首頁 > 優(yōu)秀范文 > 機械電子工程發(fā)展前景
時間：2024-02-19 15:22:56
序論：速發(fā)表網(wǎng)結合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇機械電子工程發(fā)展前景范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
中圖分類號：G717 文獻標識碼：A 文章編號：1671―7597（2013）031-163-02
在電子技術和機械化程度日益提高的現(xiàn)代，人為控制機器已經(jīng)難以滿足日常生產(chǎn)生活效率的需要，電腦對機械的控制成為了主流。并且在電腦控制機械生產(chǎn)的基礎上，機械的整個生產(chǎn)過程也由電腦控制，這就是機電一體化。給予機械一體化的進程，對機械一體化的人才需求也就越來越大，于是機械電子工程專業(yè)應運而生。本文將詳細論述什么是機電一體化、什么是機械電子工程專業(yè)以及這兩者之間的關系。
1 機電一體化的基本結構與發(fā)展
機電一體化是機器與電子的有機結合，他有著不同的要素構成，和結構組成。電子與機械的有機結合即克服了傳統(tǒng)機械的操作程序復雜也節(jié)省了人力物力，是一個傳統(tǒng)機械的替代品，有著非常好的發(fā)展前景。本部分將介紹機電一體化的基本結構與機電一體化的發(fā)展空間。
1.1 機電一體化的基本結構
機電一體化大體上是由傳統(tǒng)機械的機器本體構成及其工作的主要系統(tǒng)，他起著連接、傳送這些基本功能；機電一體化工作運行的推動元素是他的動力部分，動力部分為機械的工作提供活動力支持與保障是機械一體化的重要有機組成部分。
機械一體化的傳感部分起到分析并傳送信息的作用，他將機械與電子結合產(chǎn)生的數(shù)據(jù)加以分析，最終確定工作的方式與進程；驅動部分是在電子系統(tǒng)的指導下完成機械的工作內(nèi)容；執(zhí)行部分是由電腦下達命令，機械機型完成的有機部分；機電一體化最重要的組成部分就是控制以及處理信息的部分，這部分決定著機械的工作進度以及以何種方式工作。這就是機電一體化的各個組成部分，和各個部分在工作中的作用。
1.2 機電一體化的發(fā)展趨勢
目前機電一體化的進程不斷加快，其發(fā)展趨勢如下。1）機電一體化在向智能化的方向發(fā)展，智能化就是在原本電腦控制的基礎上更具備合理性和效率性，機電一體化的智能化發(fā)展就像最初的硬件手機與現(xiàn)在的智能手機的區(qū)別一樣?？傮w說來就是智能化更人性化，更能解決操作中的突發(fā)狀況或者說是提前就設定了應對解決突發(fā)狀況的解決措施。2）機電一體化更加環(huán)保，機電一體化進程使原本的柴油發(fā)電帶動發(fā)電機的情況得到改善，現(xiàn)在的機電一體化是電腦操控，解決了其中一些污染環(huán)境的問題，響應環(huán)保的口號，機電一體化也朝著更環(huán)保的方向發(fā)展。3）機械一體化朝著微機模式發(fā)展，顧名思義就是機械的規(guī)模與形式越來越小，這就要求機械的精密程度。這樣的發(fā)展趨勢有利于解決原始機械龐大的占地面積問題，可以使同一片場地發(fā)揮更大的效果。機械以替換的發(fā)展趨勢是更加進步與人性化，它是朝著一個操作簡單、綠色無害、精密程度高的趨勢更好的發(fā)展。
這就是機電一體化，它是機械與電子的有機結合，有著密不可分的有機組成部分，有著良好的發(fā)展趨勢。在這兩者的定義下，筆者希望日后機電的結合能夠更加密切，其各個組成部分能日漸精密完善使得整個機電一化得到優(yōu)化；機電一體化能夠在屬于它的發(fā)展趨勢下日益發(fā)展完善，更好的滿足機電一體化進程的需要。
2 機械電子工程專業(yè)
在科技發(fā)展與時代進步的大背景下，機電一體化的進程日益加快，重要程度日益提升，人才需要也越來越大，接下來筆者將介紹機電一體化的人才來源――機械電子工程專業(yè)。
上文中我們論述了什么是機電一體化與機電一體化的發(fā)展趨勢，根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn)機電一體化已經(jīng)在生產(chǎn)生活中日益重要，為了供應機電一體化所需要的人才，機械電子工程專業(yè)應運而生，上個世紀九十年代后期，一些高校開始設置了機械電子專業(yè)。機械電子工程專業(yè)的出現(xiàn)是為了響應現(xiàn)階段和日后的電子控制機械的主流趨勢，為了使自動化方面有更多可用人才。在機械電子工程專業(yè)設置上要注意很多的問題：第一要考慮新課程的課程設置方面，要在傳統(tǒng)的機械上有所發(fā)展又要估計學生的負擔，不能是學生在學習的過程中感到吃力或者是電子與機械兼顧的拖沓。第二就是機械電子專業(yè)是機械和電子的有機結合，電子與機械的側重點問題，在教授的過程中要二者兼顧，因為傳統(tǒng)機械是整個機械一體化的基礎而電子的計入是一個良性發(fā)展，很多新生代的同學更加重視電子方面，這是不科學的做法?？傊畽C械電子工程專業(yè)是一個時代要求的必要專業(yè)，要安排好課程，明確側重點，最終達到滿足機電一體化進程下人才的需要。
3 機電一體化與機械電子專業(yè)
介紹過機電一體化與機械電子專業(yè)以后，接下來明確機電一體化與機械電子專業(yè)之間的關系。
根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn)，機電一體化與機械電子專業(yè)有著非常密切的關系，可以說機械電子專業(yè)是機電一體化的前身，以為機械電子專業(yè)所培養(yǎng)的正是機電一體化專業(yè)的對口人才，也就是說機械電子專業(yè)為機電一體化提供了人才來源。機械電子專業(yè)所學習的內(nèi)容就是機電一體化的具體內(nèi)容。其中包括理論知識與具體操作，也就是什么是機電一體化、幾點一體化需要我們做些什么、在操作中會遇見什么問題并且該怎樣解決等。機械電子專業(yè)是為機電一體化培養(yǎng)人才的搖籃，在機械電子專業(yè)中學習的同學畢業(yè)后的前景就是在機電一體化應用的地方工作。而機電一體化在日常操作中所遇見的難以解決的問題和需注重問題就是機械電子專業(yè)研究的課題和研究方向。總之機電一體化與機械電子專業(yè)二者之間密不可分，互補互助，機電一體化的發(fā)展要求了機械電子專業(yè)的學科內(nèi)容、機械電子專業(yè)為機電一體化提供了人才來源。
4 結束語
在工業(yè)化和科技化日益發(fā)展的現(xiàn)在，工業(yè)與科技二者的有機結合也就是機電一體化已經(jīng)成為科技進步和時展的必然。這時，機電一體化對人才的需求也就越來越多，從而導致機械電子專業(yè)的出現(xiàn)發(fā)展和人們。筆者在介紹什么是機電一體化、其組成部分和發(fā)展趨勢后介紹了機械一體化專業(yè)，意在使得機械一體化專業(yè)在培養(yǎng)人才時能夠根據(jù)學科特點和發(fā)展趨勢合理培養(yǎng)。同時筆者也期望機電一體化發(fā)展前景更廣闊的，機械電子工程專業(yè)能夠為機電一體化培養(yǎng)出更多人才使其為機電一體化更好的服務。
參考文獻
[1]李宏.構建機電一體化技術專業(yè)課程體系的探索[J].機械工程與自動化，2012（6）：70-71.
[2]陳蓉.淺議機電一體化專業(yè)課程設置[J].黑龍江科技信息，2011（6）：42.
