(jìn)口，像數(shù)控機(jī)床等。我國(guó)如今數(shù)控機(jī)床應(yīng)用比率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及發(fā)達(dá)國(guó)家的覆蓋應(yīng)用率。
目前，我國(guó)機(jī)械電子技術(shù)無(wú)法滿足現(xiàn)有工程的需求，機(jī)械電子工程自身對(duì)智能性、控制性的需求較高，從而必須在機(jī)械電子工程之中科學(xué)地應(yīng)用控制工程，在工程實(shí)踐過(guò)程中將知識(shí)層次與體系進(jìn)行有效融合，保證工程行業(yè)的深入發(fā)展。我國(guó)機(jī)械電子工程正處速發(fā)展的時(shí)期，發(fā)展前景十分廣闊，隨著科技的發(fā)展，其理論與技術(shù)必定會(huì)有質(zhì)的飛躍。
4控制工程在機(jī)械電子工程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
控制工程技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，其具有極強(qiáng)的可操作性與可應(yīng)用性，與此同時(shí)，機(jī)械電子工程中的設(shè)計(jì)對(duì)象往往都是實(shí)踐性合同，可以運(yùn)用策略化對(duì)預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。控制工程技術(shù)自身操作十分快速方便、空間結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，具有極佳的使用性能，可以幫助人們解決十分復(fù)雜的問(wèn)題，在機(jī)械電子工程之中應(yīng)用控制工程可以達(dá)到十分理想的效果。如今控制理論都是將空間線性工程作為基礎(chǔ)，可以為機(jī)械電子工程帶來(lái)極強(qiáng)的技術(shù)與理論支持，達(dá)成科學(xué)化生產(chǎn)的目標(biāo)。
5控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
5.1模糊控制系統(tǒng)的應(yīng)用
隨著控制技術(shù)的極速發(fā)展，模糊控制是在現(xiàn)有控制體系之中誕生的新技術(shù)，往往被人們應(yīng)用于十分簡(jiǎn)便的生產(chǎn)制作過(guò)程中。機(jī)械電子工程本身是一個(gè)極具復(fù)雜性的工程，如若運(yùn)用傳統(tǒng)的技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行控制，不僅僅系統(tǒng)構(gòu)建十分困難，且最終控制效果也較差。而模糊控制屬于仿生學(xué)中的一種類(lèi)別，其主要是通過(guò)行為進(jìn)行推理，往往是人們用于模糊現(xiàn)象過(guò)多而進(jìn)行的一種復(fù)雜推理，其同時(shí)也是機(jī)械電子工程之中控制工程的另一種應(yīng)用形式，具備著極大的潛力，可以針對(duì)機(jī)械電子工程之中產(chǎn)生的模糊信息進(jìn)行有效處理，對(duì)工程運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的溫度線性問(wèn)題進(jìn)行妥善解決。在此種背景下，模糊控制工程順勢(shì)而生，將其在機(jī)械電子工程之中進(jìn)行合理應(yīng)用，可以促使工業(yè)制造過(guò)程更加清晰明了，從而有效解決生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中誕生的問(wèn)題。模糊控制系統(tǒng)的應(yīng)用不需要對(duì)對(duì)象開(kāi)展精準(zhǔn)描述，僅僅利用最簡(jiǎn)單的測(cè)量程序就可以算出最優(yōu)輸出數(shù)值，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行完美控制。與此同時(shí)，在機(jī)械電子工程之中應(yīng)用模糊控制系統(tǒng)還可以將編程或者程序變得簡(jiǎn)單化，從而大幅降低生產(chǎn)難度，有效控制生產(chǎn)投入成本，只要工作人員牢牢控制技術(shù)偏差范圍，就可以滿足工業(yè)生產(chǎn)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。
5.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的應(yīng)用
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是將生物學(xué)作為技術(shù)基礎(chǔ)構(gòu)建而成的，其主要是將多個(gè)十分簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元進(jìn)行科學(xué)鏈接與有效分配而開(kāi)展工作，從而形成一個(gè)具備高效益的網(wǎng)絡(luò)智能型整體。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)工作過(guò)程中，每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元都負(fù)責(zé)不同的工作，只要將其進(jìn)行科學(xué)鏈接就可以獲得一個(gè)帶有復(fù)雜性與技術(shù)性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以對(duì)帶有大量復(fù)雜關(guān)系的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有針對(duì)性的精細(xì)化處理，帶有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)信息處理的記憶功效是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)之中最大的特征，此系統(tǒng)可以開(kāi)展與人類(lèi)記憶系統(tǒng)相仿的適應(yīng)性學(xué)習(xí)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在機(jī)械電子工程中的發(fā)展方向主要是區(qū)域智能化開(kāi)發(fā)，將其應(yīng)用于機(jī)械電子工程之中可以顯著增強(qiáng)工程工作效率，且保證工程產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量以及精細(xì)化程度，而如若在數(shù)控機(jī)床之中運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，還可以保證工作過(guò)程的效益性與安全性。
數(shù)控機(jī)床自身就是由多個(gè)電子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，運(yùn)用不同的連接形式可以將其最終構(gòu)成一個(gè)繁瑣的網(wǎng)絡(luò)交互系統(tǒng)，從而對(duì)數(shù)量極大的復(fù)雜數(shù)據(jù)信息進(jìn)行妥善處理，完成自我學(xué)習(xí)與辨識(shí)的功能，為數(shù)據(jù)的誕生提供安全可靠的自動(dòng)化設(shè)備保障。與此同時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)自身包含產(chǎn)品的切削、組合以及清潔等功效，可以有效降低工程生產(chǎn)投入成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
5.3智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用
當(dāng)計(jì)算機(jī)技術(shù)與控制技術(shù)發(fā)展到某一程度之后，在機(jī)械電子工程之中智能控制系統(tǒng)就被正式投入應(yīng)用，保證生產(chǎn)過(guò)程的智能化。智能控制系統(tǒng)可以依據(jù)人類(lèi)的思維模式，開(kāi)展帶有擬人性的操作流程，對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)精準(zhǔn)獲取，并保證生產(chǎn)過(guò)程的智能化。智能化控制系統(tǒng)最關(guān)鍵的功效在于其可以模擬人腦的控制機(jī)構(gòu)，促使自動(dòng)控制系統(tǒng)可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取、整理以及分析。在機(jī)械電子工程之中應(yīng)用智能控制系統(tǒng)，不僅可以大幅提高生產(chǎn)工作的效率，且與人工生產(chǎn)相比，智能控制系統(tǒng)還具備可控性與標(biāo)準(zhǔn)性，可以保證生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。與此同時(shí)，在企業(yè)運(yùn)用智能控制系統(tǒng)時(shí)，還可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，可以極大程度地降低人力、物力成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
5.4預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)
