机械工程和机械电子范文

导语：如何才能写好一篇机械工程和机械电子，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】机械工程；人工智能；关系

1.前言

随着科学技术的飞速发展，相对于传统机械工程的发展过程来说，机械电子工程的起步是较晚的，但是在后者的发展过程中，这两种产业在不断的融合，在一定程度上使得新型的机械电子工程得到了更好的发展。而且在信息化时代的推动下，人工智能在相关技术支持下也取得了很大进步，所以，在我国大多数机械电子工程产业上有许多方面都运用了人工智能技术，这也大大地解放了劳动生产力，让机械生产变得更加自动化、智能化。

2.机械电子工程

机械电子工程是集机械、电子、自动控制、检测、传感、信息处理、人工智能等技术为一体的一门综合性学科，在这个产业里所包涵的种类和技能也是非常的广泛，而且专业程度也是相对较高的,它不是一门独立的体系。机械电子工程在设计过程中一定要遵循以机械工程为主要核心，一切的设计理念都要围绕着机械工程展开，在此基础上还要将计算机信息技术以及电子工程等多方面的技术运用到相关产业的生产当中，这样才能在一定的程度上把设计工作做到科学的处理。而且还满足了在系统的配置以及目标设计等各个方面的设计要求。相关的设计工作者在设计期间要合理的将机械工程板块做到科学的处理，然后进行板块化综合起来，这样不仅可以充分的将每个板块的优点发挥出来，同时也做到了让设计工作能够顺利进行下去[3]。在目前的机械电子市场，所设计的相关机械电子产品在结构上相对比较简单，在使用方面比较单一，所以不需要使用太多的元件来组装，这样也更好的将产品的性能有所提高，而且在体积和重量上也做出了很好的优化，消费者对于这样的设计也就很容易接受。

3.人工智能的发展史

众所周知，人工智能概念提出的时间是比较久的，而且发展过程较为漫长，在这一发展的过程可以分为以下五个阶段。第一个阶段就是萌芽阶段，其主要体现在第一部计算机的发明，这个阶段主要是为以后发展奠定了理论基础[4]。在此基础之上，人工智能发展的第二个阶段，就是人们开始使用人工智能这个新的名词，相关的科学家也给出了确定的定义。但是在这个过程当中人们发现让人工智能去模仿人类的思维方式还是存在一些问题，这就是人工智能的第三个阶段，挫折阶段。然后就是第四个阶段，这个阶段人工智能取得较好的发展，在各国科学家共同努力和合作下，人工智能也步入了知识基础的发展阶段，许多方面的知识也应用到了这个领域上，这让人工智能在实际的生产当中取得了很大进步。第五个阶段就是平稳的发展阶段，这个阶段里互联网技术已经相当的普及，同时也改变了人们的生活方式。

4.机械电子工程和人工智能的特点

机械电子工程具有综合性和多层次性的特点。机械电子工程是将电子技术、机械技术、计算机技术以及微电子技术相结合的一项极为复杂的学科。具有较强的综合性。从另一个角度讲机械电子工程将多种学科的产品进行较为完整的整合，是将各种系统进行相互的联系，对其采用较多控制的方式，来达到生产的系统化目标，具有多层次性。人工智能本质上是人类思维方式的模拟。人工智能是一种数据处理、知识处理和数据符号的系统。随着科学技术的不断发展和前行，人工智能已经有先进的信息处理、整合的高效作用，所以该技术能有效地促进现代社会发展的速度。

5.机械电子工程和人工智能的关系

5.1人工智能在机械电子工程中的应用

人工智能所涉及的领域较多，在当前的机械电子工程中也已经占据了十分重要的主导地位。人工智能技术对目前大型设备机械进行了较好的自动化控制，提高了信息系统的准确过程，降低了不稳定性。在对电子工程进行计算的过程中，人工智能信息的处理主要采取的方法为解析数学法，此方法的实现主要是依赖于神经网络系统和模糊推理系统的支持。在机械工程的实际使用中，人工智能系统可以对人脑的结构进行模拟，可以分析系统输出以及输入的信号，这有助于数字的信息化处理，将参考值的可靠性提高。模糊推理系统一般是将人的推理逻辑进行模拟，通过数字的排列方式完成实际的函数程序，对于机械系统所发出的信号进行较好的分析。目前这种技术已经在实际的生产过程中得到了极为广泛的应用与发展。人工智能的神经网络系统可以对收到的信号进行自动分析，同时自动识别和处理，保证电子系统进行储存和整理，从而使得总体的智能化水平得到了综合化的发展。智能化技术的应用，使具有相似性的部件统一融合，对于机械系统的运行效率有较好的保障，同时简化了数字运算的程序，达到了对系统优化的目的与成果。两种通过人工智能建立的系统，都可以对生产过程中的效率得到提升，增大机械操作中的网络意识，建立起更加有效的网络系统。

5.2人工智能在机械电子工程领域应用时存在的问题

机械电子系统由于在运行时会存在一定的不稳定性，所以造成机械电子系统在输入和输出之间的转换也就存在一些问题。在这种状况下通过数学模型的建立，可以通过人工智能的应用来达到对传统知识学习更新的目的，在相关技术不断成熟的状态下，利用人工智能对机械工程进行更新的做法将会越来越普遍，相关人员必须加强重视。传统机械电子工程的应用是非常简单的，但随着社会的不断发展，机械电子工程所涉及问题的难度以及复杂程度越来越高，系统在对问题处理的过程中会通过对多种系统的配置来达到对信息类型进行区分的目的，就目前人工智能在机械电子的应用状况来看，还存在不确定因素，人工智能在机械电子工程中的应用主要是建立在网络系统的基础上，这决定了人工智能无法通过一般的应用方法在机械电子工程中实现应用。而应当将网络系统进行人工化指令转变，才能实现智能控制。所以，不同的人工智能在机械电子工程中的应用还是存在一定差异性的，这种差异性正是人工智能的重要特点之一。如果相关技术不能够对网络系统进行有效的描述，或者不能在系统资料库建设过程中对数学进行严密的分析，那么在分析过程中所产生的错误将会直接对网络系统的建立产生影响。总而言之，加强人工智能信息服务建设的推进是确保机械电子工程能够顺利进行的重要前提[6]。

6.结束语

随着科学技术的飞速发展，各个学科之间也逐步的形成了相互融合的趋势，这就为机械电子工程和人工智能的相互融合提供了一个大的环境，也为这些技术的发展提供了更好的发展空间。人工智能和机械电子工程的发展都会更好的服务人们的生活。

参考文献

[1]史绍许,刘松杰.基于机械电子工程与人工智能的关系探究[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(24).

[2]曹豫斌.机械电子工程与人工智能关系探究[J].工程技术:全文版,2017(2):00306-00306.

[3]吴宝强.机械电子工程与人工智能关系探究[J].城市建设理论研究:电子版,2015(22).

