(薦)機械電子工程論文15篇
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機械電子工程論文1
摘要:氣動機械手由操作機(機械本體)、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構成,是一種仿人操作,自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化設備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。
關鍵字:機械手 控制器 仿人操作
機器人技術是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術,是當代研究十分活躍,應用日益廣泛的領域。
機器人應用情況,是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動,而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置,既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力,又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力,從某種意義上說它也是機器的進化過程產(chǎn)物,它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務性設各,也是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備。機械手是模仿著人手的部分動作,按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應用的機械手被稱為“工業(yè)機械手”。
生產(chǎn)中應用機械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率:可以減輕勞動強度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)安全生產(chǎn);尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中,它代替人進行正常的工作,意義更為重大。因此,在機械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運輸業(yè)等方面得到越來越廣泛的引用。機械手的結(jié)構形式開始比較簡單,專用性較強,僅為某臺機床的上下料裝置,是附屬于該機床的專用機械手。
隨著工業(yè)技術的發(fā)展,制成了能夠獨立的按程序控制實現(xiàn)重復操作,適用范圍比較廣的“程序控制通用機械手”,簡稱通用機械手。由于通用機械手能很快的改變工作程序,適應性較強,所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。
機械手的組成
機械手主要由執(zhí)行機構、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成。
(一)執(zhí)行機構
包括手部、手腕、手臂和立柱等部件,有的還增設行走機構。
1、手部
即與物件接觸的部件。由于與物件接觸的形式不同,可分為夾持式和吸附式手在本課題中我們采用夾持式手部結(jié)構。夾持式手部由手指(或手爪)和傳力機構所構成。
手指是與物件直接接觸的構件,常用的手指運動形式有回轉(zhuǎn)型和平移型;剞D(zhuǎn)型手指結(jié)構簡單,制造容易,故應用較廣泛。平移型應用較少,其原因是結(jié)構比較復雜,但平移型手指夾持圓形零件時,工件直徑變化不影響其軸心的位置,因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。手指結(jié)構取決于被抓取物件的表面形狀、被抓部位(是外廓或是內(nèi)孔)和物件的重量及尺寸。
常用的指形有平面的、v形面的和曲面的:手指有外夾式和內(nèi)撐式;指數(shù)有雙指式、多指式和雙手雙指式等。而傳力機構則通過手指產(chǎn)生夾緊力來完成夾放物件的任務。傳力機構型式較多時常用的有:滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈簧式和重力式等。
2、手腕
手腕是連接手部和手臂的部件,并可用來調(diào)整被抓取物件的方位(即姿勢)。
3、手臂
手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動手指去抓取物件,并按預定要求將其搬運到指定的位置。工業(yè)機械手的手臂通常由驅(qū)動手臂運動的部件(如油缸、氣缸、齒輪齒條機構、連桿機構、螺旋機構和凸輪機構等)與驅(qū)動源(如液壓、氣壓或電機等)相配合,以實現(xiàn)手臂的各種運動。
4、立柱
立柱是支承手臂的部件,立柱也可以是手臂的一部分,手臂的回轉(zhuǎn)運動和升降(或俯仰)運動均與立柱有密切的聯(lián)系。機械手的立柱因工作需要,有時也可作橫向移動,即稱為可移式立柱。
5、行走機構
當工業(yè)機械手需要完成較遠距離的操作,或擴大使用范圍時,可在機座上安滾輪式行走機構可分裝滾輪、軌道等行走機構,以實現(xiàn)工業(yè)機械手的整機運動。滾輪式布為有軌的和無軌的兩種。驅(qū)動滾輪運動則應另外增設機械傳動裝置。
6、機座
機座是機械手的基礎部分,機械手執(zhí)行機構的各部件和驅(qū)動系統(tǒng)均安裝于機座上,故起支撐和連接的作用。
(二)驅(qū)動系統(tǒng)
驅(qū)動系統(tǒng)是驅(qū)動工業(yè)機械手執(zhí)行機構運動的動力裝置調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。常用的驅(qū)動系統(tǒng)有液壓傳動、氣壓傳動、機械傳動?刂葡到y(tǒng)是支配著工業(yè)機械手按規(guī)定的要求運動的.系統(tǒng)。
目前工業(yè)機械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位(或機械擋塊定位)系統(tǒng)組成?刂葡到y(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種,它支配著機械手按規(guī)定的程序運動,并記憶人們給予機械手的指令信息(如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間),同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構發(fā)出指令,必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視,當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。
(三)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機械手按規(guī)定的要求運動的系統(tǒng)。
目前工業(yè)機械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位(或機械擋塊定位)系統(tǒng)組成?刂葡到y(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種,它支配著機械手按規(guī)定的程序運動,并記憶人們給予機械手的指令信息(如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間),同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構發(fā)出指令,必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視,當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。
(四)位置檢測裝置
控制機械手執(zhí)行機構的運動位置,并隨時將執(zhí)行機構的實際位置反饋給控制系統(tǒng),并與設定的位置進行比較,然后通過控制系統(tǒng)進行調(diào)整,從而使執(zhí)行機構以一定的精度達到設定位置。
參考文獻:
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機械電子工程論文2
摘要:闡述了智能控制工程與機械電子工程的概念,從魯棒控制、模糊控制工程、神經(jīng)網(wǎng)絡控制等五個方面分析了智能控制工程在機械電子工程中的應用,以期為機械電子工程的發(fā)展提供參考依據(jù)。
關鍵詞:智能控制工程;機械電子工程;概念闡述;應用分析
在人們生活水平不斷提升的今天,生活中所使用的機械電子產(chǎn)品種類、數(shù)量都得到了提升,也更加注重機械電子產(chǎn)品的功能性。因此,在機械電子工程中應用智能控制工程是發(fā)展的必然趨勢,不僅可以提高機械電子產(chǎn)品的生產(chǎn)效率;還可以有效降低機械電子產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,推動行業(yè)穩(wěn)定有序的發(fā)展。本文就探究智能控制工程在機械電子工程中的應用。
1智能控制工程的概念闡述
智能控制工程英文名為“Intelligentengineer-ing”,主要是指創(chuàng)建多種形式的智能化系統(tǒng),集計算機理論、信息技術理論等諸多理論為一體,涵蓋了眾多工程,具有系統(tǒng)性、多樣性以及可操作性等諸多特點[1]。在我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下,多種科學技術相繼被研發(fā)出來,并被應用到機械電子工程中,有效提高了機械電子系統(tǒng)的使用效率,讓其可以穩(wěn)定有序的運行。但是隨著人們對機械電子產(chǎn)品性能的要求越來越高,使得機械電子系統(tǒng)的各個部件都需做出相應調(diào)整[2],因此,將智能控制系統(tǒng)應用到機械電子工程中非常有必要,直接影響到機械電子系統(tǒng)的整體運行狀況,為我國機械電子行業(yè)的發(fā)展奠定堅實基礎。
2機械電子工程的概念闡述
機械電子工程英文名為“MechatronicEngineer-ing”,又可以稱之為“機電一體化”,其集諸多技術特點于一體,不僅可以有效降低工作人員的工作強度,減輕工作任務量;還可以有效提高機械電子設備的生產(chǎn)效率,保證所生產(chǎn)的機械電子設備性能,讓整個行業(yè)朝向智能化、信息化發(fā)展[3]。在機械電子工程傳統(tǒng)運作情況下,工作人員經(jīng)常處于超負荷工作狀態(tài),若工作人員稍有疏忽會發(fā)生安全事故,產(chǎn)生嚴重的負面影響。而機械電子工程剛好可以避免此種狀況,不再采用人工控制為主的方式,而是集中依靠機械設備,有效推動了電子技術的發(fā)展,提高了產(chǎn)品性能質(zhì)量。
3智能控制工程在機械電子工程中的應用分析
智能控制系統(tǒng)主要是將人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術相結(jié)合,一同展開智能化模擬與控制工作,確保特定操作流程符合要求,能夠有效模仿人類大腦思維模式,進而實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的收集和控制工作[4]。在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的今天,社會逐漸呈現(xiàn)出智能化生產(chǎn)趨勢,將智能控制工程應用到機械電子工程中剛好符合此種發(fā)展趨勢,可以減少人工操作,提高生產(chǎn)效率,獲取更多經(jīng)濟效益。通常情況下,在智能控制工程中應用機械電子工程主要從以下幾個方面展開。
1)魯棒控制的使用分析:魯棒控制英文名為“RobustControl”,主要是指在機械電子工程中安裝一個控制器,并對這個控制器的性能指標進行調(diào)試,確保機械電子系統(tǒng)在運行過程中如果遇到各種問題,都能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化(如下頁圖1所示),維持某些性能的特性,達到有效控制的目標[5]。通常情況下,工作人員在機械電子工程中使用魯棒控制需要注意以下兩點:一方面,工作人員需要選擇H∞的控制理論來研究出魯棒控制器,在此基礎上對魯棒系統(tǒng)控制器的結(jié)構進行調(diào)試,確保性能、功能都符合要求。另一方面,在上述工作完成后,工作人員還需要對魯棒控制器理論內(nèi)容進行研究,并利用控制系統(tǒng)來精準地控制目標軌跡的運行過程,從而有效保證電子機械工程能夠穩(wěn)定進行,提高電子機械系統(tǒng)的運行效率。
2)模糊控制工程的使用分析:眾所周知,機械電子工程在運行過程中涉及眾多步驟,且加工流程復雜,對工作人員有著較高的技術水平,使得工作人員的工作壓力非常大。面對此種情況,工作人員就需要在機械電子工程中應用模糊控制工程,建立模型,具體可以從以下兩個方面入手:一方面,工作人員需要加強模糊控制工程的研究工作,建立清晰、準確的模型,通過模型的研究,有效做好自動化控制工作[6]。另一方面,由于模型制作步驟繁瑣,經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差,影響自動化控制效果,針對此種情況,工作人員就需要徹底用糊控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)控制系統(tǒng),并將模糊控制系統(tǒng)應用到機械電子工程中,從而有效保證機械電子工程的運轉(zhuǎn)情況,提高生產(chǎn)效率。