1.1 機械技術
機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的關鍵在于與一體化技術匹配。機電一體化技術是一種高新技術，與之結合能提升機電產(chǎn)品性能。
1.2 計算機與信息技術
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術均屬于計算機信息處理技術。
1.3 系統(tǒng)技術
系統(tǒng)技術即以整體的概念組織應用各種相關技術，從整體和部分兩方面看出發(fā)，將總體細分為各個微小的部分。系統(tǒng)技術中尤為重要的就是接口技術，它實現(xiàn)了系統(tǒng)各部分的有機連接。
2.機械電子技術發(fā)展的背景
第二次工業(yè)革命以后，科學技術發(fā)展迅速，各國的科技在一定程度上都取得了進步。改革開放后，我國徹底打開了國門，與世界各國聯(lián)系緊密。在與世界各國的交流中，我國引進了外國先進技術以此發(fā)展本國科技，為機械電子技術發(fā)展奠定了基礎。隨后我國教育發(fā)展顯著，我國國民的知識水平與學術素養(yǎng)普遍提高，為機械電子技術的發(fā)展提供了人才支持。20世紀90年代以來，黨和國家一直貫徹落實“科技興國，人才強國”戰(zhàn)略，鼓勵發(fā)展科技培養(yǎng)人才，為我國科技的發(fā)展提供了強大的資金支持與相應的政策鼓勵，給機械電子技術的發(fā)展提供了不少的機遇。
3.機械電子技術的發(fā)展趨勢
機械電子技術是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物，它伴隨著現(xiàn)代科技產(chǎn)生。隨著創(chuàng)新觀念的深入人心，機械電子技術也不斷的發(fā)展創(chuàng)新。與以往相比變得更加的智能化、人性化以及網(wǎng)絡化。
3.1 智能化
智能化是指機電產(chǎn)品應該有一定的智能，使它能夠根據(jù)各種不同的情況進行科學判斷，判斷過后能夠對這些問題進行進行相應的處理。例如美的最新的物聯(lián)網(wǎng)“云空調”，能夠利用二維碼、溫濕度傳感器等能夠隨時隨地采集空調的動態(tài)信息，再通過射頻、WI-FI技術3G、Internet網(wǎng)絡將空調的信息實時進行傳遞，使得用戶能夠使用手機、iPad、電腦等設備對空調進行遠程狀態(tài)查詢與控制。初次之外還新增了手機遙控器，它集成了智能語音控制系統(tǒng)，讓控制空調也是種享受。未來手機遙控器還將集成溫、濕度等環(huán)境舒適度控制，實時顯示您身處環(huán)境的溫度、濕度，并會對您身處環(huán)境的舒適度進行評價，您可以根據(jù)反饋及時調節(jié)溫度和濕度，幫助您和家人監(jiān)控房間環(huán)境，呵護舒適健康。
3.2 人性化
機電產(chǎn)品的服務對象是人，所以它們應該與人們的實際需求相連接。人們的行為動作往往表現(xiàn)了他們不同的心理活動或實際需求。機電產(chǎn)品應該自此出發(fā)，更好的服務于人類。例如Iphone6S新增了3DTouch的功能，在屏幕下方增加了壓力感應，從而可以檢測平時手指按壓屏幕的力度，然后系統(tǒng)可以識別到壓力強度，再給出相應的選項。下面簡單介紹下在iPhone6S3DTouch操作的方法，以及設置選項。對于3DTouch功能而言，當然自家的應用肯定都是率先支持這個功能的。只要用力按下屏幕上應用圖標，就可以看到額外的功能選項，就好比在電腦上右鍵的選項功能。在使用3DTouch前，你自然需要先掌握如何開關調節(jié)它。
3.3 網(wǎng)絡化
隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起和普遍發(fā)展，網(wǎng)絡進入了我們的生活并發(fā)揮著重大的作用。網(wǎng)絡化是時展趨勢，因此我各種電子產(chǎn)品都趨于網(wǎng)絡化。智能手機的興起就是手機網(wǎng)絡化的一個重要體現(xiàn)，隨后出現(xiàn)的平板電腦以及家用電視機也日漸網(wǎng)絡化，這不僅為人們的生活提供了便利，也促進了信息網(wǎng)絡技術的發(fā)展。由此可見，發(fā)展網(wǎng)絡化是順應時代潮流之舉。
4.機械電子技術的發(fā)展前景
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為我們帶來了一個信息化時代，我們四周充斥著機電產(chǎn)品，它們占據(jù)了我們的生活。離開了它們我們就與世界脫節(jié)了。這種高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景是巨大的。他帶來了新的就業(yè)機會也帶來了新的經(jīng)濟增長點。手機的迅猛發(fā)展使得我國國產(chǎn)手機層出不窮，早先的小米、步步高到后來興起的華為。開始并不被國人看好，華為更被成為盜版“三星”。國人不屑的華為一直在上下求索，探尋自身的發(fā)展道路。隨后開辟國外市場，外國人甚至把華為視作高性能的好手機。為我國經(jīng)濟發(fā)展注入了新動力，這正印證了“科技是第一生產(chǎn)力”的說法。另外，與之相伴的一些企業(yè)例如富士康等也為就業(yè)者提供了不少就業(yè)機會，增加了不少的就業(yè)崗位，一定程度上降低了失業(yè)率，相對緩解了就業(yè)壓力。
一、引言
隨著社會的不斷（國家經(jīng)濟的快速）發(fā)展，科學技術在機械電子工程內(nèi)得到了（更加）廣泛的運用，在此基礎上機械電子工程的發(fā)展越來越朝著現(xiàn)代化、多元化和智能化的方向前進。由此可見，控制工程在機械電子工程領域有著更好（十分廣闊）的發(fā)展前景和空間。為了實現(xiàn)機械電子工程更長久的發(fā)展，我們需要更加關注機械電子工程的發(fā)展方向，并努力實現(xiàn)將控制工程運用到機械電子工程的發(fā)展中去（這不僅能大大的提高工作效率，更加的節(jié)約成本，使電子工程得到更好的發(fā)展，也能加快推進我國經(jīng)濟發(fā)展）。本篇論文主要根據(jù)這一現(xiàn)狀對當前控制工程在機械電子工程中的運用進行了深入的分析。
二、控制工程和機械電子工程的含義
1、控制工程?？刂乒こ痰暮x是將計算機技術的理論概念和工程作為基礎，利用自動化的技術進行解決控制工程在實際操作中的問題?？刂乒こ讨饕翘接戄敵雠c輸入的問題，將非線性的設計和參數(shù)的問題進行深入研究。在當今社會控制工程得到了廣泛的發(fā)展和應用，今后在機械電子工程的發(fā)展中也能得到更加廣泛的發(fā)展和應用。2、機械電子工程。機械電子工程同時擁有電子信息和機械專業(yè)的特征，本篇論文中主要從設計的層面進行研究機械電子工程的含義，機械電子工程專業(yè)包含了各個學科和領域的的指示，在進行實際的操作的時候主要是用模塊化的方法?，F(xiàn)在的機械電子工程與傳統(tǒng)的機械電子工程不同，現(xiàn)在的更加的簡易且體積小，并在科學技術發(fā)展的基礎上進行發(fā)展和提升，其內(nèi)部的系統(tǒng)設置也越來越科學和復雜，所以將各種先進的科學技術和控制工程運用到機械電子工程中去，可以有效的促進其發(fā)展。
三、控制工程在機械電子工程中的實際應用
眾所周知，電子工程是由聚集電路、系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、教育等多方面的綜合性學科，是推動我國經(jīng)濟增長的主要力量。近些年來，電子工程快速發(fā)展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平達到了一個新的高度，但是電子工程在發(fā)展的過程中難免產(chǎn)生一些問題，并且其設計人員應該儲備一定的知識，在設計方案中能發(fā)現(xiàn)問題，并采取解決措施，在此基礎上優(yōu)化設計方法。
1EDA技術的發(fā)展介紹
EDA技術在機械電子工程設計當中發(fā)揮了重大的作用，其構成部件主要包括下載器、適配器、編譯器、綜合器等，每個部件發(fā)揮著特定的功能，EDA技術的主要載體是可以進行大規(guī)模編程的邏輯器件，硬件描述語言是EDA技術在編輯中的表達方式。EDA技術擁有公開優(yōu)勢和描述范圍廣的優(yōu)點，其自動化程度高，同時，在設計方案中有很高的輔助作用，減輕設計者在后期交流、修改和保存中的壓力，能夠快速解決在設計工程中出現(xiàn)的錯誤，方便操作者的調試。也正是因為EDA技術擁有很多的優(yōu)勢，因此逐漸被人們關注，但是迄今為人們對機械電子工程持有不同的態(tài)度和觀點，人們質疑EDA技術認識不夠，同時又由于EDA技術沒有確切的定義及其機械電子工程的使用涉及到多種領域，因此電子工程將面臨諸多的挑戰(zhàn)。
2機械電子設計要點
2.1仿真技術
機械電子工程設計方案完成后通過一個系統(tǒng)的結構模擬，對設計方案的可行性進行分析的一門技術便稱為仿真技術，其作用在于對設計方案在實際應用的模擬，通過建立數(shù)學模型及進行處理，發(fā)現(xiàn)設計方案的是否合理和科學，驗證設計方案，避免在實際操作應用中出現(xiàn)一些可控性的問題，保證方案在實際中的應用，同時，EDA技術還具有對電路結構和性能，各個電路的實際結構等進行檢測和分析。
2.2對電路特性進行有效分析
對電路特性進行有效分析能決定設計方案在應用中的有效性高低，是EDA技術中不可或缺的部分，它決定設計方案能否在實際中得以應用，機械電子工程設計方案中所有的理論分析是通過EDA技術對電路特性進行有效分析，從獲取其數(shù)據(jù)測試結果和特性分析來判斷設計方案的可行性，因此在數(shù)據(jù)測試和特性分析這兩方面必須保證其準確性高。在傳統(tǒng)的電子工程設計方法中，其技術相對落后，從而在數(shù)據(jù)測試和特性分析等方面不能確保其準確度和電路測試的實際精度，可能對產(chǎn)品后期使用的穩(wěn)定性有所影響。但是，EDA技術能夠精密準確的測試，確保該測量的準確度在一個較高的水平，在電路特性分析中具有系統(tǒng)性和全面性的優(yōu)點，因此能夠避免設計方案出現(xiàn)結構性的錯誤，確保機械電子工程設計方案在應用擁有較高可靠性和科學性。
2.3優(yōu)化設計
EDA技術可以測量電子工程在實際情況中的確切環(huán)境溫度和其他數(shù)據(jù)，能對電子工程工作所需要的環(huán)境進行全面的檢查及反饋分析結果，優(yōu)化設計就是利用EDA技術，保證電子工程的正常使用外擁有最適宜的環(huán)境溫度計和容差，提高方案的有效性，保證其可以正常的實施。設計者可以通過檢查和分析結果對電子工程設計方案進行調整優(yōu)化，完善設計方案，但是傳統(tǒng)的機械電子設計檢查技術無法達到此要求，不能保證其準確性及完整性，無法發(fā)現(xiàn)設計方案中存在的問題，難以使電子工程在實際應用中發(fā)揮最大的優(yōu)勢，提高其效率，可見，優(yōu)化設計必須的使用EDA技術。
2.4機械結構要注意防止靜電
機械結構是以一定的理論為依據(jù)，根據(jù)實際需求從而設計出具體的結構圖的一種方案，應用于實物，最終要求達到設計方案中的結構構思。隨著社會的發(fā)展，電子產(chǎn)品以輕、薄占極大的發(fā)展優(yōu)勢，因此，就必須對集成電路元件加以嚴格的管理，提高技術要求，基礎的工作就是縮小線路和密集的電子組件排列的工作，減小集成電路占據(jù)較大的空間。機械就是用一定的理論作為支撐，設計者根據(jù)構思畫出機械結構圖，該機械結構圖要滿足實際方案且可以在具體實施中應用。而造成電子組件毀壞的致命因素是靜電電場和靜電電流，該破壞因素會影響到周圍絕體元器件，致使元器件敏感度減低，從而產(chǎn)生許多安全隱患，因此，機械結構圖一定的檢查是否產(chǎn)生靜電，及時修改機構設計圖。
3EDA技術在機械電子工程設計中的應用
隨著社會的進步，機械電子工程的應用滲透到多個領域，同時吸引了許多機械工程人員參與其研究。與傳統(tǒng)的機械電子工程相比，EDA技術能滿足廣泛的生產(chǎn)需求，而傳統(tǒng)的機械工程適用領域比較狹窄，僅僅只能在要求較低的基礎領域才能發(fā)揮其優(yōu)勢，其無法引領世界電子工程技術的發(fā)展，俗話說，適者生存，傳統(tǒng)的機械電子工程在科技進步的工程中將被遺棄，新型技術機械工程將引領我國電子工程的發(fā)展，恰好EDA技術的最大優(yōu)勢就是在于它的應用領域傳統(tǒng)能填補傳統(tǒng)機械工程中的欠缺，因此，EDA技術在機械電子工程有很大的發(fā)展前景。
4結語
總之，EDA技術在機械電子工程、社會發(fā)展和科技進步中有著不可忽視的功勞，其應用范圍廣，可行性高，適合社會的發(fā)展需求，因此我們應該推廣EDA技術的使用與開發(fā)。為了滿足社會的進步，與時俱進，設計人員必須要嚴格的按照設計流程進行，對設計方案進行仿真性檢驗、電路特性進行有效分析、優(yōu)化設計，對電路進行分析，檢查是否會產(chǎn)生靜電；再者，必須大力支持從事機械電子技術人的工作人員，號召更多學者參與電子工程的研究發(fā)，盡可能彌補現(xiàn)有技術的不足，推動電子工程技術的改革與發(fā)展。
參考文獻:
[1]杜景明.對機械電子工程的探究[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（07：）90.