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关键词：机械电子；电子工程；机械设计

中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：

传统的机械工程与现代的电子工程通过信息技术有机的结合起来，形成了现在的机械电子工程。随着人工智能技术的不断发展，机械电子工程由传统的能量连接、动能连接逐步发展为信息连接，使得机械电子工程具有了一定的人工智能。

1. 机械电子工程的简介

1.1机械电子工程的产生

随着时代的进步和科学技术的发展，越来越多的新生事物都在这一过程中产生，而机械电子工程正是这么多新生事物里的一大重要工程。机械电子工程是很多的学科和技术穿插的结果，因此机械电子工程从一产生就具有复杂性，机械电子工程的复杂性也是由它本身的产生过程决定的。首先，机械电子工程的产生的基础是机械工业的产生，在原始社会时期，人们的生产方式主要是以手工为主，而社会的发展和人们的无穷追求就促使了人们想改变这种局面，这个时候机械工业就应运而生。而随着社会的进一步发展，单一的机械工业无法满足人们的欲望，在单一的机械工业发展到一定时期时，信息时代到来了，信息时代的到来就促使了机械工业要向机械电子工程发展。从这一过程我们就可以看出，机械电子工程的产生是时代的产物，没有信息时代的推进，机械电子工程也不可能产生。

1.2机械电子工程的特点

机械电子工程是信息时代的产物，因此机械电子工程较之于传统的机械工程来说具有很显著的特点，以下是机械电子工程的显著特点：第一，机械电子工程的产品外貌比较独特。机械电子工程是信息时代的产物，因此具有很强的信息时代的特色，比如说具有现代化的时代特征，在进行机械电子工程的产品外貌设计时，机械电子工程的产品外貌设计师会把一些具有时代特征的现代化元素融入到机械电子工程的产品外貌的设计之中。对于这一点来说非常的重要，只有把具有时代特征的现代化元素融入到机械电子工程的产品外貌的设计之中，机械电子工程才会与传统的机械工程有一定的区别；第二，机械电子工程的产品结构比较简单。任何的设计都应该遵循设计简便的设计原理，而机械电子工程产品的结构设计也不例外，也要遵循结构简单的设计原理，这一点非常的重要。机械电子工程的产品设计只有设计出比较简便的产品，它才会受到广大消费者的关注和欢迎，但在传统的机械工程的产品设计中，很多的传统的机械工程的产品设计师并没有注重这一点，都忽视了机械工程的设计应当遵循设计简便的原理这一问题，这在一定程度上也反映了很多的传统机械工程的产品设计师的素质比较低下这一问题。而在传统的机械工程的产品设计领域也存在着这样的问题，很多传统的机械工程的设计师进行的设计太过于追求设计简单，而忽视了机械工程的结构设计具体功能的实现，他们误解了设计的简便性，他们简单地把设计的简便性理解成设计的简单，这一问题直接造成的后果就是设计的任务没有很好的完成，也就是没有实现设计的根本目的，没有达到设计的功能要求。

2. 机械电子工程的发展

2.1机械电子工程的初期发展时期

在人类历史上，外国人举办了很多次的机械电子工程的交流会，在初期的机械电子工程的交流会中，外国人第一次把结合了信息时代元素的机械工程称为“机械电子工程”，机械电子工程在这一时期得到了很多人的重视。人们应用这一时期的机械电子工程去做了很多的研究，这一时期的机械电子工程还是处在一个相对比较落后的发展时期，各个方面还相当不成熟。

2.2机械电子工程的滞后发展时期

一个新生事物的出现和发展必然会经历很多的挫折，这是任何一个新生事物的出现和发展过程所无法避免的，机械电子工程对于新时代来说也是一大新生事物，对于机械电子工程来说，机械电子工程的出现和发展必然会经历很多的挫折，这是无法避免的。科学家们在机械电子工程的初期发展时期之后，对机械电子工程的研究力度不断地加大，对它的研究领域不断地扩大，而研究力度越大，机械电子工程的问题也就会越来越多，对于很多的科学家来说这是一个很大的难题，因为要研究机械电子工程的各个因素，科学家们不仅要研究传统的机械工程，还要研究信息时代赋予机械电子工程的时代元素，而对于这些因素的研究对一个机械电子工程师来说要求很高，机械电子工程师不仅要对传统的机械工程进行一定的研究，而且要对新时代下的信息化元素进行深入的学习，只有充分地做到这两点，我们的机械电子工程师对机械电子工程的研究才会有所进步。而这一时期的机械电子工程师却没有满足这两个要求，这一时期的很多机械电子工程师对传统的机械工程颇有研究，但是对于新时期的信息时代的知识确是很欠缺，他们也并没有对新时代下的信息化元素进行深入的学习，而是对新时代下的信息化元素采取逃避的方式，在这一情况下，机械电子工程也不会得到发展，只会处在滞后时期。

2.3机械电子工程的平稳发展时期

在经过一段时间的滞后发展时期之后，很多研究机械电子工程的科学家都觉醒了，他们在寻求一种进步，而要使机械电子工程得到长足的发展，研究机械电子工程的科学家们就必须加强对传统的机械工程的研究力度和对新时代下的信息化元素进行深入的学习。研究机械电子工程的科学家们的觉醒使得机械电子工程在新时期下得到平稳的发展。

3. 机械电子工程的应用

随着社会的进步，人们对机械电子工程的研究力度不断地加深，机械电子工程的应用领域不断地扩大，对于传统的机械工程来说，它的应用领域受到了极大的限制，传统的机械工程仅仅只是应用在一些比较低级的和要求不是很高的基础领域，而随着时代的进步，这些比较低级的和要求不是很高的基础领域会逐步地淘汰，机械电子工程将会取代传统的机械工程，它的应用领域正好可以弥补传统的机械工程的不足，机械电子工程的应用领域不是一些比较低级的和要求不是很高的基础领域，而是经过改造的比较低级的和要求不是很高的基础领域和一些比较高级的领域。笔者相信，随着时代的发展以及人们对机械电子工程的研究力度不断地加深，机械电子工程的应用领域将会更广更大。

4. 结语

在现在的社会状况下，我们对机械电子工程的研究越来越重视，它并不仅仅是一门学科的研究，对机械电子工程的研究更重要的是对我们现实生活的重大意义。我们应该意识到对机械电子工程研究的投入极为重要，对机械电子工程的研究有了很多的发展，其作用的领域也是越来越广，其发展的作用不容忽视。机械电子工程的发展还有待于研究机械电子工程的科学家们的共同努力，研究机械电子工程的科学家们只有不断加强对科学知识的学习，他们对机械电子工程的研究才会更加的深入。笔者相信，通过研究机械电子工程的科学家们的共同努力，我国的机械电子工程一定会蓬勃发展。

参考文献：

[1] 傅丽凌,杨平.机械专业综合型试验平台的建设(J).电子科技大学学报社科版，2005,(7).

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摘要：新时期背景下，半导体技术取得了理想的发展成绩，而机械电子工程也随之进入到各领域当中。其中，机械电子工程被广泛应用在日常生活和生产当中，向着人工智能化的方向发展。随着相关技术的全面可持续发展，新型技术和机械电子工程的有机结合，一定程度上增强了智能化水平。基于此，文章将机械电子工程与人工智能作为研究重点，阐述了两者之间的关系，以期有所帮助。

关键词：机械电子工程；人工智能；关系

所谓的机械电子工程，集中了电子技术和机械工程，属于一种新型的工程技术，因而在机械工程应用中占据关键地位。在机械电子工程的作用下，将机械工程基本功能充分发挥出来，而且通过对电子技术的运用可以高质量地完成工作任务，所以具备了多元功能。长期以来，基于社会发展，对于与操作相关的功能都提出了更为智能化的要求，必须要实现人工智能化的变革。

1机械电子工程概述

机械电子工程将传统的机械工程和电子信息技术进行有机融合，使得电子、机械以及信息间的关系更为紧密，所以机械本身的精准度和操作可靠程度也更强大，在高新技术领域被广泛应用。现阶段，通过对计算机信息传输的合理运用，能够完美连接多样化的机械，以保证所有机械都能够将自身的功能发挥出来。而控制中枢则集中于主控系统当中，与生产多元化需求相吻合，产品性能也随之提高。通过对机械电子工程模块化的设计，能够简化其内部结果，不仅可以达到多元化生产的目标，还能够节省生产成本，所以未来发展空间较大。但是，机械电子工程产品通常都是由人工控制完成生产，即便可以达到性能和多元化生产的要求，但人工操作会直接影响实际的生产效率，使得资源和市场的需求难以保持一致。在这种情况下，机械电子工程发展遇到瓶颈，且生产灵活性以及高效性仍需不断增强。

