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机械工程与机械电子工程精选(九篇)

机械工程与机械电子工程

第1篇:机械工程与机械电子工程范文

关键词:机械电子工程;人工智能;电子技术;关系

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.130

传统的机械工程包括机械设备动力与制造工艺的研究,通过运用机械运动原理实现机械设备的正常运行。而机械电子工程重视实现传统机械系统能量的连接,信息连接是信息连接的重点。随着机械工程与电子工程的融合度越来越高,机械电子工程的智能化会成为未来的发展趋势。

1 机械电子工程概述

1.1 机械电子工程的定义

机械电子工程与其他相关学科之间有着紧密的联系,结合了各学科的优点,是一门比较复杂的综合性学科。机械电子工程以电子、机械、计算机技术为核心,通过科学合理的设计将各个模块优点发挥到最大。虽然机械电子技术需要运用各方面知识,但是机械电子产品的内部结构并不复杂,只需要将一些简单的机械电子元件按照规划进行科学的组合,就可以最大限度的提高产品的性能,减少成本的投入,在提高产品质量的同时提高企业的经济效益。

1.2 机械电子工程的发展

在机械电子工程发展的初期,人们并没有认识到机械电子工程的广阔的发展前景,由于缺乏必要的资源支持,机械电子工程的技术水平也极低,机械电子产品主要以手工制作为主,其工业化水平十分低下,机械电子工程的发展受到了极大的限制。随着机械电子工程的重要性日益凸显和其市场需求的扩大,人们开始重视对机械电子工程技术的开发,为了进一步提高其生产效率,机械电子工程逐渐实现在机械工业中的应用,并获得了飞速的发展。随着机械电子工程与机械工业的结合,实现了机械电子产品的流水线的生产,促进了生产水平的提高,提高了生产效率,可以实现机械电子产品可以在短时间内投入市场。但是目前我国主要引进国外的标准生产线,产品的生产模式与我国实际的生产需求差距很多,生产线本身的灵活性极弱,生产出的产品并不能够满足国内市场的需求。为了促进机械电子工程的进一步发展,需要结合我国国内市场的实际需求,将机械电子工程与人工智能相结合,充分发挥机械电子工程的优点,逐步实现其产业化与智能化。

2 人工智能概述

2.1 人工智能的学科定义

人工智能通过计算机的使用极大的延伸了自身的智能,主要通过对计算机功能的深入研究得到的一门学科,这门学科具有极大的发展前景,是21世纪的最重要的学科之一。计算机技术的发展是人工智能学科得以发展的关键,因此计算机技术是人工智能学科的基础。但是人工智能学科并不是单一涉及到一门学科,此外还与信息论、心理学、控制论等多个学科存在着交叉关系,因此,人工智能学科吸收了其他各个学科的优点,具有极强的发展潜力。

2.2 人工智能的发展阶段

2.2.1 萌芽阶段

随着世界第一台计算器的诞生标志着人工智能研究之路的开始,但是这个阶段的发展十分缓慢,但是这个阶段为人工智能的研究积累了大量的经验。直到世界第一台计算机诞生之后,加快了人工智能研究的角度,依旧没有取得实质性进展。所以这个阶段属于经验积累阶段,为之后发展奠定基础。

2.2.2 第一个发展阶段

1956年“人工智能”命题的提出标志着人工智能的发展进入了第一个高峰期。这个阶段主要是博弈、和基本原理的证明,这个阶段最大的贡献大大解放了人们的思想,为之后的发展提供了理论支持。

2.2.3 第二个发展阶段

人工智能第二个发展阶段的标志是1977年全球第五届人工智能会议的召开,经过这个会议逐渐促使了人工智能与实际生产的结合,使人工智能获得了一个巨大的飞跃,使其进入了知识层面的发展。

3 机械电子工程与人工智能的关系

随着社会信息化的进一步推进,为机械电子工程技术的发展带来了契机,人工智能的加入为了机械电子工程的发展开拓了巨大的发展空间。传统的机械电子系统,缺乏必要的稳定性,面对逐渐增多的信息量,单纯通过人工的方式进行处理显得力不从心,急需要一种可以处理多种不同类别信息的技术。在这种情况下人工智能的加入为机械电子工程的发展提供了巨大支持。人工智能通过建立相关模型、控制模型,实现对信息的处理,最终根据处理的信息能够很好的完成故障的诊断。除此之外人工智能使用模糊推力系统和神经网络系统这两种方法实现了对系统的数据信息进行全面的描述,最终实现对机械电子系统的科学合理的控制。

在人工智能漫长的发展过程中,每个阶段的发展都十分缓慢,并没有实现人工智能的实质性的变革。但是随着人工智能与机械电子工程逐渐结合之后,形成了由量变到质变的巨大飞跃,使世界进入了机械电子工程时代。随着人工智能在机械电子工程领域的广泛应用,人工智能逐渐形成了神经网络系统和模糊逻辑系统,通过这两个系统对人类的思维模式进行模拟来解决多变的工程应用问题。人工智能在机械电子工程中的广泛应用过程中逐步完善了自身的缺陷,为自身的发展提供了一个新的发展路径。

从以上可以看出发展过程机械电子工程与人工智能二者具有密不可分的联系。一方面在机械电子工程的发展过程中正是由于人工智能的加入是机械电子工程的发展带来新的契机。另一方面,人工智能通过在机械工程领域的应用,为自身的发展提供了一个新的路径。

4 总结

综合来看机械电子工程与人工智能二者是相辅相成密不可分的关系,正是由于二者的密切融合形成了一个具有广阔发展空间的新兴产业。因此在接下来的发展过程中要充分认识到进行二者有效融合的重要性,通过进一步研究实现技术上的突破,最终达到提高企业经济效益的目的。

参考文献:

第2篇:机械工程与机械电子工程范文

关键词:机械电子工程;人工智能;信息技术;互联网;信息传输 文献标识码:A

中图分类号:TP391 文章编号:1009-2374(2015)34-0007-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.34.004

机械工程经过长期发展,逐步融合其他学科,其价值不断增加。综合比对机械电子工程和原有的机械工程可知,人工智能化是其最大的进步。在信息技术蓬勃发展的今天,人工智能技术日新月异,并被大范围应用在其他领域中,与此同时,机械电子工程也在广泛应用,且人们加大了对这两者内部关联上的研究力度。

1 机械电子工程概述

1.1 发展历程

从整体层面来说,机械电子工程主要包含以下三个发展时期:

1.1.1 萌芽时期。手工加工是该时期的主要操作手段,因人力资源的影响,生产力整体发展水平不高。为增强生产能力,慢慢向机械工业方面着手。

1.1.2 生产线发展时期。流水线是该时期的主要生产方式,此种方式具有一定的先进性,可显著提高生产力,以批量生产为主,并可节省较多的人力。在该时期也存在许多不足,例如某些生产线的要求较高,导致实际生产滞后于市场需求,灵活性不足。

1.1.3 产业化发展时期。在该时期,产品与市场需求处于一种平衡状态,可借助产业化发展有效满足生产需求,同时还出现了柔性制造系统,其中机械电子工程是该系统的主要组成部分。

1.2 特点

机械电子工程涵盖较广的范围,涉及较多的内容,具有综合性。它建立在原有的机械工程之上,并借助计算机来进行优化。机械电子工程隶属工程科学,其本质为跨学科专业,它建立在机械制造、电子工程等众多学科之上。将其与其他学科对比可知,它在设计环节应全面彰显科学性,同时确保系统配置满足设计标准。借助专业设计模板来优化机械电子设备,充分发挥模板的正面作用,进而确保设计的正常开展。从产品层面来说,它的产品结构相对简单,使用少量元件,在此种情形中应不断增强产品性能,确保产品质量良好,完善工程建设结构,既确保产品质量,又满足用户需求。