3)神經(jīng)網(wǎng)絡控制的'使用分析:主要是指建立網(wǎng)絡控制系統(tǒng),在這個網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中不斷模擬人類神經(jīng)系統(tǒng),然后對機械電子設備進行有效控制。與此同時,由于神經(jīng)網(wǎng)絡控制在使用過程中需要結(jié)合不同的神經(jīng)元,只有通過不同神經(jīng)元才可以對機械電子設備進行高效率控制,確保所發(fā)出的指令能夠有效執(zhí)行[7]。面對此種情況,工作人員在機械電子工程中應用神經(jīng)網(wǎng)絡控制,就需要做好神經(jīng)元的篩選、組合工作,從而有效帶動電子行業(yè)發(fā)展,讓機械電子工程呈現(xiàn)出飛速的發(fā)展。
4)集成自動控制的使用分析:集成自動控制是最常見的智能控制技術,也是機械電子工程中最常使用的智能控制系統(tǒng)。集成自動控制系統(tǒng)是在信息技術的基礎上所發(fā)展出來的,所以積聚了信息技術的各種優(yōu)點,能夠有效提高機械電子設備的可操作性,對機械電子工程中所使用的機械電子設備進行統(tǒng)一集中管理,從而有效提高機械電子工程的運行效率,讓我國電子行業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定有序的發(fā)展。
5)智能控制系統(tǒng)的使用分析:通常情況下,智能控制系統(tǒng)可以劃分為人工智能和計算機技術這兩種,無論哪一種,都有著其固定的操作流程。因此,工作人員要想在機械電子工程中順利應用智能控制系統(tǒng),就需要做好智能控制體系的運用工作:一方面,工作人員需要設計智能控制系統(tǒng)來有效地模擬人類大腦的思維模式。另一方面,工作人員需要對設計的智能控制系統(tǒng)反復模擬,確保其能夠完成信號搜索等工作。
4結(jié)語
在機械電子設備多元化的今天,各種新型機械電子設備營運而生,并在機械電子工程中應用,有效提高了機械電子工程的工作效率,推動了電子行業(yè)的穩(wěn)定有序發(fā)展。針對此種情況,相關單位就需要清楚認識到機械電子工程的重要性,并將機械電子工程與智能控制工程形結(jié)合,讓兩者一同運作。在此種情況下,不僅可以有效提高機械電子設備的生產(chǎn)效率,保證電子工程的可操作性;還可以提高工作人員的生命安全性,從而讓電子行業(yè)穩(wěn)步運行,獲取更多的經(jīng)濟效益。
參考文獻
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機械電子工程論文3
摘要:本文介紹了國家電動工具制造行業(yè)骨干企業(yè)寧波經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)中強電動工具有限公司cims工程實施與應用過程中的經(jīng)驗,為寧波市、浙江省制造企業(yè)實施cims提供了可借鑒的模式。
關鍵詞:cims;cad;pdm;erp
1 cims工程概況
中強公司的cims工程主要由計算機網(wǎng)絡 / 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)、工程設計(cad)分系統(tǒng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(pdm)分系統(tǒng)、企業(yè)資源計劃(erp)分系統(tǒng)等四部分組成,包括:
工程設計(cad)分系統(tǒng):二維cad繪圖設計已完全普及,引進三維設計軟件并逐步應用在新產(chǎn)品造型設計、總體設計、結(jié)構設計、零部件設計及總體裝配等工作中,大大加快了設計開發(fā)進程,并提高了設計質(zhì)量,優(yōu)化了產(chǎn)品設計,縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(pdm)分系統(tǒng):采用上海思普信息技術有限公司開發(fā)并由寧波聯(lián)科電腦技術有限公司實施的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(sipm / pdm)系統(tǒng)和圖檔管理系統(tǒng) edm,有效地解決了設計流程、技術資料的規(guī)范化,技術信息傳遞、流轉(zhuǎn)、反饋快速流暢,并保證了數(shù)據(jù)的完整性、安全性和保密性,目前已運行在公司產(chǎn)品設計部門,實現(xiàn)了產(chǎn)品設計、工作流程的無紙化管理。
企業(yè)資源計劃(erp)分系統(tǒng):采用寧波萬通軟件公司erp系統(tǒng),并分批實施了制造數(shù)據(jù)管理、銷售管理、技術工藝管理、生產(chǎn)計劃、車間作業(yè)、物料需求計劃、采購管理、庫存管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、設備管理、計件工資成本管理、pdm接口等一系列子系統(tǒng),此外還開發(fā)實施了基于internet的訂貨管理子系統(tǒng),作為銷售管理子系統(tǒng)的上游子系統(tǒng),為其提供數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)集成:在基本完成各分系統(tǒng)應用后,對整個項目的系統(tǒng)集成進行了安裝和調(diào)試,目前,整個系統(tǒng)已經(jīng)可以集成運行,實現(xiàn)了cad、pdm和erp的信息集成。
通過cims工程的實施,中強公司在管理上已逐步形成一套快速響應市場變化、滿足客戶需求的企業(yè)內(nèi)部運行機制,實現(xiàn)了產(chǎn)品銷售、技術開發(fā)、生產(chǎn)計劃、物料管理、財務管理等各個部門業(yè)務管理計算機化。
2 軟件產(chǎn)品的選擇
在中強公司cims工程中,主要應用軟件均采用了國產(chǎn)軟件,如intelcad和pdm軟件是上海思普信息技術有限公司的自主軟件產(chǎn)品,erp系統(tǒng)選用的是萬通軟件有限公司自主研究開發(fā)的erp系統(tǒng)軟件,國產(chǎn)軟件費用占軟件總費用的70%以上。選用國產(chǎn)軟件主要是基于以下考慮:
2.1 考慮中國國情。國外有許多好的管理軟件,但是拿到中國后多數(shù)都不太適用,有些企業(yè)就是勉強用了也用不好。究其原因,主要是中國的企業(yè)管理水平和現(xiàn)狀很難與國外軟件的標準管理模式融合。企業(yè)花了很大的代價,花了很長的.時間,實施的結(jié)果是棄之不舍,留之難用。中強公司選用的這些應用軟件有較多的國情化處理,比較符合中國企業(yè)的實際情況,技術上較成熟,在國內(nèi)有廣泛的用戶,且軟件公司具有雄厚的技術實力和豐富的實施經(jīng)驗,技術支持力度強。
2.2 考慮投入產(chǎn)出。企業(yè)做任何事情都要考慮投入產(chǎn)出,要考慮風險,國外軟件動則幾十萬上百萬美元,對國內(nèi)企業(yè)來講是一個不小的負擔,同時也增加了軟件實施的風險,還有軟件今后的升級費用等問題,都需要企業(yè)認真考慮。目前,國產(chǎn)軟件(如兩維cad、pdm、erp等)的水平有了很大的提高,已能夠滿足國內(nèi)企業(yè)實際工作的需要。
2.3 考慮售后服務。軟件特別是象erp、pdm這樣大型軟件的實施都會有一個較長的周期,企業(yè)應用咨詢、軟件原理培訓、軟件應用培訓、軟件客戶化修改都是必不可少的,國外軟件高昂的技術支持費用是國內(nèi)企業(yè)難以承受的,更難長時間承受。同時國外軟件的封閉性使國內(nèi)企業(yè)的軟件人員很難進行修改和變動。而國產(chǎn)軟件則不同,盡管國產(chǎn)軟件也要收取技術支持費用,但其收費標準國內(nèi)企業(yè)可以承受,而且國產(chǎn)軟件其源代碼相對開放,較大的客戶化變動委托給軟件公司,一般性的修改完全可以由企業(yè)自己來解決。
當然,國產(chǎn)應用軟件也不是十全十美,今后應該在專用界面、決策支持、特別是pdm軟件在工程項目中的管理與控制、安全性管理、工作流的并發(fā)機制處理、多bom視圖形成等方面還須不斷改進和提高。
3 cims工程的綜合效益
中強公司應用國產(chǎn)軟件實施cims工程,不僅提高了企業(yè)管理水平,同時也獲得了良好的經(jīng)濟效益。直接經(jīng)濟效益如表一所示。
表一:直接經(jīng)濟效益
響應市場的速度
提高了30%,對快速占領市場發(fā)揮了重要作用。
新產(chǎn)品開發(fā)
開發(fā)速度加快25%以上,為新產(chǎn)品及早占領市場搶得先機。
生產(chǎn)率
提高生產(chǎn)率17%。
資金周轉(zhuǎn)率
提高資金周轉(zhuǎn)率0.2次,公司每年可節(jié)省開支90萬元。
間接經(jīng)濟效益則表現(xiàn)在:
l 規(guī)范了企業(yè)的基礎管理和運作方式,使公司建立起科學的管理體系和快速反應的企業(yè)經(jīng)營機制,推動了企業(yè)管理流程的規(guī)范化、制度化,使各部門職責更加明確、科學合理。
l 大大提高了工作效率,增加了管理工作的深度,提高了管理工作水平。
l 提高企業(yè)的聲譽,增強了市場的競爭能力和應變能力。
此外,中強公司cims工程所產(chǎn)生的社會效益也是顯著的,一方面為寧波市、浙江省制造企業(yè)實施cims提供了可貴的經(jīng)驗和可借鑒的模式,具有廣泛的示范意義和推廣應用價值,另一方面,為國產(chǎn)軟件的發(fā)展和完善提供了機遇和舞臺,樹立了國內(nèi)企業(yè)使用國產(chǎn)軟件的信心,促進了國產(chǎn)軟件的不斷發(fā)展和提高。同時,實施cims工程,使中強公司產(chǎn)品更具有市場競爭能力,能以較高性價比的產(chǎn)品滿足日益增長的市場需要,為加速我國電動工具行業(yè)的發(fā)展貢獻了力量。
4 結(jié)論
中強公司cims工程的實施與應用,使中強公司建立了高速、通暢的計算機通訊網(wǎng)絡,實現(xiàn)了cims各分系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享,實現(xiàn)了公司內(nèi)部的信息以及與internet信息的集成,初步實現(xiàn)網(wǎng)上的供應鏈管理及售后服務管理,同時,為公司發(fā)展成為以寧波為管理、技術、銷售中心,以各地的生產(chǎn)基地為基礎,通過internet和intranet,實現(xiàn)對生產(chǎn)基地的營銷、技術、資金等方面的管理,實現(xiàn)與國內(nèi)外客戶和供應商的廣泛聯(lián)系與合作,能快速響應市場變化的敏捷制造型企業(yè)奠定了堅實的基礎。
機械電子工程論文4
1EDA技術
EDA技術是機械電子工程設計當中重要的技術,其主要載體可以進行大規(guī)模編程的邏輯器件,在編程過程當中,使用的表達方式是硬件描述語言。EDA技術在應用的過程中要使用計算機、編程邏輯器件等科技工具,應用的最終目標是對特定的目標新平進行適配編譯和邏輯映射,形成電子系統(tǒng)或是成為專用集成芯片。EDA技術是在電子電路技術之上發(fā)展起來的,EDA技術要編譯器、綜合器、下載器、適配器等部件共同構成。其中,綜合器能夠?qū)υO計者的設計文件進行轉(zhuǎn)換,使其成為系統(tǒng)內(nèi)門級電路描述。適配器可以生產(chǎn)最終的下載文件,并安排到制定的器件中。EDA技術是機械電子工程設計中的核心技術,EDA技術使用的HDL語言可以公開利用,其描述范圍廣泛,可以機械電子工程設計帶來諸多的幫助。在后期進行交流、修改、保存等工序時也可以十分方便的進行。另外,EDA技術擁有較高的自動化,一些常規(guī)的糾錯、調(diào)整等工作可以快速完成。
2電子工程中存在的問題
機械電子工程快速發(fā)展,但是到目前為止,世界各國對于機械電子工程都沒有明確的定義和統(tǒng)一的認識,出現(xiàn)這種問題的原因,一方面是機械電子工程發(fā)展速度太快,所涉獵的'領域越來越多,另一方面是因為設立明確的定義必定會對其發(fā)展產(chǎn)生一定的限制作用,不利于機械電子工程繼續(xù)快速發(fā)展。電子工程在發(fā)展的過程中產(chǎn)生了一些難以解決的問題,電子產(chǎn)品的發(fā)展方向是具有更高集成和大容量,同時體積也越來越小,這就需要技術的不斷升級來實現(xiàn)發(fā)展目標。電子工程設計方案需要獲得科學的檢驗,要對其進行仿真分析。電子元件所處的工作環(huán)境是設計人員應該考慮的問題,要對設計方案進行有效優(yōu)化,最后要對電路特性進行分析。另外電子工程在運行中要避免靜電的危害。為了實現(xiàn)電子工程取得進步獲得發(fā)展,需要在電子工程設計中采用EDA技術。
3電子工程設計要點
3.1仿真分析
機械電子工程設計方案需要通過科學的系統(tǒng)仿真或是結(jié)構模擬來說對其可行性、科學性進行驗證和分析。通過仿真分析來確保設計方案在后續(xù)實踐中能夠順利應用。在仿真分析過程中,使用EDA技術可以為仿真分析提供良好的支持。EDA技術能夠通過各個環(huán)節(jié)當中的傳遞函數(shù)來進行數(shù)學建模并對其進行仿真分析,這樣構建和仿真系統(tǒng)能夠準確驗證設計方案的實踐性,并能夠?qū)﹄娮酉到y(tǒng)工最后程設計方案進行推廣和使用。這種仿真分析對于提高我國電子工程設計的整體水平和產(chǎn)品質(zhì)量有積極的指導意義。
3.2優(yōu)化設計
對設計方案進行優(yōu)化的目的是盡可能確保電子元件在應用過程中具備穩(wěn)定性與可靠性,保證其擁有最佳的容差和工作環(huán)境。在實際工作條件下,使用傳統(tǒng)的電子工程設計方法,難以對實際容差及電子工程元件工作環(huán)境進行全面的檢查和分析。不能對電子元件環(huán)境進行全面勘測,就容易導致設計方案在此方面出現(xiàn)漏洞,這樣一來電子元件的容差及其工作環(huán)境溫度就很難得到有效的保障。利用EDA技術則能對設計方案進行良好的優(yōu)化,因為EDA技術可以對電子方案環(huán)境進分析計算,獲得電子元件在實際工作中所處的環(huán)境溫度等相關數(shù)值。在分析獲得的數(shù)值基礎上,來對電子工程設計方案進行優(yōu)化,保證方案在實施后,可以穩(wěn)定工作,具有可靠安全保障。
3.3預防機械結(jié)構中的靜電