2人工智能概述

以计算机技术为基础衍生的全新技术就是人工智能，其中包含了计算机操作系统和数据信息处理，同时实现了上述功能的具体化，可以有效地控制电子设备，并实现现代机械设备操作，对于人工操作的依赖性明显降低。其中，人工智能对计算机数据处理和信息传输功能进行了合理地运用，有效控制机械设备，所以，计算机对于人工智能来讲十分重要。在计算机技术发展的过程中，人工智能控制也更加准确与迅速。在人工智能理念被提出以后，相关研究人员开始深入研制这一技术，并且在智能机器当中有效地融入人自身的惯性思维以及流程，以保证机器可以对人的思维进行模拟，积极开展简单亦或是复杂活动。但是，由于人工智能和机械的契合度不高，始终无法实现完全人工智能。在实践过程中，人工智能在高新技术中的应用相对广泛，能够完成基本工作，所以在现实生产中的功能仍然有待完善与深入研究。现阶段，新人工智能的重点将放在和机械电子工程相互融合方面，而其发展的状态也同样对机械电子工程技术的智能化发展产生了积极的影响。

3机械电子工程和人工智能关系研究

通过以上对机械电子工程和人工智能的相关研究可以发现，两者都具有自身独特的优势，但是在实践应用过程中也同样存在缺陷与不足。在这种情况下，深入探讨两者间存在的关系能够为机械电子工程和人工智能的有效融合提供有力的保障。

（1）机械电子工程应用人工智能具有依赖性。对于机械电子工程而言，引进并应用人工智能需要将电子工程的计算机网络系统作为重要基础，所以，人工智能的应用条件也更高。在这种情况下，就必须要将高新技术作为核心，在网络命令和计算机信息传输的作用下转变人工化指令，对机械生产以及运作进行正确地指导。所以，如果机械电子工程网络系统的数据不正确亦或是分析有偏差，都会直接导致机械动作的错误，甚至还会致使以人工智能为基础的机械电子工程自动化操作系统完全瘫痪，而电子机械工程功能也难以得到发挥。近年来，在科学技术发展的过程中，工业生产领域对于系统要求逐渐提高，其中涉及到诸多类型的数据处理问题，因而人工智能必须要保证系统工作正常才能够将功能充分发挥出来，所以系统的依赖性相对较强。

（2）人工智能有效补充机械电子工程。对于传统机械电子工程来讲，采用的是模块化设计方式，因而在功能方面表现出多元性、固定性以及生产方式单一性等特点，也同样对机械工程多元延伸带来了不利的影响。在这种情况下，为了实现机械电子工程综合功能的发挥，必须要对人工智能模型推理系统进行合理地运用，辅助实现目标。现阶段，机械电子工程模型推理系统自身已经具备了相对较高的智能化水平，而且基本能够完成整套生产过程操作。需要注意的是，系统对人体神经网络进行了模拟，进而在计算机内部构建出智能神经网络系统，一定程度上提高了人工智能水平，而且对于人工操作的依赖性减少，达到了机械工程自动化运作的目标，将模块控制完整功能充分发挥出来，并且在工业生产中有效连接。

（3）人工智能强化了机械电子工程的稳定程度。不管是操作系统亦或是信息传输系统，机械电子工程的稳定性都相对薄弱，而且在设计初期，控制操作稳定且不发生改变，始终根据设计程序固定，对机械设备进行控制并完成操作。由此可见，系统本身较为死板且不具备灵活性，如果计算机操作系统数据传输不正确亦或是分析出现错误，就会将错误指令发送出来，导致机械动作不正确，严重影响了模块机械功能发挥的效果。但是，若在机械电子工程中融入人工智能，通过灵活处理手段的应用与人思维惯性的模型，可以及时处理计算机操作系统不正确之处，进一步提高数据准确程度，确保所发出的操作指令是正确的，进而补偿机械电子功能缺陷。在实践过程中，人工智能可以对机械电子工程数据输入、处理以及输出等多项工作进行合理地控制，并且保证数据处理的准确性与高效性，有效提升机械电子设备的稳定性。

（4）人工智能提高了机械电子系统的精准度。对于机械电子工程模块设计而言，对数据控制主要是以精确状态存在。但是，在系统功能实现的过程中，客观数据会发生改变，所以，必须要合理调整系统功能当中的数据，只有这样才能够确保系统稳定地运作，同时增强系统精度控制的准确性。如果机械电子工程面对这一需求，难以自动处理，那么人工神经模式对于系统精度的控制将产生积极的现实意义。

4结语

综上所述，机械电子工程的智能化特征是传统机械电子工程难以比拟的，因而也逐渐成为工业制造的重要发展方向。基于科技的全面发展，各学科也随之细化与深化，学科交叉现象更加频繁，同样实现了知识的延展，进一步推动了科技的多元化发展。而智能化机械电子工程能够进一步增强实际的生产效率，尽可能节省生产制造行业人力成本。由此可见，机械电子工程和人工智能之间存在紧密的联系，相辅相成，共同进步，而深入研究两者的关系也更具现实意义。

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）：28-28.

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关键词:控制理论；控制工程；机械电子工程

1前言

控制理论最早是在18世纪英国技术革命时期被提出的,在瓦特改良了蒸汽机后,尝试着把离心式非锤调速器的基本控制原理在蒸汽机转速控制中使用,从而为人类社会生产力的发展贡献了新动力,也就是蒸汽机运用。在后来漫长的发展过程中,随着诸多电气工程师的不断努力,终于研发出更加科学与系统化的控制分析系统。随着信息时代的到来,控制技术作为IT行业的技术性支撑,逐渐在各行业中得到广泛的运用。在我国社会经济的良好发展背景下,各领域的科学技术都有了极大地提升,尤其是计算机控制工程技术的发展,对于社会生产力的提高有着重要作用,同时,推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。所以,如何恰当地在机械电子工程中运用控制工程就成了诸多技术人员所面临的新的难题。只有根据控制工程技术与计算机机械电子工程技术的实际特点与发展情况,将二者有机结合一起在社会生产中使用,这样对于机械工程行业的发展有着重要影响。

2控制工程与机械电子工程相关概念

控制工程,是一种工程理论和计算机技术理论相结合的概念,该技术主要是面对自动化技术中所产生的各种问题,对其进行有效处理的一项技术,其主要应用于不同的机械电子工程技术实践工作中,同时随着控制工程水平低提升,其应用范围也不断扩大,得到越来越多的科研人员与技术生产人员的重视。机械电子工程并不属于独特工程学科,它一般是借助于模块化的方式来实现最系统的控制,而机械电子工程系统具备构造简单的特色,这样就显著减小了机械电子工程系统的总体积,加强了其整体功能。随着机械电子工程系统的发展,其水平在不断提高的同时,技术发展也趋向更加复杂,这就给工作人员的操作带来了极大的挑战和压力,这就要求将机械工程与计算机技术二者有效结合起来,从而便利于工作人员通过控制工程来实现对机械电子工程系统的操控,提高生产效率。