2 人工智能

2.1 内涵

人工智能也具有综合性,涉及多项内容,例如心理学、控制理论、计算机学科与哲学等。美国麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”它是新世纪中最具代表性的学科之一,它可模仿人类的智能,并能有效利用计算机,具有广阔的发展前景。

2.2 发展历程

人工智能拥有漫长的发展历程,在刚刚应用计算机这门技术的阶段,人工智能的应用较少,尚不能对社会生产活动和时代进步产生影响。在17世纪出现了首部计算器,它可进行机械计算,并引起了较大的轰动。随后各国科学家纷纷投入这一项技术的探究中,不断优化首部计算机的性能,最终研发出了首台计算机。自此之后,人工智能的发展正式开始。伴随着互联网技术的进步和普及程度的提高,人工智能出现了根本性的变化,不断优化。而计算机技术的研发与普及是人工智能发展的直接动力,并对信息数据传输产生深刻影响,其具体发展历程主要如下:

2.2.1 初期。人工智能最早出现在1956年。在该时期,翻译和验证是人工智能的主要发展内容,并将人工智能博弈作为基本研究任务。

2.2.2 停滞期。在这一时期,人工智能也取得了一定的发展成绩,具体体现在语言理解等层面。然而在具体的研究进程中,伴随着研究深度的增加,人们面临更大的困扰,人工智能无法有效模仿人类思维,在很长一段时间内,人们的研究均停留在简单映射层面,在逻辑思维方面停滞不前。

2.2.3 转折期。经过很长一段时间的发展,人工智能研究成果更加喜人,在顺利举办人工智能联合会后,它进入了新的发展时期,即知识基础发展时期,在这一时期,大部分知识工程均开始慢慢融入人工智能,使得知识工程迅速融入到人工智能中,并大大促进了人工智能的发展,拓展了人工智能的应用范围。

2.2.4 稳定发展时期。伴随着互联网技术的进步,尤其是普及程度的增加,促使人工智能也发生了改变,从原有的单个主体逐渐过渡到分布式主体,主要以分布式主体的研究为主,进入了稳定发展时期。经过长期发展和大量应用,网络普及对人工智能产生了重要影响。具体来说,网络的高度普及推动了信息社会,并加快了信息传输速度,拓展了信息传输范围,使得信息传输出现了根本性的改变。自人类步入信息时代以来,人工智能技术提升了信息处理的有效性,另外,在模型构建调控和故障诊断方面均发挥着深远影响。

3 二者的关系

在互联网日益普及的今天,互联网技术得到了人们的广泛应用,它已经成为传输信息资源的主要手段,显著增加了信息传输速率,拓展了信息传输范围,为生活及生产活动带来了便捷,而这一发展离不开人工智能技术。

3.1 人工智能初步应用机电系统

对于机械电子系统而言,在其实际应用过程中十分不稳定,其中在系统输入与输出中更加突出,在输入与输出这两者关系的描述环节存在较大的难度,以往的描述方法主要包含以下三种:其一,构建规则库;其二,论证数学方程;其三,学习并组建知识结构。原有的解析数学法虽然严谨、准确,但是仅仅能被应用在线性定常等简单系统中,不适用于相对繁琐的系统,即便应用在繁琐系统中,因不确定性等多种因素的制约,将会增加计算难度,有时甚至可能无法计算。在新时代下,社会生产以及日常生活对系统提出了更高的标准,系统更加复杂,常常需要在同一时间段处理多种信息。因人工智能的信息处理存在不确定和繁琐性的特点,与原有的解析数学手段相比更加先进,所以它将逐步取代解析数学。

3.2 人工智能在机电系统的具体改进

凭借数学方程构建模型,同时经由人工智能手段改进传统知识学习模式,且解析数学方式常常被应用在机械电子工程中。现代机械电子工程系统与原有系统相比更加繁琐,问题处理十分复杂,在实际处理过程中,要求配置多种系统,合理划分信息种类。对于机械电子工程而言,因人工智能技术的实际应用存在差异性,所以不能准确描述网络系统,且在构建系统资料库时,应进行严谨、合理的数学分析,在这一环节若出现问题将会阻碍网络系统构建工作的开展,不改进建设方式将会引发网络系统崩溃的现象,这将在很大程度上制约机械电子工程系统的可持续发展。为确保机电工程系统的有序开展,应积极改进工程方式,有效建设人工智能信息服务。另外,人工智能系统的应用具有不确定性。人工智能信息处理手段在分析研究机械电子工程时,一般借助解析数学措施实施功能性优化。对于机械电子工程而言,网络神经系统是人工系统的基本应用形式,可准确推理,神经系统近似成人脑结构,同时参照数字信号分析所搜集的信息资源,此种方式将会增加语言信号分析的准确性。然而,在系统完成的过程中,方式选择具有差异性,神经网络系统通常借助分布模式来模仿机械电子工程,这可有效采集、科学分析信息资源,切实保障系统内部的所有神经元均配有固定计算量,使机械电子工程顺利运转,减轻计算负担。

3.3 人工智能优化机电系统

神经网络和模糊推理系统是构建人工智能系统最主要的两种方式,它们映射着人工智能的系统性和实用性,其中神经网络系统主要负责模仿人脑构造,经由系统进行数字信号接收操作,分析并检验数字信号,获得参考数值;模糊推理系统负责模仿人脑功能,借助系统进行语言信号接收操作,分析数字信号。在人工智能系统中,这两种方法在其输入输出关系处理中具有一定的优势,神经网络系统主要借助分布式手段进行信息存储操作,在输入环节,位于神经网络系统中的所有神经元紧密相连,计算任务繁重,然而模糊推理系统主要借助规则方式进行信息存储操作,在输入环节,该系统数量关系衔接不稳定,计算任务较轻。在处理输入输出准确度处理环节,这两种方法各不相同,其中前者的准确度高且光滑,后者的准确度相对低且呈现阶梯状。虽然上述两种方式均可调控结构繁琐的机械电子系统,但是其繁琐程度若进一步增加,则模糊神经网络系统更加理想,它是上述这两种方法的有效结合,凭借逻辑推理规则可准确描述系统信息,借助神经网络系统巩固模型推理系统,通过各自优势来完善人工智能内系统,全面促进机电工程系统。随着网络系统的逐步优化,一定会出现模型推理系统。借助网络信息资源准确、系统描述人工智能,可加大机电与人工智能的关联,同时逻辑推理规则也将促进这两者的融合。人工智能将会进一步优化机电工程,科技进步将会增加两者的融合度,而这一融合是推动社会发展进程的主要动力。机电与人工智能的相互作用,将会有效弥补各自缺陷,实现共同发展,全面满足人们日益多样的系统需求。这两者关系的强化是技术发展的主要表现,并可大大促进机电工程。

4 结语

随着科学技术的进步,机械电子工程取得了一定的成绩,人工智能技术更加先进,而这两者间的结合在时代进步中发挥着指导作用,并为日常生活带来了新的便利。在现代行业发展进程中,自动化为发展主流。机械电子工程与人工智能紧密相连,这两者关系的增强将会推动社会的进一步发展。

参考文献

[1] 冯哲.关于机械电子工程与人工智能关系的探讨[J].现代交际,2013,(11).

[2] 赵宏博.机械电子工程与人工智能的关系探究[J].建筑・建材・装饰,2014,(2).