機械結(jié)構是根據(jù)設計方案來工作并應用于事物成為滿足功能需求的結(jié)構。在科技快速發(fā)展的大環(huán)境下,集成電路設計愈來愈復雜,這對靜電的防治也提出了更高的要求。靜電對電子元件的破壞巨大,靜電電場能夠?qū)χ苓呺姾捎形茐慕^緣體,使電子元件敏感度降低,甚至是引發(fā)集成電路燒毀,使電子產(chǎn)品直接報廢。這要求工作人員做好靜電防護,對防靜電工作區(qū)域進行劃分,保持操作空間的清潔,降低靜電發(fā)生的概率。在電子工程故障檢測方面,要將傳統(tǒng)的電子工程故障檢測和智能故障檢測方法結(jié)合,相互驗證,在電子技術投入方面加強,提升電子工程檢測技術的能力,增強電子元件、電路對環(huán)境的適應能力。
3.4電路特性的有效分析
對電特性進行有效分析是EDA技術中的重要內(nèi)容,在電子工程設計的過程中,理論分析都是在數(shù)據(jù)分析和特性分析的基礎之上進行。因此,數(shù)據(jù)分析和特性分析方面的數(shù)據(jù)必須準確及時,使用傳統(tǒng)的電子工程設計方法會受到多方面的限制,難以保證數(shù)值的準確性,電力測試的實際精度會受到較大的影響,不利于后期穩(wěn)定性的建立。EDA技術就能夠?qū)φ麄系統(tǒng)進行全面的測試,并保證測試的精確性與科學性,避免設計方案出現(xiàn)結(jié)構性的差異確保設計方案的整體性以及合理性。
4結(jié)論
在對機械電子工程進行研究,對EDA技術進行了解的過程中,可以發(fā)現(xiàn)機械電子工程對于科技進步和社會發(fā)展有著重要的推動作用。當前,越來越多的學者和相關工作者對機械電子工程進行深入的研究和分析,推動電子工程進一步發(fā)展。但是,對于機械電子工程的研究和分析還存在諸多不足之處,在實際工作中仍然需要專業(yè)人士進行改進。
作者:文東云 單位:海南師范大學物理與電子工程學院
機械電子工程論文5
[摘 要]經(jīng)濟的飛速發(fā)展,科技的不斷進步?茖W技術已經(jīng)成為各行各業(yè)發(fā)展壯大的依據(jù)。自動控制系統(tǒng)的高速發(fā)展,促使控制工程在機械電子工程中的應用具有很好的發(fā)展前景。自動控制系統(tǒng)在機械電子工程應用的開始,沒有顯現(xiàn)出其應有的作用力。而今依賴于高速發(fā)展的電子設備,自動控制系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了重大的轉(zhuǎn)變,其核心技術現(xiàn)已經(jīng)應用智能的電子設備,電子智能設備的投入使用大大提高了社會生產(chǎn)力。本文將針對控制工程與機械電子工程的概念進行闡述,對控制工程在機械電子工程中的應用進行分析
1 控制工程與機械電子工程概述
控制工程應用于很多行業(yè)的工程項目中,例如機械、采礦、航空以及生物等各式工程項目。在應用的過程中,控制工程在不斷完善自身的優(yōu)勢,同時也在不斷利用新型的科學技術進行武裝。自動控制技術即是控制工程在發(fā)展變化過程中不可或缺的技術的中堅力量?刂乒こ掏瑫r利用“古典控制理論”將計算機和電子技術進行科學的結(jié)合,使其功能多樣化!肮诺淇刂评碚摗敝饕且院瘮(shù)的傳輸為技術的理論基礎!艾F(xiàn)代控制理論”則是更多的研究參數(shù)的變化形式。隨著機械工程的日益發(fā)展壯大,新型的智能機器人和新型的控制系統(tǒng)的不斷研制發(fā)明。使控制工程更好的貼近生活,提高整體的社會生活水平。而機械電子工程并不是一種獨特的工程學科,它通常采用模塊化的方式來完成系統(tǒng)操作,而機械電子工程系統(tǒng)有著構造簡單的特性,減小了機械電子工程系統(tǒng)的總體積,提高了機械電子工程的性能,不過,隨著機械電子工程系統(tǒng)的復雜性不斷地增加,就必須要使機械工程與計算機技術統(tǒng)一地結(jié)合在一起,從而使得控制工程在機械電子工程能夠得到更好地發(fā)展。
2 當前我國控制工程應用到機械電子工程的現(xiàn)狀分析
我國控制工程仍然處在初始發(fā)展階段,還需要進一步完善,控制工程應用到機械電子工程中還不完全,最主要的就是技術水平有待提高,也非常缺少專業(yè)技術人員,現(xiàn)有的技術人員專業(yè)性不高,而普通操作人員的專業(yè)能力不強,往往操作不規(guī)范,影響最終的`效果。另外,在整體上大部分部分企業(yè)過度重視經(jīng)濟利益,忽視保護環(huán)境的社會責任。
3 控制工程在機械電子工程中的應用
3。1 智能控制系統(tǒng)在機械電子工程中的應用
智能控制系統(tǒng)就是指人工智能與計算機技術結(jié)合在一起,對機械電子工程當中的某一操作流程進行人工化的智能模擬和控制,使得智能的機器人可以像人一樣進行操作工作,智能控制系統(tǒng)能夠與人類的大腦思維模式相似,智能控制系統(tǒng)能夠做到自主收集相關信息等。因此,智能控制系統(tǒng)結(jié)合了人工智能的特性進行了機械化大生產(chǎn),使其生產(chǎn)效率與人工生產(chǎn)模式相比,得到了質(zhì)的飛躍,還可以對生產(chǎn)操作流程進行嚴格控制,節(jié)約了人力、物力資源成本,提高了機械制造行業(yè)的經(jīng)濟收入。
3。2 集成自動的控制
對于集成自動控制系統(tǒng)來說,它是目前我國機械自動化工程中比較重要的一項內(nèi)容。集成自動化控制系統(tǒng)是對原有信息技術進行保留的基礎上,對其加以修改,也就是所謂的取其精華,去其糟粕,在一定程度上促進自動化系統(tǒng)的完善性。集成自動化控制系統(tǒng)能把原來的信息技術以及生產(chǎn)信息進行結(jié)合,加強機械工程中的集中工程,為機械工程的發(fā)展提供保證,為生產(chǎn)提供更加廣闊的領域。機械自動化控制系統(tǒng)的技術就是計算機技術,但是由于計算機技術的快速發(fā)展,集成自動控制系統(tǒng)在工程制造中得到認可,并且已經(jīng)在各個領域中深入。集成自動化控制系統(tǒng)在計算機技術的不斷更新下邊的更加完善。
3。3 柔性自動控制系統(tǒng)的應用
近期,新型的自動控制系統(tǒng)被稱為柔性自動控制系統(tǒng),之所以稱其為柔性自動控制系統(tǒng),是因為其不僅具有以上提到的各種自動控制系統(tǒng)的功能,而且具有非凡的智能功能,所以稱之為柔性自動控制系統(tǒng)?刂乒こ淘跈C械工程應用的過程中,不斷的發(fā)展、變化。使機械工程的應用技術得到了全面的發(fā)展和提高。先進的自動控制系統(tǒng)在機械工程中的科學的應用,提高了科學生產(chǎn)力,促進了國家經(jīng)濟的發(fā)展。
3。4 神經(jīng)網(wǎng)絡控制
神經(jīng)網(wǎng)絡控制的基本組成要素是神經(jīng)元,是控制領域基于仿生學思想探索出來的一種新的物理系統(tǒng)的描述方式,將比較復雜的系統(tǒng)用相對簡單的方式描述出來,便于人們理解。神經(jīng)網(wǎng)絡的處理范圍較廣且工作量大,除此之外,神經(jīng)網(wǎng)絡的智能化功能也不可小覷,這種功能具有類似于人腦的自適應與自學習能力,因此在電子工程中被廣泛應用于控制工程的內(nèi)容之中。比如,神經(jīng)網(wǎng)絡控制在數(shù)控機床設備中的應用,為了有效避免因切削過程的不可預估性給機械加工帶來的損失,提高風險識別能力與處理能力,使用神經(jīng)網(wǎng)絡控制為數(shù)控機床選擇較為合適的切削參數(shù)是當前比較好的切削參數(shù)控制方法。
3。5 核心擴展網(wǎng)絡神經(jīng)控制
核心擴展網(wǎng)絡神經(jīng)控制是以生物學科為依據(jù)建立的控制程序,它將很多單線網(wǎng)絡編制成綜合網(wǎng)絡,通過一個核心加以控制,這樣可以達到每個單線程序非常簡單,各種不同的簡單程序集結(jié)成復雜、龐大的網(wǎng)絡,實現(xiàn)復雜的功能。這種方法是建立在上一點“模糊”控制上的,它也是化繁為簡的重要途徑,核心擴展網(wǎng)絡神經(jīng)控制可以收集、處理、分析龐大規(guī)模的信息數(shù)據(jù),提高工作的有效性,也提高最終結(jié)果的準確性。
3。6 魯棒控制
魯棒控制的價值是實現(xiàn)對柔性機械臂進行控制,使其能夠更加準確地跟蹤目標軌跡。魯棒性指的是控制系統(tǒng)即使在多種因素干擾的情況下,其部分性能或指標仍可以保持不變,這一特性成為控制系統(tǒng)能否用于工業(yè)現(xiàn)場的重要參考標準。柔性機械臂是強耦合、非線性的多輸入輸出的分布參數(shù)系統(tǒng),具有大幅度整體運動與小幅度性振動相互融合的特征,因此,再加上其他因素的影響,柔性機械臂的控制難度較大;诩僭O模態(tài)法和奇異攝動理論將整個系統(tǒng)拆分為慢變以及快變子系統(tǒng),魯棒控制用于快變子系統(tǒng)當中,設計系統(tǒng)控制器,從而消除振動和其他不確定因素帶來的影響。
3。7 計算機智能技術控制
計算機智能控制主要就是利用計算機網(wǎng)絡技術實現(xiàn)智能操控,并且實現(xiàn)機械電子工程各環(huán)節(jié)的在線模擬,從而根據(jù)結(jié)果加以控制。這個過程依靠機器人來完成,通過遠程操控讓機器人進行操作,因為它們的系統(tǒng)構成是模擬人腦,不僅出現(xiàn)失誤的幾率低,而且質(zhì)量會大大提升,除了操作外,它們還會做好相關數(shù)據(jù)的統(tǒng)計工作,為日后改進和發(fā)展提供參考。所以,控制工程中計算機智能控制是提高工作效率、節(jié)約資源的重要內(nèi)容。
結(jié)束語
由于控制工程在機械電子工程中的廣泛應用,使得機械電子工程技術不斷向智能化和自動化發(fā)展,因此,隨著計算機控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展,必須要將現(xiàn)代化的科學技術控制理念同機械電子工程行業(yè)不斷融合發(fā)展,從而使得機械電子工程行業(yè)能夠快速、穩(wěn)定地發(fā)展,提高機械電子工程的生產(chǎn)效率,提升整個機械電子工程行業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻
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機械電子工程論文6
一、控制工程與機械電子工程的具體內(nèi)涵
1.控制工程
控制工程是指將工程與計算機技術等相關基礎理論作為重點概念,利用其中的各項自動化技術解決和控制工程問題的一種技術。控制工程中重點研究多輸入與輸出,以及非線性設計問題和參數(shù)問題等,F(xiàn)在控制工程的應用范圍和應用領域正在逐漸擴大,并且在機械電子工程中也開始得到廣泛應用。
2.機械電子工程
機械電子工程既具有機械專業(yè)的特點,同時也帶有電子信息特征。如果從設計層面出發(fā)對其進行定義,機械電子工程融合了眾多領域和學科知識,在設計和系統(tǒng)操作過程中主要利用模塊化的方式。與以往的機械工程不同的是,現(xiàn)在的機械電子工程性能更高且構造簡易、體積較小。隨著科學技術水平的持續(xù)提升,機械電子工程的系統(tǒng)也越來越復雜,因此有必要利用各種科學技術將其同控制工程緊密聯(lián)系,從而更好地推動機械電子工程的發(fā)展。
二、控制工程在機械電子工程中的實際應用
1.智能控制系統(tǒng)
發(fā)展至今,在控制工程中最引人矚目的便是智能控制系統(tǒng)。其通過雜糅人工智能技術和計算機技術,將其運用在機械電子工程中,使用人工智能的方式模擬和控制某一操作流程,為各種機械機器人設定相關運行程序使其可以像人類一樣完成生產(chǎn)操作等工作。智能控制系統(tǒng)的運行方式完全參照人類大腦的思維方式,因此利用智能控制系統(tǒng)可以在進行機械化生產(chǎn)時主動完成各項信息的搜集、分析和處理工作,在有效控制生產(chǎn)成本的同時進一步提升機械電子工程的生產(chǎn)效率。
2.集成自動控制
現(xiàn)階段,在我國機械電子工程中最常使用的控制系統(tǒng)便是集成自動控制系統(tǒng)。它立足于原有的信息技術,并對其進行優(yōu)化調(diào)整,有效地提升了機械電子工程系統(tǒng)的完善程度。通過在機械電子工程中,尤其是機械生產(chǎn)加工過程中使用集成自動控制,能夠有效整合以往的信息技術以及同機械生產(chǎn)相關的各種信息,從而大大加強了機械電子工程中的集中工程。其通過與信息技術進行高度融合,并配合相應的機械電子生產(chǎn)技術,以自動化、高效化和標準化的方式快速、精準地完成機械加工。在科學技術水平又一次提升的情況下,已經(jīng)出現(xiàn)了能夠全部保留機械電子工程中自動化成分的柔性自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化和智能化的生產(chǎn)與控制,可以將信息技術、計算機技術以及現(xiàn)代機械電子技術等進行有機整合。將柔性自動控制系統(tǒng)運用于數(shù)控機床,可以將設定好的標準生產(chǎn)程序和控制程序輸入至控制設備中,從而更加科學、高效地完成機械生產(chǎn)制造。
3.魯棒控制
控制工程中的魯棒控制也經(jīng)常被運用在機械電子工程中。相比于其他控制技術,魯棒控制最大的特點是在面對外界因素的干擾時能夠始終保持某一方面的性能不變。因此,魯棒控制在控制方面具有無可比擬的穩(wěn)定性,尤其是在機械生產(chǎn)制造中更加傾向于使用多變量型魯棒控制系統(tǒng)。譬如,在制造柔性臂軌跡的過程中,基于滑膜變的結(jié)構控制法研制出了一種慢變控制器,其運用H。。的'控制理論,可有效調(diào)整整體系統(tǒng)控制器結(jié)構。而在模擬研究操作軌跡時則可以通過運用補償控制算法計算具體的補償控制量,以有效實現(xiàn)Hoo控制理論與滑膜變結(jié)構地組合控制,進一步提升控制系統(tǒng)控制目標軌跡運行過程中的精確性和有效性。
4.預測控制
以高速液壓機為例,將控制工程中的預測控制技術運用在高速液壓機中,能夠有效推動液壓機技術實現(xiàn)新的突破與發(fā)展。為有效滿足社會發(fā)展需要,高速液壓機的壓力和速度均實現(xiàn)了不同程度的提升。因此,其也面臨著更大的負載慣性,極有可能出現(xiàn)加大系統(tǒng)超調(diào)的情況,從而影響高速液壓機的測量精度。通過運用預測控制,能夠根據(jù)系統(tǒng)的實際情況建立相應的預測模型,并在此基礎之上獲取預測輸出值,利用這一數(shù)值準確預測并計算出系統(tǒng)誤差變化率。通過運用預測控制能夠有效控制高速液壓機的負面影響,尤其是通過準確地預測計算能夠提前明確控制器的輸出,從而有效控制高速液壓機的應用模式。
