机械电子工程概述范文

导语：如何才能写好一篇机械电子工程概述，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：电子技术；通信工程；协同进步

当前，人类社会已经进入到了信息社会中，所以必须要有能够与之相适应的传播技术，古代我们还在使用信鸽传递信息的方式，但是当前，我国的信息化建设质量越来越高，这期间也经过了很长时间的革命，信息传播技术的发展中，电子技术的发展起到了不容忽视的作用，所以二者之间有着十分密切的关系，它们的发展和进步实际上有着一定的同步性。

1 电子技术

1.1 电子技术概述

电子技术通常就是指应用电子学的相关原理对电路和电子元件设备进行设计从而解决生产和生活中实际问题的一种技术方法，这种技术一般情况下分为两大类，一种是电力电子技术，一种是信息电子技术，对于电子信息而言，最主要的体现就是信息处理上，电子信息的发展极大的促进了科学技术的进步，电子技术的发展使得计算机技术和集成电路技术出现在人类社会当中，同时还在不断的发展和进步，这种技术的不断进步也对通信技术的发展起到了十分重要的作用。当前的电子技术又有了很大的进步，并且正在朝着更为先进的光子技术方向发展，这一技术也是微电子技术发展的一个重要的平台和保障，同时在当今技术发展趋势的角度上来看，光子技术和电子技术正在不断的融合，在未来的发展中全光化已经成为一种必然的发展趋势，同时信息技术也在不断的发展和进步，促进了数字化和信息化的发展和建设。

1.2信息电子技术的应用及其在汽车领域的发展

在当今这样一个飞速发展的时代，网络技术的发展可谓日新月异，所以这种趋势也给电子信息技术的应用提供了十分有利的契机，同时已经在很多领域取得了非常好的效果，举例来说，环保机构在进行环境质量检测工作中，采用电子信息技术能够有效的对环境的污染现象进行有效的检测和分析，同时还可以选择相应的措施对该情况进行有效的治理。但是在众多领域中，汽车领域的应用可谓是最为常见的，由于该技术的发展，也逐渐出现了电子汽车，在汽车元件的性能上都有了很大的改善，出现了自动档汽车，无论是车辆的性能还是车辆故障的诊断都有了很大的发展，所以该技术的发展也推动了汽车业的进步。

1.3 电力电子技术的应用于发展

电力电子技术在很多领域都有着广泛的应用，但是在应用的过程中需要解决的一个重要的问题就是电力供应问题，这也是电力电子技术发展过程中的一个主要的方向，电力电子技术在应用中能够体现出非常好的节能高效的特征，所以在实际的应用中能够得到很好的效果。

2 通信技术

2.1 通信工程概述

通信工程重点要完成的是对信息输入的处理和相关信号的处理，所以这项技术也和人们的日常生产和生活有着十分重要的联系，所以通信工程的发展也受到了人们的重视，在我国通信工程的发展中逐渐出现了光纤通信、数字移动通信等等。

2.2 通信工程的作用和应用

通信工程主要要完成的就是信息的传递和交换。我国各个行业的发展中都和信息有着非常密切的关联，通信工程在人们日常的信息交流中发挥着十分重要的作用，在医学、电信、多媒体图像处理等方面都发挥着十分重要的作用。

3 电子技术与通信工程的协同发展

3.1 电子技术推动通信技术发展

在通信技术发展的过程中，电子技术发挥着十分重要的作用，通信技术的每一次进步基本上都要有电子技术的参与，交换设备是通信措施中的一个重要的组成部分，这也是信息工程发展中的一个障碍性因素。正式因为电子技术的发展才使得整个通信工程能够得以更好的发展。

3.2 通信工程对电子技术的推进作用

通信工程对电子技术的发展也起着一定的推进作用。首先，通信技术的发展进一步简化了信息交换的过程，使更大范围内信息的广泛传播成为可能，强化了知识的交流与沟通。这无疑为更大范围内电子技术知识的传播创造了条件，进而推进电子技术的进步与发展其次，通信技术的不断进步对于电子技术有着更高的要求，这就使得人们不得不创造出新的电子技术来同新的通信技术要求相适应。可以说，正是在通信技术不断发展的影响下，电子技术才得以进一步发展。