第3篇:机械工程与机械电子工程范文

关键词:机械电子工程;人工智能

机械电子工程结合了机械技术和电子技术,既能发挥机械工程的作用,又能利用电子技术完成工作任务,在实际的机械电子领域中运用十分广泛。探究机械电子工程和人工智能的关系,探讨人工智能技术在机械电子工程的具体应用,实现机械电子工程和电子技术两者的相互促进。

一、机械电子工程概述

机械电子工程是由多门学科组成,主要涵盖了机械工程、电子工程、信息工程等学科。新兴的机械电子工程是结合电子信息系统的工程,区别于传统的机械电子工程,在于其是一项电子信息化的机械活动。不仅具有传统的机械工程功能,还具有电子工程简单的电子产品的结构。现代的机械电子工程融合了机械技术、电子技术、计算机技术,应用的领域广泛,并且随着功能模块的需求加深,多元化的功能模块发展起来,机械工程的电子产品的结构逐渐被简化,复杂化的程序也被抛弃。因此,机械电子产品具有精细简单的特点,产品的功能、性能也得到很大的提高。然而,即使机械电子工程产品适应了社会的需求,但产品在生产过程的机械化、信息化程度不高,信息分散、人工化的生产加大了产品的生产成本,这是机械电子产品发展的制约因素。

二、人工智能的概述

随着电子信息时代的到来,计算机技术呈现成熟化发展。各个领域需要发展则要寻找一种代替人类能动性的计算技术,计算机成为了实现人类智能活动的主要依据工具。计算机的应用范畴的广泛性促进了“人工智能”的实现。计算技术如何代替人类智能行为成为了人们广泛研究的课题。由此,人工智能作为一门新兴学科,学科的基础是哲学、数学、社会学等等,具有与多门学科相互交叉的特点。人工智能是一种似人类智能行为,具备类似人类的理性思考、人类的理,其遵循的是人类智能活动的规律,运用机器执行某种特定的代码,实现人类完成的任务活动。人工智能的目标是研究开发计算机技术,模拟人类的智能行为。人工智能主要运用在高科技的开发领域,创造了新的历史起点,特别是在产品的生产中,缩短了企业的生产周期,促进了信息资源的集中,信息传递沟通也更为迅速。对机械电子工程的人工化生产方式是一种福音,对改进生产方式有极大的作用,人工智能化的生产方式,也是企业获得最大利润的方式。

三、机械电子工程与人工智能关系

(一)人工智能在机械电子工程应用

第一,人工智能的初步应用。最初始的应用并不完善,在输入输出的端口出现不融合的现象,这是在应用中极不稳定的具体表现。对输入、输出的描述在精确度上还有待研究。对传统的数学描述方法引入人工智能,对系统作出了部分改进,这成为了一种代替解析数学的手段。传统解析数学应用在机械电子工程中时,会出现处理问题复杂化的情况,系统运转缓慢。引入人工智能的机械电子工程处理问题简单快捷,虽然现代的系统结构复杂,子系统种类多,但资源配置合理,运转效率高,提供了人工智能的信息服务,改进了信息共享的服务水平。人工智能应用中的基本人工系统是网络神经系统,这种网络神经系统与人类的大脑神经系统相似,具有推理判读的功能,对获取的信息资源采用的是数字信号的分析处理方式,加强了对信息分析判断的准确性。第二,人工智能对机械电子工程的优化。机械电子系统繁琐复杂,需要多种人工智能方式进行调控,其中神经网络和模糊推理是最主要的两种调控方式。神经网络系统模拟人脑系统结构,获得数字信号和参考的数值;模糊推理系统是模拟人脑系统的功能模块,对接受的信号进行分析处理。输入环节中,仅仅依靠神经网络中单元系统的紧密相连而进行存储,这种单一方式导致数字计算量大。模糊推理中结合规则方式能减轻计算任务,这是由于数量衔接的不稳定间接造成了计算任务减少。两种方式的结合对输入输出有着一定的优势,利用模糊推理的逻辑推理性,集合网络神经对模型的巩固,解决了模糊推理的不稳定性。这是模型推理人工智能方式的雏形,是未来的人工智能机械电子工程的必经趋势。

(二)人工智能在机械电子工程应用的差异性

网络系统是人工智能在机械电子工程应用的前提条件,基于此基础建立的机械电子工程具有局限性,若是采用一般的应用方法,是无法实现人工智能的效用。若条件有限而采用一般的应用方法,需要对网络系统进行人工化的转变,采用指令转换,实现对网络系统的操控。但是采用指令转换的方式会导致差异性。若在机械电子工程的实际操作中,遇到某个指令错误,或是数据集成分析失误,则会引起对人工智能操控失效,如果失控问题不能及时控制和恢复,在人工智能技术上建立的网络系统会发生崩溃,系统崩溃会直接导致机械电子工程的功能失效。因此,人工智能的技术应用是具有差异性的,这就要求基于在特定的应用方法下才能实现人工智能的高效性和实用性。

(三)人工智能和机械电子工程应用的不稳定性

机械电子工程系统本身具有局限性,具体表现在系统的输入输出关系上。造成不稳定的关键因素在于机械电子工程不确定性的本质特征,因此,这种不稳定性对机械电子工程的设备功能的发挥有着制约作用。运用传统的数学解析方法,虽然能对系统的不稳定性进行适时调控,并作出恰当的调整,但无法精确地实现对系统的子单元控制,调控稳定性的效果欠佳。机械电子工程在模块设计上要求能对每个数据信息进行准确性的控制,数据在机械电子工程中存在的最佳状态是精确化的状态。客观的数字变化会引起系统整体性能的变化,引入人工智能能对这种不稳定有着良好的补充作用,@种有效补充作用体现在对机械电子工程的数据精准度上,即使是在复杂的机械电子工程结构上,对输入输出的关系缺陷有着补充效果。当机械电子系统在功能模式上无法实现自身调控时,运用人工智能的神经系统的调控有着积极的意义。

总之,传统的机械电子工程受到了人工智能技术的冲击,在人工智能的影响下,机械电子工程得到了前所未有的发展。依托人工智能技术的机械电子工程,对本身系统的客观缺陷有着现实意义的弥补作用。

第4篇:机械工程与机械电子工程范文

【关键词】机械电子 课程建设 创新

【基金项目】2015年中国博士后科学基金资助项目(编号:2015M580945);朝阳区博士后工作经费资助项目(编号:Q5001002201601)。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)04-0215-01

机械电子工程学科是国家建设和社会发展的主学科之一。机械电子是工程科学中的一个跨学科专业,在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。机械电子工程学科建设与我国高新科技发展和创新型人才的培养直接相关。

一、世界各国机械电子工程学科建设特点

(一)美国机械电子工程学科建设主要特点

美国是当今世界上高等教育的典范,建立了一套成熟的学科建设体系,对其政治、经济、文化、军事和科学技术的发展,以及综合国力的增强发挥了重要作用。在美国,机械电子工程学科非常注重学生的创新能力培养,以及学生的国家化水平。积极引导课程与社会、企业的广泛对接。通过推进学生与企业、市场以及国际化的交流,将新的思维、新模式、新方法引入到本课程中。

重视企业、市场的需求,授课的方法、模式及时更新。课程负责人通过对市场需求的研究,将授课方法,培养模式及时更新,通过现代化特别是以计算机、互联网为代表的信息技术,改革授课方式、课堂管理等。及时将课程大纲、教材更新。鼓励学生在学习阶段创新技术了解市场,创新创业;另一方面也通过对市场的及时把握直接为美国和全球的人力市场输出高科技创新型机械电子工程人才。

在授课过程中,大胆推出个性化教学。不拘泥于课程大纲的限制,依据教师自身的优势和特点,结合学生的特点。学校也鼓励学生的个性化发展,组织教育教学专家指导每位学生的需求。

积极推动以科学研究为先导的教学,重视基础研究,通过大力开展科学研究保证美国科技领先和高级人才的迅速成长。因此,建立了一支高水平的授课团队,在授课过程中严格执行考核要求,保证了培养质量。