5.模糊控制
工作人員在機械電子工程中需要進行繁雜的工序和操作才能完成機械加工。因此,為有效提升工作效率并緩解工作人員沉重的工作量,可以將控制工程中的模糊控制運用其中,從而建立起精準的數(shù)學模型以有效實現(xiàn)自動控制。模糊控制技術能夠清晰直觀地展現(xiàn)出具體技術操作,同時其構造算法和控制編程既靈活又簡單,對于簡化機械加工中的復雜技術具有良好的現(xiàn)實意義。不僅如此,在機械加工中運用模糊控制時,可直接將測量值以及設定好的偏差及變化率等輸入其中,省略了數(shù)字描述控制對象的步驟即有效獲得最優(yōu)控制輸出值。因此,工作人員在特定工作區(qū)內(nèi)使用模糊控制并利用仿真實驗的方式就能顯示出最優(yōu)的控制成效。
6.神經(jīng)網(wǎng)絡控制
目前,控制工程中的神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術也經(jīng)常被運用在機械電子工程中,該技術立足于仿生學中的思想控制,通過連接各個看似簡單的神經(jīng)元,從而構造出一個完整的網(wǎng)絡結(jié)構即高度非線性動力學系統(tǒng),用于完成相關技術操作。譬如,在數(shù)控機床中,通過運用類似于人腦結(jié)構的神經(jīng)網(wǎng)絡,對各操作技術進行自我組織以及適應,從而有效控制數(shù)控機床的切削等機械操作。至今,神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術在數(shù)控機床中已經(jīng)能較為精確地處理和識別各種不確定的情況,且具有強大的學習能力。由于受到智能技術的影響,神經(jīng)網(wǎng)絡控制將更加智能化、自動化地運用在數(shù)控機床中,從而有效提升機床的加工以及工作成效。
三、結(jié)語
總而言之,在我國綜合國力不斷上升,科學技術水平飛速發(fā)展的情況下,人們對機械電子工程的研究力度正在不斷加大,其發(fā)展程度也在日益完善。通過將控制工程運用在機械電子工程中,能夠有效地幫助機械電子工程提升生產(chǎn)效率和效益,并推動該領域朝著智能化、自動化和現(xiàn)代化的方向穩(wěn)定發(fā)展。相信在未來,控制工程還將得到進一步完善,能夠更加全方位、更加高效地運用在機械電子工程中。
機械電子工程論文7
進入二十一世紀以來我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展,科技也在飛快地進步,并且各種技術已經(jīng)被各行各業(yè)廣泛的運用,直接影響著控制技術的快速提升。機械電子工程中控制工程的運用也是越來越受歡迎,控制技術的運行速度也是越來越快,極大地提高了電子工程行業(yè)的生產(chǎn)效率。但控制工程在電子行業(yè)的運用仍然存在諸多問題,此外。國內(nèi)的控制領域,主要以系統(tǒng)運行、信息處理以及自動控制為功能的控制軟件,結(jié)合智能技術,將逐漸滿足未來生產(chǎn)需求。
1 控制工程與機械電子工程的概述
1.1 控制工程概述
控制理論最早追溯于18 世紀英國科技革命,在蒸汽機的發(fā)明后,科學家嘗試一種基本控制原理--離心式非錘調(diào)速器原理用于控制蒸汽機的轉(zhuǎn)速,突破了原動力為蒸汽機的機械格局。經(jīng)過越來越多的電氣工程師的努力研究和科學探索,發(fā)現(xiàn)的更加系統(tǒng)科學的控制分析系統(tǒng)。
進人21 世紀,IT 產(chǎn)業(yè)成為了世界的一大發(fā)展熱門,得到了蓬勃發(fā)展,主要包括以通信技術、控制技術和計算機技術等。IT行業(yè)的基礎可以說是控制技術,其慢慢地作為一門基礎性科學收到眾多人的學習?刂萍夹g的各種思想理論,如穩(wěn)定性、系統(tǒng)結(jié)構、反饋等,受到了重點推廣應用。部分學者認為,控制工程和控制理論雖然是一種基礎學科,但可作用于各個科學領域,包括人文學科領域,控制理論和控制工程已變成系統(tǒng)全面的方法論和方法論。
1.2 機械電子工程概述
機械電子工程,顧名思義可理解為機械工程與電子工程的結(jié)合,即“機電一體化”,作用是制作性能更好的產(chǎn)品。有學者認為,機械電子工程涵蓋電氣工程、機械工程、整體系統(tǒng)技術,并將幾種工程相結(jié)合進行產(chǎn)品設計生產(chǎn)。機械電子工程主要技術可包括自動控制技術、機械技術、檢測傳感技術、電子技術等技術。自動控制技術主要有效實踐于控制工程和控制理論,結(jié)合系統(tǒng)的硬軟設備達到對目標的有效控制。機械電子工程的核心可認為是機械技術,其作為載體,支撐著機械電子工程,而其他技術滲透和影響著機械技術。檢測傳感技術主要功能是檢測和測量被控制或監(jiān)測對象的參量,測量精度對系統(tǒng)的特性有直接影響。電子技術運用電子器件、電子學理論和機械元件,根據(jù)控制要求,設計并制造具有一定功能的電子產(chǎn)品,目的是應用于機械電子工程。
2 控制工程在機械電子工程中的運用
2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡控制在數(shù)控機床中的應用
神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在機械電子工程已逐漸成為一種主要的控制方式,主要操作電子工程。神經(jīng)網(wǎng)絡是一種高科技算法,主要利用了最新的仿生學思想,由一級一級的神經(jīng)元連接而成。盡管每個神經(jīng)元的結(jié)構功能看起來相對簡單,但很多的神經(jīng)元可構成整個網(wǎng)絡結(jié)構,從而組成非線性動力學系統(tǒng)。此外,大量地處理數(shù)據(jù)信息進行操作,是神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術的最大優(yōu)勢,其網(wǎng)絡結(jié)構與人體大腦十分相似。這種技術可以自我組織和適應不同的操作技術,這種神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)學習能力十分強大,所以在人工智能領域也有很打的發(fā)展空間。但是,就現(xiàn)在的機械電子工程而言,控制數(shù)控機床仍然存在較多問題。最主要的問題是機床的自我調(diào)節(jié)適應能力低下,對未知情況不能很好地識別處理。所以運用神經(jīng)網(wǎng)絡可有效避免這種情形,提高產(chǎn)量和效益。
2.2 智能自動控制系統(tǒng)的應用
什么是智能自動控制,主要是結(jié)合計算機網(wǎng)絡技術和人工技術模擬和控制在機械過程中的隨便一個過程,是機器智能化,自動化,人性化,把機械模擬成人的大腦,功能與大腦相類似,收集并采集數(shù)據(jù)信息。智能自動控制系統(tǒng)將人工智能技術和機械工程有效結(jié)合,只有這樣,生產(chǎn)效率可以大大提升,生產(chǎn)控制也更加容易控制,不僅節(jié)省人力,又創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。
2.3 自控系統(tǒng)在機電工程中的`具體應用
機械切割精度控制領域,使用的是專家控制精度系統(tǒng),在機械切割時可以實現(xiàn)智能控制和動態(tài)補償控制。該原理為綜合考慮各種誤差特征,制定控制原理和控制目標,使控制效果得到精確提高。
3 自動控制技術的發(fā)展前景
將來的科學技術一定會比目前更加發(fā)達,任何一個地區(qū)和國家的經(jīng)濟水平也在逐漸提升,我們國家也是如此,并發(fā)展更加迅猛。這些進步都離不開機械電子工程,而控制工程作為機械電子工程的核心,越來越科技化,創(chuàng)新化,自動控制發(fā)展好,機械電子工程才能不斷更新,才能更好地服務其他領域。自動控制工程在網(wǎng)絡計算機技術快速發(fā)展的背景下,在 機械電子的應用中將逐漸趨于網(wǎng)絡化,通過網(wǎng)絡傳播,逐步與各個行業(yè)相結(jié)合。當今的社會是可持續(xù)發(fā)展的社會,即使是非常先進的自動控制系統(tǒng),也要在生活中注重環(huán)保和節(jié)約,在設計生產(chǎn)自動化控制設備時,應該首要考慮環(huán)保,節(jié)約能源,只有這樣,才可實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
4 結(jié)束語
在科技迅速發(fā)展和經(jīng)濟水平不斷提高的今天,自動控制系統(tǒng)逐漸成為國內(nèi)的一種主要的生產(chǎn)力,也成為社會發(fā)展重要的一部分。而自動控制系統(tǒng)的集成化、柔性化、和智能化的發(fā)展不僅可以很好地幫助企業(yè)管理機械電子工程,而且能夠給公司帶來巨大的經(jīng)濟效益,對我國機械電子生產(chǎn)與發(fā)展有非常重大的作用。
參考文獻
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機械電子工程論文8
機械電子工程與人工智能的有機統(tǒng)一,是運用傳統(tǒng)機械工程的理論,將人工智能的理念應用到機械電子工程中,實現(xiàn)了機械電子工程的信息化,促進了我國企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。本文對機械電子工程與人工智能的相關概念進行分析,讓人們對這兩個概念有深入了解,然后對二者的結(jié)合進行闡述,分析人工智能在機械電子工程中應用的作用,在一定程度上促進我國機械電子工程實現(xiàn)智能化。
1機械電子工程介紹
機械電子工程是一項涵蓋各類科學的技術,其核心專業(yè)是機械電子,同時要結(jié)合信息技術、網(wǎng)絡、智能化的相關知識,各類學科相互交叉形成的一類科學,這些學科的理論在機械電子工程中得到了廣泛的應用?傮w來說,機械電子工程包括計算機技術、網(wǎng)絡技術等,機械電子工程實現(xiàn)了技術的多元化和技術的融合,其在使用的過程中必須借助其他學科。在對機械電子工程進行設計時,必須要將計算機技術與網(wǎng)絡技術以及機械相關的技術融合,將機械中不同的元件組合,完善設計。機械電子工程在設計時運用的知識比較復雜,但是設計比較簡單,結(jié)構不復雜,而且具有較好的性能。機械電子工程投入生產(chǎn)時的效率高,夕卜形小巧,從而取代了傳統(tǒng)的機械。
2人工智能介紹
人工智能技術是在計算機技術發(fā)展的前提下得到應用的,其通過對計算機技術的分析,從而對計算機技術的功能進行進一步的完善而實現(xiàn)的智能化的技術,智能技術在機械電子工程中應用時,主要實現(xiàn)了對機械工程的自動化控制,人工智能在機械電子工程中應用不僅僅采用計算機技術,同時還要結(jié)合信息技術、心理學、語言學等知識。人工智能技術的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段,在人工智能技術發(fā)展的初始階段,人工智能主要實現(xiàn)了自動翻譯、自動推理,而后,人工智能技術進入了其停滯階段,這時人工智能技術主要是以計算機視覺技術、對語言的理解、系統(tǒng)的研發(fā)和機器人設計等方面得到了廣泛的應用。人工智能技術進入發(fā)展的第二個階段后,其主要應用的領域是知識工程,知識工程促進了商業(yè)化的進程,在這個階段,人工智能技術主要進行推理以及機器人中得到了廣泛的應用。隨后,人工智能技術進入了平穩(wěn)發(fā)展時期,在這個階段,人工智能技術朝著分布式的方向發(fā)展,其發(fā)展的形式比較簡單。
3人工智能技術在機械電子工程中的使用
現(xiàn)在,隨著我國信息技術的廣泛應用,在機械電子工程中都開始使用人工智能的模型,而且能能夠?qū)Υ笮蜋C械進行故障的診斷,在機械電子工程投入使用后,機械工程本身的穩(wěn)定性比較差,導致機械工程在使用的過程中會出現(xiàn)復雜的關系,如機械在進行輸入或者輸出時,如果不能建立合適的模型,就會導致輸出困難。
在使用傳統(tǒng)的機械進行生產(chǎn)時,信息系統(tǒng)的精確度比較高,如果系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,不能正常的進行輸入和輸出工作,就會導致一系列的操作不能正常完成,但是,將人工智能技術在機械電子工程中使用,能夠?qū)C械設備進行自動化的控制,能夠通過模糊的推理對系統(tǒng)進行操作,模糊推理主要是對人腦的模擬,從而分析系統(tǒng)發(fā)出的信號,在機械電子工程中,主要是通過對人腦結(jié)構的分析從而確定數(shù)字信號,實現(xiàn)對數(shù)字信號的分析,從而確定信號的參考值。
模糊推理主要實現(xiàn)了對機械電子工程中模糊的系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡的融合,能夠?qū)崿F(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)與網(wǎng)絡的`互補融合,將神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)與模糊系統(tǒng)有機地統(tǒng)一,使機械設備的神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠自動的識別信號,進行推理,使機械電子工程的系統(tǒng)能夠進行復制,使其具備學習的能九這樣就使機械電子工程中系統(tǒng)的智能化水平有所提高。智能化技術實現(xiàn)了機械電子工程中功能相似的部件的融合,其主要是運用模糊系統(tǒng)中的信號,與神經(jīng)網(wǎng)絡中的信號進行相似性的對比,通過選擇,使具有相似性的部件實現(xiàn)融合,從而可以提高系統(tǒng)的運作效率,簡化了運算的程序,在機械電子工程中的非線性的信號與系統(tǒng)中的函數(shù)進行相似性的對比,從而能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)中函數(shù)的優(yōu)化。在機械電子工程中,主要是通過非線性表達運行的,這樣能能夠?qū)崿F(xiàn)機械中網(wǎng)絡的強化能力,使機械中網(wǎng)絡的空間增大,使機械運行的效率更快。