關鍵詞：
機械電子；工程設計；技術要點
眾所周知，電子工程是由聚集電路、系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、教育等多方面的綜合性學科，是推動我國經(jīng)濟增長的主要力量。近些年來，電子工程快速發(fā)展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平達到了一個新的高度，但是電子工程在發(fā)展的過程中難免產(chǎn)生一些問題，并且其設計人員應該儲備一定的知識，在設計方案中能發(fā)現(xiàn)問題，并采取解決措施，在此基礎上優(yōu)化設計方法。
1EDA 技術的發(fā)展介紹
EDA 技術在機械電子工程設計當中發(fā)揮了重大的作用，其構成部件主要包括下載器、適配器、編譯器、綜合器等，每個部件發(fā)揮著特定的功能，EDA 技術的主要載體是可以進行大規(guī)模編程的邏輯器件，硬件描述語言是 EDA 技術在編輯中的表達方式。EDA 技術擁有公開優(yōu)勢和描述范圍廣的優(yōu)點，其自動化程度高，同時，在設計方案中有很高的輔助作用，減輕設計者在后期交流、修改和保存中的壓力，能夠快速解決在設計工程中出現(xiàn)的錯誤，方便操作者的調試。也正是因為 EDA 技術擁有很多的優(yōu)勢，因此逐漸被人們關注，但是迄今為人們對機械電子工程持有不同的態(tài)度和觀點，人們質疑 EDA 技術認識不夠，同時又由于 EDA 技術沒有確切的定義及其機械電子工程的使用涉及到多種領域，因此電子工程將面臨諸多的挑戰(zhàn)。
2機械電子設計要點
2.1仿真技術
機械電子工程設計方案完成后通過一個系統(tǒng)的結構模擬，對設計方案的可行性進行分析的一門技術便稱為仿真技術，其作用在于對設計方案在實際應用的模擬，通過建立數(shù)學模型及進行處理，發(fā)現(xiàn)設計方案的是否合理和科學，驗證設計方案，避免在實際操作應用中出現(xiàn)一些可控性的問題，保證方案在實際中的應用，同時，EDA 技術還具有對電路結構和性能，各個電路的實際結構等進行檢測和分析。
2.2對電路特性進行有效分析
對電路特性進行有效分析能決定設計方案在應用中的有效性高低，是 EDA 技術中不可或缺的部分，它決定設計方案能否在實際中得以應用，機械電子工程設計方案中所有的理論分析是通過 EDA 技術對電路特性進行有效分析，從獲取其數(shù)據(jù)測試結果和特性分析來判斷設計方案的可行性，因此在數(shù)據(jù)測試和特性分析這兩方面必須保證其準確性高。在傳統(tǒng)的電子工程設計方法中，其技術相對落后，從而在數(shù)據(jù)測試和特性分析等方面不能確保其準確度和電路測試的實際精度，可能對產(chǎn)品后期使用的穩(wěn)定性有所影響。但是，EDA 技術能夠精密準確的測試，確保該測量的準確度在一個較高的水平，在電路特性分析中具有系統(tǒng)性和全面性的優(yōu)點，因此能夠避免設計方案出現(xiàn)結構性的錯誤，確保機械電子工程設計方案在應用擁有較高可靠性和科學性。
2.3優(yōu)化設計
EDA 技術可以測量電子工程在實際情況中的確切環(huán)境溫度和其他數(shù)據(jù)，能對電子工程工作所需要的環(huán)境進行全面的檢查及反饋分析結果，優(yōu)化設計就是利用 EDA 技術，保證電子工程的正常使用外擁有最適宜的環(huán)境溫度計和容差，提高方案的有效性，保證其可以正常的實施。設計者可以通過檢查和分析結果對電子工程設計方案進行調整優(yōu)化，完善設計方案，但是傳統(tǒng)的機械電子設計檢查技術無法達到此要求，不能保證其準確性及完整性，無法發(fā)現(xiàn)設計方案中存在的問題，難以使電子工程在實際應用中發(fā)揮最大的優(yōu)勢，提高其效率，可見，優(yōu)化設計必須的使用 EDA 技術。
2.4機械結構要注意防止靜電
機械結構是以一定的理論為依據(jù)，根據(jù)實際需求從而設計出具體的結構圖的一種方案，應用于實物，最終要求達到設計方案中的結構構思。隨著社會的發(fā)展，電子產(chǎn)品以輕、薄占極大的發(fā)展優(yōu)勢，因此，就必須對集成電路元件加以嚴格的管理，提高技術要求，基礎的工作就是縮小線路和密集的電子組件排列的工作，減小集成電路占據(jù)較大的空間。機械就是用一定的理論作為支撐，設計者根據(jù)構思畫出機械結構圖，該機械結構圖要滿足實際方案且可以在具體實施中應用。而造成電子組件毀壞的致命因素是靜電電場和靜電電流，該破壞因素會影響到周圍絕體元器件，致使元器件敏感度減低，從而產(chǎn)生許多安全隱患，因此，機械結構圖一定的檢查是否產(chǎn)生靜電，及時修改機構設計圖。
3EDA 技術在機械電子工程設計中的應用
隨著社會的進步，機械電子工程的應用滲透到多個領域，同時吸引了許多機械工程人員參與其研究。與傳統(tǒng)的機械電子工程相比，EDA 技術能滿足廣泛的生產(chǎn)需求，而傳統(tǒng)的機械工程適用領域比較狹窄，僅僅只能在要求較低的基礎領域才能發(fā)揮其優(yōu)勢，其無法引領世界電子工程技術的發(fā)展，俗話說，適者生存，傳統(tǒng)的機械電子工程在科技進步的工程中將被遺棄，新型技術機械工程將引領我國電子工程的發(fā)展，恰好 EDA 技術的最大優(yōu)勢就是在于它的應用領域傳統(tǒng)能填補傳統(tǒng)機械工程中的欠缺，因此，EDA 技術在機械電子工程有很大的發(fā)展前景。
4結語
總之，EDA 技術在機械電子工程、社會發(fā)展和科技進步中有著不可忽視的功勞，其應用范圍廣，可行性高，適合社會的發(fā)展需求，因此我們應該推廣 EDA 技術的使用與開發(fā)。為了滿足社會的進步，與時俱進，設計人員必須要嚴格的按照設計流程進行，對設計方案進行仿真性檢驗、電路特性進行有效分析、優(yōu)化設計，對電路進行分析，檢查是否會產(chǎn)生靜電；再者，必須大力支持從事機械電子技術人的工作人員，號召更多學者參與電子工程的研究發(fā)，盡可能彌補現(xiàn)有技術的不足，推動電子工程技術的改革與發(fā)展。
參考文獻:
[1]杜景明.對機械電子工程的探究[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（07：）90.