(二)英国机械电子工程学科建设主要特点

英国的课程教育已经成为世界上最优秀的研究生教育之一。进入到新时代之后,为了确保本国在教育界的领先地位,维护本国在世界上的学术精英地位,机械电子工程学科教育改革也呈现出新的发展动向。

在英国,授课教师在学生培养过程中起着非常重要的作用。要让学生能够创造性的学习、必须选拔一批极富有创新意识的教师教授课程。因此学校、学院在遴选授课教师的时候非常重视教师的科研创造能力,并且把能否培养出具有创新意识、技能的学生作为评价教师教学工作的重要指标。

在追求教学目标的统一过程中,英国也非常注重学校的个性化发展。尽管培养目标不尽相同,但最终的大的、统一的目标是为了本国社会经济的持续发展、经济进步、科技昌盛作出努力。

英国的学科建设非常重视培养学生的科研能力。学生在上课过程中可以根据自身情况和实际问题选择相应的课题。英国学校经常性的组织多个跨专业的专家和教授指导学生,发挥个人的长处,使得学生扩大视野,并能够在实际问题中得到锻炼。

此外,英国的学校非常重视与企业、工业界和政府的联系和联合。经常性的邀请企业界认识联合制定培养方案,为学生在就业市场取得相当大的前期优势。

(四)大洋洲澳新两国机械电子工程学科建设主要特点

严格的授课教师选拔标准和流程,澳新两国一直仿效的是英国式的教育模式,全力打造具有国际化视野和高标准的教师队伍。同时特别重视授课教师和企业界的合作,经常性的聘请在企业界有着良好口碑的具有工程背景和研发经验的资深人士担任校外教师。

更加严格的入校标准,通过执行严进严出政策把握。建立严格的淘汰机制,通过设立卓越班的形式,每几个月不定时的考察,通过授课教师组织全部人员围绕该项课程的某一点问题讨论。考察成绩由任课教师队伍加权打分,当考核不合格时随时转到普通班。

重视课程的社会服务,努力与企业界建立联系,积极与企业界沟通,探索市场需求,然后根据本学科的特点添置教学设备和优化课程内容。

二、基于层次分析法的学科建设评估体系论证

由于机械电子工程学科交叉学科多,学生质量与热门学科尚有一定差距,授课教师的积极性也受到一定影响。因此需要借鉴国外关于机械电子工程学科建设的优秀成果,结合我国实际建立适合我国国情的机械电子工程学科建设评估体系。

层次分析法是通过对评价结果的逐次分解,对相关评价指标打分再乘以加权系数得到最终结论的分析方法。该方法相对于平衡积分法、专家团评价法来说虽然设立了中间层的检验环节,具有降低主观性的优点,同时计算方法简单、明了具有良好的推广性。

通过对机械电子工程学科的评价内容具体化,科学分解每个目标的内容。选择若干名经验丰富的专家、学者组成评估小组对每一层的权重进行比对和确定,按照两两比对取最大的原则确定所有目标的权重。总分分为优秀、良好、合格、较低、较差,通过计算每一层的最终值将会落入到相应的区域中。完成整个课程体系的评估。

三、研究结论

本文在分析了机械电子工程学科特点的基础上,分析比较了发达国家机械电子工程学科建设的主要特点,通过运用层次分析法对机械电子工程学科建设评价体系进行了深入研究、探讨。本文的研究结果表明,运用层次分析法可以有效地构建机械电子工程学科评价体系,并且简单、科学。同时也可看出,国外对于机械电子工程学科的建设中重视学生的个性化发展和与企业界的紧密联系。这一特点也为我们后续对机械电子工程学科建设目标的设定奠定基础。

参考文献:

[1]教育部高等学校机械学科教学指导委员会.机械学科专业发展战略研究[J].中国大学教学,2005(1):9~12

[2]李丹青. 学科建设: 转型期高校发展的根本[J]. 高等工程教育研究, 2004, 2: 000.

第5篇:机械工程与机械电子工程范文

关键词:机械;一体化;工程机械;应用

中图书分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)32-0090-02

机电一体化技术是一门将机械技术、电子科技技术,微电子技术以及控制技术、变换技术等各种技术融合在一起的综合性技术。现代信息时代的到来使机电一体化快速发展并且在现实生活当中得到了广泛的应用。尤其是随着现代计算机技术的不断改进和完善,机电一体化技术已经成为机械和微电子技术紧密结合的技术,成为推动工程机械发展的核心要素。将机电一体化技术应用到对工程机械的使用性能、操作效率等产生了革命性的影响,充分认识机电一体化技术对于工程机械产生的影响和作用,对于在理论上切实有效的开展相关研究,在实践当中做到新型技术的开拓与创新,都具有十分重要的意义和价值,因此本文将对这些问题进行探讨和分析,以期能够推动机电一体化相关的理论研究与实践,有效的推动工程机械技术的创新与进步。

1 机电一体化技术的发展

现代信息技术以及科学技术的迅速发展,推动的了不同学科的之间的交叉发展,导致工程机械领域出现了新的现象和趋势。在机械工程机械领域微电子技术与计算机技术迅速向工程机械领域渗透,从而加速了机械工业技术的结构以及生产方式以及管理体系发生了革命性的变化。机电一体化是指机械的主功能引入信息处理与控制功能,从而将机械装置与电子化设计与软件结合起来,从而计算机与机械结合的信息自动化系统。机电一体化发展到现在已经形成一门新的学科,随着科学技术的发展,机电一体化技术被赋予新的内容。

机电一体化的发展大概分为了三个阶段,在20世纪60年代为初级阶段,这一阶段人们利用电子技术来逐步完善机械产品的性能,从而提高产品的质量和效率。尤其是第二次世界大战,战争促使机械产品自动化技术的出现,计算机技术在机械产品的使用中功能被逐渐强化。在初级阶段,机电一体化技术应用还基本处于自发状态,由于计算机技术的发展尚未达到一定水平,因此机电一体化生产的产品并没有得到大量的推广和普及。到了20世纪70~80年代,机电一体化技术进入到第二阶段,这个阶段机电一体化进入到蓬勃发展的时期。在世界范围,机电一体化技术以及产品得到了极大发展,机电一体化产品得到了极大的推广和关注。20世纪90年代,机电一体化出现了新的发展方向和趋势,光学以及通信技术融入到了工程机械产品生产中,由此微电技工技术、光电技术等新的分支开始形成,机电一体化的建模设计以及各种集成方法不断涌现,导致改技术进入到了一个高速发展的时代。

2 机电一体化与工程机械的关系

将机电一体化技术引入到工程机械当中,可以极大的改善工程机械的性能和质量,使工程机械的经济性、可靠性以及安全性,操作性大大提高。例如工程机械的液压技术与电子控制技术相结合,就可以大大提高工程机械的操作效率和质量。目前微机处理器在工程机械应用到相当普及,并且取得了不错的效果。随着机电一体化技术的发展,工程机械与机电一体化技术的融合达到了前所未有的高度,电子控制技术已经深入到工程机械的诸多领域,并且还有拓展和扩大的趋势。

目前随着电子控制技术的成熟,将其应用到工程机械领域,已经是相当普遍的事情。很多机械在安装上电子控制系统之后,都可以实现自动化或半自动化的操作。诸如平地机的自动找平、称重机械的自动控制与升级、发动机的自动调整,汽车自动调档等。随着相关技术的不断发展与成熟,相信机电一体化技术在工程机械中的应用将会更加普遍,其结构也更加复杂,但是其操作的难度可能将会随之简化,效率也会大大提高。