4結(jié)語
本文通過介紹機械電子工程和人工智能的相關理論,從而分析人工智能在機械電子工程中應用的好處,會能夠提高工業(yè)化進程,提高生產(chǎn)九因此,智能化技術在機械電子工程中的應用是很有必要的。在機械電子工程中,主要是通過對人腦結(jié)構的分析從而確定數(shù)字信號,實現(xiàn)對數(shù)字信號的分析,從而確定信號的參考值。將人工智能技術在機械電子工程中使用,會能夠?qū)C械設備進行自動化的控制,會能夠通過模糊的推理對系統(tǒng)進行操作。
機械電子工程論文9
摘要:機械電子工程基本上可以稱作為我國的社會的經(jīng)濟進步的過程里非常不容忽視的一項支柱性的產(chǎn)業(yè),他現(xiàn)在已經(jīng)展現(xiàn)出了更加明顯大的不可或缺與價值,按照該行業(yè)的進程來研究可知,它現(xiàn)在還是有部分的不足以及影響元素,本文闡述了現(xiàn)狀和現(xiàn)在所有的問題,從而分析研究了以后機械電子工程行業(yè)將來的發(fā)展傾向。
關鍵詞:機械電子工程;現(xiàn)狀;問題;發(fā)展傾向
由于現(xiàn)在我國經(jīng)濟的持續(xù)進步,所有的行業(yè)均存在著很大的進一步發(fā)展,落實到現(xiàn)在我國的機械電子工程行業(yè)的進程里可知,即使它現(xiàn)在是作為國民經(jīng)濟不可忽視的支柱性的產(chǎn)業(yè),一定程度上增強了競爭力,不過同樣面對著其他問題與不足需要進行補充,此時必須從機械電子工程行業(yè)來研究,使得該行業(yè)可以于未來展現(xiàn)出更加美好的發(fā)展速率與程度。
一、機械電子工程行業(yè)現(xiàn)在情況的研究
。1)機械電子工程行業(yè)現(xiàn)在是國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè),F(xiàn)在我國的機械電子工程這個行業(yè)的進步非?焖,是現(xiàn)在世界上進行貿(mào)易的非常重要的構成,特別的是由于現(xiàn)在社會的持續(xù)進步,我們關于機電物品的需求與看重程度是在持續(xù)上升的,所對應的出口同樣變得愈加重要,被我國所重點關心,所以,同樣是獲得了很大的進步成果,F(xiàn)在從進入世貿(mào)之后,該行業(yè)在我國的進程開始有新的進步機會,在持續(xù)發(fā)展了幾十年之后,我國的機械電子工程于外貿(mào)上的成就愈加強大,現(xiàn)在更是變成了我國經(jīng)濟進步進程里的首屈一指的出口物品,給社會的向前發(fā)展提供了很大程度上的助力。
。2)機械電子工程行業(yè)的競爭力仍然是持續(xù)上漲的,F(xiàn)在該行業(yè)在我國的進步的主要特征是體現(xiàn)于競爭力的持續(xù)上漲方面,特別指關于現(xiàn)在經(jīng)濟全球化傾向愈加嚴重的時候,國際競爭力變得更加不可忽視,機械電子工程行業(yè)也只能通過于世界范圍內(nèi)的很大的競爭力來進一步的增強它自身的進步水準,同時給國民經(jīng)濟的進步提供助力,F(xiàn)在該行業(yè)在我國的國際競爭力是持續(xù)上漲的,這個方面在我國的機電物品的出口數(shù)量的持續(xù)上升里即可以清楚的知道,而且,該行業(yè)在我國的國際競爭力的增強同時可以在所對應的技術方式的創(chuàng)新與改善方面,由于與我國的機械電子工程行業(yè)所有關的所有的技術方式均獲得了一定程度上的進步與改善,現(xiàn)在是已在世界上的比較考前的位置了,所以,該行業(yè)的進步同樣是非常成功的,可以給現(xiàn)在我國的該行業(yè)在世界上的進一步向前邁進給予了強大的助力。
二、機械電子工程行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的研究
。1)產(chǎn)品結(jié)構簡單的現(xiàn)象嚴重。在現(xiàn)在的我國的機械電子工程行業(yè)的進步旅程里可知,他的產(chǎn)品結(jié)構比較簡單,而且這一現(xiàn)象相對來說很嚴重,特別是在市場的角度去分析可知,我國的機電商品的集中指數(shù)是相對來說很明顯的,比較集中,這個方面從某方面來說可以推動部分產(chǎn)品的進步與改善,不過也有很多的隱藏著的隱患。機械電子工程的相關物品的出口時,產(chǎn)品結(jié)構的單一性則會有著更多的隱藏的問題,他會比較在一定程度上導致機械電子工程行業(yè)出口的比較強烈的動蕩,同時可能會被市場上的外部因素所影響,關于我國該行業(yè)的國際競爭力水準的增強會導致很大的局限性。
。2)自主創(chuàng)新能力不足。從現(xiàn)在我國的機械電子工程行業(yè)的近況可以知道,盡管對應的技術水準取得了很大程度上的提高與改善,而且具體的技術與創(chuàng)新力同樣得到了很大的`進步,不過自主創(chuàng)新水準還是不夠高,仍然是需我們在以后的機械電子工程行業(yè)的探討時給予很大程度上的看重的。這時候自主創(chuàng)新能力的水準相對來說低下的原因一般是由于所投入的程度不夠,我國的很大一部分的機械電子工程公司自主研發(fā)部分的資金不足,一般是不超過銷售額的10%的,所以同時很大的影響了我國自主創(chuàng)新水平的不斷上升,同國外的發(fā)達企業(yè)比較來說也是有很大程度上的距離的。
三、機械電子工程行業(yè)將來的進步傾向
與現(xiàn)在我國的機械電子工程行業(yè)的進步現(xiàn)狀和該行業(yè)隱含的不同方面的不足與難題相結(jié)合討論可知,若是需推動以后的機械電子工程行業(yè)獲得比較迅速的進步,需要著重注意下文中所述的這幾方面:
。1)看重產(chǎn)品的多樣化發(fā)展。對于現(xiàn)在我國所出口國外的機電物品比較集中與簡單的現(xiàn)狀可知,若是需要真正的有效的推動以后我國的該行業(yè)的向前進步的步伐,幫助他給國民經(jīng)濟的進步提供不小的助力,必須在產(chǎn)品的豐富程度方面開始研究,整體上的增強我國的機械電子工程行業(yè)里所有方面的進步步伐與物品的競爭力,盡可能的使其在出口的時候可以展現(xiàn)出“百花齊放、百家爭鳴”的情況,最后推動我國機械電子工程行業(yè)的整體上的進步,來很大程度上的處理將來可能會產(chǎn)生的不同的世界性的危機,來確保出口的順利性與安全性。
。2)強化關于技術研發(fā)的重視與資金投入。與現(xiàn)在我國的所有的機械電子工程的公司關于研發(fā)方面的看重程度不夠和對研發(fā)方面的資金投入過少的問題相結(jié)合研究可知,為確保該行業(yè)的不斷進步,創(chuàng)新研究結(jié)果的相繼現(xiàn)世,需要我們來進一步的強化關于這部分的改進,很大程度上的提高我國的機械電子工程行業(yè)里關于研發(fā)與創(chuàng)新的投入程度。從研究創(chuàng)新的看重與投入角度來看,第一步需要做的就是確定研究的方向,同以后的社會進程里關于機械電子工程行業(yè)進步的需求綜合起來考慮,確定所對應的創(chuàng)新研究部分,然后根據(jù)研發(fā)創(chuàng)新的要求來提供資金和其余部分的滿足,來保證創(chuàng)新研究工作的科學有序的開展,使其可以作為將來機械電子工程行業(yè)進步的競爭力的本質(zhì)。
四、結(jié)語
由上文可知,關于我國機械電子工程行業(yè)的進程來看,即使我國現(xiàn)在是獲得了很大程度上的進步,不過若是要在之后的發(fā)展過程里有比較高水平的國際競爭力,需要就現(xiàn)在所有的不同方面的現(xiàn)狀來開展重點研究與改進,從而提高我國技術層次與管理層的優(yōu)勢,推動機械電子工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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[2]鐘冠余.試析我國工程機械的發(fā)展傾向[J].才智,20xx(17):76.
機械電子工程論文10
針對中國工程教育專業(yè)認證的標準要求,結(jié)合本,F(xiàn)有機械電子工程專業(yè)課程體系的設置特點,借鑒國內(nèi)外相關高校機械電子工程專業(yè)工程教育教學經(jīng)驗,依據(jù)CDIO工程教育理念,優(yōu)化并完善適合本校機械電子工程專業(yè)的課程教學體系,有效地推動本專業(yè)的工程教育發(fā)展。
20xx年6月2日,中國正式成為《華盛頓協(xié)議》成員國,這將對中國工程教育質(zhì)量的提高發(fā)揮極大的督促作用,促進中國按照國際標準培養(yǎng)工程師,提高工程技術人才的培養(yǎng)質(zhì)量[1]。國際上廣泛應用的CDIO工程教育模式是在20xx年由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學聯(lián)合研究提出的[2]。它主要由構思(Conceive)、設計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)四部分組成,目的是通過產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行整個過程的鍛煉培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力[3]。按照CDIO的培養(yǎng)模式,工程畢業(yè)生的能力被分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層次,并通過12條標準來衡量學生的培養(yǎng)質(zhì)量,這與中國工程教育專業(yè)認證的12條標準有異曲同工之處。
我校機械電子工程專業(yè)目前雖然已經(jīng)制定了較合理的專業(yè)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案,培養(yǎng)了結(jié)構合理的師資隊伍,形成了較好的理論和實踐教學模式,但是與CDIO工程教育標準的要求相比,在培養(yǎng)方案、教學體系、教師隊伍建設及教學效果評價機制等方面,仍然存在一定的差距。現(xiàn)有機電專業(yè)課程體系存在專業(yè)特色不明顯、不同課程之間存在重復或相互沖突的地方等缺點,因此要依據(jù)CDIO工程教育理念,借助校企合作平臺,全面地進行機電專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探討,建立符合CDIO工程教育標準的機械電子工程專業(yè)實踐教學體系。
1.我校機械電子工程專業(yè)課程體系情況
目前的專業(yè)培養(yǎng)方案里包括的核心課程為:機械制圖、理論力學、材料力學、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、C語言程序設計、單片機原理及應用、自動控制原理、機電傳動控制、傳感技術、機械原理、機械設計、機械工程測試技術、機電一體化系統(tǒng)設計、互換性、工程材料等;主要實踐環(huán)節(jié)為:社會實踐調(diào)查、金工實習、電子電路實訓、工程制圖實踐、創(chuàng)新實踐、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計(論文)、PLC與組態(tài)技術綜合實驗、測試技術與傳感器綜合實驗、單片機綜合實驗、自動化生產(chǎn)線認知實踐、機械設計基礎課程設計和機電專業(yè)綜合課程設計等。
2.CDIO模式下的機電專業(yè)教學體系
根據(jù)CDIO工程教育標準的要求和我校辦學特色,為適應煤炭行業(yè)和地方經(jīng)濟對機電專業(yè)高級技術人才的需求,結(jié)合重實踐、重創(chuàng)新的'培養(yǎng)目標設計新的課程體系。廣泛吸取企業(yè)專家建議,深入探討和修訂機電專業(yè)課程體系,強化實踐環(huán)節(jié),構建國際化的課程體系和教學模式,從而保證面向工程的課程體系能夠培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新思維。依據(jù)CDIO工程教育理念,選擇典型的工程實踐項目,采取“做中學”的方式,通過在項目中反復訓練鍛煉學生自主學習的能力,這樣不僅可以促進學生對基礎知識的掌握,還可以提高學生解決工程實踐問題的能力,從而使學生綜合素質(zhì)和能力能達到CDIO標準的要求,增強人才培養(yǎng)對企業(yè)的適應性[4]。近年來,主要通過以下措施進行教學體系的改革:
(1)基于CDIO的工程教育理念,構建了“一個核心、兩個方向、四個階段”的工程教學體系。
“一個核心”是以礦業(yè)領域的機電一體化系統(tǒng)設計、研發(fā)為主,覆蓋了多學科交叉領域,主要涉及機械設計、機械傳動、機械制造、機電傳動控制、PLC、單片機、控制工程、機電一體化系統(tǒng)設計等多種技術;“兩個方向”是指機械設計與制造、電氣控制系統(tǒng),選修課中增添“煤礦機電設備”、“工業(yè)控制網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線技術”等課程;“四個階段”是指根據(jù)CDIO理念的構思、設計、實現(xiàn)、運行四階段指導,學生要經(jīng)歷認知實習、基礎課程實驗、專業(yè)課程設計與綜合實驗及畢業(yè)設計、創(chuàng)新大賽等綜合實訓,才能更好地掌握本專業(yè)的工程應用技術。從第三學期開始,每學期均安排工程實踐環(huán)節(jié),按照核心知識點和要求來設定每個工程實踐項目,在課程設計與畢業(yè)設計過程中企業(yè)參與。
(2)依托產(chǎn)學研合作背景,通過專業(yè)綜合實訓和企業(yè)頂崗實習等環(huán)節(jié)提高學生工程實踐能力。