2機械電子工程與控制工程概述
機械電子工程從字面意義上而言，其既具備電子信息，同時也具備機械特征。在日常應用過程中，機械電子工程會涉及到大量學科與領域，其不僅需要工作人員具備較強的計算機模塊處理水平，還需要其可以具備系統(tǒng)化的工程設計能力，保證機械電子工程行業(yè)逐漸向現(xiàn)代智能化方向發(fā)展。
控制工程則是一款可以有效運用網(wǎng)絡技術對工程過程開展自動化信息管理的技術，利用計算機設備，控制工程技術可以對各類設計性問題以及參數(shù)進行模擬，而后通過計算機云計算的形式，可以對各項關鍵性信息數(shù)據(jù)開展輸入與輸出，對最終結果進行核算，從而有效解決工程運行之中存在的問題，對工程質量進行嚴格把控。
3機械電子工程現(xiàn)狀
20世紀80年代，日本已經(jīng)具備了無人化工廠，發(fā)展至今，其機械電子工程相關技術已經(jīng)十分嫻熟，在全世界都處于領先位置。而我國目前機械電子工程出現(xiàn)的時間較短，無論等級、數(shù)量或者是檔次都與世界發(fā)達國家具備一定差距，從而導致我國十分依賴機械電子產(chǎn)品的進口，像數(shù)控機床等。我國如今數(shù)控機床應用比率遠遠不及發(fā)達國家的覆蓋應用率。
目前，我國機械電子技術無法滿足現(xiàn)有工程的需求，機械電子工程自身對智能性、控制性的需求較高，從而必須在機械電子工程之中科學地應用控制工程，在工程實踐過程中將知識層次與體系進行有效融合，保證工程行業(yè)的深入發(fā)展。我國機械電子工程正處速發(fā)展的時期，發(fā)展前景十分廣闊，隨著科技的發(fā)展，其理論與技術必定會有質的飛躍。
4控制工程在機械電子工程中應用的優(yōu)勢
控制工程技術與傳統(tǒng)的技術相比，其具有極強的可操作性與可應用性，與此同時，機械電子工程中的設計對象往往都是實踐性合同，可以運用策略化對預期目標進行實現(xiàn)。控制工程技術自身操作十分快速方便、空間結構更為簡單，具有極佳的使用性能，可以幫助人們解決十分復雜的問題，在機械電子工程之中應用控制工程可以達到十分理想的效果。如今控制理論都是將空間線性工程作為基礎，可以為機械電子工程帶來極強的技術與理論支持，達成科學化生產(chǎn)的目標。
5控制工程在機械電子工程中的應用
5.1模糊控制系統(tǒng)的應用
隨著控制技術的極速發(fā)展，模糊控制是在現(xiàn)有控制體系之中誕生的新技術，往往被人們應用于十分簡便的生產(chǎn)制作過程中。機械電子工程本身是一個極具復雜性的工程，如若運用傳統(tǒng)的技術手段對其進行控制，不僅僅系統(tǒng)構建十分困難，且最終控制效果也較差。而模糊控制屬于仿生學中的一種類別，其主要是通過行為進行推理，往往是人們用于模糊現(xiàn)象過多而進行的一種復雜推理，其同時也是機械電子工程之中控制工程的另一種應用形式，具備著極大的潛力，可以針對機械電子工程之中產(chǎn)生的模糊信息進行有效處理，對工程運行過程中產(chǎn)生的溫度線性問題進行妥善解決。在此種背景下，模糊控制工程順勢而生，將其在機械電子工程之中進行合理應用，可以促使工業(yè)制造過程更加清晰明了，從而有效解決生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中誕生的問題。模糊控制系統(tǒng)的應用不需要對對象開展精準描述，僅僅利用最簡單的測量程序就可以算出最優(yōu)輸出數(shù)值，對目標進行完美控制。與此同時，在機械電子工程之中應用模糊控制系統(tǒng)還可以將編程或者程序變得簡單化，從而大幅降低生產(chǎn)難度，有效控制生產(chǎn)投入成本，只要工作人員牢牢控制技術偏差范圍，就可以滿足工業(yè)生產(chǎn)的嚴格標準。
5.2神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的應用
神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)是將生物學作為技術基礎構建而成的，其主要是將多個十分簡單的網(wǎng)絡神經(jīng)元進行科學鏈接與有效分配而開展工作，從而形成一個具備高效益的網(wǎng)絡智能型整體。在神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)工作過程中，每一個網(wǎng)絡神經(jīng)元都負責不同的工作，只要將其進行科學鏈接就可以獲得一個帶有復雜性與技術性的神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)可以對帶有大量復雜關系的數(shù)據(jù)信息進行有針對性的精細化處理，帶有較強的數(shù)據(jù)信息處理的記憶功效是神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)之中最大的特征，此系統(tǒng)可以開展與人類記憶系統(tǒng)相仿的適應性學習。神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在機械電子工程中的發(fā)展方向主要是區(qū)域智能化開發(fā)，將其應用于機械電子工程之中可以顯著增強工程工作效率，且保證工程產(chǎn)品的質量、數(shù)量以及精細化程度，而如若在數(shù)控機床之中運用神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，還可以保證工作過程的效益性與安全性。
數(shù)控機床自身就是由多個電子網(wǎng)絡構成，運用不同的連接形式可以將其最終構成一個繁瑣的網(wǎng)絡交互系統(tǒng)，從而對數(shù)量極大的復雜數(shù)據(jù)信息進行妥善處理，完成自我學習與辨識的功能，為數(shù)據(jù)的誕生提供安全可靠的自動化設備保障。與此同時，神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)自身包含產(chǎn)品的切削、組合以及清潔等功效，可以有效降低工程生產(chǎn)投入成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
5.3智能控制系統(tǒng)的應用
當計算機技術與控制技術發(fā)展到某一程度之后，在機械電子工程之中智能控制系統(tǒng)就被正式投入應用，保證生產(chǎn)過程的智能化。智能控制系統(tǒng)可以依據(jù)人類的思維模式，開展帶有擬人性的操作流程，對有關數(shù)據(jù)信息進行自動精準獲取，并保證生產(chǎn)過程的智能化。智能化控制系統(tǒng)最關鍵的功效在于其可以模擬人腦的控制機構，促使自動控制系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)信息進行獲取、整理以及分析。在機械電子工程之中應用智能控制系統(tǒng)，不僅可以大幅提高生產(chǎn)工作的效率，且與人工生產(chǎn)相比，智能控制系統(tǒng)還具備可控性與標準性，可以保證生產(chǎn)產(chǎn)品的質量。與此同時，在企業(yè)運用智能控制系統(tǒng)時，還可以對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行精準控制，在保證產(chǎn)品質量的同時，可以極大程度地降低人力、物力成本，提高經(jīng)濟效益。
5.4預測控制系統(tǒng)
在機械電子工程中應用預測控制系統(tǒng)，可以對最終預測成效進行準確控制，從而保證產(chǎn)品可以滿足施工與生產(chǎn)的需求。例如高速液壓機，隨著工程行業(yè)需求的大幅提升，人們逐漸對高速液壓機自身的性能提出了更為嚴苛的要求，需要設備大幅度提高自身運轉速度并可以承擔更大的負荷。在此種情況下，企業(yè)就可以應用預測控制系統(tǒng)之中的模擬功效，對高速液壓機自身可以承受的負荷進行合理預測，同時其中的預測功效也可以將高速液壓機工作過程中的誤差、控制器輸出功能以及超負荷的沖擊力進行科學計算，嚴格控制設備工作過程，最大程度降低因超負荷或誤差帶來的工作誤差，保證設備正常工作。
5.5柔性機械臂軌跡跟蹤控制系統(tǒng)
柔性機械臂軌跡跟蹤控制系統(tǒng)是機械電子工程之中控制工程的最直觀體現(xiàn)，同時也是其最關鍵的構成部分。柔性機械臂自身重量較低、材料用量少且消耗能源偏低，利用關節(jié)之間具備的柔性，可以實現(xiàn)很多高難度的快速動作，完美實現(xiàn)人機共同作業(yè)，極大程度地保證了工作人員的作業(yè)安全。柔性機械臂軌跡跟蹤控制系統(tǒng)通常情況下有快變與慢變兩種控制形式，因其為分布式參數(shù)系統(tǒng)，從而其需要較強的耦合性。將慢變與快變兩種控制器進行科學結合，可以對柔性機械臂進行精準控制，從而保證工作的流暢性。
5.6集成自動控制系統(tǒng)
集成自動控制系統(tǒng)自身發(fā)展時間較長，如今的控制系統(tǒng)是在原有自動控制系統(tǒng)上不斷經(jīng)過優(yōu)化與完善得來的。在機械電子工程之中其往往作用于機械生產(chǎn)加工中，從而完美實現(xiàn)高效率與高標準的自動機械加工流程，形成一條自動化加工流水線。隨著科學技術的快速發(fā)展，如今很多工程企業(yè)之中都保留了集成自動控制系統(tǒng)，有效控制程序的輸出與輸入，保證機械生產(chǎn)制造過程的高效率與高質量。
5.7魯棒性控制系統(tǒng)