3控制工程在机械电子工程中的使用

3.1智能控制系统在机械电子工程中的运用

智能控制系统指的是人工智能和计算机技术相结合,对机械电子工程中中的特定的操作流程实施人工化的智能模拟与控制,从而让智能机器人模拟人工操作方式来完成工作。其原理在于让智能控制系统模拟人类大脑的思维模式,从而实现自主收集所需信息等工作。所以,信息时代背景下,社会生产智能化是各行业发展的主要趋势,将智能控制系统结合人工智能的特性有效地运用于社会生产中,和过去相比生产效率得到了极大的提升,不仅减少了人工操作,避免了工作人员操作不当所带来的失误,还能通过智能控制系统严格控制生产操作各环节,有效地减少成本。

3.2鲁棒控制的使用

所谓鲁棒控制,从应用的角度讲,就是设计一个控制器,满足一些性能指标。而几乎所有的控制问题都可以转化为图1表示。控制系统中的鲁棒性说的是,在确定已有外界因素干扰的前提下,控制系统某方面的性能可以始终维持不变的一种特点。所以,多变量型鲁棒控制系统以其独特的作用在机械制造生产中逐渐推广开来。在柔性臂轨迹制造过程中,一般选择滑模变的结构控制方法来实现对慢变控制器的控制,选择H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器从而调整系统控制器的结构,因此,在操作轨迹的模拟研究中,通过补偿控制算法展开计算工作,由此来确保滑膜变结构和H∞。通过对控制理论的科学组合使用,有效地利用控制系统来精准地控制目标轨迹的运行过程,实现电子机械工程地良好运转。

3.3模糊控制工程在机械电子工程中的使用

机械工程的加工流程由于步骤多、工作繁琐,因此显得不够简单,因此想要利用传统的控制方法来建立模型对于工作人员来说难度较大,直接提高了工作人员的工作压力,因此,选择传统的控制方法建立模型所实现的自动化控制效果往往较差。面对该问题,科研人员选择利用模糊控制来进行处理。模糊控制的作用在于将上述复杂的问题简化。模糊化控制与传统机械电子工程中使用的控制方法最大区别在于前者不需要对机械制造工程展开精确化的数据研究,只需要确保输入量在工程要求的合理偏差范围内就行了;而后者则要求建立清晰、准确地模型,这不仅对工作人员来说是一个较大的挑战,其建立模型的效果也较差,直接影响了自动化控制效果。因此,模糊控制系统开始取代传统控制办法,在机械电子工程中推广开来。

3.4神经网络控制的使用

神经网络控制是以生物学基础为前提所开展的控制研究,主要是将许多的简单网络神经元连接成一个网络整体,单个神经元无论是构成货值使用效果都较为简单,不过当多个神经元连接起来后就能组成复杂、多功能的神经网络控制系统,该系统的作用在于可以大规模处理复杂数据,并且神经网络控制系统得以逐渐地向人工智能化的方向发展,逐渐地在智能机械电子工程控制系统中推广开来。过去工作人员在操作数控机床生产过程中,切割产品时由于技术限制不能确保其精准率,就会出现操作误差,影响生产效率与产品制成率。所以,利用神经网络控制系统在机械电子工程中的使用,能够避免数控机床切割工作中的不精准的缺点,从而有效加强数控机床的加工效率,确保机械电子工程的生产安全性,直接提高了该行业的效益收入。

4结语

随着我国社会经济的快速发展,各行业的科学技术水平都有了极大的提升,尤其是计算机控制工程技术水平的提升,对于社会生产力的发展有着重要意义,这样就能满足普罗大众日益增长的不同需求,同时推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。应当说,智能化是我国目前各生产行业现阶段乃至未来的主要发展趋势。机械电子工程的智能化发展主要是通过控制工程技术的使用,所以该技术目前得到了科研人员的广泛关注与青睐。为了推动机械电子工程行业,就需要将现代化的科学技术控制理念恰当地融合到该行业的发展中,实现机械工程技术与计算机技术的有机结合,从而推动机械电子工程行业长期良好地发展,最终达到机械电子工程生产效率提高的目的,也有利于该行业效益收入的增加。

参考文献

[1]郑向勇.机械电子工程与人工智能的关系探究[J].科技创新与应用,2014,(03):75.

[2]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):28.

[3]秦娇娇.探究机械电子工程与人工智能的关系[J].信息通信,2014,(04):289.

[4]熊彦明.机械电子工程与人工智能的关系探究[J].无线互联科技,2014,(07):144.

[5]高杨.机械电子工程与人工智能的关系探究[J].中国高新技术企业,2015,(08):26-27.

[6]邵文龙.浅析机械电子工程与人工智能的关系[J].山东工业技术,2016,(14):143.

[7]黄静,陈菲菲.浅析机械电子工程与人工智能的关系[J].内燃机与配件,2016,(07):15-16+25.

[8]李亚备.机械电子工程与人工智能的关系探究[J].电子制作,2014,(23):111.

[9]董志斌.虚拟仪器技术在机械电子工程专业综合实验中的应用[J].科教文汇(上旬刊),2013,(10):59+61.

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【关键词】机械电子;人工智能;科学技术;关系分析

进入21世纪，社会获得了快速的发展，科学技术得到了极大地进步，尤其是计算机技术更是获得了突飞猛进，正是在计算机技术的带动之下，人工智能技术也得到了快速的发展与进步。于此同时，机械电子工程技术也在若火如荼的发展之中，在机械电子工程发展的过程之中，机械电子工程与人工智能之间起到了相互促进与相互影响的作用，也正是这两种技术的相互影响成就了两者的共同发展与共同进步。本文正是基于这种情况，针对机械电子工程与人工智能的关系进行了系统的分析与介绍。

1.现代社会中机械电子工程的特点

20世纪以来，科学技术获得了巨大的飞跃，很多新兴学科也开始逐步的出现，更多的交叉学科也如同雨后春笋般出现于发展，各个学科之间的相互联系也显的更加密切，正是在这种环境之下，机械电子工程学应运而生。顾名思义，机械电子工程就是传统机械工程与现代电子信息技术相结合的一个学科，该学科将电子信息技术与机械工程进行了有机的结合，实现了两个学科之间的相互促进与相互融合，实现了物理学与信息技术的有效连接，这种跨学科的结合，实现了机械工程的人工智能化，由此可见，该学科有着自己的特点：

1.1 不同的设计方法

与传统的机械工程相比，机械电子工程已经超越了单一的学科，显而易见，机械电子工程是一个交叉学科，它充分的融合机械技术与信息技术，这就要求其在进行设计的过程之中必须充分考虑和应用自己的设计方法，在实际的设计过程之中，设计人员往往采用自上而下的设计方法，这种设计方法是机械电子工程设计之有的方法。

1.2 产品上的差异

机械电子工程的另一个特点就是其产品上的与众不同，与一般的产品不同，机械电子产品的结构看似简单，但是在实际的设计与开发过程之中却融入了很多先进的技术与理念，这就远远的超越了传统的机械，这就是产品的外观更加的轻盈小巧，同时可以实现更加的智能化与现代化，是生产力飞跃的具体体现。

2.机械电子工程的发展过程

前文已经讲过，机械电子工程并不是一个简单的孤立学科，它是一个涉及机械与信息技术的交叉学科，又受到人工智能理念的影响，因此是一个典型的交叉学科。正是由于该学科的复杂性造成该学科在形成的过程之中并不是一蹴而就的，相反，该学科在形成的过程之中经过了很多阶段，经过相关的发展才最终形成现阶段的机械电子工程：

2.1 机械电子工程学的开端

机械电子工程学的起步阶段是传统的手工生产，在这个阶段，机械电子工程学的发展十分的缓慢，这是由于此社会的平均劳动生产率相对较为低下，劳动力资源相对也较为匮乏，生产力的发展与进步比较缓慢，但是在一次次的尝试之中，机械电子工程还是逐步的发展起来了。