3.3 计算机对于电子技术与通信工程的关键作用

计算机的出现对于通信工程的进步与发展有着极为特殊的意义。通过计算机的应用，来对各项交换机工程进行编程，进而存储于计算机存储器当中。这样在系统操作作出改变时，就不需要对交换设备进行改变，只需进行程序指令的改变即可。这一形式的交换机系统被称为程控交换机，具有灵活性大、便于新通信业务开发、能够提供给多种服务项目等优势。同时，计算机的不断发展，开始逐渐为通信技术终端设备承担着信号发出与接收的任务，并在现代社会得到了广泛的应用。因此，对于电子技术的发展来说，计算机同样扮演着十分关键的角色。计算机技术的高速发展不但成就了信息社会，也成为电源技术得以迅速发展的有力支撑。20世纪 80年代，开关电源为计算机全面采用，接着电子、电气设备领域相继引入开关电源技术，之后，计算机技术又提出了绿色电源的概念。

3.4 电子技术与通信技术的协同发展成果

电子技术与通信技术的有机结合，在社会生活领域得到了迅速的发展，包括：个人通信与移动通信，多媒体通信，图像通信与图像处理，微电子系统的设计、制备，集成电路的设计、制造，信号的处理与应用，光通信、卫星通信，离子束、电子束及显示工程，电子设计自动化技术，真空电子工程，微波技术，通信与测量系统电路技术，散射、辐射与微波传输，宽带通信及宽带通信网，微波元器件，微波电路，光纤通信工程与光电子学，微波工程，信息光电子工程，光电子与电子器件，语音处理与人机交互，纳米技术与材料等领域。电子技术与通信技术所拥有的高度广泛性，使其获得了国家的关注，国家已经培养了大量理论基础扎实，具有创新开拓精神，能够在通信网络、通信与通信技术、电子信息技术领域中从事设计、科研、开发、运营的专门型高级人才，为电子技术与通信技术的应用拓宽与进一步发展积蓄了坚实的人员基础，进而促进我国信息产业长足、稳定的发展。

4、结语

在很多领域中，电子技术和通信工程都存在着共进退的关系，可以说只有二者能够共同的发展和进步，我国的科学技术才能有更为强大的发展基础，所以在技术发展中对两者都应该予以一定的重视，这样才能更好的促进我国相关产业的发展和进步。

参考文献

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【关键词】新时期；机械电子工程；发展与创新

前言：在现在的经济社会情况下，更多的人越来越关注机械电子工程的发展，这不仅仅是国家重视的话题，同时和我们每个家庭每个人也是密不可分的，在飞速发展生活节奏日益提高的今天，机械电子类产品的更新也对生活的影响起着重大意义，它不仅仅是需要研究的一门学科，也是支撑现代人精神力量的动力，所以，我们有必要意识到机械电子工程的研究与投入是极为重要的，与其发展方向决不能忽视。我们也更加确信以现在的发展速度而言，我国的经济趋势也将会随着机械电子工程的深入研究而突飞猛进。

1.机械电子工程的概述

1.1机械电子工程的产生

人们的生活方式因科技的发展而产生了巨大的变化，同时一个新型产业也随之诞生――机械电子工程。它从最初的产生到后来的不断进步发展是一连串复杂而多变的过程。它的前身是机械工业行业，随着人们的生活水平不断提高，生活方式的不断改变，对机械的需求的也随之不断提高，电子计算机产品的问世，为其能够迅速发展提供了必要条件。在旧有的生活模式下，人们的生产、生活活动主要是依靠手工机械完成。但是社会在进步，人们的生活模式在改变，旧有的生产方式难以跟上社会发展的脚步，必须要舍弃原有的手工机械的生产方式，在信息技术的推动下，将信息技术用于机械行业中，这从根本上推动了机械电子工程的发展。显而易见，机械电子化离不开信息技术，因为有了信息技术，机械电子技术才得以诞生。

1.2机械电子工程介绍

机械电子工程是一项涵盖各类科学的技术，其核心专业是机械电子，同时要结合信息技术、网络、智能化的相关知识，各类学科相互交叉形成的一类科学，这些学科的理论在机械电子工程中得到了广泛的应用。总体来说，机械电子工程包括计算机技术、网络技术等，机械电子工程实现了技术的多元化和技术的融合，其在使用的过程中必须借助其他学科。在对机械电子工程进行设计时，必须要将计算机技术与网络技术以及机械相关的技术融合，将机械中不同的元件组合，完善设计。机械电子工程在设计时运用的知识比较复杂，但是设计比较简单，结构不复杂，而且具有较好的性能。机械电子工程投入生产时的效率高，外形小巧，从而取代了传统的机械。