魯棒性控制系統(tǒng)被人們定義為在外界環(huán)境的不斷影響下，其某一性能始終保持不變，正是因為此種特殊性能，導致機械電子工程之中魯棒性系統(tǒng)具有極為廣泛的運用。尤其是在柔性臂系統(tǒng)之中，魯棒性系統(tǒng)可以對系統(tǒng)控制器中的結構進行調節(jié)，模擬操作過程的軌跡，并對補償控制進行計算，從而保證控制系統(tǒng)可以對已經(jīng)設定的程序與運行軌跡進行精準、嚴格控制。
6機械電子工程中控制工程未來的發(fā)展
隨著科學技術的快速發(fā)展，如今控制工程行業(yè)正在逐漸進步，且已經(jīng)在各個工業(yè)生產(chǎn)領域之中被廣泛應用，在機械電子工程之中應用控制工程，不僅可以保證工作進程的穩(wěn)定性，還可以有效提升工作效率。
機械電子式軟啟動裝置可以說是對于啟動期間壓降進行自由限制沖擊轉矩與電流的干擾也是不存在的，對傳動機械相關設施進行保護的同一時間對相關工作人員也起到了保護作用，以往不必要的能源浪費也不再是個問題了。它的啟動電流還可以根據(jù)具體荷載而自行調整。另外機械電子式軟啟動裝置體積小，不容易出現(xiàn)故障，維護工作也相對比較簡單。機械電子式軟啟動裝置通常選用大功率晶閘管做回路開關的原件，憑借單片機對它的導通角做智能化的控制，它的工作原理為在啟動的時候，電機端電壓伴隨晶閘管導通角一起上升就可以對晶閘管的調壓電路輸送電壓，電機轉速當達到轉矩起動要求時就可以完全結束啟動過程[2]。軟啟動裝置限流功能非常好，當晶閘管被全部導通的時候，電機就可以在該裝置額定電壓的限制下進行工作，同一時間旁路的接通器會隨之被觸發(fā)，晶閘管壽命會大大延長，電機正常穩(wěn)定運行。當需要被關閉的時候，第一應將旁路的接觸器切斷，讓軟起動器里面晶閘管的導通角由大到低逐漸減少，電機轉速會停止，進入關閉狀態(tài)，進而整個過程完成，以上就是機械電子的軟啟動裝置控制系統(tǒng)的全部工作原理。
2機械電子式軟啟動與傳統(tǒng)的啟動方式設計間的不同點
2.1對傳統(tǒng)的啟動裝置的啟動方式設計研究
伴隨我們國家機械工業(yè)迅猛發(fā)展，各類機械電子裝置在電動機的功率上也逐漸在提高。傳統(tǒng)啟動方式應用當中的缺點也已經(jīng)被暴露無疑了，所以會顯得越發(fā)跟不上時代步伐，這時候軟啟動的控制裝備就隨之誕生了，因為它的故障率較低還有啟動時比較平穩(wěn)等優(yōu)勢特點，在各種機械電子類控制系統(tǒng)當中逐漸獨樹一格?，F(xiàn)如今傳統(tǒng)啟動方式缺點逐漸顯露，集中體現(xiàn)于：第一，故障出現(xiàn)頻繁需要不斷進行修理，導致維修費較高，當部分啟動器的線路被切斷時會出現(xiàn)很高電流的轉矩峰值，這種現(xiàn)象使得使用受到很多約束，打個比方，在井下的防爆條件下就不適合使用了。第二，部分啟動器啟動時候會伴有高電流的峰值現(xiàn)象，對整個供電系統(tǒng)沖擊較大，所以對啟動次數(shù)會有要求[3]。第三，有些比較先進設備結合了軟啟動裝置應用，相較以往啟動就比較平穩(wěn)，但電流固定不能夠調整，荷載的能力也不是很高。
2.2對機械電子式軟啟動裝置啟動方式設計研究
機械電子式軟啟動裝置不單滿足了電動機指定荷載下能夠平滑啟動，使供電系統(tǒng)沖擊大大減低，還可以通過部分簡單設置達到通過計算機進行通信控制的目的，所以，我們可以推測機械電子式軟啟動將來也能夠向自動化、智能化的控制設施方向靠攏。機械電子式軟啟動裝置啟動方式大致可以總結為下面幾種：第一，斜坡電壓式，該啟動方式無需電流閉環(huán)的控制步驟，電壓是呈斜坡式上升的，其優(yōu)點是易于操作，缺點是它不限流的特點，對于晶閘管沖擊相對較大。第二，斜坡恒流式，該方式電動機初啟階段電流呈階梯性上漲，電流達到預期值后持續(xù)它的恒定狀態(tài)一直到啟動過程全部結束。電流上漲速率越大，啟動時間越短。第三，階躍式的，該方式一般在電動機啟動瞬間給一個較大起動轉矩，目的是將它負載靜摩擦減到最低，但該過程向供電系統(tǒng)輸送尖脈沖，對其他荷載造成干擾。
中圖分陳類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0273-01
引言
機械電子工程是制造業(yè)當中的重要環(huán)節(jié)，也是我國各個技術部門基礎性設備，有效的調整并完善了我國工業(yè)體系，對我國工業(yè)體系的發(fā)展起到了極大的推動作用。近年來，科技技術開始不斷創(chuàng)新，在這種發(fā)展背景下，我國的工業(yè)企業(yè)如果想要獲得長遠的發(fā)展，就必須深入研究和了解機械電子工程技術，對該技術進行不斷的完善，從而拓展其在行業(yè)當中的應用領域，真正提高了這種技術的應有價值。不過，雖然我國在該項技術的研究領域切實取得了一定的成績，但是相對那些較為發(fā)達的工業(yè)發(fā)展國來說，中國在機電一體化的領域當中，所取得的研究成果還相對薄弱，所以對我國機械設電子工程的研究成為當下重要的研究課題。
1.機械電子工程的特點
在當前科學技術日新月異的時代，各種新技術、新工藝、新材料、新設備的出現(xiàn)，機械機電一體化已不再是單純某一門學科的發(fā)展，而是各門相關學科，多種先進技術的互相滲透和相輔相成的結果。機械機電一體化技術就是一種這樣的新技術，它是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎上建立起來的綜合技術。其實質是從系統(tǒng)觀點出發(fā)，運用過程控制原理，將機械、電子與信息、檢測等有關技術進行有機地組合，實現(xiàn)整體最佳化。工程機械機電一體化從根本上改變了機械的面貌。[1]在這種機械中，微機作為它的大腦，取代了常規(guī)的控制系統(tǒng)。機械結構是其主體和軀干，各種儀器、儀表、傳感器是其感官，它們感受各種機械參數(shù)的變化，并反饋到大腦（微機）中，各種執(zhí)行機構則是它的手足，用以完成操作所必需的動作。一個完整的工程機械機電一體化系統(tǒng)，一般包括微機、傳感器、動力源、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行機構等部分。它摒棄了常規(guī)機械中的繁瑣和不合理部分，而將機械、微機、微電子、傳感器等多種學科的先進技術融為一體，給工程機械在設計、制造和控制方面都帶來了深刻的變化，從根本上變了工程機械的面貌。
2.機械電子工程向模塊化的發(fā)展方向
由于機械電子的產(chǎn)品種類豐富多樣，對其生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)質量具有一定的影響，所以就需要研發(fā)具有標準傳感接口、微動力接口、環(huán)境接口等機電一體化產(chǎn)品，這本身會有一定難度，不過這一方向還是具有十分廣泛的重要意義。就比如在研制集減速、智能減速、電動機于一體的動力單元方面，其同時具有視覺、圖像處理、識別以及測距等功能的控制單元，這樣就有利于新型產(chǎn)品的迅速開發(fā)，在產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模方面也在逐漸的擴大，并最終實現(xiàn)了電氣產(chǎn)品的系統(tǒng)化化、標準化，并最終使機械電子企業(yè)的平衡發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。
3.機械電子工程向人工智能化的發(fā)展方向
機械電子工程的未來發(fā)展是以智能化發(fā)展為首要趨勢。所謂機械制造系統(tǒng)的智能化，其實就是人機一體化的相關智能系統(tǒng)當中所具備的一些智能性的操作行為，涉及到機械本體技術、信息處理技術、傳感技術等等。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。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合其他技術。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合，以完成設計；產(chǎn)品特征不同。機電一體化產(chǎn)品的結構相對簡單，沒有過多的運動部件或元件。它的內(nèi)部結構極為復雜，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。
4.機械電子工程向網(wǎng)絡化的發(fā)展方向
隨著我國計算機網(wǎng)絡技術的蓬勃發(fā)展，工業(yè)業(yè)體系當中的網(wǎng)絡數(shù)字化已經(jīng)成為了當今機械制造技術行業(yè)的中心環(huán)節(jié)。很多機械制造企業(yè)所傳遞出來的信息通過了數(shù)字化的處理之后，再進行網(wǎng)絡方面的傳輸，所傳輸?shù)陌ㄖR和圖形的信息傳輸，同時還有相關的技術能力在其中，這些都已經(jīng)開始實施數(shù)字化技術的處理。數(shù)字化信息技術可以實現(xiàn)機械設計資料的搜集、分析，重新組合以及規(guī)劃處理。這其中所涉及到的計算機技術包括數(shù)據(jù)庫、環(huán)境的虛擬化以及多媒體技術等等，開展機械產(chǎn)品的方針設計、加工、生產(chǎn)等等，而且也是為了滿足社會多方面的需求[2]。另外，由于數(shù)字化技術是將制造技術、計算機以及及相關的網(wǎng)絡信息技術等進行有效的結合，所以在制造當中針對于自身產(chǎn)品并通過相關網(wǎng)絡技術來進行機械設計信息，這樣就能建立起一個行業(yè)內(nèi)的聯(lián)盟，能夠在實現(xiàn)優(yōu)勢互補的前提下，研發(fā)出所需的機械產(chǎn)品，這已經(jīng)成為了當今工業(yè)體系行業(yè)發(fā)展的趨勢。
5.機械電子工程向環(huán)保化的發(fā)展方向