总体来看机电一体化技术融入到工程机械当中,可以极大的改善了机械的性能,对工程机械的操作平台的建设以及使用产生了革命性的影响,同时在工程机械当中使用机电一体化技术,对于未来该项技术的发展与深入,对于电子信息技术、控制技术、数据处理技术等的发展也产生了重要影响。两者之间相互影响彼此结合共同推动了经济的发展和人类社会的进步。未来智能化以及网络化将是机电一体化发展的主要趋势和方向,并且随着这些技术的成熟,将会逐步引入到工程机械当中,从而推动工程机械制造以及相关技术的进一步发展。

3 机电一体化在工程机械应用中的具体表现

机电一体化技术在工程机械的应用涉及的领域和范围很广泛,本文从以下几个方面进行深入探讨和分析。

①监督与控制作用。监督与控制作用是利用电子控制技术发挥作用的重要方面,通过将微电子控制技术引入到工程机械当中,可以对工程机械的使用过程以及出现故障时进行自动的监督和控制,从而减少相关事故的发生。工程机械的电子监控系统可以对机械设备进行监控,具有故障报警与自动诊断的功能,对机械设备及时进行检查,及时发现故障和问题,提醒操作人员注意排除和维修。一旦出现异常情况,电子监控系统可以迅速确定故障部位和原因,便于工作人员及时检修,极大地提高了工作效率,减少不必要的损失,也可以避免重大故障的发生。现在电子监控系统在工程机械当中的应用已经相当普遍,并且极大的改善了工程机械自身的预警系统,通过电子自动监控系统使用工程机械的操作人员的效率也得到了极大提升。

②节能作用。传统的工程机械无论是制造生产的过程,还是在现实当中的应用。由于没有将机电一体化引用进来,造成工程机械设备自身的各个功能无法进行有机的整合,设备利用效率比较低,能源浪费比较严重。采取新型的电子节能控制器则可以大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率,达到较好的节能效果,不但节约了能源,还安全、环保。操作起来也比较简便,还可以减少机械磨损,提高工作效率。节能作用是现代信息技术条件下追求的一个主要目标,随着人类经济活动频率的增加,各种资源的浪费已经成为一个主要问题,大力兴建工程以及房屋导致资源的浪费程度进一步增加,因此在使用各种机械的过程中,有效降低机械对于环境的破坏,资源的耗费将是现代电子控制技术追求的一个主要目标,工程机械在使用过程中通过利用相关技术以及系统平台的改造,可以达到节省自身资源耗费以及对外部资源依赖程度过高的问题,通过提高资源的利用效率,达到节能的作用和目标。

③保证成品的作业精度。电子控制系统应用到工程机械设备上,可以使称量变得更为精确,使称量过程自动化,避免了人工测量误差较大的弱点,使成品的作业精度明显提高。电子自动测量还节约了人力资源,降低了施工人员的工作强度,高效、快捷,符合现代工程施工的要求。机电一体化的控制系统极大的改善了工程机械的工作精度,对于提高工程机械生产出来的产品的性能和质量都起到了关键性的作用。通过电子控制系统,不但可以实现工程机械作业的自动化、智能化,而且还可以减少由于人工操作带来的各种失误和偏差,从而保证工程机械作业产品的精度。提高产品的精度,对于提高工程机械作业产品的质量和效果具有十分重要的意义,工程机械无论是用于施工还是用于简单的生产一些工程产品,其产品的作业精度,将直接影响到未来相关工程的质量,对于其产生的经济效益和社会效应,也具有十分重要的影响,因此提高成品的作业精度将是利用电子控制系统发挥其功能的一个主要方面。

④降低劳动强度。机电一体化技术的引入,使工程机械施工操作过程实现自动化或者半自动化。操作者可以更好地借助机械设备完成各种工作,劳动强度降低,工作效率却提高了,也减少了由于技术原因而导致的失误,实现了自动化、标准化的操作。工程质量和精度得到了充分保证,劳动力资源也可以得到更加合理的配置。一些比较先进的工程机械上面都装有自动操作的系统,例如推土机机械上就通过使用具有自动功能的电子控制系统,来帮助操作人员有效识别内外部施工的情况,同时对于机械本身可以形成有效的监督与控制,不但可以提高机械发动机的功率,降低能源耗费,更可以简化相关操作的程序,优化操作的程序,从而达到降低操作人员劳动强度的效果。降低劳动强度,对于提高工作效率,提高工程机械的使用效率,推动各种项目的顺利完成,具有十分重要的作用。目前将电子控制系统引入到工程机械当中,降低劳动工作强度,已经成为机电一体化技术比较鲜明的一个特点和价值应用标准。

⑤作业过程的自动化或半自动化。自动化或半自动化可以提高工程机械的运作效率和质量,通过自动化的作业,可以减轻机械操作人员的精力付出,降低体能,达到降低劳动强度的目标。另外在对于一些生产系列产品的机械而言,通过自动化可以降低由于生产经验、操作技术不到位而带来的种种不良影响。例如在施工机械如果装有可以控制的操作系统,就可以从很大程度上减少由于操作人员体力不足,精神疲惫以及匮乏经验而带来的种种安全隐患和事故。

一些先进的挖掘机上都装有自动化的挖掘轨迹控制操作系统,操作人员可以根据这个控制系统进行工作,可以根据这个轨迹控制系统设定耗铲斗的形状与轨迹,然后利用各种传感器信号以及相关自动设施及其他装置,实现自动化挖掘,从而减少人为的失误和事故发生。

通过以上分析可以发现机电一体化对于工程机械的使用性能、操作效率、安全与可靠性、节能、自动化等多个方面都产生重要影响。但是需要指出的是使用工程机械的毕竟是人,因此在将机电一体化技术引入到工程机械当中的时候,不能忽略的人主体作用。要充分重视人的主动能量,只有这样才能更好的发挥机电一体化的作用,提高工程机械的使用效率,推动机械一体化技术的发展和进步。

4 结 语

总之,随着现代信息技术的发展,尤其是计算机技术的发展,将微电子控制技术作为核心的机电一体化技术必将在工程机械使用以及操作、改造中发挥重要的作用,极大的推动工程机械自身性能的改进和技术的创新,这对于推动工程机械技术的发展,提高工程机械的使用效率,将产生重要的影响和价值。相信未来机电一体化技术在工程机械的应用的领域和范围将会更加的广泛和深入,因此将机电一体化技术与工程机械作为一个理论与实践研究的重要课题是具有深远意义的。

参考文献:

[1] 黄宋义.工程机械中机电一体化的应用[J].科技资讯,2009,(18).

第6篇:机械工程与机械电子工程范文

关键词:机械电子工程;深度;广度;复合;多元

一、机械电子工程专业简况和发展态势

机械电子工程专业在20世纪80年代较多地被称为机电一体化,被视为是机械工程和自动化专业的交叉学科,是工程科学中的一个跨学科专业。

机械电子工程专业和我们的日常生活中密切相关,例如安全气囊、防滑刹车系统、复印机、行驶模拟装置和自动售票机等一系列产品都是运用了机械电子技术的结果。电子工业、微电子技术和计算机科学的迅猛发展扩大了机械电子工程专业的涉足范围,其不局限于机械制造的某个固定方向,涉及该领域所有分支学科。20世纪90年代初期,机械电子工程作为一个独立专业呈现。曾经,机械电子只是机械工程的一个专业方向和重点课程,甚至被划分在精密仪器技术专业中。今天,已经有很多大学将其列为独立的专业学科。进入21世纪以来,我国工业发展飞速发展,特别是近些年来我国成为“世界工厂”,制造业迅猛崛起,机电方面的人才缺口大幅攀升。MEMS、传感与测控、数字化技术、CIPE、CAD/CAM/CAPP一体化等机械工程学科的前沿课日益引起国内产业界和学界重视,目前,我国相关科技成果产业化水平较高,总体研究水平的国际位次有所上升。