在機(jī)械電子工程中應(yīng)用預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)，可以對(duì)最終預(yù)測(cè)成效進(jìn)行準(zhǔn)確控制，從而保證產(chǎn)品可以滿足施工與生產(chǎn)的需求。例如高速液壓機(jī)，隨著工程行業(yè)需求的大幅提升，人們逐漸對(duì)高速液壓機(jī)自身的性能提出了更為嚴(yán)苛的要求，需要設(shè)備大幅度提高自身運(yùn)轉(zhuǎn)速度并可以承擔(dān)更大的負(fù)荷。在此種情況下，企業(yè)就可以應(yīng)用預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)之中的模擬功效，對(duì)高速液壓機(jī)自身可以承受的負(fù)荷進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，同時(shí)其中的預(yù)測(cè)功效也可以將高速液壓機(jī)工作過(guò)程中的誤差、控制器輸出功能以及超負(fù)荷的沖擊力進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，嚴(yán)格控制設(shè)備工作過(guò)程，最大程度降低因超負(fù)荷或誤差帶來(lái)的工作誤差，保證設(shè)備正常工作。
5.5柔性機(jī)械臂軌跡跟蹤控制系統(tǒng)
柔性機(jī)械臂軌跡跟蹤控制系統(tǒng)是機(jī)械電子工程之中控制工程的最直觀體現(xiàn)，同時(shí)也是其最關(guān)鍵的構(gòu)成部分。柔性機(jī)械臂自身重量較低、材料用量少且消耗能源偏低，利用關(guān)節(jié)之間具備的柔性，可以實(shí)現(xiàn)很多高難度的快速動(dòng)作，完美實(shí)現(xiàn)人機(jī)共同作業(yè)，極大程度地保證了工作人員的作業(yè)安全。柔性機(jī)械臂軌跡跟蹤控制系統(tǒng)通常情況下有快變與慢變兩種控制形式，因其為分布式參數(shù)系統(tǒng)，從而其需要較強(qiáng)的耦合性。將慢變與快變兩種控制器進(jìn)行科學(xué)結(jié)合，可以對(duì)柔性機(jī)械臂進(jìn)行精準(zhǔn)控制，從而保證工作的流暢性。
5.6集成自動(dòng)控制系統(tǒng)
集成自動(dòng)控制系統(tǒng)自身發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，如今的控制系統(tǒng)是在原有自動(dòng)控制系統(tǒng)上不斷經(jīng)過(guò)優(yōu)化與完善得來(lái)的。在機(jī)械電子工程之中其往往作用于機(jī)械生產(chǎn)加工中，從而完美實(shí)現(xiàn)高效率與高標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)機(jī)械加工流程，形成一條自動(dòng)化加工流水線。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，如今很多工程企業(yè)之中都保留了集成自動(dòng)控制系統(tǒng)，有效控制程序的輸出與輸入，保證機(jī)械生產(chǎn)制造過(guò)程的高效率與高質(zhì)量。
5.7魯棒性控制系統(tǒng)
魯棒性控制系統(tǒng)被人們定義為在外界環(huán)境的不斷影響下，其某一性能始終保持不變，正是因?yàn)榇朔N特殊性能，導(dǎo)致機(jī)械電子工程之中魯棒性系統(tǒng)具有極為廣泛的運(yùn)用。尤其是在柔性臂系統(tǒng)之中，魯棒性系統(tǒng)可以對(duì)系統(tǒng)控制器中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，模擬操作過(guò)程的軌跡，并對(duì)補(bǔ)償控制進(jìn)行計(jì)算，從而保證控制系統(tǒng)可以對(duì)已經(jīng)設(shè)定的程序與運(yùn)行軌跡進(jìn)行精準(zhǔn)、嚴(yán)格控制。
6機(jī)械電子工程中控制工程未來(lái)的發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，如今控制工程行業(yè)正在逐漸進(jìn)步，且已經(jīng)在各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域之中被廣泛應(yīng)用，在機(jī)械電子工程之中應(yīng)用控制工程，不僅可以保證工作進(jìn)程的穩(wěn)定性，還可以有效提升工作效率。
機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置可以說(shuō)是對(duì)于啟動(dòng)期間壓降進(jìn)行自由限制沖擊轉(zhuǎn)矩與電流的干擾也是不存在的，對(duì)傳動(dòng)機(jī)械相關(guān)設(shè)施進(jìn)行保護(hù)的同一時(shí)間對(duì)相關(guān)工作人員也起到了保護(hù)作用，以往不必要的能源浪費(fèi)也不再是個(gè)問(wèn)題了。它的啟動(dòng)電流還可以根據(jù)具體荷載而自行調(diào)整。另外機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置體積小，不容易出現(xiàn)故障，維護(hù)工作也相對(duì)比較簡(jiǎn)單。機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置通常選用大功率晶閘管做回路開(kāi)關(guān)的原件，憑借單片機(jī)對(duì)它的導(dǎo)通角做智能化的控制，它的工作原理為在啟動(dòng)的時(shí)候，電機(jī)端電壓伴隨晶閘管導(dǎo)通角一起上升就可以對(duì)晶閘管的調(diào)壓電路輸送電壓，電機(jī)轉(zhuǎn)速當(dāng)達(dá)到轉(zhuǎn)矩起動(dòng)要求時(shí)就可以完全結(jié)束啟動(dòng)過(guò)程[2]。軟啟動(dòng)裝置限流功能非常好，當(dāng)晶閘管被全部導(dǎo)通的時(shí)候，電機(jī)就可以在該裝置額定電壓的限制下進(jìn)行工作，同一時(shí)間旁路的接通器會(huì)隨之被觸發(fā)，晶閘管壽命會(huì)大大延長(zhǎng)，電機(jī)正常穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)需要被關(guān)閉的時(shí)候，第一應(yīng)將旁路的接觸器切斷，讓軟起動(dòng)器里面晶閘管的導(dǎo)通角由大到低逐漸減少，電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)停止，進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)而整個(gè)過(guò)程完成，以上就是機(jī)械電子的軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的全部工作原理。
2機(jī)械電子式軟啟動(dòng)與傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式設(shè)計(jì)間的不同點(diǎn)
2.1對(duì)傳統(tǒng)的啟動(dòng)裝置的啟動(dòng)方式設(shè)計(jì)研究
伴隨我們國(guó)家機(jī)械工業(yè)迅猛發(fā)展，各類(lèi)機(jī)械電子裝置在電動(dòng)機(jī)的功率上也逐漸在提高。傳統(tǒng)啟動(dòng)方式應(yīng)用當(dāng)中的缺點(diǎn)也已經(jīng)被暴露無(wú)疑了，所以會(huì)顯得越發(fā)跟不上時(shí)代步伐，這時(shí)候軟啟動(dòng)的控制裝備就隨之誕生了，因?yàn)樗墓收下瘦^低還有啟動(dòng)時(shí)比較平穩(wěn)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在各種機(jī)械電子類(lèi)控制系統(tǒng)當(dāng)中逐漸獨(dú)樹(shù)一格?，F(xiàn)如今傳統(tǒng)啟動(dòng)方式缺點(diǎn)逐漸顯露，集中體現(xiàn)于：第一，故障出現(xiàn)頻繁需要不斷進(jìn)行修理，導(dǎo)致維修費(fèi)較高，當(dāng)部分啟動(dòng)器的線路被切斷時(shí)會(huì)出現(xiàn)很高電流的轉(zhuǎn)矩峰值，這種現(xiàn)象使得使用受到很多約束，打個(gè)比方，在井下的防爆條件下就不適合使用了。第二，部分啟動(dòng)器啟動(dòng)時(shí)候會(huì)伴有高電流的峰值現(xiàn)象，對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)沖擊較大，所以對(duì)啟動(dòng)次數(shù)會(huì)有要求[3]。第三，有些比較先進(jìn)設(shè)備結(jié)合了軟啟動(dòng)裝置應(yīng)用，相較以往啟動(dòng)就比較平穩(wěn)，但電流固定不能夠調(diào)整，荷載的能力也不是很高。
2.2對(duì)機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置啟動(dòng)方式設(shè)計(jì)研究
機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置不單滿足了電動(dòng)機(jī)指定荷載下能夠平滑啟動(dòng)，使供電系統(tǒng)沖擊大大減低，還可以通過(guò)部分簡(jiǎn)單設(shè)置達(dá)到通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信控制的目的，所以，我們可以推測(cè)機(jī)械電子式軟啟動(dòng)將來(lái)也能夠向自動(dòng)化、智能化的控制設(shè)施方向靠攏。機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置啟動(dòng)方式大致可以總結(jié)為下面幾種：第一，斜坡電壓式，該啟動(dòng)方式無(wú)需電流閉環(huán)的控制步驟，電壓是呈斜坡式上升的，其優(yōu)點(diǎn)是易于操作，缺點(diǎn)是它不限流的特點(diǎn)，對(duì)于晶閘管沖擊相對(duì)較大。第二，斜坡恒流式，該方式電動(dòng)機(jī)初啟階段電流呈階梯性上漲，電流達(dá)到預(yù)期值后持續(xù)它的恒定狀態(tài)一直到啟動(dòng)過(guò)程全部結(jié)束。電流上漲速率越大，啟動(dòng)時(shí)間越短。第三，階躍式的，該方式一般在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間給一個(gè)較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，目的是將它負(fù)載靜摩擦減到最低，但該過(guò)程向供電系統(tǒng)輸送尖脈沖，對(duì)其他荷載造成干擾。