隨著我國先進制造業(yè)的飛速發(fā)展，環(huán)境污染開始不斷加劇，可使用、可回收的資源不斷減少。為了尋求從根本上解決制造業(yè)環(huán)境污染的有效方法，到了90年代，隨著全球性產(chǎn)業(yè)結構的調整和人類對客觀認識的日益深化，在全球掀起了一股“綠色消費浪潮”。在這股“綠色浪潮”中設計師們更多地以冷靜、理性的思辯來反省一個世紀以來工業(yè)設計的歷史進程。人們在呼吁保護資源、回收資源，維護生態(tài)環(huán)境的同時，還在堅持倡導綠色生產(chǎn)，制造綠色產(chǎn)品。這一發(fā)展方向同樣也是機械電子工程將來的發(fā)展方向，這一發(fā)展方向深刻的表達出人們對于環(huán)保問題的高度重視。機械電子工程逐漸朝著綠色設計的方向發(fā)展著，在設計過程的每一個決策中都充分考慮到環(huán)境效益，盡量減少對環(huán)境的破壞。[3]產(chǎn)品及工藝設計，可持續(xù)發(fā)展的綠色設計觀要求產(chǎn)品設計要綜合考慮環(huán)境、材料、工藝、造型、使用環(huán)境、消費者心理等各種因素，而以環(huán)境親和性、使用合理性、消費者心理的滿足性為開發(fā)重點。
6.結語
總而言之，機械電子工程并不是獨有向單一方向發(fā)展，他具有人工智能化、人性化的特點，主要是向模塊化、人工智能化、網(wǎng)絡化以及環(huán)?；姆较虬l(fā)展，增強了機電一體化產(chǎn)品的可靠性、實用性的同時，也為逐漸走向環(huán)保的方向，為我國先進制造業(yè)的發(fā)展，提供了廣闊的發(fā)展空間。
參考文獻
1 引言
目前變頻控制技術比較普遍的工作機理是采用特殊制造的離合器使機械的減速機構和機械主驅動電機相連接，這種特殊制造的離合器是根據(jù)液體粘性傳動機理制造完成的。這種技術的開發(fā)與應用最早可以追溯到上世紀70年代的西方發(fā)達國家。在這種零負載的工況下啟動機械設備，其從初始狀態(tài)達到額定速率只需要很短的時間，而系統(tǒng)的控制依托于相應的液壓裝置，逐步驅使機械的靜摩擦片和動摩擦片相互趨近，從而達到傳遞動力的目的。
隨著時代的發(fā)展，變頻控制技術不光在西方國家逐步推廣應用，在中國很多學者機構也開始著手研究這項技術并取得了不錯的成績。本文通過分析對比不同啟動方式的優(yōu)缺點，闡述工作機理，從而引出設計思想和方法。
2 重要性
隨著現(xiàn)代工業(yè)規(guī)模的擴大和技術的發(fā)展，煤礦機械尤其是帶式傳送機在向大載荷、長距離、高功率、高帶速、大傾角方向發(fā)展?；谖矬w傳送過程中慣性的原因，其啟動、減速及運行過程中存在許多急需解決難題，相應的技術先進的控制系統(tǒng)也就應運而生，解決這些難題，優(yōu)化設備系統(tǒng)，完善控制過程。
與變頻控制相對應的是硬啟動方式，其工作原理簡單來講就是供電裝置與電機直接相連，這種啟動方式存在很多的缺點，例如在設備剛開始啟動時會產(chǎn)生過高的電流，這種沖擊電流會在電機軸承上產(chǎn)生很大的扭矩，甚至會超過正常扭矩的300%，促使供電裝置過載，從而加大了電機的機械磨損和齒輪損耗，對其造成了很大的沖擊。這種所謂的硬啟動方式也是根據(jù)很多煤礦機械設備自身的特性所發(fā)展衍生的。而變頻控制方式的工作機理簡而言之便是使機械設備平穩(wěn)啟動以及穩(wěn)定停車，這種可控性的實現(xiàn)正式由于這種啟動方式的原因。和上文硬啟動方式的比較，變頻控制方式最大的特點便是變頻控制方式擁有限制電流功能，即通常所說的限流，顯而易見，這樣的話便可以很好地避免過高的沖擊電流對機械設備以及供電裝置的沖擊和機械損耗，延長設備的使用壽命和周期。在整個系統(tǒng)中，觸發(fā)系統(tǒng)可以說是其最重要的也是最核心的部分，正是因為這一點，才對觸發(fā)系統(tǒng)提出了很多嚴格性的要求，例如抗干擾能力，這里的干擾指的是噪聲或者其他的干擾項。此外在可控硅方面也必須具有極高的操縱性和靈敏度。
由此可以看出，開發(fā)與推廣煤礦機械變頻控制方式技術具有重要性和必然性。
3 工作機理
煤礦機械電子變頻控制裝置可以有效的控制機械在啟動的初期所產(chǎn)生的相關的負效應，比如明顯的電壓減低以及過大的沖擊電流，根據(jù)載荷的大小智能的調節(jié)電流的大小，減小電機軸的不利扭矩，減輕機械磨損，這一點在前文中進行了相關的闡述，這樣的有點不光是可以延長機械設備的使用周期，而且也可以有效的保護在實際生產(chǎn)過程中不可避免與機械設備相接觸的操作人員，實現(xiàn)安全生產(chǎn)，也可以節(jié)約能耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，此外電子變頻控制方式也具有硬啟動方式無法比擬的系統(tǒng)優(yōu)勢，由于其體積小，操作方便，構造也很簡單，因此故障率極低，這也是機械電子變頻控制方式裝置得到重視的原因之一。
對于機械硬啟動方式來講其主回路是通過普通的晶閘管作為開關，但是變頻控制技術方面，大功率的晶閘管是作為主回路開關元件的首選，導通角的智能化系統(tǒng)控制是通過單片機的應用實現(xiàn)的。煤礦機械電子式變頻控制裝置的具體工作機理是：①在最開始的啟動階段，晶閘管的導通角逐漸升高，電機兩端的電壓也會隨之產(chǎn)生變化，由此會對晶閘管的輸出電壓產(chǎn)生調節(jié)功能，當電機轉速升高到啟動扭矩時，啟動過程便結束。②機械電子式軟起動裝置還具有一個關鍵的功能――限流，當晶閘管處于完全導通狀態(tài)時，電機便會處于額定功率下工作，再加上旁路接通起的同時啟動，可以有效地延長晶閘管的使用周期，此時電機進入到穩(wěn)定運行狀態(tài)。③當機械需要停車時，第一步是旁路接通起器的斷開，這樣做的直接目的是減小旁路接通器內(nèi)晶閘管的導通角，這樣的話電機轉速歸零，機械停車，處于關閉狀態(tài)。啟動過程如圖1。
3.1 傳統(tǒng)啟動方式的闡述
煤礦領域內(nèi)的常用工程機械例如帶式輸送機因為可靠性高、運行連續(xù)、工作效率高以及適應能力強等優(yōu)點，已成為現(xiàn)代重載荷運輸?shù)某Ｓ迷O備，尤其是在煤礦采礦領域內(nèi)得到廣泛的重視，但是伴隨著機械化工業(yè)化程度的不斷提高，各種機械設備的運行功率也在不斷攀升，輸送機當然也不例外。在采礦機械的不斷發(fā)展應用的過程中，人們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的啟動方式不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展的需要，歸結于一點就是其無法避免的諸多缺點。在這種情況下，電子式變頻控制裝置的出現(xiàn)，很好地解決了一系列難題，因其運行穩(wěn)定，體積小，故障發(fā)生率低，不光是在煤礦采礦領域內(nèi)，在冶金、碼頭、港口領域內(nèi)也達到了很好地應用。本文列舉若干傳統(tǒng)的啟動方式的弊端：①故障率較高，由此引發(fā)了高昂的維修養(yǎng)護費，并且在啟動初期在供電裝置與電機之間會產(chǎn)生很強的沖擊電流，在電機軸內(nèi)會有很高的扭矩，往往會超過正常扭矩的150%，這種弊端使得其具有很大的局限性，即工作條件比較苛刻，例如無法滿足井下防爆安全的要求；②啟動過程中的沖擊電流會對機械部件產(chǎn)生很大的不利影響，增加機械磨損，對供電系統(tǒng)造成沖擊，限制了啟動周期和頻率；③在一些已經(jīng)安裝了軟起動裝置的相對比較現(xiàn)代化的煤礦機械里，在實際的生產(chǎn)經(jīng)驗來看，運行比較平穩(wěn)，但是電流智能化調節(jié)無法實現(xiàn)，承受載荷能力也不會有很大提高。
3.2 電子式變頻控制過程分析研究
電子式變頻控制不僅能夠保證機械裝置在啟動、運行以及停車過程中的平穩(wěn)而且能夠有效地減少沖擊電流的危害，降低機械磨損，伴隨著計算機技術的發(fā)展，啟動過程與計算機相連，實現(xiàn)交互式操作智能化程度更高。由此不難發(fā)現(xiàn)機械電子式變頻控制裝置具有很大的發(fā)展?jié)摿εc發(fā)展前景。解決機械震蕩以及沖擊電流的不利影響的最為有效地途徑便是運行前根據(jù)預定的可控曲線進行設置，分階段慢速有序的啟動機械系統(tǒng)，這樣一來便可以解決很多動力學問題?，F(xiàn)在簡單介紹幾種常用的電子式變頻控制方式：①斜坡恒流：電流升高的速度越快，啟動速率越高。這種方式是以一定的速率提高電流，直到預定的制定電流后，再以恒定的電流運行，直到啟動階段完成；②斜坡電壓：啟動電壓由低到高逐步攀升，不需要閉環(huán)控制電流的過程。這種啟動方式的最大優(yōu)點是機理簡單易懂，系統(tǒng)故障率低，但是缺乏對電流的控制，因此晶閘管會受到電流的沖擊，使用壽命降低；③階躍式：啟動階段加載啟動扭矩，這個扭矩一般很大，這樣可以有效降低負載的靜摩擦力，但是這種方式的弊端是會對供電裝置產(chǎn)生強干擾；④矩形轉矩：這種啟動方式相比較上述三種而言，體積較小，故障率低，結構完善緊湊，設計更加合理優(yōu)化，安全措施齊全，載荷能力大。
4 煤礦機械電子式變頻控制裝置的設計思想與方法
4.1 硬件設計
煤礦機械電子式變頻控制裝置的硬件設計主要集中在電路設計上，其中主回路的控制是核心因素，關鍵是晶閘管的設計，連接順序為供電裝置與電動機，其中晶閘管的導通角設計也是重要的一點，前文講到單片機技術的應用可以有效控制導通角的變化，使輸出電壓逐步升高直至額定電壓。以采礦領域內(nèi)常用的帶式輸送機為例，通過流程圖的方式簡明說明硬件設計過程，如圖2。
4.2 軟件設計