2.2 机械电子工程学的高速发展阶段

机械电子工程学的高速发展阶段主要是流水线生产线的成功应用，这一时期的生产过程已经具有了相应的标准，在很大程度上促进了生产力的发展与进步，并不断的拓展机械电子工程产品的种类，逐步满足社会的发展与需求。

2.3 机械电子工程的成熟阶段

进入21世纪，机械电子工程逐步走入其成熟阶段，逐步的形成了其特有的生产体系与发展体系，并实现了与现代信息技术与人工智能技术的完美融合，进入了现代机械电子工程的成熟阶段，不断的促进现代生产的发展与社会的进步。

3.人工智能的发展史

3.1 萌芽阶段

人工智能的萌芽阶段起源于法国，当时法国科学家首先研制出了第一部计算器，从此世界开始了人工智能的研究之路，直至冯诺依曼发明第一台计算机。人工智能在其萌芽阶段和其他技术一样，发展打偶较为缓慢，但是却为后来的发展积累了丰富的经验，为之后的发展奠定了坚实的基础。

3.2 第一个发展阶段

1956年美国人第一次提出“人工智能”的命题，并进行了相关的研究，这是引起人工智能第一发展高峰期的标志。这一阶段的人工智能属于较为简单的发展阶段，主要针对的的任务是：博弈、计算以及证明等任务。在这一阶段的确取得了一定的成就，这一阶段的主要贡献是大大的解放了人们的思想，使人们认识并了解了人工智能的可行性，对人工智能后期的发展起到了巨大的促进作用。

3.3 第二个发展阶段

1977年全球召开了第五届人工智能会议，这是人工智能发展的第二个阶段的开始，由此之后，人们认识到知识工程对于人工智能领域的重要意义与价值，并不断的进行相关的发展与研究，促使人工智能与实际生产相结合，逐步的推进了人工智能的快速发展与进步。也正是在这个阶段，人工智能获得了巨大的飞跃，并表现出广阔的市场前景，在不确定推理、分布式人工智能、常识性知识表示方式等关键性技术问题和专家系统、计算机视觉、自然语言理解、智能机器人等实际应用问题上取得了长足的发展。

4.机械电子工程与人工智能的关系

机械电子系统具有不稳定性，这就使得机械电子系统在输入与输出关系的处理上比较困难。推导数学方程的方、建设规则库的方法以及学习并生成知识的传统方法，虽然在解析数学方面具有精密性，但是这些传统的方法还只能适用于一些相对简单的系统。然而现代社会所需求的系统是纷繁复杂的，往往会需要一个系统能够处理多种信息类型。

人工智能建立系统所采取的方法中，主要使用的是神经网络系统和模糊推理系统。神经网络系统能够实现对人脑结构的模拟人，能够分析数字信号并给出参考数值。而模糊推理系统则是通过模拟人脑的功能，来实现对语言信号的有效分析。在处理输入输出的关系上，这两种方法既有共同之处，也存在各自的差异性。神经网络系统在信息的储存上是采用分布式的方式，而模糊推理系统则采用规则方式实现信息的储存。神经网络系统输入时由于每个神经元之间都有固定联系所以计算量一般都很大，而模糊推理系统的连接是不固定的，所以其计算量相对较小。

人工智能系统的建立于发展在很大程度上促进了现代机械电子工程发展与进步。在实际的机械电子工程的设计工作之中，我们必须依靠相应的人工智能技术植入，只有这样才能更好的促进机械电子工程的发展，与此同时最大限度的促进人工智能功能的实现。很显然这个过程相互促进的过程，只有在发展之中充分的考虑两只之间的相互结合，不断的开拓出全新的技术，促进两者之间的更好的融合才能不断的促进两者的共同发展，不断的促进其进步，实现机械电子工程的不断发展，推进人工智能的持续进步。

5.结束语

机械电子工程对于现代社会的发展有着极为重要的意义和价值，可以极大地提高现代社会的社会生产力，改善人们的生活条件与生产条件，促进人们生活方式与生产方式的变革。在实际的发展之中，我们必须充分的认识到人工智能与机械电子工程之间的关系，抓住两者发展的共同点与相通点，只有这样才能促进两者的共同发展。

参考文献

[1]王孙安.机械电子工程系统设计[D].西安交通大学机械工程学院，2006，10.

篇6

关键词 机械电子工程 研究生培养 教学改革 创新意识

中图分类号：G643 文献标识码：A

Graduate Students' "Mechatronics" Training

and Innovative Ability Improvement

SUI Xiuwu， NIU Xuejuan， DU Yuhong， SANG Hongqiang

（Tianjin Polytechnic University， Tianjin 300387）

Abstract In this paper， combined with Tianjin Polytechnic University "Mechanical and Electronic Engineering" excellent curriculum， outstanding teaching and teaching reform project on how to train a graduate student in mechanical engineering disciplines "mechatronics" design thinking， teaching philosophy， teaching methods， practice patterns， innovation aspects of consciousness and innovative ability， such as a series of measures. Teaching practice over the years shows that the application of these measures to improve the ability of graduate mechatronics technologies， research capabilities， the ability to continue their education and employability have achieved very good results.

Key words Mechanical and Electronic Engineering； graduates' training； teaching reform； innovative awareness

1 “机电一体化”思维和创新能力培养

1.1 创新能力培养的重要意义

研究生的综合应用能力、创新能力，从大的方面讲，对综合国力的增强、高水平大学的建设和发展都具有积极的意义，从小的方面讲，是学生就业能力、考博能力、职业生存能力的基本保障，因而其意义十分重要。目前我国研究生创新能力，尤其是原创能力较差，参与创新研究的机会少、有影响的创新成果少。①为此，2013年3月，教育部、国家发展改革委、财政部三部委联合下发的《关于深化研究生教育改革的意见》中明确提出：“强化创新能力培养，探索形成各具特色的培养模式”。 ②

1.2 “机电一体化”思维的主要内容

现代的机械工程已不是简单的机械结构的设计与应用，机电一体化是大势所趋，机械电子工程是一门综合技术，它的设计与开发范围是非常广泛的，一般包括六大共性关键技术：机械技术、传感检测技术、计算机与信息技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统集成技术。

机械工程学科的研究生，大多数出自机械工程及自动化本科专业，一般具有较扎实的机械专业的基础，在“机械设计、机械制造”领域具备一定的专业知识，但是电子方面的基础知识却比较薄弱，许多研究生连常识性的电子知识都不具备，甚至对“测量”、“控制”领域一无所知。因此需对其在电子技术、计算机技术、机电系统集成技术等方面进行专业培养。

机械电子系统的发展主要表现在智能化、模块化、网络化、微型化、人格化、绿色化。针对机械电子工程系统的发展趋势，与时俱进地改进教学内容，将上述思想引入教学，使研究生能够抓住学科发展前沿，对科研产生浓厚兴趣，培养基本的机电一体化的设计思想。③④

2 “机械电子工程”的教学改革

“机电一体化”的设计思想培养，依托“机械电子工程”课程，在课堂教学内容上重新设计。在测量传感技术中，重点讲解机械工程领域的传感技术，如力觉、视觉、触觉、位置、运动的检测等的检测原理与方法，而不再重复通用的工业领域的温度、压力、流量、物位等的检测；在控制技术中，重点讲解单片机、PLC，并适当介绍嵌入式系统STM、DSP处理器及PMAC多轴运动控制卡等；控制算法中除了介绍传统的PID控制策略及其改进，重点介绍模糊控制的原理和应用；在机电系统的集成技术中，重点讲解机电系统的各模块之间的级联问题、机电系统的电磁兼容问题等。