中圖分陳類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）05-0273-01
引言
機(jī)械電子工程是制造業(yè)當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)，也是我國(guó)各個(gè)技術(shù)部門(mén)基礎(chǔ)性設(shè)備，有效的調(diào)整并完善了我國(guó)工業(yè)體系，對(duì)我國(guó)工業(yè)體系的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。近年來(lái)，科技技術(shù)開(kāi)始不斷創(chuàng)新，在這種發(fā)展背景下，我國(guó)的工業(yè)企業(yè)如果想要獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，就必須深入研究和了解機(jī)械電子工程技術(shù)，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行不斷的完善，從而拓展其在行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用領(lǐng)域，真正提高了這種技術(shù)的應(yīng)有價(jià)值。不過(guò)，雖然我國(guó)在該項(xiàng)技術(shù)的研究領(lǐng)域切實(shí)取得了一定的成績(jī)，但是相對(duì)那些較為發(fā)達(dá)的工業(yè)發(fā)展國(guó)來(lái)說(shuō)，中國(guó)在機(jī)電一體化的領(lǐng)域當(dāng)中，所取得的研究成果還相對(duì)薄弱，所以對(duì)我國(guó)機(jī)械設(shè)電子工程的研究成為當(dāng)下重要的研究課題。
1.機(jī)械電子工程的特點(diǎn)
在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)日新月異的時(shí)代，各種新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的出現(xiàn)，機(jī)械機(jī)電一體化已不再是單純某一門(mén)學(xué)科的發(fā)展，而是各門(mén)相關(guān)學(xué)科，多種先進(jìn)技術(shù)的互相滲透和相輔相成的結(jié)果。機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)就是一種這樣的新技術(shù)，它是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的綜合技術(shù)。其實(shí)質(zhì)是從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用過(guò)程控制原理，將機(jī)械、電子與信息、檢測(cè)等有關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地組合，實(shí)現(xiàn)整體最佳化。工程機(jī)械機(jī)電一體化從根本上改變了機(jī)械的面貌。[1]在這種機(jī)械中，微機(jī)作為它的大腦，取代了常規(guī)的控制系統(tǒng)。機(jī)械結(jié)構(gòu)是其主體和軀干，各種儀器、儀表、傳感器是其感官，它們感受各種機(jī)械參數(shù)的變化，并反饋到大腦（微機(jī)）中，各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)則是它的手足，用以完成操作所必需的動(dòng)作。一個(gè)完整的工程機(jī)械機(jī)電一體化系統(tǒng)，一般包括微機(jī)、傳感器、動(dòng)力源、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分。它摒棄了常規(guī)機(jī)械中的繁瑣和不合理部分，而將機(jī)械、微機(jī)、微電子、傳感器等多種學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)融為一體，給工程機(jī)械在設(shè)計(jì)、制造和控制方面都帶來(lái)了深刻的變化，從根本上變了工程機(jī)械的面貌。
2.機(jī)械電子工程向模塊化的發(fā)展方向
由于機(jī)械電子的產(chǎn)品種類(lèi)豐富多樣，對(duì)其生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)質(zhì)量具有一定的影響，所以就需要研發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)傳感接口、微動(dòng)力接口、環(huán)境接口等機(jī)電一體化產(chǎn)品，這本身會(huì)有一定難度，不過(guò)這一方向還是具有十分廣泛的重要意義。就比如在研制集減速、智能減速、電動(dòng)機(jī)于一體的動(dòng)力單元方面，其同時(shí)具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別以及測(cè)距等功能的控制單元，這樣就有利于新型產(chǎn)品的迅速開(kāi)發(fā)，在產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模方面也在逐漸的擴(kuò)大，并最終實(shí)現(xiàn)了電氣產(chǎn)品的系統(tǒng)化化、標(biāo)準(zhǔn)化，并最終使機(jī)械電子企業(yè)的平衡發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。
3.機(jī)械電子工程向人工智能化的發(fā)展方向
機(jī)械電子工程的未來(lái)發(fā)展是以智能化發(fā)展為首要趨勢(shì)。所謂機(jī)械制造系統(tǒng)的智能化，其實(shí)就是人機(jī)一體化的相關(guān)智能系統(tǒng)當(dāng)中所具備的一些智能性的操作行為，涉及到機(jī)械本體技術(shù)、信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)等等。人工智能的定義人工智能是一門(mén)綜合了控制論、信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、哲學(xué)等多門(mén)學(xué)科的交叉學(xué)科，是21世紀(jì)最偉大的三大學(xué)科之一。機(jī)械電子工程并非是一門(mén)獨(dú)立學(xué)科，而是一種包含有各類(lèi)學(xué)科精華的綜合性學(xué)科。在設(shè)計(jì)時(shí)，以機(jī)械工程、電子工程和計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的機(jī)械電子工程會(huì)依據(jù)系統(tǒng)配置和目標(biāo)的不同結(jié)合其他技術(shù)。工程師在設(shè)計(jì)時(shí)將利用自頂向下的策略使得各模塊緊密結(jié)合，以完成設(shè)計(jì)；產(chǎn)品特征不同。機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，沒(méi)有過(guò)多的運(yùn)動(dòng)部件或元件。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，但卻縮小了物理體積.拋棄了傳統(tǒng)的笨重型機(jī)械面貌，但卻提高了產(chǎn)品性能。
4.機(jī)械電子工程向網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向
隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，工業(yè)業(yè)體系當(dāng)中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化已經(jīng)成為了當(dāng)今機(jī)械制造技術(shù)行業(yè)的中心環(huán)節(jié)。很多機(jī)械制造企業(yè)所傳遞出來(lái)的信息通過(guò)了數(shù)字化的處理之后，再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)方面的傳輸，所傳輸?shù)陌ㄖR(shí)和圖形的信息傳輸，同時(shí)還有相關(guān)的技術(shù)能力在其中，這些都已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施數(shù)字化技術(shù)的處理。數(shù)字化信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)資料的搜集、分析，重新組合以及規(guī)劃處理。這其中所涉及到的計(jì)算機(jī)技術(shù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)、環(huán)境的虛擬化以及多媒體技術(shù)等等，開(kāi)展機(jī)械產(chǎn)品的方針設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)等等，而且也是為了滿足社會(huì)多方面的需求[2]。另外，由于數(shù)字化技術(shù)是將制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)以及及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等進(jìn)行有效的結(jié)合，所以在制造當(dāng)中針對(duì)于自身產(chǎn)品并通過(guò)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)信息，這樣就能建立起一個(gè)行業(yè)內(nèi)的聯(lián)盟，能夠在實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的前提下，研發(fā)出所需的機(jī)械產(chǎn)品，這已經(jīng)成為了當(dāng)今工業(yè)體系行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。
