譚曉艷

【摘 要】隨著科學(xué)與經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)作為機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的聯(lián)合統(tǒng)一體，伴隨電子計(jì)算機(jī)的進(jìn)步也獲得飛速的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)是一門綜合性、操作性強(qiáng)且涉及面廣的系統(tǒng)技術(shù)，與多種技術(shù)相互交叉滲透，包括計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)伺服傳動技術(shù)和機(jī)械幾時(shí)等，應(yīng)用范圍日漸廣泛。機(jī)電一體化技術(shù)作為諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)與高新技術(shù)裝備的基礎(chǔ)，其內(nèi)涵和外延的研究至關(guān)重要。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；技術(shù)研究；應(yīng)用

0 前言

機(jī)電一體化技術(shù)在電子信息技術(shù)領(lǐng)域向工業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域滲透的基礎(chǔ)之上，應(yīng)用多種群體技術(shù)并結(jié)合系統(tǒng)理論，優(yōu)化系統(tǒng)功能目標(biāo)和組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，對體系各要素進(jìn)行變換研究，實(shí)現(xiàn)整體集成信息的有效控制。機(jī)電一體化技術(shù)根據(jù)借口耦合度對其間信息予以深度處理，形成整體物質(zhì)和能量的有機(jī)結(jié)合以及低能耗高質(zhì)量的程序化操作。

1 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

1.1 機(jī)電一體化趨于數(shù)字化

機(jī)電一體化向數(shù)字化的發(fā)展趨勢是在控制理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)控行為描述，它具有高度的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能。機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，將可以連續(xù)發(fā)生不可預(yù)測性的變化輸入信息轉(zhuǎn)導(dǎo)成為一系列單一分離的數(shù)字單元，而在這個(gè)過程中模數(shù)轉(zhuǎn)換器發(fā)揮重要作用。在信息化時(shí)代，數(shù)字化已侵入多種軟件應(yīng)用程序，機(jī)電一體化把其需要利用采集收納的多元化格式信息類型通過一定的程序轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一識別的并且可以進(jìn)行度量的數(shù)字或者數(shù)據(jù)形式，接著把所轉(zhuǎn)換的多個(gè)數(shù)字或者數(shù)據(jù)形式信息構(gòu)建成一個(gè)綜合性的整體系統(tǒng)數(shù)字化模型，數(shù)字化模型在機(jī)電一體化中間程序的應(yīng)用下轉(zhuǎn)換成為電子計(jì)算機(jī)可以識別的軟件二進(jìn)制代碼，并導(dǎo)入電子計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行統(tǒng)一化處理，即成為機(jī)電一體化技術(shù)程序操作的一部分。在一定條件下的數(shù)字離散序列，可以借助采樣定理形成機(jī)電一體化技術(shù)操作的代表性連續(xù)函數(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)向數(shù)字化的發(fā)展，有利于其對內(nèi)部程序信息的加工，特別是某些具有雜波或者是易發(fā)生信息突發(fā)性失真的電路結(jié)構(gòu)，可以充分體現(xiàn)數(shù)字化的信息穩(wěn)定性，同時(shí)數(shù)字化應(yīng)用可使得加工信息進(jìn)行遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，具有高度的可靠性。機(jī)電一體化趨于數(shù)字化，可以深入進(jìn)行數(shù)字特技以及圖像處理，并且體系信息加工操作處理電路較為簡單，不需要對頻率進(jìn)行模擬性的適度調(diào)整，有利于保持穩(wěn)定完善的工作狀態(tài)。

1.2 機(jī)電一體化趨于人性化

機(jī)電一體化技術(shù)人性化發(fā)展是其智能應(yīng)用的一個(gè)重要發(fā)展方向，在機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)聯(lián)合的系統(tǒng)模式中，人性化的研究日漸得到重視。[1]人性化應(yīng)用于機(jī)電一體化技術(shù)，使得傳統(tǒng)固定模式的生產(chǎn)體系得到革新，其通過采集人工智能信息處理、心理生理動力模擬等新方式，高標(biāo)準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)人性化。機(jī)電一體化技術(shù)建立高度的判斷推理、自主決策以及邏輯思維能力，使企業(yè)產(chǎn)品構(gòu)成高控制目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)高性能且高速的信息綜合處理。機(jī)電一體化向人性化的發(fā)展，要求其達(dá)到與人體智能完全相同的水平顯然并不可能，并且也沒有這個(gè)必要性去向這個(gè)深度發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)具有高度人性化的微處理器程序，其操作步驟的發(fā)展圍繞技術(shù)與員工的關(guān)系協(xié)調(diào)進(jìn)行外延，并且這一技術(shù)不僅僅局限于對采集信息的處理過程，而是對整個(gè)體系運(yùn)轉(zhuǎn)的綜合性廣義技術(shù)要求。機(jī)電一體化技術(shù)的企業(yè)生產(chǎn)，只有在具備人性化的條件下掌握員工所擁有的自然屬性與社會屬性，才能在系統(tǒng)性的工作進(jìn)程中處理綜合交錯(cuò)的職工人際關(guān)系與動機(jī)行為，從而引導(dǎo)管理機(jī)電一體化技術(shù)模式的最大效益，根據(jù)企業(yè)工程的不同發(fā)展階段提出更高的管理目標(biāo)，發(fā)揮員工的現(xiàn)代管理綜合性潛能。