在整个教学过程中，以典型的应用案例“加工中心”、“工业机器人”贯穿始终，特别是将工业机器人领域的科研成果及前沿技术引入教学。在教学过程中，与时俱进地丰富研究生课程内容，尤其是运用最新机电一体化的案例作为分析对象，最大程度地吸引学生的学习兴趣，激发研究生的学习动力。将机械工程领域的“设计、制造”与“测量、控制”有机地结合起来，在培养研究生机电一体化领域坚实的基础理论的基础上，将测、控、传等各专业技能充分融合起来，提高研究生的机电一体化的系统集成能力、工程应用能力、科研创新能力。

同时，充分利用丰富的数字化教学资源、“机械电子工程”课程网站、优秀的多媒体课件，结合学生来自不同学校，基础差别较大的现状，采用模块化教学方式，将教学内容分为基本要求、中等要求和较高要求，引导学生根据自身条件及科研需要有针对性地选择要学习的内容，做到因需施教，因材施教。实现教学内容与多种教学手段的有效结合。

3 加强实践教学环节

3.1 案例教学

结合学院办学条件，并与企业进一步加强合作，以自动导引搬运车（AGV）、汽车防抱死制动系统（ABS）、工业机器人、自动化生产线等典型机电一体化技术为实例，对常用机构的选择、运动的检测与控制、控制算法的实现等进行深入的剖析和讲解，使学生对机电一体化系统设计的集成技术有了深入的认识和理解。

3.2 开放式作业

设计了若干个开放式作业，如机器手运动中的直流电机运动控制、步进电机运动控制，高能锂电池生产线的锂电池恒流放电系统的模糊控制等，学生们通过自主查阅资料，自主设计方案，实现预期功能。通过这些训练，强化了学生进行信号处理及运用计算机控制知识的能力。

3.3 企业导师进课堂

一些学校引进企业导师进课堂，在本科生培养，特别是卓越工程师班的教学中发挥了重要作用，而在研究生的培养中尚很少引入。本文的企业导师进课堂针对的是低年级的研究生，与学术报告不同，更多的是结合企业的需求，先进前沿技术，更侧重于应用。本项目引入多次企业导师教学，包括机器视觉技术与应用、物联网技术及应用等。

3.4 展会现场教学

利用地域和行业的优势，参观一年二次的国际装备制造业博览会。在展会上进行现场教学，学生们就“加工中心”、“工业机器人”、“自动导引车”、“三维扫描仪”等设备和技术进行了深入探讨，由任课教师和现场工程师进行细致讲解。通过展会的现场教学，学生们了解了制造业的发展新水平，学习了制造业的新技术，认识了制造业的新设备，收获颇丰。

3.5 研究生实践报告

每个研究生结合自己的未来的研究方向，完成一个“机电一体化综合案例”的应用设计报告。要求给出设计要求、设计背景、总体方案、各功能模块的具体实现思路等。在进入课题研究之前，先对机电一体化的课题研究形成初步的设计思想，对结构、测量、控制系统的设计，以及如何协调各模块的工作有直观的认识。

4 结语

文章构建的“机械电子工程”课程的课程建设体系、教材建设和教学改革建设，立足于本校研究生教育的现状，以高校机械工程学科研究生的“机电一体化”思想培养与创新实践能力培养为切入点，在近几年的研究生培养中积累了丰富的经验，取得了良好的效果。该教材已经列入“普通高等学校“十二五规划”教材”、“普通高等学校研究生系列优秀教材”，该教学改革的一些思想，比如“模块化教学”、“企业导师进课堂”、“展会现场教学”等，已推介到学校其他学科应用，研究成果已得到了一定程度的推广和认可。

注释

① 袁本涛，延建林.我国研究生创新能力现状及其影响因素分析――基于三次研究生教育质量调查的结果[J].北京大学教育评论，2009（2）：12.

② 教育部，国家发展改革委，财政部.教研[2013]1 号.关于深化研究生教育改革的意见.

篇7

关键词：传统工程；智能；信息搜集

中图分类号： TQ177 文献标识码： A 文章编号：

新型科技在不断更新中，而将新科技应用于工程中，是科技向开

放式、应用式转变的开始。电子工程是传统工程的革新，在人工智能化的发展下，从传统的机械工程逐渐变为信息化的链接方式。这种高效的智能化技术减少了繁重的机械生产，提高产量和经济效益，使我国市场进入智能化。

1 传统工程与新科技工程

1.1 电子工程的发展情况。机械电子工程的发展可以分为三个阶段：第一阶段是以手工加工为主要生产力的萌芽阶段，这一时期生产力低下，人力资源的匮乏严重制约了生产力的发展，科学家们不得不穷极思变，引导了机械工业的发展。第二阶段则是以流水线生产为标志的标准件生产阶段，这种生产模式极大程度上提高了生产力，大批量的生产开始涌现，但是由于对标准件的要求较高，导致生产缺乏灵活性，不能适应不断变化的社会需求。第三阶段是现在我们常见的现代机械电子产业阶段，而以机械电子工程为核心的柔性制造系统正是这一阶段的产物。

1.2 机械电子工程的相关属性。

1）设计上的不同。机械电子工程并非是一门独立学科，而是一种包含有各类学科精华的综合性学科。在设计时，以机械工程、电子工程和计算机技术为核心的机械电子工程会依据系统配置和目标的不同结合其他技术。工程师在设计时将利用自顶向下的策略使得各模块紧密结合，以完成设计；2）产品特征不同。机械电子产品的结构相对简单，没有过多的运动部件或元件。它的内部结构极为复杂，但却缩小了物理体积，抛弃了传统的笨重型机械面貌，但却提高了产品性能。机械电子工程属于集各类自然学科综合于一体的学科。

2 新型人工智能

2.1 人工智能的概念分析。人工智能是一门综合了控制论、信息论、计算机科学、神经生理学、心理学、语言学、哲学等多门学科的交叉学科，是21世纪最伟大的三大学科之一。人工智能是研究通过计算机延伸、扩展、模拟人的智能的一门科学技术。人工智能目前被应用于计算机网络的开发，生产出的产品适用于人类的日常生活，人工智能工程的发展对于人类的益处也是多方面的，首先，能够刺激消费，拉动市场内需，使人们的经济水平趋向平衡；其次，人工智能是新型科技，能够吸引大量的商家进行投资和研究，对智能市场的开发，增加更多的经济效益；最后，智能化的工程能够拉近人与人的交流，人工智能工程不仅能够提供高效和便利，还会更加人性化，在集体交流中有图片、语音、视频等多种方式。既促进社会的发展又增进人工智能工程的提高和改进。人工智能只有在与人相互接触才能逐渐融合，这样才能共同发展，智能化会慢慢替代繁重的操作方式，以新型科技解决工程上的技术问题。

2.2 人工智能的成长过程。

2.2.1 人工智能的初期阶段。17 世纪的法国科学家 B.Pascal 发明了世界上第一部能进行机械加法的计算器轰动世界，从此之后，世界各国的科学家们开始热衷于完善这一计算器，直到冯诺依曼发明第一台计算机。人工智能在这一时期发展缓慢，但是却积累了丰富的实践经验，为下一阶段的发展奠定了坚实的基础。

2.2.2 第一个成长阶段。在 1956 年举办的“侃谈会”上，美国人第一次使用了“人工智能”这一术语。这一阶段的人工智能主要以翻译、证明、博弈等为主要研究任务，LISP语言就是这一阶段的佼佼者。我国在不断发展科技的同时，将科技成果应用于实际当中，使技术性工业逐渐转化为科学性工业。例如，GPS测量技术就是科学进步的成果之一，将其应用于工程测绘中既提高工程质量又加快工程进度。大范围改变测绘工作的作业方式。发挥了其连续、动态、实时、精准可靠、快速、简便等众多特点。这就是人工智能带来的好处。

