摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展，機電一體化系統(tǒng)得到了極大的完善，在現(xiàn)代化機電產(chǎn)品中，功能越來越全面，智能化程度也越來越高。隨著自動化技術、智能化技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)代機電產(chǎn)品逐漸體現(xiàn)出了智能化、自動化、集成化等優(yōu)勢，在應用過程中，對于人類的依賴越來越少。由于一些機電產(chǎn)品工作環(huán)境較為特殊，因而在發(fā)生故障時，無法由人類進行維修。因此，通過對機電一體化系統(tǒng)聯(lián)合仿真技術的應用，對于現(xiàn)代機電產(chǎn)品的發(fā)展和應用，都有著較大的技術。

關鍵詞：機電一體化系統(tǒng)；聯(lián)合仿真技術；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.161

0 前言

在當前社會中，機電一體化是一項十分重要的技術，在各個領域當中都得到了十分廣泛的應用，尤其是在一些細微加工當中，機電一體化系統(tǒng)更是發(fā)揮出了重要的作用。而在機電一體化系統(tǒng)當中，對聯(lián)合仿真技術進行應用，能夠實現(xiàn)對系統(tǒng)的建模設計，從而提升機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展水平。隨著該領域當中相關研究的不斷深入，聯(lián)合仿真技術在機電一體化系統(tǒng)當中將會得到更為良好的應用，從而更好的提升機電一體化系統(tǒng)水平。

1 機電一體化的主要特點

在機電一體化系統(tǒng)當中，具有自動化、智能化等優(yōu)點，通過對多種電子技術的應用，使得系統(tǒng)具備了更好的信息控制和處理功能。通過融合電子軟件和機械裝置，能夠穩(wěn)定的運行系統(tǒng)，再配備知識豐富、技能扎實的專業(yè)技術人員進行操作，能夠有效的提升工作效率，同時也推動了機電一體化系統(tǒng)的更高發(fā)展。不過，在機電一體化系統(tǒng)的運行但中，難免會發(fā)生一些難以預料和提前防控的故障問題。其中很多故障都會產(chǎn)生一個漸進的過程，經(jīng)過有效的修復和處理，才能夠確保系統(tǒng)的良好運行[1]。而由于一些原因的限制，很多故障都無法依靠人工檢修來完成?；诖?，產(chǎn)生了聯(lián)合仿真技術，將其應用在機電一體化系統(tǒng)當中，能夠對系統(tǒng)中存在的問題和故障進行自動監(jiān)測。對仿真技術和容錯技術進行應用，能夠對產(chǎn)品性能進行提升，同時使產(chǎn)品具有更為良好的可靠性。機電一體化系統(tǒng)在應用聯(lián)合仿真技術之后，其故障率大大降低，使用壽命也有所延長。

2 仿生硬件容錯研究現(xiàn)狀

在機電一體化系統(tǒng)當中，具有很多方面的復雜功能，而通過對仿生硬件容錯技術的應用，能夠對電路系統(tǒng)的情況進行檢測，基于過去的硬件容錯技術，對仿生理念加以運用，從而動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，自動的發(fā)展和修復系統(tǒng)中存在的問題。通過優(yōu)化和改進傳統(tǒng)的容錯技術，機電一體化系統(tǒng)能夠實現(xiàn)良好的自我修復。在機電一體化系統(tǒng)中，對于仿生學技術的應用，主要是受到了自然界的啟發(fā)，融合硬件設計、自然計算等技術，能夠得到仿生硬件，隨著聯(lián)合仿真技術的不斷發(fā)展，其在機電一體化系統(tǒng)中也得到了越來越廣泛的應用。根據(jù)外部環(huán)境的概念，仿生硬件能夠隨之調整自身結構，從而對外界環(huán)境進行更好的適應，發(fā)揮出良好的自我修復功能。在仿生硬件容錯的應用當中，通過對進化的放生特性的應用，發(fā)揮出了傳統(tǒng)機電一體化系統(tǒng)無法發(fā)揮的作用，因而取得了十分良好的應用效果。

3 仿生硬件容錯技術的發(fā)展思路

3.1 胚胎型仿生硬件實現(xiàn)容錯的措施

在仿生硬件當中，胚胎型仿生硬件是最主要的類型之一，其中包含了線軌、開關陣、胚胎細胞等部分。根據(jù)連線控制信號，由開關陣對開關的閉合與線軌中線段的使用進行控制。在胚胎細胞當中，主要包括存儲器、I/O換向塊、直線連接、控制模塊、可編程連線、功能單元、坐標發(fā)生器等部分。在實際應用中，配置數(shù)據(jù)位串保存在存儲器當中，結合坐標發(fā)生器的計算結果，以及細胞狀態(tài)，在配置位串中提取一段經(jīng)譯碼后，再配置相應的功能單元和細胞換向塊。根據(jù)細胞最近兩側的鄰居細胞坐標，發(fā)生器對其坐標進行分配[2]。I/O換向塊能夠提供控制信號，滿足細胞功能單元的可編程連線需要。功能單元對n輸入的布爾函數(shù)加以實現(xiàn)，對細胞的相應功能加以實現(xiàn)。功能單元間，通過直接連線實現(xiàn)通信，開關陣通過可編程連線對控制信號進行傳遞。

3.2 胚胎型仿生硬件的容錯體系結構和容錯原理

在機電一體化系統(tǒng)當中，利用聯(lián)合仿真技術對故障細胞進行容錯，可以采取行列取消或細胞取消的方式，對有錯的單元位置進行記錄，重新進行布線，從而用備用單元進行替換。在行列取消中，將出現(xiàn)差錯的細胞整個行列中的細胞全部取消，然后由其相鄰行列的細胞替代。也就是說，如果一個細胞出錯，其所在的行列將移動到備用行，繼續(xù)完成相應的工作[3]。在細胞取消當中，對故障細胞用備用細胞進行替代，如果某一行出錯的細胞數(shù)量超過了備用細胞數(shù)量，將會整行取消細胞，然后利用備用行對相應的功能進行發(fā)揮。在胚胎型仿生硬件容錯當中，錯誤檢測具有重要的基礎性作用。在硬件容錯當中，通常采用的冗余容錯方式主要是通過三模冗余和多數(shù)表決器電路來實現(xiàn)相應的細胞功能單元。

4 結論

在當前的社會當中，隨著機電一體化技術的不斷發(fā)展，在電子工程發(fā)展的過程當中，通過對智能化控制手段、信息技術等技術的應用，形成良好的機電一體化系統(tǒng)。而在機電一體化系統(tǒng)的實際應用當中，聯(lián)合仿真技術是一項十分重要的技術，該技術的應用，能夠解決機電一體化系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的很多問題，通過有效的仿生硬件容錯，更好的確保機電一體化系統(tǒng)的良好應用。

參考文獻：

[1]楊艷妮，韓明軍，張志宏，楊崇喜，李廣軍.機電液一體化系統(tǒng)聯(lián)合仿真技術研究[J].液壓氣動與密封，2013（12）：15-17.

[2]胡勝心，王浩，戴振東.機電液一體化仿真在腿式液壓機器人設計中的應用[J].機械設計與制造，2015（01）：152-156.

[3]查娜，李國華.機電一體化系統(tǒng)多能量域集成產(chǎn)品建模與仿真技術分析[J].科技資訊，2015（05）：225.

作者簡介：余夢含（1993-），男，本科，研究方向：機電一體化。