在電子式變頻控制裝置中，控制器的質量以及工作原理直接決定著控制系統(tǒng)的優(yōu)劣，目前通常的控制器為可編程化的控制器，這種控制器的可靠性較高，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和平穩(wěn)運行，整個運行系統(tǒng)的控制上位機通常是由電子計算機來擔當，由此可見，可編程控制器以及電子計算機是關鍵的兩個因素，需要進行相應的程序計算與設計，這種程序設計的過程優(yōu)化以及結果的完備性、可靠性、準確性直接影響到機械運行的可靠性、穩(wěn)定性。
具體而言，可以從以下幾個方面來闡述電子式變頻控制裝置的軟件設計：①可編程控制器往往采用面向運行過程的control language和面向問題的image language，其特點是結構簡單緊湊，過程直觀易懂，它的程序設計方案一般是根據(jù)流程圖來實現(xiàn)的；②以電子計算機為上位機的計算機軟件選取，伴隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代計算機軟件的功能也日趨強大與完善，可靠性不斷提高，這些軟件通常都會選擇面向對象以及可視化的設計方法，同樣，煤礦機械電子式變頻控制裝置控制系統(tǒng)的控制軟件應該具有響應速度快、敏感度高和分析點準確、過程優(yōu)化等特點，操作界面與接口模塊采用不同的程序語言編寫也就成了必然條件。這是軟件設計里面比較重要的一步，首先要把握操作主界面的設計，要求界面簡單，直觀，功能齊全。
5 結束語
從目前的使用狀況和調查分析來看，煤礦機械電子式變頻控制裝置仍然無法滿足我國大規(guī)?，F(xiàn)代化建設的需要，無法滿足煤礦產(chǎn)值的增長需要，這不僅僅表現(xiàn)在數(shù)量上的缺乏以及普及度的欠缺，也表現(xiàn)在使用中的裝置系統(tǒng)也存在許多缺陷，例如系統(tǒng)優(yōu)化程度不高，程序化設計欠缺，結構緊湊度較低，故障率無法實現(xiàn)理論值等，這也需要我們在生產(chǎn)實踐的過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，進而分析問題解決問題，不斷完善變頻控制技術，使之與生產(chǎn)實際相結合，提高生產(chǎn)率，減少風險點，更好地為我國的現(xiàn)代化建設服務。
[參考文獻]
中圖分類號：TM921.5 文獻標識碼：A
所謂系統(tǒng)，是由相互制約的各個部分組成的具有一定功能的整體。機械電子系統(tǒng)是由機械系統(tǒng)和電器系統(tǒng)組成的，通常也稱為機電控制系統(tǒng)，簡稱機電系統(tǒng)。機電系統(tǒng)強調機械技術與電子技術的有機結合，強調系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間的協(xié)調與匹配，以便達到系統(tǒng)整體最佳的目的。
1機電系統(tǒng)控制技術的產(chǎn)生與發(fā)展
作為機電系統(tǒng)核心的控制技術，是自動化技術發(fā)展的一個階段和必然產(chǎn)物，它是自動化領域中機械技術和電子技術有機結合而產(chǎn)生的新技術。機電系統(tǒng)控制技術得以發(fā)展的根本原因，在于生產(chǎn)的發(fā)展和科學技術的進步，其別是自動化技術與計算機科學起到了重要的作用。30年代以后，控制技術有了很大發(fā)展，大體經(jīng)歷了以下四個階段：
第一階段，30年代，氣動控制元件已經(jīng)發(fā)展成熟并應用在工業(yè)中，然而控制系統(tǒng)設計仍然采用反復試驗的方法進行。
第二階段，40～ 50年代，數(shù)學分析的不斷進步加強了控制工程作為一個獨立工程學科的地位。在美國出現(xiàn)了電話系統(tǒng)和電子反饋放大器，在頻域中描述反饋放大器的工作以及其后出現(xiàn)的設計和分析被稱之為“經(jīng)典控制”。
第三階段，60年代末期，微處理器的發(fā)展促使了在加工和設計中使用計算機控制。例如數(shù)控機床系統(tǒng)。然而加工和設計方法從本質上講仍然是機械式的，自動化和控制系統(tǒng)都是在機械設計完成后加入進來的。時域表示法發(fā)展到用狀態(tài)變量來描述系統(tǒng)，其后出現(xiàn)的設計和分析被稱之為“現(xiàn)代控制”。時域法以及最優(yōu)控制理論與廣泛使用的高速計算機相得益彰，共同促進了控制理論在機械系統(tǒng)中的應用。
第四階段，70年代以來，微型計算機的出現(xiàn)使控制技術進入了智能化的新時代。 這時期發(fā)展起來的機電一體化（Mechanical and electronical integrat ion） 技術， 在世界范圍內(nèi)引起了強烈反響。機電一體化技術是將機械、電子、控制技術進行有機結合， 實現(xiàn)技術裝備和生產(chǎn)過程整體優(yōu)化的高新技術。機電控制就是研究如何設計控制器并合理構成控制系統(tǒng)使機電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)達到所需性能要求的一門科學，是控制技術、機械技術相結合的產(chǎn)物。
綜上所述，機電系統(tǒng)控制技術的產(chǎn)生，并不是孤立的，而是各種技術互相滲透的結果。它促使了產(chǎn)業(yè)結構、產(chǎn)品結構、生產(chǎn)方式和管理體系發(fā)生了深刻的變化，促使了新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時也引起了各國為發(fā)展機電控制技術的激烈競爭，從而又反過來在全世界范圍內(nèi)更進一步推動了機電系統(tǒng)控制技術向前迅速發(fā)展。
2機電系統(tǒng)控制技術的發(fā)展前景
隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和科學技術的進步，機電系統(tǒng)工程及其相應的理論、技術愈來愈呈現(xiàn)出兩個顯著的特性：
（1）系統(tǒng)科學性，即涉及系統(tǒng)理論和系統(tǒng)工程的方法越來越多；（2）學科綜合性或技術集成性，即機電系統(tǒng)工程和機電一體化技術絕非單一學科知識所能夠支撐，而是依賴于多門學科知識的有機結合。
應該說世界各先進工業(yè)國家發(fā)展機電控制技術各有其特點，其發(fā)展的重點和具體做法不盡相同，但總體趨勢是一致的。歸納起來，主要是以下三方面：
①從性能上看。向高精度、高效率、高性能、智能化的方向發(fā)展。如以數(shù)控機床為例，其控制精度能實現(xiàn)0.1eM，的高精度，其進給速度可達24-100m/min，甚至更高，其聯(lián)動和控制的軸數(shù)能實現(xiàn)9-15軸，同時增加了人機對話功能，設置了智能I/O通道和智能工藝數(shù)據(jù)庫，給使用、操作和維護帶來了極大的方便。今后，隨著專用集成電路特別是超大集成電路的發(fā)展，機電一體化產(chǎn)品將越來越向高性能方向發(fā)展。
②從功能上看。向小型化、輕型化、多功能方向發(fā)展。所謂小型化、輕型化，乃是精細加工技術發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。通過結構優(yōu)化設計和精細加工，刻蝕機械的質量減輕到與人的體重相稱的程度。所謂多功能，也是自動化發(fā)展的必然要求和必然結果。一般機電一體化產(chǎn)品，為了適應自動化控制規(guī)模的不斷擴大和高技術的發(fā)展，不僅要求他們具有數(shù)據(jù)采集、檢測、記憶、監(jiān)控、執(zhí)行、反饋、自適應、自學習等各種功能，甚至要求具有神經(jīng)系統(tǒng)的功能，以便能實現(xiàn)整個生產(chǎn)系統(tǒng)的最佳化和最優(yōu)化。
③從層次上看。向系統(tǒng)化、復合集成化方向發(fā)展。復合集成，既包括了各種分技術的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結構的優(yōu)化與復合，又包括在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化和高效率，應使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)先分解為若干個層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調而又安全的運轉，然后，再通過硬、軟件將各個層次有機的連接起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。柔性制造系統(tǒng)就是這種層次結構的典型。
3結束語
機電控制技術是精密機械、計算機技術、電子技術（包括電力電子）等技術交互融合的產(chǎn)物，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然結果。伴隨著科學技術與社會經(jīng)濟的發(fā)展，各種技術將具有越來越明顯的融合趨勢，而機電一體化也將成為機械工業(yè)進一步發(fā)展的必然要求。機電控制技術在各方面均可帶來顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，主導著二十一世紀的機械工業(yè)，其發(fā)展前景不可估量。
參考文獻
[1] 沈立盛.機電控制技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].南方冶金學院學報，2000（2）.
[2] 楊汝清，張偉軍.機電控制技術[M].科學出版社，2009.