5.機(jī)械電子工程向環(huán)?；陌l(fā)展方向
隨著我國(guó)先進(jìn)制造業(yè)的飛速發(fā)展，環(huán)境污染開(kāi)始不斷加劇，可使用、可回收的資源不斷減少。為了尋求從根本上解決制造業(yè)環(huán)境污染的有效方法，到了90年代，隨著全球性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和人類(lèi)對(duì)客觀認(rèn)識(shí)的日益深化，在全球掀起了一股“綠色消費(fèi)浪潮”。在這股“綠色浪潮”中設(shè)計(jì)師們更多地以冷靜、理性的思辯來(lái)反省一個(gè)世紀(jì)以來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)的歷史進(jìn)程。人們?cè)诤粲醣Ｗo(hù)資源、回收資源，維護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，還在堅(jiān)持倡導(dǎo)綠色生產(chǎn)，制造綠色產(chǎn)品。這一發(fā)展方向同樣也是機(jī)械電子工程將來(lái)的發(fā)展方向，這一發(fā)展方向深刻的表達(dá)出人們對(duì)于環(huán)保問(wèn)題的高度重視。機(jī)械電子工程逐漸朝著綠色設(shè)計(jì)的方向發(fā)展著，在設(shè)計(jì)過(guò)程的每一個(gè)決策中都充分考慮到環(huán)境效益，盡量減少對(duì)環(huán)境的破壞。[3]產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)，可持續(xù)發(fā)展的綠色設(shè)計(jì)觀要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)要綜合考慮環(huán)境、材料、工藝、造型、使用環(huán)境、消費(fèi)者心理等各種因素，而以環(huán)境親和性、使用合理性、消費(fèi)者心理的滿足性為開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。
6.結(jié)語(yǔ)
總而言之，機(jī)械電子工程并不是獨(dú)有向單一方向發(fā)展，他具有人工智能化、人性化的特點(diǎn)，主要是向模塊化、人工智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及環(huán)保化的方向發(fā)展，增強(qiáng)了機(jī)電一體化產(chǎn)品的可靠性、實(shí)用性的同時(shí)，也為逐漸走向環(huán)保的方向，為我國(guó)先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，提供了廣闊的發(fā)展空間。
參考文獻(xiàn)
1 引言
目前變頻控制技術(shù)比較普遍的工作機(jī)理是采用特殊制造的離合器使機(jī)械的減速機(jī)構(gòu)和機(jī)械主驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接，這種特殊制造的離合器是根據(jù)液體粘性傳動(dòng)機(jī)理制造完成的。這種技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用最早可以追溯到上世紀(jì)70年代的西方發(fā)達(dá)國(guó)家。在這種零負(fù)載的工況下啟動(dòng)機(jī)械設(shè)備，其從初始狀態(tài)達(dá)到額定速率只需要很短的時(shí)間，而系統(tǒng)的控制依托于相應(yīng)的液壓裝置，逐步驅(qū)使機(jī)械的靜摩擦片和動(dòng)摩擦片相互趨近，從而達(dá)到傳遞動(dòng)力的目的。
隨著時(shí)代的發(fā)展，變頻控制技術(shù)不光在西方國(guó)家逐步推廣應(yīng)用，在中國(guó)很多學(xué)者機(jī)構(gòu)也開(kāi)始著手研究這項(xiàng)技術(shù)并取得了不錯(cuò)的成績(jī)。本文通過(guò)分析對(duì)比不同啟動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，闡述工作機(jī)理，從而引出設(shè)計(jì)思想和方法。
2 重要性
隨著現(xiàn)代工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)的發(fā)展，煤礦機(jī)械尤其是帶式傳送機(jī)在向大載荷、長(zhǎng)距離、高功率、高帶速、大傾角方向發(fā)展?；谖矬w傳送過(guò)程中慣性的原因，其啟動(dòng)、減速及運(yùn)行過(guò)程中存在許多急需解決難題，相應(yīng)的技術(shù)先進(jìn)的控制系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生，解決這些難題，優(yōu)化設(shè)備系統(tǒng)，完善控制過(guò)程。
與變頻控制相對(duì)應(yīng)的是硬啟動(dòng)方式，其工作原理簡(jiǎn)單來(lái)講就是供電裝置與電機(jī)直接相連，這種啟動(dòng)方式存在很多的缺點(diǎn)，例如在設(shè)備剛開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的電流，這種沖擊電流會(huì)在電機(jī)軸承上產(chǎn)生很大的扭矩，甚至?xí)^(guò)正常扭矩的300%，促使供電裝置過(guò)載，從而加大了電機(jī)的機(jī)械磨損和齒輪損耗，對(duì)其造成了很大的沖擊。這種所謂的硬啟動(dòng)方式也是根據(jù)很多煤礦機(jī)械設(shè)備自身的特性所發(fā)展衍生的。而變頻控制方式的工作機(jī)理簡(jiǎn)而言之便是使機(jī)械設(shè)備平穩(wěn)啟動(dòng)以及穩(wěn)定停車(chē)，這種可控性的實(shí)現(xiàn)正式由于這種啟動(dòng)方式的原因。和上文硬啟動(dòng)方式的比較，變頻控制方式最大的特點(diǎn)便是變頻控制方式擁有限制電流功能，即通常所說(shuō)的限流，顯而易見(jiàn)，這樣的話便可以很好地避免過(guò)高的沖擊電流對(duì)機(jī)械設(shè)備以及供電裝置的沖擊和機(jī)械損耗，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命和周期。在整個(gè)系統(tǒng)中，觸發(fā)系統(tǒng)可以說(shuō)是其最重要的也是最核心的部分，正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，才對(duì)觸發(fā)系統(tǒng)提出了很多嚴(yán)格性的要求，例如抗干擾能力，這里的干擾指的是噪聲或者其他的干擾項(xiàng)。此外在可控硅方面也必須具有極高的操縱性和靈敏度。
由此可以看出，開(kāi)發(fā)與推廣煤礦機(jī)械變頻控制方式技術(shù)具有重要性和必然性。
3 工作機(jī)理
煤礦機(jī)械電子變頻控制裝置可以有效的控制機(jī)械在啟動(dòng)的初期所產(chǎn)生的相關(guān)的負(fù)效應(yīng)，比如明顯的電壓減低以及過(guò)大的沖擊電流，根據(jù)載荷的大小智能的調(diào)節(jié)電流的大小，減小電機(jī)軸的不利扭矩，減輕機(jī)械磨損，這一點(diǎn)在前文中進(jìn)行了相關(guān)的闡述，這樣的有點(diǎn)不光是可以延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用周期，而且也可以有效的保護(hù)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中不可避免與機(jī)械設(shè)備相接觸的操作人員，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，也可以節(jié)約能耗，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，此外電子變頻控制方式也具有硬啟動(dòng)方式無(wú)法比擬的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，由于其體積小，操作方便，構(gòu)造也很簡(jiǎn)單，因此故障率極低，這也是機(jī)械電子變頻控制方式裝置得到重視的原因之一。