我校機械工程學院已經(jīng)建立了電子創(chuàng)新設計實驗室、慧魚模型創(chuàng)新設計實驗室、機電控制技術實驗室、虛擬儀器綜合實驗室、動態(tài)測試技術實驗室等實踐創(chuàng)新平臺,與淮南礦業(yè)集團、皖北煤電集團、淮南萬泰電子股份有限公司、淮南潤成科技股份有限公司、平安開誠智能安全裝備有限責任公司、凱盛重工有限公司、淮南階梯電子科技有限公司等開展了長期的產(chǎn)學研合作,從而可以保證給學生提供校內(nèi)、外實踐實習基地。通過單片機和PLC綜合實驗、課程設計、畢業(yè)設計、實訓檢驗學生電工電路、單片機、PLC綜合開發(fā)的能力,往往借助典型機電案例(如斜井跑車防護裝置、皮帶機集控系統(tǒng)、立井提升系統(tǒng)過卷過放保護系統(tǒng)等),讓學生經(jīng)歷“構思—設計—實現(xiàn)—運行”四階段的完整實訓。與此同時,讓學生積極深入到到校企合作的實習基地中,在相關機電系統(tǒng)中頂崗鍛煉,進一步提高學生的理論聯(lián)系實踐的能力,縮短學生個人能力與企業(yè)要求的差距。
(3)通過創(chuàng)新團隊建設、學科競賽和大學生科研項目培養(yǎng)學生工程實踐創(chuàng)新能力。
為進一步拓展學生科技創(chuàng)新能力,借助學院設置的創(chuàng)新團隊、學科競賽活動、大學生科研項目的平臺,在日常的教學管理中,融入緊密聯(lián)系工程實際的大學生課外科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,鼓勵學生積極參加“全國大學生機械創(chuàng)新大賽”、“全國大學生機器人大賽”、“全國大學生電子設計競賽”、“全國大學生節(jié)能減排大賽”等各種賽事,鼓勵學生撰寫
學術語言文言化的復古傾向--一個值得關注的語言科學技術報告、學位論文和學術論文的編寫格式淺析“教學學術”視角下大學教師教學責任意識剖析傳播學術中的“歐洲中心主義”——亞洲中從Ontology的譯名之爭看哲學術語的翻譯原則試論新聞學學術規(guī)范研究的依據(jù)與路徑論析大學教師教學與科研的學術責任中學的學術:一個亟待關注的話題試論學術嬗變中的教育創(chuàng)新環(huán)境法學的學術特色與貢獻
和申請專利。
3.結(jié)語
CDIO工程教育模式與中國工程教育專業(yè)認證的標準是高度統(tǒng)一的,只有堅持以CDIO工程教育模式為指導,依據(jù)校企合作背景,不斷創(chuàng)新改革機電專業(yè)的課程教學模式,才能進一步提高學生的工程實踐應用能力,為國家和企業(yè)培養(yǎng)出能在機電行業(yè)及相關領域從事機電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的設計制造、研究開發(fā)、工程應用和運行管理工作的復合型工程技術人才,達到國際標準的要求。
機械電子工程論文11
【摘 要】隨著我國不斷發(fā)展進入智能化時代,人工智能技術也普遍應用在各行各業(yè)領域,目的是提高工作效率和質(zhì)量。在機械電子工程領域,廣泛應用人工智能技術控制機械電子,提升了機械電子工程管理效率,推動了機械電子工程領域的信息化和自動化控制。本文主要闡述了機械電子工程和人工智能技術的應用及有效途徑。不斷發(fā)展科學技術與人工智能完美融合,帶動了機械電子工程產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新變革性的經(jīng)濟效益和社會效益,逐步提升了人工智能技術的運用水平,有效促進了機械行業(yè)向智能網(wǎng)絡化方向不斷發(fā)展。
關鍵詞人工智能;機械電子工程領域;應用
一、機械電子工程及人工智能的內(nèi)涵
隨著人工智能是科學技術不斷發(fā)展的產(chǎn)物,機械電子工程中也融合了人工智能技術,有效提高了機械電子的工作運轉(zhuǎn)效率。機械工程與現(xiàn)代電子工程的有機結(jié)合,將人工智能技術不斷推進發(fā)展到新領域。
(一)機械電子工程發(fā)展階段
機械電子工程的發(fā)展起源于20世紀,它是由機械與電子工程、智能技術等技術手段結(jié)合而成的新發(fā)展領域。第一階段是初級階段,通過人工來完成機械作業(yè),其生產(chǎn)效率低,第二階段是以流水線生產(chǎn)方式,提高了生產(chǎn)效率和標準件的發(fā)展需求,第三階段現(xiàn)代機械電子產(chǎn)業(yè)階段應用人工智能精準生產(chǎn)生活需求。機械電子工程系統(tǒng)與管理技術、制造技術等有機結(jié)合,提高了產(chǎn)品性能結(jié)構。
。ǘ┤斯ぶ悄馨l(fā)展方向
人工智能是21世紀最偉大的科學研究之一,也是綜合計算機科學、心理學、語言學等多門學科的交叉學科。人工智能是發(fā)展研究模擬人的智能、思維方式的科學技術,模擬解決人類處理實際問題的人工智能尖端技術。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展,人工智能技術在各個領域都取得了顯著的成果,目前逐漸由單個主體向分布式主體方向發(fā)展,為人工智能的發(fā)展提供了新研究發(fā)展方向。
二、機械電子工程融合人工智能技術的簡要
以智能化為核心的工業(yè)革命,人們迎來了人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其中智能芯片的信息處理等多項技術處于世界水平。隨著我國科學技術不斷發(fā)生變革,逐漸朝著電子智能化機械工程方向發(fā)展。因此人工智能技術應用和推廣,必將成為機械電子工程的發(fā)展趨勢。通過運用人工智能技術有效的推動機械電子工程的發(fā)展、智能排除故障等,從而實現(xiàn)機械電子工程高效智能化發(fā)展。首先,機械電子工程應用人工智能化,簡稱“機電一體化”。它是以機械化為核心,融合自動控制、電子、電氣、信息處理以及材料等相關學科。目前機械電子工程已經(jīng)滲透到工業(yè)、大中型工業(yè)企業(yè)機械電子工程系統(tǒng)來提升工作和勞動生產(chǎn)效率。我國的機械電子工程發(fā)展經(jīng)歷粗糙萌芽、機電一體化、智能化階段。隨著科技互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,電子信息時代采用人工智能技術,已經(jīng)成為機械電子工程發(fā)展的必然趨勢。
人工智能技術采用了智能化的手段和技術。是計算機科學的一個分支,也是在電子信息科學與技術和計算機科學與技術的融合。人工智能技術匯集了綜合性強的應用技術,已經(jīng)普遍應用于我國社會生活的各行各業(yè)領域。人工智能技術的日益更新發(fā)展,使大規(guī)模的人工智能新技術將不斷研發(fā)和應用。
三、人工智能技術運用在機械電子工程領域
隨著人工智能技術廣泛應用于機械電子工程領域,將大力推動機械電子工程行業(yè)的進步和發(fā)展,有效提升我國機械電子工程的核心競爭力。
(一)人工智能技術運用在機械電子工程領域中的應用作用包括以下幾點:
一是進行信息的錄入和分析工作。為了提高機械電子工程的工作效率,可以采用人工智能技術進行信息傳輸和錄入,提高信息輸入和輸出的效率,避免人工輸入所造成的信息誤差,從而導致整個機械電子信息系統(tǒng)出現(xiàn)故障。還可以及時準確地監(jiān)測錄入信息誤差,從而提高信息的準確性,進一步推動機械電子工程的快速發(fā)展。二是能夠及時糾正故障并進行維護。運用人工智能技術查找機械故障、監(jiān)測數(shù)據(jù)、推論故障存在點等智能技術的應用,高效率地完成了機械設備的.故障診斷工作效率。三是神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用。通過模擬人的神經(jīng)系統(tǒng),形成一種智能化的電子信息系統(tǒng)應用方向。解決“深度學習”技術運算函數(shù)。大幅度提高了機械電子工程的智能化水平和解決問題、分析問題的能力。四是模糊推理系統(tǒng)的應用。模糊推理系統(tǒng)的應用模仿人腦的綜合推斷來進行模糊的信息處理,是人工智能技術在模式識別、自動控制、決策分析等工業(yè)方向的信號處理,能夠較好解決非線性的精準預測、推理和控制。
。ǘ┤斯ぶ悄茉跈C械電子工程中的重要作用
人類社會發(fā)展的根本因素是信息和物質(zhì),在生產(chǎn)能力、科技發(fā)展尚未成熟時,人們生產(chǎn)生活的主要基礎是物質(zhì)。而物質(zhì)隨著生產(chǎn)力和生產(chǎn)水平的不斷提高,逐漸認識到“信息傳遞”的重要性,以文字傳遞信息為重要途徑和紐帶,迅速將文字信息組合發(fā)展和普及轉(zhuǎn)變成人工智能技術信息化時代。由于機械電子工程具有一定的不穩(wěn)定性,使得系統(tǒng)輸入和輸出的描述存在著一定的難度,傳統(tǒng)的描述方法:建立規(guī)則庫、學習并生成知識、推導數(shù)學方程的方式。但是其智能運用于簡單的線性定常系統(tǒng)中進行精確、復雜的系統(tǒng)方程解析,只能通過不具備精確和嚴謹特點的操作來完成。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,建立相應的人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng),通過模擬人腦的模糊推理系統(tǒng),模擬人腦功能來分析語言信號與信息內(nèi)容。兩者的相同之處是能通過網(wǎng)絡結(jié)構精算連續(xù)函數(shù),不同之處是與神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)相比,模糊推理系統(tǒng)的物理意義較為明確低,神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)更為準確精準。
四、總結(jié)
機械電子工程作為一項綜合性的學科,已經(jīng)逐步由人工向智能化方向發(fā)展。而人工智能技術產(chǎn)業(yè)也逐步應用在各行各業(yè)領域,它的快速發(fā)展為機械電子工程的智能化控制提供了強大的技術支撐。加快推進人工智能技術在機械電子工程領域的應用,有助于提高我國高端工業(yè)制造的整體水平,對于我國實體經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級有深遠意義。綜上所述,機械電子工程應用人工智能技術的優(yōu)點,是進一步提升電子機械工程的自動化智能水平發(fā)展,使得機械加工、制造、操作、檢測、維修更加智能精確。
【參考文獻】
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[2]張琦,張柯。人工智能技術在機械電子工程領域的應用[J]。絲路視野,20xx,(13):107—107。
機械電子工程論文12
隨著新型科技的持續(xù)更新,工程中逐漸應用新科技,這也是科技朝著應用式與開放式方向發(fā)展的開始。電子工程在傳統(tǒng)工程基礎上的革新,隨著人工智能化發(fā)展,逐漸轉(zhuǎn)換為信息化產(chǎn)業(yè)鏈接。這一智能化技術機械生產(chǎn)明顯減少,經(jīng)濟效益與產(chǎn)量提升,我國逐漸進入到智能化階段。
—、機械電子工程的發(fā)展與特征
(一)發(fā)展歷程
在機械電子工程發(fā)展初期,主要體現(xiàn)為手工制作,生產(chǎn)力水平較低,資源技術等對其發(fā)展產(chǎn)生制約。為了提升生產(chǎn)效率,逐漸朝著機械工業(yè)方向發(fā)展。
在生產(chǎn)線階段,機械工程已逐漸發(fā)展到流水線生產(chǎn),實現(xiàn)標準化大批量生產(chǎn),.這一生產(chǎn)模式使勞動力得到解放,生產(chǎn)力水平大大提升,同時生產(chǎn)效率也得到提高。但是仍然存在一些不足,比如,部分生產(chǎn)仍就以進口為主,生產(chǎn)成本較大,在市場方面缺少適應力;>靈活性較差,難以滿足不斷變化的市場需求。
在機械電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段中,產(chǎn)品生產(chǎn)能夠適應市場的需求,對于不斷變化的產(chǎn)品需求產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能夠滿足。
(二)機械電子工程主要特征
機械電子工程是復雜綜合性學科,同各類學科之間都有著密切的聯(lián)系。機械電子工程發(fā)展要以計算機、電子以及機械為基礎,結(jié)合其他學科做出合理、科學的設計。在設計的過程中,要求每一個模塊都能夠?qū)崿F(xiàn)有機結(jié)合,進而使得各個模塊都能將其最大優(yōu)勢發(fā)揮出來。機械電子產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構簡單明了,并不復雜,無需復雜原件的投入,這樣能在一定程度上使產(chǎn)品性能得到提升,進而擴大消費市場。
二、人工智能簡述
人工智能是一門復雜,并且綜合性較強的學科,所涉及到的學科比較多。也可以說,21世紀人工智能是最偉大學科之一。人工智能實現(xiàn)了對人的智能模擬,并且能通過計算機使認得智能化得到進一步的延伸,人工智能這門學科有著較好的發(fā)展?jié)摿。人工智能在發(fā)展的過程中主要經(jīng)歷下列幾個階段。
初步階段。人工智能在17世紀開始發(fā)生萌芽,法國在這一階段成功誕生世界上的第一部計算機,這一計算器只是單純的能進行加法簡單運算,但是仍就轟動世界,進而在世界范圍內(nèi),對這項技術開始進一步研宄。在最初階段,人工智能并沒有明顯的進展,主要是在實踐的過程中積累與總結(jié)知識,這為今后人工智能發(fā)展奠定堅實的基礎。
發(fā)展初始階段。美國人在二十世紀首次提出人工智能專業(yè)用語。在這個發(fā)展階段,人工智能主要以證明與闡釋為主要體現(xiàn),在這一時期對于人工智能的研宄就是首要任務。
發(fā)展起伏階段。隨著人們對于人工智能的不斷深入研宄,人工智能也處于持續(xù)的發(fā)展階段,但是在實踐過程中發(fā)現(xiàn),要想使人工智能模仿和人類思維同步是非常困難的。大部分對于人工智能的科學研宄僅僅是停留于簡單映射層面,?對于邏輯思維的研宄仍就沒有突破性進展。不論怎么說,在發(fā)展的起伏階段,人功能智能也在發(fā)展中得到了技術創(chuàng)新,特別是在系統(tǒng)方面、計算機機器人以及語言掌握方面取得了較大的成就。