1.3机械电子工程的特点

机械电子工程和传统的机械工程有着明显的区别，它具有以下几个特点：

第一，电子信息技术的融合。计算机信息技术被应用于机械电子工程的每个环节，它不仅体现在机械的内在结构上，外观设计也有充分的体现，使得机械从里到外都散发着时代的气息。在机械设计方面融入了许多新鲜元素，它不再简单的机械工程，而是引入了多项技术、多种元素的机械设计，让其能更好地满足时代的需要，促进社会主义经济建设更快的发展。

第二，产品设计简单，使用方便。与传统机械相比，机械电子工程在产品设计方面，要求更为苛刻和严格，它要求产品要不同与以往，具有创新性，且使用便捷，可操作性强。对产品之所以要强调创新和可操作性主要是为了能够跟上时展的步伐，也为了能更有利于用户的使用，满足实际需要，对此引来了社会众多消费者的注意。要做到这两点，也绝非易事，对机械师也有了更高的要求。设计者在做产品设计时，要做到两点，一是产品的实用性，二是产品的可接受性，只有做到这两点，该产品才会有市场。除此之外，设计的创新对机械行业的发展也具有巨大的作用，一些传统的机械设计时代淘汰的一个主要原因就是技术缺乏创新，设计太过简单，不具有可操作性，想要的功能根本体现不出来。同时，有不少机械师对机械的工作原理和使用方法并不是十分清楚，这在一定程度上，提高了机械事故发生的可能性。所以，我们有必要加入新鲜元素，不断创新设计理念，从而从本质上推动机械设计的发展，减少或杜绝机械事故的发生。

2.机械电子工程的应用

随着社会需求的不断增加，对机械电子工程的要求也越来越高，从而对其的研究也在不断地深入，其应用领域也在不断增多。传统机械工程受其技术所限，它所应用的领域为有限，大多集中一些基础领域，这些领域对技术的要求不太高，或者比较低端。但是，随着技术的发展与进步，这些基础领域在被淘汰，并逐渐消失。这个过程中，机械电子工程以其技术上的优势，不断地将传统机械工程取代，它的使用范围对传统机械工程的缺陷来说恰好是一个很好补充。机械电子工程的应用领域极广，不似于传统机械工程，只用于那些对技术要求不高的基础领域，它主要应用于改造后的基础领域，和相对比较高级的领域。随着人们对机械电子工程了解的越来越多，研究越来越深入，它所能应用的领域必将越来越多，越来越广。

3.机械电子技术发展与创新

3.1设计思想的发展

计算机信息技术最初应用于机械电子工程中，其主要目的就是提高机械的原有性能，并能让其变得更加小巧，不那么笨拙，它的做法也非常的简单，就是将机器中的某些机械部件用电子部件来替换。到了20世纪九十年代，机械电子系统的设计理念发生了巨大的改变，不再是简单地“替换”，而是开始注重系统的整体优化以及智能化。它的设计思想经历了四个过程，分别是替代、融合、系统优化、智能化。但是我们记住的一点是，现在的设计思想与原有的设计思想并不冲突，我们并没有抛弃原来的设计理念。

3.2与其他前沿技术的结合

3.2.1面向现代医学

现代医学的发展离不开机械电子系统，各类医学诊断、治疗的先进的医学仪器设备都离不开机械电子系统。比如现在大型医院都备有的CT、NMR等。另外，利用机械电子科技开发出的智能机器人，也可以应用到精密的手术中去。机械电子系统还可以实现互联网的远程监控设计，让外地的医生进行远程操控手术。

3.2.2面向现代生物技术

现代生物技术的研究对象十分广泛，大到各类植物、动物、微生物，小到各种生物组织细胞、生物分子和基因问题都是它的研究范围。在研究过程中，不可避免的要绘制各种基因图谱、制造各种生物芯片、进行修补、注入、分离基因等工作。而这些工作的进行毫无例外都需要各类机械电子仪器的辅助才能进行。另外，现代人类进行各种严酷环境例如深水、严寒、外太空等的科学探测，由于人类本身不能长期在此环境下生存，都需要借助机械电子装置和智能仪器的帮助来完成诸如定期自动传输数据、自动检测及故障处理等任务。包括我们现在最前沿的航空航天科技，各类宇宙飞船和空间站的正常运转，他们庞大的系统需要各种机械电子装置的精密配合才能完成发射、运行、返航等重要任务。