隨著自動控制技術的發(fā)展，其在各個行業(yè)得到了廣泛的應用，在農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)中，控制技術的應用可以極大地提高農(nóng)業(yè)機械智能化發(fā)展，對于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化、智能化發(fā)展具有重要意義，控制技術的研究水平逐漸引領著世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向?？刂乒こ膛c農(nóng)業(yè)機械技術相結合能夠有效增強作業(yè)效率，使農(nóng)業(yè)機械技術在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展中得到更大的利用，兩者可以相互促進發(fā)展?？刂乒こ炭梢詾檗r(nóng)業(yè)機械化技術的研究提供多樣化的技術支撐，從而實現(xiàn)互相促進的目的，在當前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的中，農(nóng)業(yè)機械化技術水平的高低將直接影響到農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，因此，農(nóng)機控制技術的發(fā)展對于當前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展起著不可或缺的作用［1－2］。我國農(nóng)機控制技術起步相對較晚，但是發(fā)展速度較快，目前基本實現(xiàn)農(nóng)機各個方面的控制［3］。但是我國農(nóng)機控制技術仍然存在農(nóng)業(yè)信息化基礎設施薄弱、控制精度差、智能化水平較低等問題，導致農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺等技術還處于初級階段，農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展較為落后。未來我國應該積極引進國外先進經(jīng)驗和技術措施，基于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際國情，不斷進行技術改革與創(chuàng)新，逐步完善適合我國現(xiàn)代農(nóng)機控制技術與發(fā)展體系，逐步建立完善的農(nóng)機控制工程相關技術體系，推動控制工程技術在我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效運用［4－6］。
1農(nóng)機控制工程系統(tǒng)核心技術
控制工程的存在主要是根據(jù)工程理論與先進的計算機技術相配合而形成的，如控制數(shù)據(jù)參數(shù)的改進等，從而完成對農(nóng)業(yè)機械的控制。該技術首先被提出在18世紀到19世紀之間，主要被用于當時的蒸汽機中，為了提高機械的作業(yè)效率，從而控制工程這一新技術為順應當時背景發(fā)展被提出，慢慢隨著時間的推移，更多的專業(yè)技術人員提出了更加完善的控制工程技術。21世紀后，科學技術得到了空前的發(fā)展，與信息技術相結合的控制技術變得越來越成熟了，同樣，也被更多人所使用接受，形成了更廣闊的推廣發(fā)展。目前，關于農(nóng)機控制工程系統(tǒng)的核心技術主要包括機械電子工程技術、集成控制技術、預測控制技術、模糊控制技術、神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術及魯棒控制技術［7］。
1.1機械電子工程技術
機械電子工程技術是農(nóng)業(yè)機械技術的基礎技術之一，主要包括自動控制技術、電子信息技術、機械制造技術及傳感器技術等。其中，機械技術是機械電子工程技術的核心，支撐著其他技術的應用與發(fā)展，其機械技術的發(fā)展效率直接影響后續(xù)技術的發(fā)展及工作效率。自動控制技術主要是對機械設備及相關零部件的工作軌跡、運行狀態(tài)中的各項參數(shù)及最終要達到的目標進行控制;傳感器技術主要是對機械設備及各個關鍵零部件的工作參數(shù)及工作狀態(tài)進行精確的檢測與控制，其傳感器檢測精度直接對設備運轉產(chǎn)生一定的影響;電子信息技術主要是結合電路及電子學等基礎理論知識選取相應的電子產(chǎn)品或電器元件。
1.2集成控制技術
集成控制技術是一種常見的農(nóng)機控制工程技術之一，主要是通過相關信息收集、處理系統(tǒng)，實現(xiàn)對相關農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品各個零部件的數(shù)據(jù)信息進行有效的集成、融合與處理，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的自動操作與決策，可以極大地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，實現(xiàn)自動化及智能化生產(chǎn)。集成控制技術是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用最為廣泛的控制工程技術之一［8］。
1.3預測控制技術
預測控制技術是近幾年逐漸發(fā)展起來的新型農(nóng)機控制工程技術之一，可以處理相關機械設備運行中的滯后過程，屬于一種閉環(huán)控制算法，可以根據(jù)對象的歷史信息和未來輸入預測其未來輸出，具有良好的跟蹤性能和較強的抗干擾能力。預測控制技術可以對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中相關設備的運行誤差及變化率進行有效控制，結合相關數(shù)據(jù)及時進行機械運行狀態(tài)的調整，對于提高農(nóng)機工作效率具有重要意義。
1.4模糊控制技術
模糊控制技術主要是以模糊數(shù)學理論為基礎形成的一種控制技術，是通過模擬人的近似推理和綜合決策過程(又被稱為經(jīng)驗方法)。在設計中不需要建立被控對象的精確數(shù)學模型，使控制算法的可控性、適應性和合理性提高，成為農(nóng)機控制工程技術的一個重要分支，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中難以獲取、動態(tài)特性不易掌握或變化非常顯著的過程非常適用，其魯棒性及抗干擾能力較強，因此特別適用于非線性的過程變化及滯后系統(tǒng)的控制。模糊控制系統(tǒng)的主要系統(tǒng)框架圖如圖1所示。
1.5神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術
神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術是指在被控制系統(tǒng)中可以進行系統(tǒng)工作優(yōu)化、推理、故障診斷等功能。神經(jīng)網(wǎng)絡具有很強的適應能力及學習能力，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境較為復雜，利用神經(jīng)網(wǎng)絡技術可以對控制系統(tǒng)的不確定性、時變的環(huán)境等進行合理、精確的決策、控制及學習，是推動農(nóng)機智能化發(fā)展的重要技術之一，代表了當前社會科技水平的進步，它是依托于生物學理論將控制工程與其相結合而形成的一項控制技術。該項技術的工作使用主要是將控制系統(tǒng)中的各連接點看作人體中的神經(jīng)元，通過節(jié)點連接從而形成一個網(wǎng)格框架，形成一個動態(tài)的系統(tǒng)，通過后續(xù)操作完成信息的傳遞。在農(nóng)業(yè)機械技術發(fā)展中使用該項技術，能夠對其控制數(shù)據(jù)信息完成函數(shù)賦值，利用計算得出結果，從而使得神經(jīng)網(wǎng)絡技術能夠更加智能化地使用在農(nóng)業(yè)機械作業(yè)當中，有效提高其作業(yè)效率。
1.6魯棒控制技術
通過對于魯棒控制技術的使用不會因外部的影響改變正確數(shù)據(jù)的使用，正是因為該類技術的優(yōu)點，其得到了人們的認可，獲得了更加廣闊的推廣發(fā)展。例如，農(nóng)業(yè)機械中的采摘機械臂，該類機械由于其參數(shù)系統(tǒng)的獨特存在，受到外界因素影響后容易產(chǎn)生變化，從而影響到其正常工作，會形成較為嚴重的作業(yè)誤差，使其操作控制變得非常困難。魯棒控制技術能夠更加良好地解決此類問題，該項技術將模態(tài)法融入其中，控制系統(tǒng)被分成慢速和快速系統(tǒng)，利用控制調節(jié)器改善系控制統(tǒng)的加、減速度。該類控制技術可以有效降低外部影響因素對于控制系統(tǒng)的影響，顯著增強了農(nóng)機作業(yè)效率和工作性能［9］。
2農(nóng)機控制工程技術在實際中的應用
2.1遙感技術
遙感技術自從被提出后，就被廣泛應用于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對于農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展起到了不可或缺的作用。在農(nóng)作物的種植生產(chǎn)過程中，利用該項技術可以有效對農(nóng)作物的生長狀態(tài)起到良好的監(jiān)測作用，從而獲得人們通過肉眼無法發(fā)現(xiàn)的細節(jié)，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，對于農(nóng)作物的生長開展有效的后續(xù)工作;通過對農(nóng)作物的病蟲草害監(jiān)控及防治，可以有效避免病蟲草害的出現(xiàn)，利用該項技術發(fā)現(xiàn)源頭所在，完成防治處理;最后，對于自然災害也可以起到一定程度的監(jiān)測作用。
2.2農(nóng)業(yè)無線通信技術
傳統(tǒng)農(nóng)田作物的生長狀況監(jiān)測，不但要耗費大量的人力，而且不能夠做到實時監(jiān)控，如采用有線測控系統(tǒng)，則需要鋪設光纖或者電纜，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，降低了系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。隨著傳感器技術、無線通信技術及嵌入式控制技術的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡可以實時監(jiān)測、感知和采集監(jiān)控區(qū)域的信息，并將采集到的數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給終端用戶，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，有效提高了農(nóng)業(yè)實際作業(yè)效率。
3農(nóng)機控制工程技術的未來發(fā)展前景
我國對于控制工程的研究與國外發(fā)達國家相比進程較慢，在該領域的技術研究中與國外相比還需繼續(xù)努力，伴隨我國經(jīng)濟水平和科技水平的不斷提高，以及對于控制技術的深入研究，其得到了巨大的提升和良好的改善，控制工程應用于機械電子工程中，能夠更好地推進農(nóng)業(yè)機械化的推廣發(fā)展。為了能夠使該項技術得到更好的發(fā)展，需要加大科研創(chuàng)新，走向全新的發(fā)展道路，從而推進農(nóng)機控制工程技術更好的發(fā)展。在發(fā)展農(nóng)機控制工程技術的前提下，要牢記綠色農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展理念。農(nóng)機控制工程技術的發(fā)展不僅僅局限在經(jīng)濟效益上，還需要將其與綠色發(fā)展相結合。在發(fā)展該類技術時，需要注意其對生態(tài)環(huán)境的影響，一定要保障其綠色發(fā)展，從而做到技術環(huán)保，能夠良好的完成綠色農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。政府及高校教育部門應該加大科研資金投入，積極引進相關的設備與人才，進而促進農(nóng)機控制工程技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速應用與發(fā)展，加大科研資金的投入，促進相關農(nóng)機控制技術的創(chuàng)新與發(fā)展，提高我國農(nóng)機整體裝備水平，加快推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程。