起伏階段發(fā)展以后。在這一階段,人工智能的相關研究得到了發(fā)展,尤其是第五屆國際人工智能聯(lián)合會議的召開,人工智能逐漸朝著知識層面的方向發(fā)展,大部分的人工智能研都會結(jié)合相應的知識工程,在這個階段中,人工智能發(fā)展的高度是前所未有的,在一定程度上促進了人工智能應用于實際工程中。
穩(wěn)步發(fā)展階段。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展,對于人工智能研宄方向發(fā)生重大轉(zhuǎn)變,由原本的單一主體朝著集中統(tǒng)一主體的方向發(fā)展。關于人工智能在實際中的運用以及研究,受到了互聯(lián)網(wǎng)技術的影響。網(wǎng)絡的普及與快速發(fā)展,在一定程度上促進了信息化的發(fā)展,信息在傳送方面發(fā)生率重大性變革。在人們逐漸進入信息化社會后,在信息有效處理方面人工智能的發(fā)展_到了重要的作用,在模擬設計方面,機械電子工程的發(fā)展需要人工智能的大力支持。
三、機械電子工程與人工智能之間的關系
隨著我國社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,社會不斷的進步,對于信息人們越來越重視。在21世紀,互聯(lián)網(wǎng)技術得到快速發(fā)展,同時信息的傳遞也逐漸注入新鮮血液;ヂ(lián)網(wǎng)應用的'普及說明人們正朝著信息時代的方向邁進,在社會逐步信息化以后,更加需要有人工智能這一技術的支持,特別是機械電子工程發(fā)展中有著重要作用,機械電子系統(tǒng)本身缺少一定的穩(wěn)定性,這樣在機械電子工程設計方面就有著較大阻礙存在。在現(xiàn)代社會中,信息的處理量持續(xù)增大,并且較為復雜,有些時候需要同時對不同類型的信息進行處理,所以需要采取人工智能的支持才能完成信息處理。人工智能主要包含模糊推理系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)這種兩種方法。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)傾向于對人腦結(jié)構的綜合分析,模糊推理系統(tǒng)更加重視對于語言信號的分析與理解。隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,僅僅采取單一的人工智能方法,明顯已經(jīng)無法適應目前社會中不斷變化的市場需求,所以,對于人工智能相關問題的研宂正逐漸朝著多方位、全面的人工智能方向轉(zhuǎn)變。多方位全面人工智能系統(tǒng)通過模糊推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)相互統(tǒng)一的方式,揚長補短,將二者有效的結(jié)合起來,使得二者的優(yōu)勢得到最大程度的發(fā)揮。
四、總結(jié)
智能同機械電子工程之間在相互影響的過程中,逐漸產(chǎn)生嶄新的行業(yè)。首先通過現(xiàn)代科技逐漸,將人工智能融入到機械電子工程中,使機械工業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ玫匠浞滞诰。其次隨著機械電子工程發(fā)展難度的加大,對于人工智能也就提出來新的要求,這從某種程度上來推動了人工智能發(fā)展。在將機械電子工程與人工智能有效結(jié)合的基礎上,促進社會生產(chǎn)力發(fā)展,同時也能促進有關經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,這種效應將會對整個社會產(chǎn)生一定影響,使我國經(jīng)濟得到全面發(fā)展。
機械電子工程論文13
摘要:文章介紹機械電子工程和人工智能的相關內(nèi)容,闡述人工智能在機械電子工程領域中的應用。
關鍵詞:人工智能;機械電子工程;應用
21世紀,人工智能技術日漸趨向成熟。在中國,人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變化更是明顯,包括智能芯片與信息處理在內(nèi)的多項科學技術在世界上都算得上是先進的水平。其中,機械電子工程從能量連接發(fā)展到信息連接,進入了一個全新的領域,因而,要在愈發(fā)激烈的行業(yè)競爭脫穎而出,相關的企業(yè)就必須以提升人工智能技術為發(fā)展核心,加大工程智能控制力度,從而促進企業(yè)本身的發(fā)展,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。
1機械電子工程和人工智能的介紹
1.1機械電子工程的介紹
機械電子工程是傳統(tǒng)機械工程、人工智能技術與電子信息科學等多個學科的有機結(jié)合體,是一種現(xiàn)代化、智能化的工程技術。機械電子工程是以機械原理和相關的電子工程知識為基礎,打破了傳統(tǒng)的機械工程設計思想的壁壘,作業(yè)過程中對整體設計有更全面完善的考量,相關機械工藝的水準相對較高,制造出來的產(chǎn)品結(jié)構簡單、清晰、還具有一定程度的獨特性。
1.2人工智能技術的介紹
人工智能技術是當代新興產(chǎn)業(yè)之一,以計算機技術和其他多種前沿科學為基礎建立。人工智能技術的廣泛應用大大提高了各行各業(yè)的生產(chǎn)效率、工作效率。其發(fā)展前景十分廣闊,深受各行各業(yè)的重視,幾乎世界每一個國家都對人工智能技術的研發(fā)與應用傾注了極大的心血和熱情。人工智能技術在學科上,可算作計算機科學的分支之一。它以計算機科學、電子信息科學為構件基礎,結(jié)合了人體科學、心理學、語言學等相關的科學知識。開發(fā)應用人工智能技術的主要目的是提高生產(chǎn)力,提升工作效率和作業(yè)水準,替代單純的人類勞動力,達到人力所達不到的作業(yè)水平和生產(chǎn)效果。在現(xiàn)實生活和生產(chǎn)中,人工智能技術的應用十分廣泛。人工智能技術的發(fā)展歷程可以分成三個過程:未成形過程、萌芽過程和高速發(fā)展過程。未成形過程處于計算機技術已被發(fā)明但互聯(lián)網(wǎng)技術未能成形的過程中,手工生產(chǎn)方式依舊是那個時期的主要生產(chǎn)方式。而萌芽階段則在互聯(lián)網(wǎng)技術的普及相對廣泛之后,各個領域中都出現(xiàn)了計算機科學和其他相對前沿科學的身影,人們對人工智能概念也有更多的認可和重視,但技術限制了其發(fā)展。直到互聯(lián)網(wǎng)技術的大規(guī)模普及,電子信息技術和物聯(lián)網(wǎng)工程技術的逐步開發(fā)、迅速發(fā)展和廣泛應用,人工智能進入了高速發(fā)展階段,在人們的生活、生產(chǎn)和機械電子工程領域都得到了廣泛的'應用。
2人工智能在機械電子工程領域的應用
在德國與日本的機器人工業(yè)中,人工智能技術在電子機械工程領域的應用最為廣泛。而中國目前,人工智能機器人也在慢慢進入更多的大中型機械電子工廠,以此代替人力。人工智能在機械電子工程領域中的具體應用主要是自動智能識別作業(yè)對象和提高對作業(yè)環(huán)境的適應程度兩方面。其中,智能識別主要是借助超聲傳播技術、自動識別技術和激光掃描技術來智能識別作業(yè)對象,來達到機械電子工程的作業(yè)要求。在具體的應用過程中,測量數(shù)據(jù)時很容易被粉塵影響精準度,需要結(jié)合實際,全面考察,選擇科學合理的測量方式,確保測量結(jié)果的精準程度。而提高作業(yè)環(huán)境的智能適應方面,主要是應用于導航系統(tǒng),此形成智能適應因為導航系統(tǒng)是以傳感器組合為基礎來導航目標、規(guī)劃運轉(zhuǎn)方向、調(diào)節(jié)運作速度等。提高作業(yè)環(huán)境的適應程度則體現(xiàn)在導航系統(tǒng)上,來形成作業(yè)環(huán)境的智能適應,從而大大降低工作的出錯率。
3結(jié)語
文章從介紹人工智能技術和機械電子工程的概念、發(fā)展歷程出發(fā),簡單討論了人工智能技術在機械電子工程領域中的應用。從文章中可以得知,人工智能技術在機械電子工程領域中的應用極大的促進了機械電子工程的發(fā)展和進步。當然,人工智能技術在機械電子工程領域還有很大的發(fā)展空間,在實際研發(fā)過程中,要格外重視二者之間的高度融合,促進其科學、協(xié)調(diào)的發(fā)展,從而促進中國當今社會的經(jīng)濟發(fā)展。
參考文獻
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機械電子工程論文14
1前言
隨著科學技術的快速發(fā)展,機械工程由傳統(tǒng)的機械工程項機械電子工程方向轉(zhuǎn)變,同時機械電子工程和人工智能的有效結(jié)合,不斷的向自動化、智能化、數(shù)字化方向發(fā)展。機械電子工程與人工智能的整合,為社會生產(chǎn)力的發(fā)展帶來了歷史性的變革,對于推動黨建社會的發(fā)展和進步具有非常重要的作用。因此,文章針對機械電子工程與人工智能整合思路構建的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。
2機械電子工程與人工智能的特點分析
2.1機械電子工程的特點分析
機械電子工程是指在信息技術快速發(fā)展的背景下,發(fā)展起來的以機械電子工程為核心的柔性制造系統(tǒng),是以計算機技術、機械工程與電子工程為核心的綜合性學科,機械電子工程的特點主要包括以下幾個方面:(1)性能豐富,結(jié)構簡單,機械電子產(chǎn)品與其他產(chǎn)品最大的區(qū)別在于不僅性能豐富,而且結(jié)構比較簡單,傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品雖然具有較高的性能,但是外形比較笨重,因此機械電子工程在未來具有非常好的應用前景;(2)多技術融合的設計,電子機械工程是綜合計算機技術、機械工程以及電子工程等多個相關技術融合設計的,工程師在進行機械電子工程設計的過程中,需要對各種技術、策略進行考慮,并將所有的技術、策略進行整合,以此完成相關產(chǎn)品的設計。
2.2人工智能的特點分析
人工智能是復雜、綜合的學科,主要包括哲學、控制論、心理學、信息論以及計算機等,人工智能在社會生產(chǎn)與生活中發(fā)揮了非常重要的作用,具有非常廣闊的應用前景。人工智能分為不同的發(fā)展階段:(1)初級階段,人工智能的研究方向主要集中在博弈、證明以及翻譯等方面,此階段在機器人、專家系統(tǒng)、自然語言理解、計算機視覺等方面獲得了非常大的成就;(2)第二發(fā)展階段,該階段主要集中在商業(yè)化產(chǎn)品以及知識工程的應用領域,在智能機器、計算機視覺、基礎常識、不確定推理以及分布式人工智能等方面獲得了很大的成就,第二發(fā)展階段相對平穩(wěn),但是平穩(wěn)的發(fā)展階段已經(jīng)從原來的單個體向分布式方向發(fā)展。在當今社會,人工智能已經(jīng)成為一種復雜、系統(tǒng)的技術,并且在人類生產(chǎn)和生活中發(fā)揮了至關重要的作用,作為一門使用的技術,在推動時代的發(fā)展中占據(jù)著非常重要的地位。
3機械電子工程和人工智能的整合思路分析
3.1機械電子工程與人工智能的關系分析
機械電子工程具有一定的不穩(wěn)定性,描述機械電子系統(tǒng)的輸入和輸出的關系相對困難,傳統(tǒng)的描述方式包括:學習并生成知識描述法、建設規(guī)則庫方法以及數(shù)學方程推導法三種,由于傳統(tǒng)的描述方法的嚴密性和精確度不高,并不能夠滿足曰益復雜系統(tǒng)的實際要求。人工智能在處理信息中具有很大的優(yōu)勢,能夠有效解決傳統(tǒng)機械電子系統(tǒng)不確定性、不穩(wěn)定性、復雜性等問題。因此,機械電子工程與人工智能的整合已經(jīng)成為一種必然趨勢。機械電子工程中人工智能技術的應用存在一定的差異性,并不能夠?qū)W(wǎng)絡系統(tǒng)進行有效的描述,并且系統(tǒng)資料庫創(chuàng)建過程中需要進行嚴密的數(shù)學分析,在分析的過程中會出現(xiàn)許多問題,導致網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設存在許多問題,導致網(wǎng)絡系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰的現(xiàn)象,這對于機械電子工程系統(tǒng)的發(fā)展是非常不利的。人工智能技術創(chuàng)新的工程方式能夠幫助機械電子工程系統(tǒng)創(chuàng)建系統(tǒng)資料庫,機械電子工程和人工智能之間存在的密切關系,對現(xiàn)代科學技術進行了強化,對于促進機械電子工程的發(fā)展具有非常重要的作用。
