機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望

王軍

摘 要：在機(jī)電一體化進(jìn)程中，機(jī)電控制技術(shù)是其中非常關(guān)鍵的技術(shù)?？梢赃@么說，正是因?yàn)闄C(jī)電控制技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，才使機(jī)電一體化發(fā)展的總體水平得到提升。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化和智能化已經(jīng)成為了現(xiàn)在的發(fā)展大趨勢(shì)。本文首先對(duì)機(jī)電控制技術(shù)的概況進(jìn)行分析，并對(duì)機(jī)電控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)電控制技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；展望

1.機(jī)電控制技術(shù)概況

所謂機(jī)電控制技術(shù)，就是借助機(jī)械領(lǐng)域和電子領(lǐng)域的知識(shí)，將這兩種領(lǐng)域的技術(shù)綜合在一起，在這些技術(shù)中，機(jī)電技術(shù)和控制技術(shù)是其中非常重要的內(nèi)容，不僅包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，還包括檢測(cè)傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)等。在機(jī)電領(lǐng)域中，需要學(xué)習(xí)系統(tǒng)程序和操作步驟，因此其整體性是非常強(qiáng)的。對(duì)于機(jī)電控制技術(shù)而言，其能夠?qū)C(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行高效率地控制，從而使工作效率得到提升，使生產(chǎn)成本得到降低。然后，需要注意的是，由于機(jī)電控制系統(tǒng)是一個(gè)整體，所以這對(duì)于機(jī)電控制技術(shù)的要求就提高了。

2.機(jī)電控制技術(shù)與發(fā)展展望

在我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的初始階段，我國(guó)還沒有機(jī)電控制技術(shù)。不管是在社會(huì)科研，還是機(jī)械領(lǐng)域和生產(chǎn)領(lǐng)域，都沒有使用機(jī)電控制技術(shù)。然而，生產(chǎn)還是需要進(jìn)行了，很多工作只有靠工人手動(dòng)操作來完成。當(dāng)今，隨著機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很多生產(chǎn)的自動(dòng)化，并且能夠處理工作中的很多細(xì)節(jié)問題。在上個(gè)世紀(jì)的三四十年代，一些科學(xué)家一起努力，終于生產(chǎn)了一些機(jī)械設(shè)備，從而為后續(xù)的機(jī)械控制奠定了基礎(chǔ)。

2.1機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域分析

當(dāng)今，在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中，機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用歷史至少有四十多年了。不論在結(jié)構(gòu)、功能以及控制精度方面進(jìn)度都較為明顯。主要變現(xiàn)為模塊化、緊湊型結(jié)構(gòu)也就是運(yùn)用CPU等體系結(jié)構(gòu)、并且進(jìn)行開放性的設(shè)計(jì)，在硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊中具有多重層次、互相兼容等定位，并且可以最大限度的擴(kuò)大用戶的使用效果。大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用以及軟件模塊的設(shè)計(jì)，都屬于數(shù)字化控制的領(lǐng)域，并且也加強(qiáng)了CNC等系統(tǒng)功能，體現(xiàn)出了多級(jí)網(wǎng)絡(luò)的功能，提高了系統(tǒng)組合以及復(fù)雜加工的能力。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是機(jī)電控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)分散組合進(jìn)化為全局動(dòng)態(tài)的綜合系統(tǒng)。這不僅把原有部門之間的界限以制造為基礎(chǔ)劃分為“物流”與“信息流”，并且在經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)試驗(yàn)之間綜合發(fā)展。加強(qiáng)企業(yè)集成的顯示可以將各種生產(chǎn)要素之間的配置、以及各種生產(chǎn)要素，使各種要素的潛力都能夠得到更大的升華。

2.2機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的展望

2.2.1PID控制技術(shù)的應(yīng)用

進(jìn)一步加強(qiáng)PID控制理論由比例控制、積分控制、微分控制三個(gè)控制單元整合而成，現(xiàn)階段PID技術(shù)在我國(guó)機(jī)電控制技術(shù)中的應(yīng)用依然處于較為淺層面的運(yùn)用，系統(tǒng)中顯現(xiàn)的問題PID控制體系也難以及時(shí)讀取并解決，因此PID控制是機(jī)電控制技術(shù)發(fā)展道路上面臨的首要問題。想要提高PID系統(tǒng)性能，把握整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性尤為關(guān)鍵，而這一點(diǎn)也是提升PID系統(tǒng)性能的一個(gè)重難點(diǎn)，需要在機(jī)電控制技術(shù)發(fā)展過程中著重注意。

2.2.2自身適應(yīng)能力逐步增強(qiáng)