机械电子工程专业开设的主要课程有电工与电子技术、机械制图、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、液压与气动技术、机械制造技术基础、电气控制与PLC、单片机原理与接口技术、数控原理与维修、机电一体化系统设计、先进制造技术导论、微机原理与接口技术、C语言程序设计等计算机应用与程序设计技术、机械设计基础、机械制造工程学、机械CAD/CAM一体化技术、数控技术、精度与测量、液压传动、机电一体化技术、机电控制技术、塑性成形与模具技术、专用机械原理与设计等。实践教学环节有金工实习、电工实习、课程设计、制造工艺实习、机械制造工程学综合实验、精度与公差实验、工程材料及热处理实验、数控原理实验、数控线切割实验、机械创新设计实验、机械零件测绘、机械产品三维造型与快速原型制造实验、机器人控制实验、科技活动、毕业实习与毕业设计等。大体上,机械电子工程专业可细分为机械电子系统(传动和模拟技术,机器和设备,机械人技术及其运动系统,传感和执行元件技术,测量技术和图像处理等),微型,超微型机械(微系统技术,微型和精密仪器的功能组,微系统的测量技术等)和生物机械(机器人技术,生物系统,仿生执行技术,控制和设计,控制系统等)。需要注意的是,不同大学的专业设置存在差异,取决于专业的具体方向和培养重点的不同。例如,上海交大的机械电子工程偏向汽车方向、计算机控制和自动化制造和车辆电子系统的控制研究等,比较民用化。浙江大学传统的机械制造很强,在大型机械的设计和控制,尤其是国防,航空领域的项目很多,毕业生很多在研究所工作。华中科技大学的机械电子工程的主要发展方向是机器人和柔性制造等自动化控制的应用,如大型焊接机器人,流水线等等,大多数服务于汽车制造产业和造船工业等,毕业生去向以大型的机械制造企业为主,研究所要少一些。

二、机械电子工程专业的专业特色和培养目标定位

机械电子工程专业专业特色。强调机械动手能力与机电控制能力相结合,侧重于机电控制和数控维修。注意以数控所需各种能力为主线,突出机电控制的专业核心地位,培养会设计、能编程、具有较强的数控机床操作、调试、维修、维护等实际操作技能的技术工程师和职教师资。简言之,机械电子工程专业培养具有机械电子工程专业基础知识与专业技能,能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才;或培养能在中、高等职业教育领域从事机电一体化专业的理论教学、专业实践指导和学生管理工作的复合型职教师资。能适应机械电子工程专业面临的行业技术创新、科学研究和高等职业教育等方面呈现出的多元复合发展趋势。

三、机械电子工程专业强化本专业大学生素养的应对之策

1.要引导大学生及时了解和把握行业动态。要积极培养其掌握文献检索,资料查询的基本方法,在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力;了解本专业学科前沿和发展趋势;2.要对大学生进行专业教育和通识教育,使其成为专业素养精深、综合素质高的复合型人才。一方面,促使其具有本专业领域所必要的专业知识,较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识。具有本专业必需的制图、设计、计算、测试和基本工艺操作等计算机应用能力,对机电一体化产品有一定开发能力;对数控加工技术有较强的编程和操作能力;对大型数控加工设备具有较强的维护能力;了解学科前沿发展趋势;另一方面,除了具有扎实的自然科学基础外,还需促使其具有较好的人文社会科学基础和外语综合运用能力;具有较强的调查研究与决策、组织与管理、口头与文字表达能力,具有独立获得知识、信息处理和创新的基本能力。具有较强的自学能力和创新意识。

【参考文献】

[1]邱自学,姚兴田,王君泽.机械电子工程专业人才培养模式及其课程群建设[J]. 机电工程,2005(12)

第7篇:机械工程与机械电子工程范文

【关键词】机电一体化;工程机械;电子控制

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着相关技术的不断发展,其内容将不断更新。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观 出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、光学技术、电力电子技术、接口技术等群体技术,合理配置各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术,它使工业生产由“机械电气化”迈人了“机电一体化”为特征的发展阶段。

1.机电一体化概要

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术。而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

2.机电一体化在工程机械中的应用

机电一体化技术从20世纪70年代中期开始在国外工程机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起.推动了工程机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在工程机械上的应用,从根本上改变了工程机械的面貌,极大促进了产品性能的提高,使工程机械进入了一个全新的发展阶段。以微机或微处理器为核心的电子控制系统目前在国外_T程机械上的应用已相当普及,并已成高性能工程机械不可缺少的组成部分。工程机械的机电一体化和智能化将是今后的发展方向现代工程施工中,工程机械的性能、自动化程度及其经济性等可直接影响到施工工艺的好坏:而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。电子控制系统已成为现代工程机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展及对产品性能要求不断提高,电子控制系统在工程机械中所占的比重将会越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而且其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修人员提出了更高的要求。

3.工程机械的电子控制系统功能

利用工程机械的机电一体化和智能化,生产效率高且能量损失小,节约能源;自动化程度高,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全,使用寿命长:具有较好的经济性;高的技术价格比和低的制造与使用成本;操作简单、轻便、劳动强度低,驾驶员的工作条件好,具有运行状态监视、故障自诊及自动报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修作业时间。目前工程机械的电子控制系统主要实现如下功能。

(1)电子监控、自动报警及故障自诊。即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控,工作中一旦出现异常现象,能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善驾驶员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。

(2)节能降耗,提高生产率。传统工程机械的能量利用率较低,例如液压挖掘机的燃料能量利用率仅为30%左右,如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。日本小松公司挖掘机采用新型节能控制器。具有良好的节能效果,燃料可节省23%;日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统,通过对发动机和泵的综合控制,使功率的利用率可达98%,同时生产率也大大提高。

(3)柴油机的控制。采用电子调速器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。

(4)提高作业精度。为保证成品料的作业精度,现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统,并使称量过程实现了自动化。自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高。采有超声波技术的自动供料系统,使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节,进一步提高了摊铺质量。推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子控制,不仅提高了作业精度和作业效率,而且也减轻了操作人员的劳动强度。

(5)作业过程的自动化或半自动化。工程机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产率,并减少因操作者的经验不足对作业精度的影响,例如,日本三菱公司的挖掘机设有挖掘轨迹控制系统,操作者在控制板上设定好铲斗运动轨迹的形状后,微机控制系统能够根据各种角度传感器的信号,自动控制动臂、斗杆和铲刀的运动,实现各种特定开口和断面沟槽、斜面的精确挖掘,使挖掘作业实现了自动化。

4.结语

机电一体化决不是机械与电子两种技术的混合或简单叠加,而是两者的有机结合。机电一体化系统是先进的自动控制系统,可以处理更多被控参数的复杂情况,计算速度也更快、更准确。机电一体化技术是新技术,是在传统技术的基础上发展而来的,机电一体化技术具有明显的综合性和先进性。机电一体化技术既不同于传统的机械技术、电子技术和微电子技术,又不同于普通的计算机技术,而是将这些技术相互融合、相互渗透并产生飞跃而形成的新技术。

【参考文献】

第8篇:机械工程与机械电子工程范文

关键词:智能控制工程;机械电子工程;应用

1智能控制工程和机械电子工程概述

1.1智能控制工程

智能控制技术包含神经网络学、电子信息学和人文科学等学科内容。在机械电子工程中,智能控制技术融入了各类工程控制理论和计算机科学,利用计算机软件和生物学模仿人类的大脑和肢体功能,搭配先进的控制电子设备,可以顺利实现更加多元、智能化的操控,降低了对人力的依赖性。在实际应用中,智能控制工程以计算机技术和信息技术为基础,以控制理论为指导思想,实现对机械生产的自动化管理控制。智能控制技术一共经历了3个发展阶段,前期的技术应用效果并不明显,后来主要被应用到军事领域,直到21世纪才进一步扩展了该技术的应用范围。使得智能化控制技术和社会生产结合起来,并在大数据技术的支持下广泛应用人工智能技术,给人们的生产生活带来极大便利。随着控制理论及其技术的不断完善,控制技术的应用范围进一步拓宽,作用进一步强化,在许多大型机械制造过程中发挥着十分重要的作用,实现了自动化的操作控制和管理。智能控制工程和传统控制工程最大的区别是,其可采用智能化、自动化技术提高机械操作性和应用性。其次,智能控制技术的应用使得操作更加简便,能有效解决机械生产中出现的各种复杂问题,并通过全面综合的机械技术,结合现代控制理论解决许多线形和非线性的问题,尤其在机械工程活动中提供更加科学的技术支持。