4.结语

随着社会的不断发展，科技的不断进步，机械电子工程已经不仅仅是一门科学的研究，它越来越多的应用于社会的各个领域。随着我们对这门科学的重视程度的逐渐加深，对机械电子工程研究的投入就越多，对机械电子工程的研究也就越加深广。它的发展越迅速，应用的领域越宽广，对我们生产生活的影响也就越深入。为了让其更好的服务人类的生活，我们需要投入更多的精力进行机械电子工程的发展研究。

参考文献：

[1]潘雍，傅明星，于晨.机械电子工程综述[J].机电工程，2014，05：553-558.

[2]王建峰.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用，2014，26：135.

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在我国经济与科技水平快速增长的背景下，机械电子工程也得到了快速发展，其正不断向着机械化、多元化以及智能化的方向发展。在此种现象下，在机械电子工程之中，控制工程具有更为显著的功效，人们在对机械电子工程给予极大关注的同时，也应提高控制工程的发展，推动机械电子工程行业的快速发展。

2机械电子工程与控制工程概述

机械电子工程从字面意义上而言，其既具备电子信息，同时也具备机械特征。在日常应用过程中，机械电子工程会涉及到大量学科与领域，其不仅需要工作人员具备较强的计算机模块处理水平，还需要其可以具备系统化的工程设计能力，保证机械电子工程行业逐渐向现代智能化方向发展。

控制工程则是一款可以有效运用网络技术对工程过程开展自动化信息管理的技术，利用计算机设备，控制工程技术可以对各类设计性问题以及参数进行模拟，而后通过计算机云计算的形式，可以对各项关键性信息数据开展输入与输出，对最终结果进行核算，从而有效解决工程运行之中存在的问题，对工程质量进行严格把控。

3机械电子工程现状

20世纪80年代，日本已经具备了无人化工厂，发展至今，其机械电子工程相关技术已经十分娴熟，在全世界都处于领先位置。而我国目前机械电子工程出现的时间较短，无论等级、数量或者是档次都与世界发达国家具备一定差距，从而导致我国十分依赖机械电子产品的进口，像数控机床等。我国如今数控机床应用比率远远不及发达国家的覆盖应用率。

目前，我国机械电子技术无法满足现有工程的需求，机械电子工程自身对智能性、控制性的需求较高，从而必须在机械电子工程之中科学地应用控制工程，在工程实践过程中将知识层次与体系进行有效融合，保证工程行业的深入发展。我国机械电子工程正处速发展的时期，发展前景十分广阔，随着科技的发展，其理论与技术必定会有质的飞跃。

4控制工程在机械电子工程中应用的优势

控制工程技术与传统的技术相比，其具有极强的可操作性与可应用性，与此同时，机械电子工程中的设计对象往往都是实践性合同，可以运用策略化对预期目标进行实现。控制工程技术自身操作十分快速方便、空间结构更为简单，具有极佳的使用性能，可以帮助人们解决十分复杂的问题，在机械电子工程之中应用控制工程可以达到十分理想的效果。如今控制理论都是将空间线性工程作为基础，可以为机械电子工程带来极强的技术与理论支持，达成科学化生产的目标。

5控制工程在机械电子工程中的应用

5.1模糊控制系统的应用

随着控制技术的极速发展，模糊控制是在现有控制体系之中诞生的新技术，往往被人们应用于十分简便的生产制作过程中。机械电子工程本身是一个极具复杂性的工程，如若运用传统的技术手段对其进行控制，不仅仅系统构建十分困难，且最终控制效果也较差。而模糊控制属于仿生学中的一种类别，其主要是通过行为进行推理，往往是人们用于模糊现象过多而进行的一种复杂推理，其同时也是机械电子工程之中控制工程的另一种应用形式，具备着极大的潜力，可以针对机械电子工程之中产生的模糊信息进行有效处理，对工程运行过程中产生的温度线性问题进行妥善解决。在此种背景下，模糊控制工程顺势而生，将其在机械电子工程之中进行合理应用，可以促使工业制造过程更加清晰明了，从而有效解决生产环节之中诞生的问题。模糊控制系统的应用不需要对对象开展精准描述，仅仅利用最简单的测量程序就可以算出最优输出数值，对目标进行完美控制。与此同时，在机械电子工程之中应用模糊控制系统还可以将编程或者程序变得简单化，从而大幅降低生产难度，有效控制生产投入成本，只要工作人员牢牢控制技术偏差范围，就可以满足工业生产的严格标准。