雖然就目前我國(guó)的機(jī)電控制技術(shù)應(yīng)用情況來看，機(jī)電控制技術(shù)運(yùn)用的領(lǐng)域已經(jīng)相當(dāng)廣泛，但存在一個(gè)主要問題是技術(shù)系統(tǒng)的整體操作體系較為簡(jiǎn)單單一。尤其是在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的現(xiàn)當(dāng)代社會(huì)，基本操作系統(tǒng)過于簡(jiǎn)單是機(jī)電控制技術(shù)的一大劣勢(shì)。現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)制造業(yè)無論是從企業(yè)生產(chǎn)管理還是從產(chǎn)品制造工藝上都日趨復(fù)雜，操作基礎(chǔ)簡(jiǎn)單的機(jī)電控制技術(shù)如果不再做出新的改變和適應(yīng)，就會(huì)逐漸被市場(chǎng)拋棄。因此，在機(jī)電控制技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的過程中，應(yīng)該注意不斷優(yōu)化系統(tǒng)操作體系，使得機(jī)電控制技術(shù)在各個(gè)方面上取得較大的進(jìn)展。2.2.3專家控制與控制技術(shù)相結(jié)合

專家控制與控制技術(shù)相結(jié)合，也就是說在機(jī)電控制技術(shù)以后的發(fā)展過程中可能會(huì)將專家人為的專業(yè)控制與機(jī)電類的自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，這一融合一方面能夠進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)電控制技術(shù)本身的穩(wěn)定性、精確性和高效性，另一方面由于專家人為控制的介入，可以在不同的情況下為機(jī)電控制系統(tǒng)提供更多的問題解決思路和方式，更好地降低了系統(tǒng)出現(xiàn)問題的可能性，同時(shí)也提高了機(jī)電控制技術(shù)整體的可靠性。

2.2.4人類學(xué)習(xí)與機(jī)電控制技術(shù)相結(jié)合

人類學(xué)習(xí)行為與機(jī)電控制技術(shù)兩者的融合在于將人類學(xué)習(xí)注入系統(tǒng)從側(cè)面提高控制技術(shù)的穩(wěn)定性，并進(jìn)一步提高控制技術(shù)的性能。人類學(xué)習(xí)行為與專家人為進(jìn)行控制技術(shù)控制有“異曲同工之妙”，兩者都能夠在控制技術(shù)細(xì)聽產(chǎn)生不穩(wěn)定時(shí)采取相應(yīng)的控制手段，以保障機(jī)電控制技術(shù)系統(tǒng)的穩(wěn)定精確。雖然我國(guó)現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了將人類學(xué)習(xí)行為和機(jī)電控制技術(shù)有效結(jié)合的試點(diǎn)研究，但是這類技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域依舊較為狹窄。因此，人類學(xué)習(xí)與機(jī)電控制技術(shù)兩方面的融合是未來機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。

2.2.5遺傳算法與機(jī)電控制技術(shù)相結(jié)合

隨著未來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，遺傳算法和機(jī)電控制技術(shù)兩個(gè)領(lǐng)域的結(jié)合將成為可能同時(shí)也是機(jī)電控制技術(shù)發(fā)展的一大趨勢(shì)。遺產(chǎn)算法的引入會(huì)打破機(jī)電控制技術(shù)依賴于數(shù)字模型的傳統(tǒng)，利用類似于生物進(jìn)化過程中自我選擇、遺傳的衍化模式進(jìn)行控制技術(shù)算法革新。遺傳算法在機(jī)電控制技術(shù)的引入一方面能夠有效地解決傳統(tǒng)機(jī)電控制技術(shù)無法解決的問題，另一方面也使得機(jī)電控制技術(shù)整體更為智能化。以上所述的五點(diǎn)有關(guān)機(jī)電控制技術(shù)展望都是基于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)及人類生活的基本需要，這些展望都會(huì)在科技不斷發(fā)展的現(xiàn)當(dāng)代成為可能，與機(jī)電控制技術(shù)有效結(jié)合效力社會(huì)。

3.小結(jié)

綜合上文，可知我國(guó)的機(jī)電控制技術(shù)起步階段雖然較為落后，但是近年來的發(fā)展速度是非?？斓?。其中，機(jī)電控制技術(shù)能夠促進(jìn)機(jī)電一體化和機(jī)電智能化的發(fā)展。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電控制技術(shù)的創(chuàng)新與提升，這是機(jī)電一體化發(fā)展的重要目標(biāo)。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)機(jī)電控制技術(shù)也必定獲得進(jìn)一步的發(fā)展。

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