2.2.3 困难的阶段。20 世纪 60 年代中至 70 年代初期，当人们深入研究人工智能的工作机理后却发现，用机器模仿人类的思维是一件非常困难的事，许多科学发现并未逃离出简单映射的方法，更无逻辑思维可言。但是，仍有许多科学家前赴后继的进行着科学创新，在自然语言理解、计算机视觉、机器人、专家系统等方面取得了卓尔有效的成就。1972 年，法国科学家发现了 Prolog 语言，成为继 LISP 语言之后的最主要的人工智能语言。

2.2.4 中期发展阶段。以 1977 年第五届国际人工智能联合会议为转折点，人工智能进入到以知识为基础的发展阶段，知识工程很快渗透于人工智能的各个领域，并促使人工智能走向实际应用。

2.2.5 稳定成长阶段。由于国际互联网技术的普及，人工智能逐渐由单个主体向分布式主体方向发展，直到今天，人工智能已经演变的复杂而实用，可以面向多个智能主体的多个目标进行求解。

人工智能稳定的成长阶段属于在稳步提升中，使工程智能化，也使管理智能化，这是现代管理体系的基础，能够对员工进行全方位的综合分析，使组织有调理化，在掌握基本理论的基础上更深层的研究其在细节方面存在的不足，进一步改善和升级，使人事管理为组织规范化做到极致。在就近的几十年内随着电子信息技术的不断进化和革新，网络信息时代已然来临，电子智能化的应用技术也逐渐成熟，不论是检测机械故障或者操作之辉机械系统工作都离不开人工智能，因此我们说人工智能的开发以及应用越来越成熟。

人工智工程已经在以快速的步伐向人们的实际生活靠拢，正式因为这样，经济大市场更应该对其进行调节和控制，取其精华，对其进行研究发展，并将电子工程推广到各个方向，智能化的工程越来越与实际生活相贴切，在精确的测算下，把数据整合，做出人类想要的智能产品，这种电子商务的方向逐渐替代繁重的手工作业化生产。同时，只能带来的其他困扰也会对人类有影响。例如智能手机，传统的手机只有普通的功能，可玩性差。而智能手机的出现，即使为人们的生活带来了极大的方便和高新技术的软件。但是大量的有趣新奇游戏等会影响到学生等自制能力差的青少年，这样既耽误学习，又浪费时间，而且影响学生的身体健康。因此，智能化工厂不仅要生产适合人群的产品，也要在销售方面有效控制，只有将对的智能产品卖向适合的人群，人工智能工程才会在经济市场得到快速发展。

结语：21世纪的科学技术发展的越来越快，智能化已经大范围覆盖国际市场，不论工业中还是电子市场，都已成为经济快速运行的动力。为国家提供高技术的便利，为其注入新的概念，使其更为广泛的应用。着实做到了作业内外一体化，数据搜集自动化，系统智能化。人工智能与机械电子相结合能够促进生产力的快速发展，把我国的相关经济产业链带动了起来。在这新星科技的引领下，我国的经济将迈向更高的阶梯。

参考文献

篇8

目前，就业市场上对于精通现代机械设计与管理人才的需求正逐渐增大，毕业生就业的结构和地域都非常好。《2012麦可思-中国大学生就业年度指标》显示，2012年就业率较高的主要本科专业（前50位）中，机械类的七大专业全部榜上有名，其中车辆工程、机械电子工程、车辆服务工程三个专业位居前十之列。在今后一段时间内，对机械类人才的需求主要集中在极端制造业中，所谓极端制造业就是一大一小，大是指汽轮机、大型挖掘机、万吨水压机等大型动力机械的制造；而小是指光刻机、小卫星、小机器人等精密仪器的制造。具有开发能力的数控人才也是各企业争夺的目标。

在2012年教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》里，机械类专业拥有机械工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、机械电子工程、工业设计、过程装备与控制工程、车辆工程、汽车服务工程等八个专业。此外，其他一些专业在学习上或者在工作中也都或多或少的会与机械打交道。比如测控技术及仪器专业，在光学仪器和精密仪器的制造上，该专业可以在传感、测量、控制和信息化方面给我们提供帮助；而材料类专业则是机械制造的基础，毕竟巧妇也难为无米之炊；另外还有能源动力类专业，机械的运转几乎都离不开能源的支持。

目前，在机械类专业的教学上，比较好的大学都提倡大类教学，就是在一二年级时统一上机械基础课，如高等数学、基础力学、机械制图、机械原理、机械零件、数字电路、模拟电路等，通过基础课的学习，让你在机械制图、CAD、计算机辅助设计、计算机辅助电路设计以及编程方面具有一定的能力，到了三年级再根据专业的兴趣进行专业分流。专业课就五花八门了，各有所需，有的偏力学、有的偏机械、有的偏能源、有的偏材料。

在就业方面，很多人觉得机械专业对口工作不“体面”。然而，他们都忽视了机械类专业所具备的广泛适应性。机械类专业并非全部都只是和硬邦邦的机器打交道，比如在设备维护、数控维修、环保设备设计等领域，工作人员都是在电脑前完成工作的。同时，机械类专业还涉及不少交叉学科，比如材料成型及控制工程就是材料、机械、控制、计算机等多学科交叉融合的工程技术专业，主要研究金属材料、非金属材料、超导材料、微电子材料及特殊功能材料的成型设备与工艺、成型过程的自动化与智能控制、质量检测和可靠性评价等。

篇9

关键词：机械电子；软启动装置；过载保护

机械电子式软启动指的是当机械设备载重特别大的情况下，直接启动可能会导致机械损耗过大或发生故障，因此通过软启动装置，实现机械系统的渐进性起动，从而达到稳定或保护的目的。机械软启动装置一经运用以来就显示了其突出的优势。最大的优点就是可以实现机械装置的过载保护，避免了机械设备的损伤，同时机械电子软启动装置结构方面比较简单，在机械工作中比较容易操作，传动的效率也比较高。西方一些机械大国从1970年左右便着手研究机械电子软启动装备。随着我国科学技术的发展，近几年我国国内的有关部门也开始加快对软启动装置的研发，使得软启动的技术发展水平逐步提升。

1 机械电子式软启动装置的原理及组成机制

机械电子式软启动装置是一种计算机时代的产物，其结合了计算机、传感等机电一体化技术具有较好的工作性能。机械电子式软启动装置目前大概可以分为下列几类：斜坡电压（优点：易操作，缺点：不限流）、斜坡恒流、阶跃式。

机械电子式软启动装置主要分为控制系统和传动系统，机械式电子软启动装置是通过计算机控制PLC，再由PLC装置发出的电信号触发变频器接下来传递给调速电机，电机通过控制主电机上的差动行星轮系从而控制最终端的输送机[1]。机械电子式软启动装置的机械传动结构图见图1。

图1中的电机9是主电机，其用来控制差动行星减速机构，电机8则是调速电机，用来进行机构之间的差动传动。在图中我们可以看到，主电机通过轴连接至1，1和2相啮合，2把运动传递给轴b，再通过3驱动H，通过c把动力输出。调速电机8通过蜗轮蜗杆的作用来控制c轴的转速，从而实现无级调速。在刚刚启动的时候，可编程控制器输送一个信号给变频器，从而先启动调速电机。电机8经过蜗轮蜗杆的传动后把动力传递给电机9，这样就基本上完成了电机的空载状态的起动，接下来通过可编程控制器控制变频器，使轴的速度逐渐趋向工作速度，在系统的设计过程中，由于电机9的转速已经知道了，可以使用变频器对调速电机8进行控制，这样就能保持电机8、9之间保持一定的比例。过去通常在使用时都采用硬启动的方式，这种直接把电机和电源相连接的方式电机起动的过程中会产生较大的电流，很容易导致设备过载，严重损害了机械的寿命，也浪费了资源。通过上面的分析我们发现软启动的机械原理可以实现机械设备的限流功能，避免了冲击力，能够延长机械的使用寿命。