1.2机械电子工程

机械电子工程的发展基础是机械工程,集合了计算机、机械和电子等学科技术。传统的机械生产由人工控制,生产效率不高,且容易在设计生产过程中出现异常问题而得不到及时有效解决,不但影响效率还可能会影响生产质量和生产安全。为此,随着信息技术的不断发展,在机械工程中转变传统机械生产模式,利用机械电子工程实现传统机械工程和电子信息技术的结合。加深电子、机械和信息之间的联系,在实际产品设计生产和经营管理中,机械电子工程结合机械理论、电子工程知识和计算机知识,完善产品设计方案。和传统机械工程相比,机械电子工程的设计更加精细化,产品结构变得更加简单和集成化,功能更加优越。通过科学的规划设计,促使机械制造水平进一步提升,满足现代化机械生产发展需要。机械电子工程也经历了多个发展阶段,前期主要采用人工操作的方式进行管控,生产质量和效率受到限制。机械加工技术的不断研究发展,推动了机械电子工程的发展,融入自动化技术,不断提升生产规模和效益。尤其在大数据时代,集合大数据、云计算和人工智能技术,拓宽了机械电子工程的应用范围,提高机械生产的效率和个性化,降低生产周期,使产品的性能不断完善。

2智能控制工程在机械电子工程中的应用优势

将智能化技术应用到机械电子工程,可简化操作流程,避免人为操作带来的失误,提高机械电子工程的运行效率和质量,使得机械电子工程运行变得稳定安全。同时还能提高整体控制能力,使机械电子工程各环节都得到强化。

2.1避免人为因素引起的操作不当

智能化技术灵活性较高,在机械电子工程设计施工中采用智能化控制技术可充分发挥其灵活性的优势,改正和优化传统机械电子工程设计施工中存在的问题。由于机械电子工程的设计与应用受到主客观因素影响,因此可利用智能化控制技术实现对系统设计施工的全方位实时监控。可以在很大程度上避免人为因素引起的风险问题,可以高效反应和判断具体问题并解决,确保机械电子系统正常稳定运行。同时,智能化技术的应用可以协调各个系统及其设备,对可控指标进行调整优化,可在整体上提升电气设计施工的质量和系统运行的水平。

2.2确保数据一致

机械电子工程设计施工的质量会受到技术、材料设备和人员、自然环境和施工条件等因素影响。尤其是设计方案存在的问题没有得到有效解决,导致施工中出现多次变更,影响到获得数据的完整性,增加数据分析结果偏差。为此必须提高数据的一致性,利用智能化控制技术可全方面收集相关数据信息,避免数据遗漏和错误。同时,可以提高数据处理的效率和准确性,可根据不同技术形式采用针对性的数据处理方法,有效提高机械电子设计的科学有效性,以及机械电子工程设计施工的质量。

2.3提升整体控制能力

结合智能化控制技术和机械电子工程,可及时反馈系统及其设备的数据。智能化控制器能保障生产正常进行,还能发挥自动化的技术优势,及时发现和解决存在的隐患,获得正确反馈信息。同时,可以远程控制生产设备,提升企业整体运行的控制能力。

2.4强化机械电子工程各模块,简化自动化模型控制

机械电子工程具有模块化的性质,在发展中涉及许多技术。这些技术的应用使得机械电子模块化发展成为必然趋势。在传统机械电子工程中,模块还不够完善且模型控制复杂。现阶段,在机械电子工程中,采用智能化控制技术进行系统数据整理和分析,可有效提升对整个系统的控制效果,强化系统生产运行的效率和质量,提高参数运行的准确性,还能防止设备和工艺运行出现故障。此外,可对机械电子工程系统模型控制进行简化,从根本上减少对模型的控制,提升整体工作效益。

3智能控制工程在机械电子工程中的具体应用分析

3.1模糊控制系统的应用

传统的机械生产加工工艺十分复杂且流程繁多,对技术要求高、工作量大,但是生产效率低,无法确保生产质量。采用人工控制的方式,不但会增加劳动量和劳动成本,而且还会因为人工操作失误影响系统实施效果。通过构建智能控制模型,采用模糊控制理论,不但提高了控制工作的精确性,加大了误差控制的范围,使控制工作在规定范围内开展。同时,减少了对人工的需要,有利于提升生产效率和质量,降低自动控制难度。在模糊控制实际应用中需要注意的是,应加大对生产误差控制范围的研究力度,提高模糊控制技术对机械电子工程控制的精确程度。3.2专家控制系统的应用专家控制系统和传统控制方式相比,对数学模型的依赖性大大减弱,不用受到受控对象因内外部环境改变而引起结构及其参数变化的影响。计算机系统在长期实践中通过模拟专家行为,利用智能化的方式进行操作和控制,可进一步提高控制系统的性能,提高生产精确度。例如,在高精度机床生产中,利用专家控制系统,可实现对机械加工全过程动态智能化的补偿控制,减少误差范围,有利于提升加工精确度。

3.3智能集成控制的应用

在机械电子工程中,集成自动化控制技术是较常见的技术工艺。在机械电子工程中的应用可促使控制系统得到全面升级优化。利用该技术,可以实现对生产环节及其各设备的统一化管理,能集中人力物力,提高监督管理的水平,促使机械电子工程有序协调发展,提高产品生产的效率和效益。此外,采用集成自动化控制技术,可全面监测多台设备的运行情况和生产数据指标,从而开展全方面的控制管理,及时分析处理异常情况,确保机械电子生产的有序性和高效率。

3.4神经网络控制的应用

神经网络系统是利用人脑的统一控制,实现对身体其他各个部位的控制。该技术根据这一理论设计出全新的智能控制系统,通过网络控制体系的不断完善,完成对机械电子设备的高效控制管理。不但提高了控制管理水平,有利于保障产品的质量,而且节约了人工控制的成本。通过对整个神经元的信息一体化整合、分析和反馈,利用神经元,实现对相关机械电子产品设计生产的指令或口令,促进了智能自动化控制的发展,也有利于机械电子工程行业的发展。

3.5鲁棒控制的应用

在现阶段机械电子工程生产研究中,鲁棒控制研究是指在设备受到外界干扰时,可以保持原来的控制系统性能,促使机械电子工程得以顺利开展。例如,在柔性臂轨迹制造中采用滑膜结构控制,并以此为基础研发鲁棒控制器,使得系统控制器在结构和性能方面得到优化。在实际操作时,利用补偿计算方法,使滑膜结构和鲁棒控制组合起来控制,确保控制系统在目标轨迹运行中发挥精确的控制功能。3.6预测控制技术的应用在机械电子工程中,采用预测控制技术是为了提前实现对设备运行的预测。将预测结果反馈给操作系统,实现对设备运行的良好控制,从而满足机械电子生产控制的需要。例如,在机械电子生产中,高速液压机转速和压力的增大,会使机械负载冲击作用加大,导致设备系统故障,影响运行精确度和安全性。利用预测控制技术,可以高速液压机实际运行情况为依据,建立科学的预测模型,控制设备运行速度和压力,实现对运行误差的精确预测和控制,有效消除运行中的速度和压力误差,提高设备运行的精确度和安全性。