5.2神经网络控制系统的应用

神经网络控制系统是将生物学作为技术基础构建而成的，其主要是将多个十分简单的网络神经元进行科学链接与有效分配而开展工作，从而形成一个具备高效益的网络智能型整体。在神经网络控制系统工作过程中，每一个网络神经元都负责不同的工作，只要将其进行科学链接就可以获得一个带有复杂性与技术性的神经网络控制系统。神经网络系统可以对带有大量复杂关系的数据信息进行有针对性的精细化处理，带有较强的数据信息处理的记忆功效是神经网络控制系统之中最大的特征，此系统可以开展与人类记忆系统相仿的适应性学习。神经网络控制系统在机械电子工程中的发展方向主要是区域智能化开发，将其应用于机械电子工程之中可以显著增强工程工作效率，且保证工程产品的质量、数量以及精细化程度，而如若在数控机床之中运用神经网络控制系统，还可以保证工作过程的效益性与安全性。

数控机床自身就是由多个电子网络构成，运用不同的连接形式可以将其最终构成一个繁琐的网络交互系统，从而对数量极大的复杂数据信息进行妥善处理，完成自我学习与辨识的功能，为数据的诞生提供安全可靠的自动化设备保障。与此同时，神经网络控制系统自身包含产品的切削、组合以及清洁等功效，可以有效降低工程生产投入成本，提高企业经济效益。

5.3智能控制系统的应用

当计算机技术与控制技术发展到某一程度之后，在机械电子工程之中智能控制系统就被正式投入应用，保证生产过程的智能化。智能控制系统可以依据人类的思维模式，开展带有拟人性的操作流程，对有关数据信息进行自动精准获取，并保证生产过程的智能化。智能化控制系统最关键的功效在于其可以模拟人脑的控制机构，促使自动控制系统可以对数据信息进行获取、整理以及分析。在机械电子工程之中应用智能控制系统，不仅可以大幅提高生产工作的效率，且与人工生产相比，智能控制系统还具备可控性与标准性，可以保证生产产品的质量。与此同时，在企业运用智能控制系统时，还可以对生产环节进行精准控制，在保证产品质量的同时，可以极大程度地降低人力、物力成本，提高经济效益。

5.4预测控制系统

在机械电子工程中应用预测控制系统，可以对最终预测成效进行准确控制，从而保证产品可以满足施工与生产的需求。例如高速液压机，随着工程行业需求的大幅提升，人们逐渐对高速液压机自身的性能提出了更为严苛的要求，需要设备大幅度提高自身运转速度并可以承担更大的负荷。在此种情况下，企业就可以应用预测控制系统之中的模拟功效，对高速液压机自身可以承受的负荷进行合理预测，同时其中的预测功效也可以将高速液压机工作过程中的误差、控制器输出功能以及超负荷的冲击力进行科学计算，严格控制设备工作过程，最大程度降低因超负荷或误差带来的工作误差，保证设备正常工作。

5.5柔性机械臂轨迹跟踪控制系统

柔性机械臂轨迹跟踪控制系统是机械电子工程之中控制工程的最直观体现，同时也是其最关键的构成部分。柔性机械臂自身重量较低、材料用量少且消耗能源偏低，利用关节之间具备的柔性，可以实现很多高难度的快速动作，完美实现人机共同作业，极大程度地保证了工作人员的作业安全。柔性机械臂轨迹跟踪控制系统通常情况下有快变与慢变两种控制形式，因其为分布式参数系统，从而其需要较强的耦合性。将慢变与快变两种控制器进行科学结合，可以对柔性机械臂进行精准控制，从而保证工作的流畅性。

5.6集成自动控制系统

集成自动控制系统自身发展时间较长，如今的控制系统是在原有自动控制系统上不断经过优化与完善得来的。在机械电子工程之中其往往作用于机械生产加工中，从而完美实现高效率与高标准的自动机械加工流程，形成一条自动化加工流水线。随着科学技术的快速发展，如今很多工程企业之中都保留了集成自动控制系统，有效控制程序的输出与输入，保证机械生产制造过程的高效率与高质量。