對(duì)于機(jī)械硬啟動(dòng)方式來(lái)講其主回路是通過(guò)普通的晶閘管作為開(kāi)關(guān)，但是變頻控制技術(shù)方面，大功率的晶閘管是作為主回路開(kāi)關(guān)元件的首選，導(dǎo)通角的智能化系統(tǒng)控制是通過(guò)單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的。煤礦機(jī)械電子式變頻控制裝置的具體工作機(jī)理是：①在最開(kāi)始的啟動(dòng)階段，晶閘管的導(dǎo)通角逐漸升高，電機(jī)兩端的電壓也會(huì)隨之產(chǎn)生變化，由此會(huì)對(duì)晶閘管的輸出電壓產(chǎn)生調(diào)節(jié)功能，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高到啟動(dòng)扭矩時(shí)，啟動(dòng)過(guò)程便結(jié)束。②機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置還具有一個(gè)關(guān)鍵的功能――限流，當(dāng)晶閘管處于完全導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電機(jī)便會(huì)處于額定功率下工作，再加上旁路接通起的同時(shí)啟動(dòng)，可以有效地延長(zhǎng)晶閘管的使用周期，此時(shí)電機(jī)進(jìn)入到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。③當(dāng)機(jī)械需要停車(chē)時(shí)，第一步是旁路接通起器的斷開(kāi)，這樣做的直接目的是減小旁路接通器內(nèi)晶閘管的導(dǎo)通角，這樣的話電機(jī)轉(zhuǎn)速歸零，機(jī)械停車(chē)，處于關(guān)閉狀態(tài)。啟動(dòng)過(guò)程如圖1。
3.1 傳統(tǒng)啟動(dòng)方式的闡述
煤礦領(lǐng)域內(nèi)的常用工程機(jī)械例如帶式輸送機(jī)因?yàn)榭煽啃愿?、運(yùn)行連續(xù)、工作效率高以及適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代重載荷運(yùn)輸?shù)某Ｓ迷O(shè)備，尤其是在煤礦采礦領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的重視，但是伴隨著機(jī)械化工業(yè)化程度的不斷提高，各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行功率也在不斷攀升，輸送機(jī)當(dāng)然也不例外。在采礦機(jī)械的不斷發(fā)展應(yīng)用的過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展的需要，歸結(jié)于一點(diǎn)就是其無(wú)法避免的諸多缺點(diǎn)。在這種情況下，電子式變頻控制裝置的出現(xiàn)，很好地解決了一系列難題，因其運(yùn)行穩(wěn)定，體積小，故障發(fā)生率低，不光是在煤礦采礦領(lǐng)域內(nèi)，在冶金、碼頭、港口領(lǐng)域內(nèi)也達(dá)到了很好地應(yīng)用。本文列舉若干傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式的弊端：①故障率較高，由此引發(fā)了高昂的維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)，并且在啟動(dòng)初期在供電裝置與電機(jī)之間會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊電流，在電機(jī)軸內(nèi)會(huì)有很高的扭矩，往往會(huì)超過(guò)正常扭矩的150%，這種弊端使得其具有很大的局限性，即工作條件比較苛刻，例如無(wú)法滿足井下防爆安全的要求；②啟動(dòng)過(guò)程中的沖擊電流會(huì)對(duì)機(jī)械部件產(chǎn)生很大的不利影響，增加機(jī)械磨損，對(duì)供電系統(tǒng)造成沖擊，限制了啟動(dòng)周期和頻率；③在一些已經(jīng)安裝了軟起動(dòng)裝置的相對(duì)比較現(xiàn)代化的煤礦機(jī)械里，在實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，運(yùn)行比較平穩(wěn)，但是電流智能化調(diào)節(jié)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，承受載荷能力也不會(huì)有很大提高。
3.2 電子式變頻控制過(guò)程分析研究
電子式變頻控制不僅能夠保證機(jī)械裝置在啟動(dòng)、運(yùn)行以及停車(chē)過(guò)程中的平穩(wěn)而且能夠有效地減少?zèng)_擊電流的危害，降低機(jī)械磨損，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，啟動(dòng)過(guò)程與計(jì)算機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)交互式操作智能化程度更高。由此不難發(fā)現(xiàn)機(jī)械電子式變頻控制裝置具有很大的發(fā)展?jié)摿εc發(fā)展前景。解決機(jī)械震蕩以及沖擊電流的不利影響的最為有效地途徑便是運(yùn)行前根據(jù)預(yù)定的可控曲線進(jìn)行設(shè)置，分階段慢速有序的啟動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)，這樣一來(lái)便可以解決很多動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。現(xiàn)在簡(jiǎn)單介紹幾種常用的電子式變頻控制方式：①斜坡恒流：電流升高的速度越快，啟動(dòng)速率越高。這種方式是以一定的速率提高電流，直到預(yù)定的制定電流后，再以恒定的電流運(yùn)行，直到啟動(dòng)階段完成；②斜坡電壓：?jiǎn)?dòng)電壓由低到高逐步攀升，不需要閉環(huán)控制電流的過(guò)程。這種啟動(dòng)方式的最大優(yōu)點(diǎn)是機(jī)理簡(jiǎn)單易懂，系統(tǒng)故障率低，但是缺乏對(duì)電流的控制，因此晶閘管會(huì)受到電流的沖擊，使用壽命降低；③階躍式：?jiǎn)?dòng)階段加載啟動(dòng)扭矩，這個(gè)扭矩一般很大，這樣可以有效降低負(fù)載的靜摩擦力，但是這種方式的弊端是會(huì)對(duì)供電裝置產(chǎn)生強(qiáng)干擾；④矩形轉(zhuǎn)矩：這種啟動(dòng)方式相比較上述三種而言，體積較小，故障率低，結(jié)構(gòu)完善緊湊，設(shè)計(jì)更加合理優(yōu)化，安全措施齊全，載荷能力大。
4 煤礦機(jī)械電子式變頻控制裝置的設(shè)計(jì)思想與方法
4.1 硬件設(shè)計(jì)
煤礦機(jī)械電子式變頻控制裝置的硬件設(shè)計(jì)主要集中在電路設(shè)計(jì)上，其中主回路的控制是核心因素，關(guān)鍵是晶閘管的設(shè)計(jì)，連接順序?yàn)楣╇娧b置與電動(dòng)機(jī)，其中晶閘管的導(dǎo)通角設(shè)計(jì)也是重要的一點(diǎn)，前文講到單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以有效控制導(dǎo)通角的變化，使輸出電壓逐步升高直至額定電壓。以采礦領(lǐng)域內(nèi)常用的帶式輸送機(jī)為例，通過(guò)流程圖的方式簡(jiǎn)明說(shuō)明硬件設(shè)計(jì)過(guò)程，如圖2。
4.2 軟件設(shè)計(jì)
在電子式變頻控制裝置中，控制器的質(zhì)量以及工作原理直接決定著控制系統(tǒng)的優(yōu)劣，目前通常的控制器為可編程化的控制器，這種控制器的可靠性較高，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和平穩(wěn)運(yùn)行，整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的控制上位機(jī)通常是由電子計(jì)算機(jī)來(lái)?yè)?dān)當(dāng)，由此可見(jiàn)，可編程控制器以及電子計(jì)算機(jī)是關(guān)鍵的兩個(gè)因素，需要進(jìn)行相應(yīng)的程序計(jì)算與設(shè)計(jì)，這種程序設(shè)計(jì)的過(guò)程優(yōu)化以及結(jié)果的完備性、可靠性、準(zhǔn)確性直接影響到機(jī)械運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性。
具體而言，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)闡述電子式變頻控制裝置的軟件設(shè)計(jì)：①可編程控制器往往采用面向運(yùn)行過(guò)程的control language和面向問(wèn)題的image language，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，過(guò)程直觀易懂，它的程序設(shè)計(jì)方案一般是根據(jù)流程圖來(lái)實(shí)現(xiàn)的；②以電子計(jì)算機(jī)為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)軟件選取，伴隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件的功能也日趨強(qiáng)大與完善，可靠性不斷提高，這些軟件通常都會(huì)選擇面向?qū)ο笠约翱梢暬脑O(shè)計(jì)方法，同樣，煤礦機(jī)械電子式變頻控制裝置控制系統(tǒng)的控制軟件應(yīng)該具有響應(yīng)速度快、敏感度高和分析點(diǎn)準(zhǔn)確、過(guò)程優(yōu)化等特點(diǎn)，操作界面與接口模塊采用不同的程序語(yǔ)言編寫(xiě)也就成了必然條件。這是軟件設(shè)計(jì)里面比較重要的一步，首先要把握操作主界面的設(shè)計(jì)，要求界面簡(jiǎn)單，直觀，功能齊全。
5 結(jié)束語(yǔ)
