论机电一体化技术的研究及其应用

郑塬塬 曹正亮

摘 要：随着科学与经济的迅猛发展，计算机技术已广泛应用，机电一体化技术作为机械技术和电子技术的联合统一体，伴随电子计算机的进步也获得飞速的发展。机电一体化技术是一门综合性、操作性强且涉及面广的系统技术，与多种技术相互交叉渗透，包括计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术伺服传动技术和机械几时等，应用范围日渐广泛。机电一体化技术作为诸多高新技术产业与高新技术装备的基础，其内涵和外延的研究至关重要。

关键词：机电一体化;技术研究;应用

机电一体化技术在电子信息技术领域向工业机械技术领域渗透的基础之上，应用多种群体技术并结合系统理论，优化系统功能目标和组织结构目标，对体系各要素进行变换研究，实现整体集成信息的有效控制。机电一体化技术根据借口耦合度对其间信息予以深度处理，形成整体物质和能量的有机结合以及低能耗高质量的程序化操作。

一、机电一体化的发展趋势

（一）机电一体化趋于数字化

机电一体化向数字化的发展趋势是在控制理论的基础上进行数控行为描述，它具有高度的模数转换功能。机械技术与电子技术通过信号转导，将可以连续發生不可预测性的变化输入信息转导成为一系列单一分离的数字单元，而在这个过程中模数转换器发挥重要作用。在信息化时代，数字化已侵入多种软件应用程序，机电一体化把其需要利用采集收纳的多元化格式信息类型通过一定的程序转换成为统一识别的并且可以进行度量的数字或者数据形式，接着把所转换的多个数字或者数据形式信息构建成一个综合性的整体系统数字化模型，数字化模型在机电一体化中间程序的应用下转换成为电子计算机可以识别的软件二进制代码，并导入电子计算机内部进行统一化处理，即成为机电一体化技术程序操作的一部分。

（二）机电一体化趋于人性化

机电一体化技术人性化发展是其智能应用的一个重要发展方向，在机械技术与电子技术联合的系统模式中，人性化的研究日渐得到重视。人性化应用于机电一体化技术，使得传统固定模式的生产体系得到革新，其通过采集人工智能信息处理、心理生理动力模拟等新方式，高标准地实现机电一体化技术人性化。机电一体化技术建立高度的判断推理、自主决策以及逻辑思维能力，使企业产品构成高控制目标，实现高性能且高速的信息综合处理。机电一体化向人性化的发展，要求其达到与人体智能完全相同的水平显然并不可能，并且也没有这个必要性去向这个深度发展。机电一体化技术具有高度人性化的微处理器程序，其操作步骤的发展围绕技术与员工的关系协调进行外延，并且这一技术不仅仅局限于对采集信息的处理过程，而是对整个体系运转的综合性广义技术要求。

（三）机电一体化趋于集成化

集成化在机电一体化技术中的应用，主要体现在其将企业产品的某些程序或者某些信息集成在一起，而不是一个机械生产设备对应一项具体的系统功能。机电一体化中的生产处理器与二级缓存功能并不属于一体的程序操作，而集成化的发展趋势使得机电一体化技术中的生产处理器与二级缓存功能集成，建立附卡模型。集成化模型的成立是一项复杂且重要的过程，机电一体化技术中程序信息以及产品种类多种多样，研制并开发高效率的集成化模型需要掌握多种控制单元。如在机电一体化技术中研制集减速、智能调速与电机三者为一体的集成体系，需要掌握图像处理、音频处理以及识别测距等多种功能相关的控制单元，与此同时，完成对程序操作典型的机械与电子技术配置。机电一体化技术集成化的发展，可以利用标准控制单元对于程序软件进行迅速开发，在一定程度上扩大了企业新产品的开发领域。

二、机电一体化的应用分析

（一）智能化控制技术

机电一体化在智能化控制技术中的应用，主要利用其电子技术对信息的智能处理、智能反馈和决策的智能控制，是一种体系综合性管理的控制理论发展高级阶段，协调传统固定模式所不能控制的任务问题。智能化技术采用机电一体化模式，其管理对象大部分属于不可预测性的复杂数学模型、高度不确定的非线性以及阶段性的任务部署，解决控制体系的随机特性问题，遵循启发式推理规则和模式识别。智能化控制技术将模糊数学中所涵盖的模糊逻辑与模糊关系进行工业控制，提出机电一体化的不确定性模糊控制方法，利用体系构建网络的非线性以及容错特性的控制方法，并深入分析智能化控制的原理和系统结构。机电一体化中智能控制的相关技术与对应的程序控制方式结合，或者二者进行综合性体系的交叉结合，进而形成功能与展现格式各不相同的智能化控制系统与智能化控制微处理器，这是机电一体化应用于智能化控制技术方法的主要特点。

（二）开放式控制系统

机电一体化技术应用于开放式控制系统，以体系模块化、标准化以及可再次开发化等性质为基本特点，对开放式直接数控和制造系统进行硬件控制。传统的控制系统采用一种专用的封闭式模型，并对生产系统制定以大型主计算机和大规模数据库作为核心内容的集中型控制体系，这一系列的专一化管理不能满足现代企业市场工程发展的系统要求。因此，控制系统逐渐向开放式转换，机电一体化的应用使整体系统向以个人电子计算机为主体的小型计算机相互配置集成网络的分散，在技术上掌握优势。

（三）现场总线技术

现场总线技术具有系统开放性，利用基本工业数据总线解决企业工程实施现场的信息传递问题。而机电一体化技术的应用，可实现智能化仪器仪表、程序控制器以及软件执行机构等的高级控制问题，使得现场总線基础具备简单可靠、经济实用等系列性优点。现场总线技术在过程自动化领域构建智能设备互联通讯网络，成立工程数字通信网络的高层管理联系。机电一体化使现场总线技术达到高度网络负载稳定，实时信息频繁交换。

三、结束语

机电一体化技术在世界各国得到承认，作为一种机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。在一定程度上，机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、控制技术、光学技术与机械技术的相互渗透和融合，重点在于产品和技术两大方面。自动控制技术原理具有高功能与附加值，是多种高新技术产业和高新技术装备的核心。机电一体化趋于数字化、人性化以及集成化等，其智能化控制技术、开放式控制系统和现场总线技术拓宽技术的外延。

参考文献：

[1]黄开荣浅谈机电一体化技术的研究及其有效应用策略《科技创新》-2015年第5期.

[2]孙磊浅谈机电一体化技术研究及应用《装备技术》-2017年第7期.