4智能控制工程的发展前景

4.1高速度、高精度、高效化发展

促使智能化技术发展的主要指标是速度、精度和效率。在现代化机械电子工程中,采用自动化智能化技术,可实现手动控制无法实现的目标,不仅解放了劳动力,而且也有利于减少误差,提升生产精确度。在智能控制工程发展过程中,使用超精密磨削技术,可以提高机械电子产品生产的精确度。在一些尖端行业,例如,航天航空领域,未来将采用更加高效的自动化技术,促使机械电子工程朝着高速度、高精度和高效化的方向发展。

4.2柔性化控制发展

智能化控制技术在机械电子工程中的柔性化发展,一方面是机械电子自动化群控系统,另一方面是机械电子自动化数控系统。其中,群控系统主要是对信息流与物料流的动态调整,能够严格按照生产流程的要求开展工作。

4.3网络化机械制造模式

未来机械制造模型和模式会朝着网络的方向发展,产品生产中的设备和技术将进一步完善。微机技术和精密控制技术的应用将不断推动联网机械制造的发展,从而使机械电子制造朝着更加高质量和高水平的目标发展。

4.4模具成型技术

在模具成型过程中,自动化技术的应用可有效提高模具的生产精确度,可将模具的精确度控制在微米等级内。在未来发展中,相关技术的完善和创新,将使模具的成型和应用更好地为模具制造和机械电子制造带来更多方便。

第9篇:机械工程与机械电子工程范文

关键词:智能控制工程;机械电子工程;应用

0引言

随着我国经济的持续发展,现今各个行业在实际运行的过程中也逐渐开始运用各类科学技术,在电子机械工程中,由于人们对机械电子产品的需求量逐渐提高,这使得电子机械工程逐渐开始运用智能控制工程,其不仅可以有效提高电子机械产品的质量,还可以完善相关电子产品多元化以及智能化等多种功能,这对机械电子工程的后续发展有着很大的积极意义。对此,相应的电子机械工程行业需要提高对智能控制工程在电子机械工程中的应用,不断提高电子机械产品的生产效率,以此来促进企业生产效益的提高,从而推动企业的进一步发展。

1智能控制工程与机械电子工程的概述

1.1智能控制工程的概念

现阶段,人们的生活水平逐渐提升,其对电子产品的质量也有了更大的要求,这就需要电子企业进一步提升对智能控制工程对机械电子工程中应用的认识,实现真正的应用,从而实现电子产品的智能化、多元化发展。智能控制工程主要是通过一定的技术来开展相应工作,其集合信息技术、计算机理论等,在实际的应用过程中不仅可以提高企业的科学技术水平,还可以进一步提升企业的生产效率,从而保证产品的质量。此外,其还可以提高电子系统和工程的可操作性与使用性,从而进一步提升电子企业的生产效率。将智能控制工程应用于电子机械工程中,由于其包含了多种科技技术,在实际的应用过程中可以大大提高整个机械电子工程的稳定性与实用性,进而提高电子产品的使用性能,从而实现电子企业生产质量的提升,确保电子企业后续的稳定、健康发展。此外,智能控制系统在现今的应用过程中,不断与当前发展的各项技术进行有效结合,这可以有效协调整个系统的部件,实现系统的不断发展以及相关电子技术的持续更新,这可以促进整个系统的平衡运行,从而实现电子行业的创新与发展。

1.2机械电子工程的概念

在现阶段,我国国民经济的发展迅速,这给电子企业提供一定发展契机的同时,也进一步加剧了电子企业所面临的挑战,其不仅需要应对激烈的市场竞争,还需要对各类技术的发展形势有一个全面的了解。对此,电子企业必须要提高对智能控制工程在机械电子工程中的应用,对其基本情况有全面的理解与认识。所谓机械电子工程,其主要是由机械工程发展而来的,在最初的运用工程中,其并没有采用一些机械设备,仅仅是由人工来进行控制,这不仅会提高人工强度,而且由于人工操作存在一定的失误,这可能会导致整个工程的生产能力受到影响,从而降低了相关电子企业的经济效益。在此背景下,电子企业逐渐开始应用各项新型技术,逐渐形成了机械电子工程。所以可以说机械电子工程主要是由机械工程发展而来,随着电子技术的不断更新,电子技术在机械工程中的不断应用,不仅可以节约电子企业的人工成本,还可以有效提高整个机械工程的生产效率,其具备着信息交流、提高产品性能等优点,可以实现电子产品性能的提升,这样就能在一定程度上促进机械电子工程的快速稳定发展。

2智能控制工程在机械电子工程中的应用

2.1集成自动控制

在信息技术不断得到更新与发展的背景下,智能控制工程也日新月异,电子企业为了实现进一步的发展与创新,逐渐加大了对智能控制工程的应用,随着其应用范围的扩大,各个企业开始注重对其的应用。智能控制工程的应用不仅可以突破以往电子企业的运作模式,还可以进一步更新电子企业的运行方式,从而从根本上改变电子企业,实现电子企业的创新性发展。在实际的应用过程中,电子企业必须要从自身的实际发展情况来进行分析,在对各方面影响因素进行分析后,实现智能控制工程在机械电子工程中的应用。首先,其应用水平较高,需要在一个科学技术水平较高的环境中,这就需要电子企业注重科学技术的利用,并积极进行技术更新,从而提高自身的科学技术水平,满足时代的发展需求。与此同时,电子企业还要在分析市场需求的基础上,总结出合理的运行方案,以此来实现全面的改革。智能控制工程在机械电子工程中的应用,其中应用最为广泛的技术即集成自动控制技术,其作为一种智能控制技术,主要是由信息技术发展而来的。随着相关信息技术的不断更新与发展,整个机械电子工程也有了一定的改进,通过集成自动控制技术的应用,可以提高整个机械电子工程的可操作性,其可以对多台机械电子设备进行统一的管理与控制,还可以有效发挥出各个机械设备的优势,从而提高整个工程的运行效率与质量,这可以实现电子企业的生产效率的提高。此外,在科学技术水平不断提升的背景下,科研人员也研发出一种具有柔性的自动控制系统,其可以增强机械电子设备的可操作性,由于其所具备的技术水平更为先进,也可以进一步增强机械电子设备的科学性。这不仅可以有效的推动机电一体化的发展,还可以提高电子企业的生产质量与效率,实现电子企业的可持续性发展。

2.2智能控制系统在机械电子工程中的运用

智能控制系统作为一项先进的系统,其模拟了机械电子工程的特定操作流程,在实际的应用过程中可以突破以往的系统,其结合了人工智能与计算机技术,在实际的应用过程中,其可以降低人工的工作强度。在机械电子工程中相关流程的完成主要是由机器人来完成,通过智能控制系统可以模拟人类大脑的思维模式,这可以在实际的工作过程中来完成信号搜集的工作,从而获得更为准确的数据信息,这可以降低人工的错误次数,有效提高工作效率,进而实现整个电子企业的高效工作,实现电子企业整体工作质量的提升。

2.3神经网络控制技术在机械电子工程中的应用

神经网络控制技术也是在机械电子工程中应用较为广泛的控制技术,由于机械电子工程在实际的工作过程中所涉及的工作内容较多,如果仅仅依靠人工,不仅需要较多的人力,也需要相应的工作人员具备较高的专业技术能力。而通过智能控制工程,则可以进一步弥补人工的不足,也可以为企业节约更多的人力成本。其主要是通过建立完善的网络控制系统来对人类的神经系统进行模拟,其还可以对相关神经元进行支配,进而对某一区域的机械电子设备进行控制,从而实现对整个系统的控制,完成不同指令的执行,这可以有效提升整个电子企业工作的效率与质量,促进电子企业的进一步发展。