從目前的使用狀況和調(diào)查分析來(lái)看，煤礦機(jī)械電子式變頻控制裝置仍然無(wú)法滿足我國(guó)大規(guī)?，F(xiàn)代化建設(shè)的需要，無(wú)法滿足煤礦產(chǎn)值的增長(zhǎng)需要，這不僅僅表現(xiàn)在數(shù)量上的缺乏以及普及度的欠缺，也表現(xiàn)在使用中的裝置系統(tǒng)也存在許多缺陷，例如系統(tǒng)優(yōu)化程度不高，程序化設(shè)計(jì)欠缺，結(jié)構(gòu)緊湊度較低，故障率無(wú)法實(shí)現(xiàn)理論值等，這也需要我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐的過(guò)程中不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而分析問(wèn)題解決問(wèn)題，不斷完善變頻控制技術(shù)，使之與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，提高生產(chǎn)率，減少風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，更好地為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。
[參考文獻(xiàn)]
中圖分類(lèi)號(hào)：TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
所謂系統(tǒng)，是由相互制約的各個(gè)部分組成的具有一定功能的整體。機(jī)械電子系統(tǒng)是由機(jī)械系統(tǒng)和電器系統(tǒng)組成的，通常也稱(chēng)為機(jī)電控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)電系統(tǒng)。機(jī)電系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)與匹配，以便達(dá)到系統(tǒng)整體最佳的目的。
1機(jī)電系統(tǒng)控制技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展
作為機(jī)電系統(tǒng)核心的控制技術(shù)，是自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)階段和必然產(chǎn)物，它是自動(dòng)化領(lǐng)域中機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生的新技術(shù)。機(jī)電系統(tǒng)控制技術(shù)得以發(fā)展的根本原因，在于生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，其別是自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)起到了重要的作用。30年代以后，控制技術(shù)有了很大發(fā)展，大體經(jīng)歷了以下四個(gè)階段：
第一階段，30年代，氣動(dòng)控制元件已經(jīng)發(fā)展成熟并應(yīng)用在工業(yè)中，然而控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)仍然采用反復(fù)試驗(yàn)的方法進(jìn)行。
第二階段，40～ 50年代，數(shù)學(xué)分析的不斷進(jìn)步加強(qiáng)了控制工程作為一個(gè)獨(dú)立工程學(xué)科的地位。在美國(guó)出現(xiàn)了電話系統(tǒng)和電子反饋放大器，在頻域中描述反饋放大器的工作以及其后出現(xiàn)的設(shè)計(jì)和分析被稱(chēng)之為“經(jīng)典控制”。
第三階段，60年代末期，微處理器的發(fā)展促使了在加工和設(shè)計(jì)中使用計(jì)算機(jī)控制。例如數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)。然而加工和設(shè)計(jì)方法從本質(zhì)上講仍然是機(jī)械式的，自動(dòng)化和控制系統(tǒng)都是在機(jī)械設(shè)計(jì)完成后加入進(jìn)來(lái)的。時(shí)域表示法發(fā)展到用狀態(tài)變量來(lái)描述系統(tǒng)，其后出現(xiàn)的設(shè)計(jì)和分析被稱(chēng)之為“現(xiàn)代控制”。時(shí)域法以及最優(yōu)控制理論與廣泛使用的高速計(jì)算機(jī)相得益彰，共同促進(jìn)了控制理論在機(jī)械系統(tǒng)中的應(yīng)用。
第四階段，70年代以來(lái)，微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使控制技術(shù)進(jìn)入了智能化的新時(shí)代。 這時(shí)期發(fā)展起來(lái)的機(jī)電一體化（Mechanical and electronical integrat ion） 技術(shù)， 在世界范圍內(nèi)引起了強(qiáng)烈反響。機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械、電子、控制技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合， 實(shí)現(xiàn)技術(shù)裝備和生產(chǎn)過(guò)程整體優(yōu)化的高新技術(shù)。機(jī)電控制就是研究如何設(shè)計(jì)控制器并合理構(gòu)成控制系統(tǒng)使機(jī)電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)達(dá)到所需性能要求的一門(mén)科學(xué)，是控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。
綜上所述，機(jī)電系統(tǒng)控制技術(shù)的產(chǎn)生，并不是孤立的，而是各種技術(shù)互相滲透的結(jié)果。它促使了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和管理體系發(fā)生了深刻的變化，促使了新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也引起了各國(guó)為發(fā)展機(jī)電控制技術(shù)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，從而又反過(guò)來(lái)在全世界范圍內(nèi)更進(jìn)一步推動(dòng)了機(jī)電系統(tǒng)控制技術(shù)向前迅速發(fā)展。
2機(jī)電系統(tǒng)控制技術(shù)的發(fā)展前景
隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電系統(tǒng)工程及其相應(yīng)的理論、技術(shù)愈來(lái)愈呈現(xiàn)出兩個(gè)顯著的特性：
（1）系統(tǒng)科學(xué)性，即涉及系統(tǒng)理論和系統(tǒng)工程的方法越來(lái)越多；（2）學(xué)科綜合性或技術(shù)集成性，即機(jī)電系統(tǒng)工程和機(jī)電一體化技術(shù)絕非單一學(xué)科知識(shí)所能夠支撐，而是依賴(lài)于多門(mén)學(xué)科知識(shí)的有機(jī)結(jié)合。
應(yīng)該說(shuō)世界各先進(jìn)工業(yè)國(guó)家發(fā)展機(jī)電控制技術(shù)各有其特點(diǎn)，其發(fā)展的重點(diǎn)和具體做法不盡相同，但總體趨勢(shì)是一致的。歸納起來(lái)，主要是以下三方面：
①?gòu)男阅苌峡?。向高精度、高效率、高性能、智能化的方向發(fā)展。如以數(shù)控機(jī)床為例，其控制精度能實(shí)現(xiàn)0.1eM，的高精度，其進(jìn)給速度可達(dá)24-100m/min，甚至更高，其聯(lián)動(dòng)和控制的軸數(shù)能實(shí)現(xiàn)9-15軸，同時(shí)增加了人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置了智能I/O通道和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)了極大的方便。今后，隨著專(zhuān)用集成電路特別是超大集成電路的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品將越來(lái)越向高性能方向發(fā)展。
②從功能上看。向小型化、輕型化、多功能方向發(fā)展。所謂小型化、輕型化，乃是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和精細(xì)加工，刻蝕機(jī)械的質(zhì)量減輕到與人的體重相稱(chēng)的程度。所謂多功能，也是自動(dòng)化發(fā)展的必然要求和必然結(jié)果。一般機(jī)電一體化產(chǎn)品，為了適應(yīng)自動(dòng)化控制規(guī)模的不斷擴(kuò)大和高技術(shù)的發(fā)展，不僅要求他們具有數(shù)據(jù)采集、檢測(cè)、記憶、監(jiān)控、執(zhí)行、反饋、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等各種功能，甚至要求具有神經(jīng)系統(tǒng)的功能，以便能實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的最佳化和最優(yōu)化。
③從層次上看。向系統(tǒng)化、復(fù)合集成化方向發(fā)展。復(fù)合集成，既包括了各種分技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包括在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化和高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)先分解為若干個(gè)層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全的運(yùn)轉(zhuǎn)，然后，再通過(guò)硬、軟件將各個(gè)層次有機(jī)的連接起來(lái)，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。柔性制造系統(tǒng)就是這種層次結(jié)構(gòu)的典型。