2 机械电子式软启动装置的控制系统及PLC简介

机械电子式软启动装置的控制系统非常重要，主要是由计算机、PLC、主电机、变频器、差动轮系、调速电机、输送带等部分组成，工作原理已经在上一节中论述，在此就不再赘述。机械电子式软启动装置的控制系统结构主要依靠计算机进行，工作过程中由计算机对可编程控制器发出电信号，即可以持续的发送数据给PLC[2]。当机械设备开始工作的时候，控制系统也将会启动，可编程控制器首先启动控制调速电机，可编程控制器通过控制变频器从而控制电机8的转速，逐渐使其达到预定的工作转速。随后随着电机9的起动，负载端也被加入，在可编程控制器的控制下，负载慢慢的提升至工作转速。通过这种模式的启动装置有两个好处，首先其满足了电动机负载下能够平滑的启动，大大降低了对供电设备的损害，其次可以有效的实现自动化控制。机械电子式软启动装置主要是依靠可编程控制系统和两个电机和差动轮系组成，这种机械的有效传动能够在一定程度上满足了无级调速，是一种比较令人满意的起动系统。

3 结语

机械电子软启动装置可实现机械系统的渐进性起动，从而达到稳定或保护的目的。首先其满足了电动机负载下能够平滑的启动，大大降低了对供电设备的损害，其次可以有效的实现自动化控制。本文对机械电子式软启动装置的特性进行了简要的分析，简单的介绍了机械电子式软启动装置的工作原理。希望广大机械行业的工作者对机械电子式软启动装置有一个深刻的认识，不断把这种技术运用到工作过程中，并结合实际工作过程对该技术进行改进与创新，从而推动我国机械行业的发展。

参考文献：

[1]何晓燕.机械电子式软启动装置控制系统及软件设计[J].机械工程与自动化，2005（03）：36-38.

篇10

1.1不同的设计方法

与传统的机械工程相比，机械电子工程已经超越了单一的学科，显而易见，机械电子工程是一个交叉学科，它充分的融合机械技术与信息技术，这就要求其在进行设计的过程之中必须充分考虑和应用自己的设计方法，在实际的设计过程之中，设计人员往往采用自上而下的设计方法，这种设计方法是机械电子工程设计之有的方法。

1.2产品上的差异

机械电子工程的另一个特点就是其产品上的与众不同，与一般的产品不同，机械电子产品的结构看似简单，但是在实际的设计与开发过程之中却融入了很多先进的技术与理念，这就远远的超越了传统的机械，这就是产品的外观更加的轻盈小巧，同时可以实现更加的智能化与现代化，是生产力飞跃的具体体现。

2.机械电子工程的发展过程

前文已经讲过，机械电子工程并不是一个简单的孤立学科，它是一个涉及机械与信息技术的交叉学科，又受到人工智能理念的影响，因此是一个典型的交叉学科。正是由于该学科的复杂性造成该学科在形成的过程之中并不是一蹴而就的，相反，该学科在形成的过程之中经过了很多阶段，经过相关的发展才最终形成现阶段的机械电子工程：

2.1机械电子工程学的开端

机械电子工程学的起步阶段是传统的手工生产，在这个阶段，机械电子工程学的发展十分的缓慢，这是由于此社会的平均劳动生产率相对较为低下，劳动力资源相对也较为匮乏，生产力的发展与进步比较缓慢，但是在一次次的尝试之中，机械电子工程还是逐步的发展起来了。

2.2机械电子工程学的高速发展阶段

机械电子工程学的高速发展阶段主要是流水线生产线的成功应用，这一时期的生产过程已经具有了相应的标准，在很大程度上促进了生产力的发展与进步，并不断的拓展机械电子工程产品的种类，逐步满足社会的发展与需求。

2.3机械电子工程的成熟阶段

进入21世纪，机械电子工程逐步走入其成熟阶段，逐步的形成了其特有的生产体系与发展体系，并实现了与现代信息技术与人工智能技术的完美融合，进入了现代机械电子工程的成熟阶段，不断的促进现代生产的发展与社会的进步。

3.人工智能的发展史

3.1萌芽阶段

人工智能的萌芽阶段起源于法国，当时法国科学家首先研制出了第一部计算器，从此世界开始了人工智能的研究之路，直至冯诺依曼发明第一台计算机。人工智能在其萌芽阶段和其他技术一样，发展打偶较为缓慢，但是却为后来的发展积累了丰富的经验，为之后的发展奠定了坚实的基础。

3.2第一个发展阶段

1956年美国人第一次提出“人工智能”的命题，并进行了相关的研究，这是引起人工智能第一发展高峰期的标志。这一阶段的人工智能属于较为简单的发展阶段，主要针对的的任务是：博弈、计算以及证明等任务。在这一阶段的确取得了一定的成就，这一阶段的主要贡献是大大的解放了人们的思想，使人们认识并了解了人工智能的可行性，对人工智能后期的发展起到了巨大的促进作用。

3.3第二个发展阶段

1977年全球召开了第五届人工智能会议，这是人工智能发展的第二个阶段的开始，由此之后，人们认识到知识工程对于人工智能领域的重要意义与价值，并不断的进行相关的发展与研究，促使人工智能与实际生产相结合，逐步的推进了人工智能的快速发展与进步。也正是在这个阶段，人工智能获得了巨大的飞跃，并表现出广阔的市场前景，在不确定推理、分布式人工智能、常识性知识表示方式等关键性技术问题和专家系统、计算机视觉、自然语言理解、智能机器人等实际应用问题上取得了长足的发展。

4.机械电子工程与人工智能的关系

机械电子系统具有不稳定性，这就使得机械电子系统在输入与输出关系的处理上比较困难。推导数学方程的方、建设规则库的方法以及学习并生成知识的传统方法,虽然在解析数学方面具有精密性,但是这些传统的方法还只能适用于一些相对简单的系统。然而现代社会所需求的系统是纷繁复杂的，往往会需要一个系统能够处理多种信息类型。人工智能建立系统所采取的方法中，主要使用的是神经网络系统和模糊推理系统。神经网络系统能够实现对人脑结构的模拟人，能够分析数字信号并给出参考数值。而模糊推理系统则是通过模拟人脑的功能,来实现对语言信号的有效分析。在处理输入输出的关系上，这两种方法既有共同之处，也存在各自的差异性。神经网络系统在信息的储存上是采用分布式的方式，而模糊推理系统则采用规则方式实现信息的储存。神经网络系统输入时由于每个神经元之间都有固定联系所以计算量一般都很大，而模糊推理系统的连接是不固定的，所以其计算量相对较小。人工智能系统的建立于发展在很大程度上促进了现代机械电子工程发展与进步。在实际的机械电子工程的设计工作之中，我们必须依靠相应的人工智能技术植入，只有这样才能更好的促进机械电子工程的发展，与此同时最大限度的促进人工智能功能的实现。很显然这个过程相互促进的过程，只有在发展之中充分的考虑两只之间的相互结合，不断的开拓出全新的技术，促进两者之间的更好的融合才能不断的促进两者的共同发展，不断的促进其进步，实现机械电子工程的不断发展，推进人工智能的持续进步。

5.结束语