3.2人工智能技術在機械電子工程中的應用分析人工智能技術在機械電子工程中的應用,創(chuàng)建了兩大系統(tǒng):其一,模糊推理系統(tǒng),基于模糊集合理論的模糊推理系統(tǒng),以模糊理念為設計工具,具有處理模糊信息的功能,模糊推理系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的推廣和應用在數(shù)據(jù)處理、自動化控制等領域,并且獲得了良好的效果,機械電子工程中的模糊推理系統(tǒng),創(chuàng)建了模擬人腦的功能,進行語言信號的分析,通過網(wǎng)絡結(jié)構接近一個連續(xù)函數(shù),并運用域到域的映射方式規(guī)則的儲存信息,具有非常明確的物力意義,但是模糊推理系統(tǒng)連接不固定,并且計算量相對較小,應用范圍相對有限;其二,神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng),神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)是人工智能的重要分支,神經(jīng)網(wǎng)絡以神經(jīng)元的興奮模式將信息分布在網(wǎng)絡上,并進行動態(tài)的相互作用,人工神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的特點是對信息進行分布式的儲存,并且能夠進行動態(tài)的協(xié)同處理,神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)不僅具有豐富的行為,而且結(jié)構非常簡單,神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠模擬大腦的結(jié)構,對數(shù)字信號進行分析,采用點到點的映射方式聯(lián)系各個神經(jīng)元,具有輸入輸出精度高,計算量大等特點,與模糊推理系統(tǒng)相比,神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用范圍更廣泛。創(chuàng)建基于模糊推理系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的智能系統(tǒng)后,其在機械電子工程領域的應用越來越廣泛。神經(jīng)網(wǎng)絡與模糊邏輯系統(tǒng)的.融合通常采用以下兩種方式:功能相似的融合,利用模糊變量隸屬函數(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡中神經(jīng)元的非線性映射部分功能相似的融合,對神經(jīng)元輸出特性進行調(diào)整,能夠?qū)崿F(xiàn)對隸屬函數(shù)的優(yōu)化與修正;利用神經(jīng)網(wǎng)絡與模糊系統(tǒng)算子相似性的融合,合理的選擇算子,既能夠保證足夠的信息量,又能夠簡化運算;功能互補的融合,將神經(jīng)網(wǎng)絡的學習能力融于模糊系統(tǒng)的分布式儲存規(guī)則中,能夠有效的提高模糊系統(tǒng)的智能;將模糊系統(tǒng)的邏輯推理功能融入到神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)中,能夠有效的提高神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的邏輯推理能力。
3.3應用實例分析
人工智能技術在機械電子工程中的應用,以飛機動力地面模糊系統(tǒng)為例,探析機械電子工程與人工智能的融合,兩個系統(tǒng)在融合時,利用飛機動力地面模擬原理,創(chuàng)建包括了液壓、機械、電氣等技術為一體的綜合試驗模型,采用液壓伺服系統(tǒng)代替飛機打洞機,對飛機的整體性能進行檢測,融合了兩個系統(tǒng)的綜合系統(tǒng),在運行后獲得最終的推力,具體原理表現(xiàn)為:因為兩個系統(tǒng)融合形成的綜合系統(tǒng)結(jié)構復雜,不能滿足控制的實際要求,需要采用神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)與模糊推理系統(tǒng)融合的方式進行共同控制,最終滿足專業(yè)控制要求,通過兩者的有機融合,能夠創(chuàng)建一個完善的飛機動力模型。
機械電子工程論文15
摘要:傳統(tǒng)的機械工程一般分為兩大類,包括動力和制造。制造類工程包括機械加工、毛坯制造和裝配等生產(chǎn)過程,而動力類工程包括各式發(fā)電機。電子工程與傳統(tǒng)的機械工程相比來言是較新的學科,兩者于上世紀逐漸結(jié)合在一起。最初,電子工程與機械工程是以塊與塊的分離模式或功能替代的模式相結(jié)合,隨著科學技術的不斷向前推動,傳統(tǒng)的機械工程與現(xiàn)代的電子工程通過信息技術有機的結(jié)合起來,形成了現(xiàn)在的機械電子工程學科。隨著人工智能技術的不斷發(fā)展,機械電子工程由傳統(tǒng)的能量連接、動能連接逐步發(fā)展為信息連接,使得機械電子工程具有了一定的人工智能。傳統(tǒng)的機械電子工程通過現(xiàn)代的科學技術進入到一個新的發(fā)展領域,同時,人工智能技術伴隨著機械電子工程的日益復雜,也得到了長足的發(fā)展。
1、機械電子工程
1.1機械電子工程的發(fā)展史
20世紀是科學發(fā)展最輝煌的時期,各類學科相互滲透、相輔相成,機械電子工程學科也在這一時期應運而生,它是由機械工程與電子工程、信息工程、智能技術、管理技術相結(jié)合而成的新的理論體系和發(fā)展領域。隨著科學技術的不斷發(fā)展,機械電子工程也變的日益復雜。
機械電子工程的發(fā)展可以分為3個階段:第一階段是以手工加工為主要生產(chǎn)力的萌芽階段,這一時期生產(chǎn)力低下,人力資源的匱乏嚴重制約了生產(chǎn)力的發(fā)展,科學家們不得不窮極思變,引導了機械工業(yè)的發(fā)展。第二階段則是以流水線生產(chǎn)為標志的標準件生產(chǎn)階段,這種生產(chǎn)模式極大程度上提高了生產(chǎn)力,大批量的生產(chǎn)開始涌現(xiàn),但是由于對標準件的要求較高,導致生產(chǎn)缺乏靈活性,不能適應不斷變化的社會需求。第三階段就是現(xiàn)在我們常見的現(xiàn)代機械電子產(chǎn)業(yè)階段,現(xiàn)代社會生活節(jié)奏快,亟需靈活性強、適應性強、轉(zhuǎn)產(chǎn)周期短、產(chǎn)品質(zhì)量高的高科技生產(chǎn)方式,而以機械電子工程為核心的柔性制造系統(tǒng)正是這一階段的產(chǎn)物。柔性制造系統(tǒng)由加工、物流、信息流三大系統(tǒng)組合而成,可以在加工自動化的基礎之上實現(xiàn)物料流和信息流的自動化。
1.2機械電子工程的特點
機械電子工程是機械工程與電子技術的有效結(jié)合,兩者之間不僅有物理上的動力連結(jié),還有功能上的信息連結(jié),并且還包含了能夠智能化的處理所有機械電子信息的計算機系統(tǒng)。機械電子工程與傳統(tǒng)的機械工程相比具有其獨特的特點:
1)設計上的不同。機械電子工程并非是一門獨立學科,而是一種包含有各類學科精華的綜合性學科。在設計時,以機械工程、電子工程和計算機技術為核心的機械電子工程會依據(jù)系統(tǒng)配置和目標的不同結(jié)合其他技術,如:管理技術、生產(chǎn)加工技術、制造技術等。工程師在設計時將利用自頂向下的策略使得各模塊緊密結(jié)合,以完成設計;2)產(chǎn)品特征不同。機械電子產(chǎn)品的結(jié)構相對簡單,沒有過多的運動部件或元件。它的內(nèi)部結(jié)構極為復雜,但卻縮小了物理體積,拋棄了傳統(tǒng)的笨重型機械面貌,但卻提高了產(chǎn)品性能。
機械電子工程的未來屬于那些懂得運用各種先進的科學技術優(yōu)化機械工程與電子技術之間聯(lián)系的人,在實際應用當中,優(yōu)化兩者之間的聯(lián)系代表了生產(chǎn)力的革新,人工智能的發(fā)展使得這一想法變成可能。
2、人工智能
2.1人工智能的定義
人工智能是一門綜合了控制論、信息論、計算機科學、神經(jīng)生理學、心理學、語言學、哲學等多門學科的交叉學科,是21世紀最偉大的三大學科之一。尼爾遜教授將人工智能定義為:人工智能是關于怎樣表示知識和怎樣獲得知識并使用知識的科學。溫斯頓教授則認為:人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。至今為止,人工智能仍沒有一個統(tǒng)一的定義,筆者認為,人工智能是研究通過計算機延伸、擴展、模擬人的智能的一門科學技術。
2.2人工智能的發(fā)展史
2.2.1萌芽階段
17世紀的法國科學家B.Pascal發(fā)明了世界上第一部能進行機械加法的計算器轟動世界,從此之后,世界各國的科學家們開始熱衷于完善這一計算器,直到馮諾依曼發(fā)明第一臺計算機。人工智能在這一時期發(fā)展緩慢,但是卻積累了豐富的實踐經(jīng)驗,為下一階段的發(fā)展奠定了堅實的.基礎。
2.2.2第一個發(fā)展階段
在1956年舉辦的“侃談會”上,美國人第一次使用了“人工智能”這一術語,從而引領了人工智能第一個興旺發(fā)展時期。這一階段的人工智能主要以翻譯、證明、博弈等為主要研究任務,取得了一系列的科技成就,LISP語言就是這一階段的佼佼者。人工智能在這一階段的飛速發(fā)展使人們相信只要通過科學研究就可以總結(jié)人類的邏輯思維方式并創(chuàng)造一個萬能的機器進行模仿。
2.2.3挫折階段
60年代中至70年代初期,當人們深入研究人工智能的工作機理后卻發(fā)現(xiàn),用機器模仿人類的思維是一件非常困難的事,許多科學發(fā)現(xiàn)并未逃離出簡單映射的方法,更無邏輯思維可言。但是,仍有許多科學家前赴后繼的進行著科學創(chuàng)新,在自然語言理解、計算機視覺、機器人、專家系統(tǒng)等方面取得了卓爾有效的成就。1972年,法國科學家發(fā)現(xiàn)了Prolog語言,成為繼LISP語言之后的最主要的人工智能語言。
2.2.4第二個發(fā)展階段
以1977年第五屆國際人工智能聯(lián)合會議為轉(zhuǎn)折點,人工智能進入到以知識為基礎的發(fā)展階段,知識工程很快滲透于人工智能的各個領域,并促使人工智能走向?qū)嶋H應用。不久之后,人工智能在商業(yè)化道路上取得了卓越的成就,展示出了頑強的生命力與廣闊的應用前景,在不確定推理、分布式人工智能、常識性知識表示方式等關鍵性技術問題和專家系統(tǒng)、計算機視覺、自然語言理解、智能機器人等實際應用問題上取得了長足的發(fā)展。
2.2.5平穩(wěn)發(fā)展階段
由于國際互聯(lián)網(wǎng)技術的普及,人工智能逐漸由單個主體向分布式主體方向發(fā)展,直到今天,人工智能已經(jīng)演變的復雜而實用,可以面向多個智能主體的多個目標進行求解。
3、人工智能在機械電子工程中的應用
物質(zhì)和信息是人類社會發(fā)展的最根源的兩大因素,在人類社會初期,由于生產(chǎn)力水平低,人類社會以物質(zhì)為首要基礎,僅靠“結(jié)繩記事”的方法傳遞信息,但隨著社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,信息的重要性不斷被人們發(fā)現(xiàn),文字成為傳遞信息最理想的途徑,最近五十年間,網(wǎng)絡的普及給信息傳遞帶來了新的生命,人類進入到了信息社會,而信息社會的發(fā)展離不開人工智能技術的發(fā)展。不論是模型的建立與控制,還是故障診斷,人工智能在機械電子工程當中都起著處理信息的作用。
由于機械電子系統(tǒng)與生倶來的不穩(wěn)定性,描述機械電子系統(tǒng)的輸入與輸出關系就變得困難重重,傳統(tǒng)上的描述方法有以下幾種:1)推導數(shù)學方程的方法;2)建設規(guī)則庫的方法;3)學習并生成知識的方法。傳統(tǒng)的解析數(shù)學的方法嚴密、精確,但是只能適用于相對簡單的系統(tǒng),如線性定常系統(tǒng),對于那些復雜的系統(tǒng)由于無法給出數(shù)學解析式,就只能通過操作來完成,F(xiàn)代社會所需求的系統(tǒng)日益復雜,經(jīng)常會同時處理幾種不同類型的信息,如傳感器所傳遞的數(shù)字信息和專家的語言信息。由于人工智能處理信息時的不確定性、復雜性,以知識為基礎的人工智能信息處理方式成為解析數(shù)學方式的替代手段。
通過人工智能建立的系統(tǒng)一般使用兩類方法:神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)可以模擬人腦的結(jié)構,分析數(shù)字信號并給出參考數(shù)值;而模糊推理系統(tǒng)是通過模擬人腦的功能來分析語言信號。兩者在處理輸入輸出的關系上有相同之處也有不同之處,相同之處是:兩者都通過網(wǎng)絡結(jié)構的形式以任意精度逼近一個連續(xù)函數(shù);不同之處是:神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)物理意義不明確,而模糊推理系統(tǒng)有明確的物理意義;神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)運用點到點的映射方式,而模糊推理系統(tǒng)運用域到域的映射方式;神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)以分布式的方式儲存信息,而模糊推理系統(tǒng)則以規(guī)則的方式儲存信息;神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)輸入時由于每個神經(jīng)元之間都有固定聯(lián)系,計算量大,而模糊推理系統(tǒng)由于連接不固定,計算量較;神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)輸入輸出時精度較高,呈光滑曲面,而模糊推理系統(tǒng)精度較低,呈臺階狀。
隨著社會的不斷發(fā)展,單純的一種人工智能方法已經(jīng)不能滿足日益增長的社會需要,許多科學家開始研究綜合性的人工智能系統(tǒng)。綜合性的人工智能系統(tǒng)采用神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)與模糊推理系統(tǒng)相結(jié)合的方法,取長補短,以獲得更全面的描述方式,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)便是一成功范例。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)做到了兩者功能的最大融合,使信息在網(wǎng)絡各層當中找到一個最適合的完全表達空間。邏輯推理規(guī)則能夠?qū)υ鰪姽?jié)點函數(shù),為神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)提供函數(shù)連結(jié),使兩者的功能達到最大化。
4、結(jié)論
科學的不斷發(fā)展帶來的不僅是學科的高度細化、深化,而且是學科間的高度融合。人工智能就是各學科交叉與綜合之后的結(jié)果,秉承這一天性,人工智能與機械電子工程自然的進行了完美融合,這一全新領域的發(fā)展必將引領世界潮流。
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