5.7鲁棒性控制系统

鲁棒性控制系统被人们定义为在外界环境的不断影响下，其某一性能始终保持不变，正是因为此种特殊性能，导致机械电子工程之中鲁棒性系统具有极为广泛的运用。尤其是在柔性臂系统之中，鲁棒性系统可以对系统控制器中的结构进行调节，模拟操作过程的轨迹，并对补偿控制进行计算，从而保证控制系统可以对已经设定的程序与运行轨迹进行精准、严格控制。

6机械电子工程中控制工程未来的发展

随着科学技术的快速发展，如今控制工程行业正在逐渐进步，且已经在各个工业生产领域之中被广泛应用，在机械电子工程之中应用控制工程，不仅可以保证工作进程的稳定性，还可以有效提升工作效率。

在未来的发展过程中，控制工程会变得愈发科技化与创新化，并且会更广泛地应用于机械电子工程，保证自身性能逐渐向实用化方向发展。与此同时，控制工程还应向着更环保节能的方向发展，保证工业产业与生态环境和谐发展。

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机械电子系统在近年来不断发展中已逐渐成为集计算机技术、机械电子学、控制技术以及信息技术等于一体的综合学科。其最早由日本提出，被定义为利用电子技术完成控制学与动力学相关内容的操作，以此促进机械使用效率的提高。而后期在广泛应用中，美国机械工程师又在此基础上提出机电一体化概念，具体指为在计算机技术应用的同时发挥网络信息协调作用，使机械运动下的机械与机电部件等保持相互作用的系统。从我国当前机械电子系统建设情况分析，其主要集中在机械技术的发展以及产品发展两方面，通过技术理论指导促进产品生产中技术应用水平的提高，以此使产品使用效果得以发挥[1]。

2机械电子系统发展现状

在世界经济发展处于低迷状态的背景下，许多如机械电子行业等领域已呈现趋缓态势，而且国际机电产品以其自身高生产效能与科技含量等优势很快占领我国市场，致使本土机电产品的销量开始下滑，机械电子系统的发展进入瓶颈期。例如，据相关数据表明，国内机电产品在2012年大多依托进口，且前三季度所进口的总额达168.2亿美元，使国内机械电子设备难以在市场中占有一席之地。从目前行业整体发展的现状分析，主要表现在：①关于新技术研发，与发达国家相比，国内技术研究水平较低，大多产品设备不具备较高的科技含量，无法实现科技成果转换为经济效益的目标。加上大多企业关于产品与技术研发方面的投入较少，产品设备的生产仍处于模仿阶段。②传统机械电子设备应用较为广泛。为节约成本，大多企业仍青睐于传统机械电子设备的应用，不具备较高的智能化与自动化水平。③许多集成化与网络化等技术未得到广泛应用，制约行业的整体发展[2]。

3机械电子系统未来发展趋势

机械电子技术自产生以来，应用与发展的情况可以三个阶段进行概括，其中在20世纪60年代前处于电子技术应用的初期阶段，人类生产生活活动中对电子技术的应用了解较少，但也在电子产品制造中有所涉及。而第二阶段主要为20世纪80年代，机械电子技术在前期发展的基础上得到进一步提高，也为整个行业的发展奠定了坚实的基础。第三阶段则为20世纪90年代以后，机械电子行业整体的发展趋向于自动化与智能化，在理论与技术应用等方面都为机械电子技术的发展提供了重要的支撑。其在未来发展整体趋势上主要表现为以下几方面：

3.1集成化与网络化方向发展

集成技术的应用强调结合现代许多先进技术，要求在机械电子系统中引入集成概念，确保产品生产包含创新理念的同时，使生产各环节得到有效监督与跟踪，促进产品生产过程保持良性状态。而在网络化方面，由于互联网技术的应用使许多网络信息资源已可实现共享，为机械电子系统的发展提供重要工具，可利用其进行企业之间的交流或直接学习国外先进机械电子技术。同时，对于机械电子系统操作过程中存在的难题也可利用远程技术解决，带动行业的整体发展。