3結(jié)束語(yǔ)
機(jī)電控制技術(shù)是精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)（包括電力電子）等技術(shù)交互融合的產(chǎn)物，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果。伴隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種技術(shù)將具有越來(lái)越明顯的融合趨勢(shì)，而機(jī)電一體化也將成為機(jī)械工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的必然要求。機(jī)電控制技術(shù)在各方面均可帶來(lái)顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，主導(dǎo)著二十一世紀(jì)的機(jī)械工業(yè)，其發(fā)展前景不可估量。
參考文獻(xiàn)
[1] 沈立盛.機(jī)電控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].南方冶金學(xué)院學(xué)報(bào)，2000（2）.
[2] 楊汝清，張偉軍.機(jī)電控制技術(shù)[M].科學(xué)出版社，2009.
隨著自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，其在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中，控制技術(shù)的應(yīng)用可以極大地提高農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展，對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化、智能化發(fā)展具有重要意義，控制技術(shù)的研究水平逐漸引領(lǐng)著世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向?？刂乒こ膛c農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)相結(jié)合能夠有效增強(qiáng)作業(yè)效率，使農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展中得到更大的利用，兩者可以相互促進(jìn)發(fā)展?？刂乒こ炭梢詾檗r(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)的研究提供多樣化的技術(shù)支撐，從而實(shí)現(xiàn)互相促進(jìn)的目的，在當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的中，農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)水平的高低將直接影響到農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，因此，農(nóng)機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展對(duì)于當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展起著不可或缺的作用［1－2］。我國(guó)農(nóng)機(jī)控制技術(shù)起步相對(duì)較晚，但是發(fā)展速度較快，目前基本實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)各個(gè)方面的控制［3］。但是我國(guó)農(nóng)機(jī)控制技術(shù)仍然存在農(nóng)業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、控制精度差、智能化水平較低等問(wèn)題，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等技術(shù)還處于初級(jí)階段，農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展較為落后。未來(lái)我國(guó)應(yīng)該積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)措施，基于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際國(guó)情，不斷進(jìn)行技術(shù)改革與創(chuàng)新，逐步完善適合我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)機(jī)控制技術(shù)與發(fā)展體系，逐步建立完善的農(nóng)機(jī)控制工程相關(guān)技術(shù)體系，推動(dòng)控制工程技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效運(yùn)用［4－6］。
1農(nóng)機(jī)控制工程系統(tǒng)核心技術(shù)
控制工程的存在主要是根據(jù)工程理論與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)相配合而形成的，如控制數(shù)據(jù)參數(shù)的改進(jìn)等，從而完成對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的控制。該技術(shù)首先被提出在18世紀(jì)到19世紀(jì)之間，主要被用于當(dāng)時(shí)的蒸汽機(jī)中，為了提高機(jī)械的作業(yè)效率，從而控制工程這一新技術(shù)為順應(yīng)當(dāng)時(shí)背景發(fā)展被提出，慢慢隨著時(shí)間的推移，更多的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員提出了更加完善的控制工程技術(shù)。21世紀(jì)后，科學(xué)技術(shù)得到了空前的發(fā)展，與信息技術(shù)相結(jié)合的控制技術(shù)變得越來(lái)越成熟了，同樣，也被更多人所使用接受，形成了更廣闊的推廣發(fā)展。目前，關(guān)于農(nóng)機(jī)控制工程系統(tǒng)的核心技術(shù)主要包括機(jī)械電子工程技術(shù)、集成控制技術(shù)、預(yù)測(cè)控制技術(shù)、模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及魯棒控制技術(shù)［7］。
1.1機(jī)械電子工程技術(shù)
機(jī)械電子工程技術(shù)是農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)之一，主要包括自動(dòng)控制技術(shù)、電子信息技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)及傳感器技術(shù)等。其中，機(jī)械技術(shù)是機(jī)械電子工程技術(shù)的核心，支撐著其他技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，其機(jī)械技術(shù)的發(fā)展效率直接影響后續(xù)技術(shù)的發(fā)展及工作效率。自動(dòng)控制技術(shù)主要是對(duì)機(jī)械設(shè)備及相關(guān)零部件的工作軌跡、運(yùn)行狀態(tài)中的各項(xiàng)參數(shù)及最終要達(dá)到的目標(biāo)進(jìn)行控制;傳感器技術(shù)主要是對(duì)機(jī)械設(shè)備及各個(gè)關(guān)鍵零部件的工作參數(shù)及工作狀態(tài)進(jìn)行精確的檢測(cè)與控制，其傳感器檢測(cè)精度直接對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的影響;電子信息技術(shù)主要是結(jié)合電路及電子學(xué)等基礎(chǔ)理論知識(shí)選取相應(yīng)的電子產(chǎn)品或電器元件。
1.2集成控制技術(shù)
集成控制技術(shù)是一種常見(jiàn)的農(nóng)機(jī)控制工程技術(shù)之一，主要是通過(guò)相關(guān)信息收集、處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品各個(gè)零部件的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的集成、融合與處理，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)操作與決策，可以極大地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及智能化生產(chǎn)。集成控制技術(shù)是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的控制工程技術(shù)之一［8］。
1.3預(yù)測(cè)控制技術(shù)
預(yù)測(cè)控制技術(shù)是近幾年逐漸發(fā)展起來(lái)的新型農(nóng)機(jī)控制工程技術(shù)之一，可以處理相關(guān)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中的滯后過(guò)程，屬于一種閉環(huán)控制算法，可以根據(jù)對(duì)象的歷史信息和未來(lái)輸入預(yù)測(cè)其未來(lái)輸出，具有良好的跟蹤性能和較強(qiáng)的抗干擾能力。預(yù)測(cè)控制技術(shù)可以對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行誤差及變化率進(jìn)行有效控制，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)整，對(duì)于提高農(nóng)機(jī)工作效率具有重要意義。