1.3 機(jī)電一體化趨于集成化

集成化在機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在其將企業(yè)產(chǎn)品的某些程序或者某些信息集成在一起，而不是一個(gè)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備對應(yīng)一項(xiàng)具體的系統(tǒng)功能。機(jī)電一體化中的生產(chǎn)處理器與二級緩存功能并不屬于一體的程序操作，而集成化的發(fā)展趨勢使得機(jī)電一體化技術(shù)中的生產(chǎn)處理器與二級緩存功能集成，建立附卡模型。集成化模型的成立是一項(xiàng)復(fù)雜且重要的過程，機(jī)電一體化技術(shù)中程序信息以及產(chǎn)品種類多種多樣，研制并開發(fā)高效率的集成化模型需要掌握多種控制單元。如在機(jī)電一體化技術(shù)中研制集減速、智能調(diào)速與電機(jī)三者為一體的集成體系，需要掌握圖像處理、音頻處理以及識別測距等多種功能相關(guān)的控制單元，與此同時(shí)，完成對程序操作典型的機(jī)械與電子技術(shù)配置。機(jī)電一體化技術(shù)集成化的發(fā)展，可以利用標(biāo)準(zhǔn)控制單元對于程序軟件進(jìn)行迅速開發(fā)，在一定程度上擴(kuò)大了企業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā)領(lǐng)域。在向集成化發(fā)展的過程之中，應(yīng)注重對程序操作的各項(xiàng)內(nèi)容制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有助于產(chǎn)品內(nèi)部各構(gòu)件和控制單元的適度配置與對接，實(shí)現(xiàn)企業(yè)工程生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化與系列化。

2 機(jī)電一體化的應(yīng)用分析

2.1 智能化控制技術(shù)

機(jī)電一體化在智能化控制技術(shù)中的應(yīng)用，主要利用其電子技術(shù)對信息的智能處理、智能反饋和決策的智能控制，是一種體系綜合性管理的控制理論發(fā)展高級階段，協(xié)調(diào)傳統(tǒng)固定模式所不能控制的任務(wù)問題。[2]智能化技術(shù)采用機(jī)電一體化模式，其管理對象大部分屬于不可預(yù)測性的復(fù)雜數(shù)學(xué)模型、高度不確定的非線性以及階段性的任務(wù)部署，解決控制體系的隨機(jī)特性問題，遵循啟發(fā)式推理規(guī)則和模式識別。智能化控制技術(shù)將模糊數(shù)學(xué)中所涵蓋的模糊邏輯與模糊關(guān)系進(jìn)行工業(yè)控制，提出機(jī)電一體化的不確定性模糊控制方法，利用體系構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的非線性以及容錯(cuò)特性的控制方法，并深入分析智能化控制的原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。機(jī)電一體化中智能控制的相關(guān)技術(shù)與對應(yīng)的程序控制方式結(jié)合，或者二者進(jìn)行綜合性體系的交叉結(jié)合，進(jìn)而形成功能與展現(xiàn)格式各不相同的智能化控制系統(tǒng)與智能化控制微處理器，這是機(jī)電一體化應(yīng)用于智能化控制技術(shù)方法的主要特點(diǎn)。

2.2 開放式控制系統(tǒng)

機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于開放式控制系統(tǒng)，以體系模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化以及可再次開發(fā)化等性質(zhì)為基本特點(diǎn)，對開放式直接數(shù)控和制造系統(tǒng)進(jìn)行硬件控制。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用一種專用的封閉式模型，并對生產(chǎn)系統(tǒng)制定以大型主計(jì)算機(jī)和大規(guī)模數(shù)據(jù)庫作為核心內(nèi)容的集中型控制體系，這一系列的專一化管理不能滿足現(xiàn)代企業(yè)市場工程發(fā)展的系統(tǒng)要求。因此，控制系統(tǒng)逐漸向開放式轉(zhuǎn)換，機(jī)電一體化的應(yīng)用使整體系統(tǒng)向以個(gè)人電子計(jì)算機(jī)為主體的小型計(jì)算機(jī)相互配置集成網(wǎng)絡(luò)的分散，在技術(shù)上掌握優(yōu)勢。

2.3 現(xiàn)場總線技術(shù)

現(xiàn)場總線技術(shù)具有系統(tǒng)開放性，利用基本工業(yè)數(shù)據(jù)總線解決企業(yè)工程實(shí)施現(xiàn)場的信息傳遞問題。而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)智能化儀器儀表、程序控制器以及軟件執(zhí)行機(jī)構(gòu)等的高級控制問題，使得現(xiàn)場總線基礎(chǔ)具備簡單可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等系列性優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)場總線技術(shù)在過程自動化領(lǐng)域構(gòu)建智能設(shè)備互聯(lián)通訊網(wǎng)絡(luò)，成立工程數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的高層管理聯(lián)系。機(jī)電一體化使現(xiàn)場總線技術(shù)達(dá)到高度網(wǎng)絡(luò)負(fù)載穩(wěn)定，實(shí)時(shí)信息頻繁交換。

3 結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)在世界各國得到承認(rèn)，作為一種機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。在一定程度上，機(jī)電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的相互滲透和融合，重點(diǎn)在于產(chǎn)品和技術(shù)兩大方面。自動控制技術(shù)原理具有高功能與附加值，是多種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備的核心。機(jī)電一體化趨于數(shù)字化、人性化以及集成化等，其智能化控制技術(shù)、開放式控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線技術(shù)拓寬技術(shù)的外延。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃開榮.淺談機(jī)電一體化技術(shù)的研究及其有效應(yīng)用策略[J].科技創(chuàng)新，2015，5（1）：200-201.

[2]孫殿璞，蘭磊.淺談機(jī)電一體化技術(shù)研究及應(yīng)用[J].裝備技術(shù)，2017，7（1）：234-235.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]endprint