1.4模糊控制技術(shù)
模糊控制技術(shù)主要是以模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)形成的一種控制技術(shù)，是通過(guò)模擬人的近似推理和綜合決策過(guò)程(又被稱(chēng)為經(jīng)驗(yàn)方法)。在設(shè)計(jì)中不需要建立被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，使控制算法的可控性、適應(yīng)性和合理性提高，成為農(nóng)機(jī)控制工程技術(shù)的一個(gè)重要分支，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中難以獲取、動(dòng)態(tài)特性不易掌握或變化非常顯著的過(guò)程非常適用，其魯棒性及抗干擾能力較強(qiáng)，因此特別適用于非線性的過(guò)程變化及滯后系統(tǒng)的控制。模糊控制系統(tǒng)的主要系統(tǒng)框架圖如圖1所示。
1.5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是指在被控制系統(tǒng)中可以進(jìn)行系統(tǒng)工作優(yōu)化、推理、故障診斷等功能。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力及學(xué)習(xí)能力，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境較為復(fù)雜，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以對(duì)控制系統(tǒng)的不確定性、時(shí)變的環(huán)境等進(jìn)行合理、精確的決策、控制及學(xué)習(xí)，是推動(dòng)農(nóng)機(jī)智能化發(fā)展的重要技術(shù)之一，代表了當(dāng)前社會(huì)科技水平的進(jìn)步，它是依托于生物學(xué)理論將控制工程與其相結(jié)合而形成的一項(xiàng)控制技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)的工作使用主要是將控制系統(tǒng)中的各連接點(diǎn)看作人體中的神經(jīng)元，通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接從而形成一個(gè)網(wǎng)格框架，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，通過(guò)后續(xù)操作完成信息的傳遞。在農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)發(fā)展中使用該項(xiàng)技術(shù)，能夠?qū)ζ淇刂茢?shù)據(jù)信息完成函數(shù)賦值，利用計(jì)算得出結(jié)果，從而使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠更加智能化地使用在農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)當(dāng)中，有效提高其作業(yè)效率。
1.6魯棒控制技術(shù)
通過(guò)對(duì)于魯棒控制技術(shù)的使用不會(huì)因外部的影響改變正確數(shù)據(jù)的使用，正是因?yàn)樵擃?lèi)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，其得到了人們的認(rèn)可，獲得了更加廣闊的推廣發(fā)展。例如，農(nóng)業(yè)機(jī)械中的采摘機(jī)械臂，該類(lèi)機(jī)械由于其參數(shù)系統(tǒng)的獨(dú)特存在，受到外界因素影響后容易產(chǎn)生變化，從而影響到其正常工作，會(huì)形成較為嚴(yán)重的作業(yè)誤差，使其操作控制變得非常困難。魯棒控制技術(shù)能夠更加良好地解決此類(lèi)問(wèn)題，該項(xiàng)技術(shù)將模態(tài)法融入其中，控制系統(tǒng)被分成慢速和快速系統(tǒng)，利用控制調(diào)節(jié)器改善系控制統(tǒng)的加、減速度。該類(lèi)控制技術(shù)可以有效降低外部影響因素對(duì)于控制系統(tǒng)的影響，顯著增強(qiáng)了農(nóng)機(jī)作業(yè)效率和工作性能［9］。
2農(nóng)機(jī)控制工程技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用
2.1遙感技術(shù)
遙感技術(shù)自從被提出后，就被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展起到了不可或缺的作用。在農(nóng)作物的種植生產(chǎn)過(guò)程中，利用該項(xiàng)技術(shù)可以有效對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀態(tài)起到良好的監(jiān)測(cè)作用，從而獲得人們通過(guò)肉眼無(wú)法發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)于農(nóng)作物的生長(zhǎng)開(kāi)展有效的后續(xù)工作;通過(guò)對(duì)農(nóng)作物的病蟲(chóng)草害監(jiān)控及防治，可以有效避免病蟲(chóng)草害的出現(xiàn)，利用該項(xiàng)技術(shù)發(fā)現(xiàn)源頭所在，完成防治處理;最后，對(duì)于自然災(zāi)害也可以起到一定程度的監(jiān)測(cè)作用。
2.2農(nóng)業(yè)無(wú)線通信技術(shù)
傳統(tǒng)農(nóng)田作物的生長(zhǎng)狀況監(jiān)測(cè)，不但要耗費(fèi)大量的人力，而且不能夠做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，如采用有線測(cè)控系統(tǒng)，則需要鋪設(shè)光纖或者電纜，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，降低了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。隨著傳感器技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)及嵌入式控制技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集監(jiān)控區(qū)域的信息，并將采集到的數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給終端用戶，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，有效提高了農(nóng)業(yè)實(shí)際作業(yè)效率。
3農(nóng)機(jī)控制工程技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景
我國(guó)對(duì)于控制工程的研究與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比進(jìn)程較慢，在該領(lǐng)域的技術(shù)研究中與國(guó)外相比還需繼續(xù)努力，伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和科技水平的不斷提高，以及對(duì)于控制技術(shù)的深入研究，其得到了巨大的提升和良好的改善，控制工程應(yīng)用于機(jī)械電子工程中，能夠更好地推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的推廣發(fā)展。為了能夠使該項(xiàng)技術(shù)得到更好的發(fā)展，需要加大科研創(chuàng)新，走向全新的發(fā)展道路，從而推進(jìn)農(nóng)機(jī)控制工程技術(shù)更好的發(fā)展。在發(fā)展農(nóng)機(jī)控制工程技術(shù)的前提下，要牢記綠色農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展理念。農(nóng)機(jī)控制工程技術(shù)的發(fā)展不僅僅局限在經(jīng)濟(jì)效益上，還需要將其與綠色發(fā)展相結(jié)合。在發(fā)展該類(lèi)技術(shù)時(shí)，需要注意其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，一定要保障其綠色發(fā)展，從而做到技術(shù)環(huán)保，能夠良好的完成綠色農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。政府及高校教育部門(mén)應(yīng)該加大科研資金投入，積極引進(jìn)相關(guān)的設(shè)備與人才，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)機(jī)控制工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速應(yīng)用與發(fā)展，加大科研資金的投入，促進(jìn)相關(guān)農(nóng)機(jī)控制技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，提高我國(guó)農(nóng)機(jī)整體裝備水平，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。