3.2智能化方向发展

机械电子系统在人工智能概念提出后，无论从工作环境的改善或保证机械电子系统操作的稳定性都可通过人工智能计算完成。以当前社会电子行业整体发展趋势分析，企业的发展也需充分利用人工智能实现生产管理全过程中的智能化，通过其与计算机科学与模糊数学等结合，带动机械产品质量的进一步提高。

3.3模块化方向发展

机械电子产品在许多行业领域中都有涉及，所以产品种类繁多，若单纯依靠传统模式进行机电一体化产品的制造，如动力接口或机械接口等将面临较多的难题，而通过模块化的应用便可解决这些难题，有利于数控系统实现标准化、集成化。许多如PLC、CPU或接口等模块都可满足不同功能需求，并利用增减模块数量或以积木形式裁剪相应的功能，使数控系统具有不同的档次。

3.4科学计算可视化方向

机械电子系统中科学计算可视化的应用主要进行对数据的解释与处理，改变传统信息交流过程中完全依靠文字或语言表达的现状，可通过引入许多可视信息如图形或动画等。同时，结合虚拟环境技术的应用，机械电子产品的设计周期也得以缩短，保证产品质量的同时也使产品成本得以降低。另外，在可视化技术的应用下，许多如数控技术中涉及的道具管理或参数设定等都可进行仿真演示，为产品的加工生产提供重要的参考[3]。

4结论

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关键词：专家控制；预测控制；鲁棒控制；模糊控制；神经网络控制

控制工程研究的主要对象是多输入、多输出、变数、非线性等设计问题，当前，控制工程的应用领域非常广泛，电子工程是其应用的主要领域之一，在电子工程中控制工程的应用反映为各种先进的控制系统确保电子工程的各项数据信息的准确性、真实性、及时性，以减少工程的误差，满足工程的要求，从而确保电子工程顺利完成。

一、控制工程概述

控制工程与工程类的行业工程技术密切相关，其理论和处理方法涉及到许多方面，不仅包括线性控制、单变量控制、连续控制、定常控制和一般的反馈控制，还包括与之对应的非线性控制、多变量控制、采样控制、随机控制和自适应控制。通常，控制工程使用的技术方法有两种，即频域法和状态空间法，频域法指的是以系统外部输入输出关系的频率域描述传递函数为基础对控制系统进行分析和设计，状态空间法指的是以状态变量描述作为基础对控制系统进行分析和综合。当使用这两种方法的时候，需要结合工程的实际情况，综合考虑多种因素分析控制工程，以达到控制工程的预期目标。控制工程在自动控制系统中的应用尤其引人注目，控制工程规定了自动控制系统的指标，并对设计、构造、运行、分析、检验等过程提出了一定的要求，使自动控制系统在实际应用中创造的价值更高。

二、电子工程中控制工程的应用价值

（一）专家控制

专家控制系统在电子工程中的应用价值主要是对磨削过程实现动态智能补偿控制。在螺距生产过程中，为了实现螺距生产的高质量与高效率，精密丝杠磨削必须要确保螺距生产的精度较高，而达到这一目的前提条件是工件在消磨过程中纵向和轴向运动必须同步。在普通螺纹磨床生产中，工件消磨纵向和轴向运动是否能够同步不仅受工件磨削所处的生产环境温度、热变形、磨削力的影响，还受机械传动的影响，因为纵向和轴向运动的实现途径是机械传动，由机械传动对工件精度控制带来的误差更是不容忽视。专家控制系统的主要目的是控制磨削过程的磨削量，并在磨削达到一定程度是就进行补偿，从而有效减少螺距的误差。专家控制系统将磨削加工过程中的误差特征作为参量，综合考虑多种因素，根据工程的具体情况设定一套与之匹配的控制规则，以满足工程要求。

（二）预测控制

预测控制在电子工程中的价值是解决液压机系统超调变大、精度下降的问题。目前，随着科学技术的发展，液压机技术逐渐呈现出一种高压、高速化的发展趋势，极大地提高了液压机的工作效率与工作质量，但是随之带来的是液压机的负载惯性不断增大，直接导致系统超调变大、精度下降，给工程造成负面影响。预测控制达到控制目的有如下三个步骤：首先，要建立预测模型，其依据是系统输入的历史数据，包括采样时刻的数据与之前的数据；然后需要预测模型生成预测输出值，并进行预测计算，计算的是系统误差发生的变化率；最后得出预测计算的结果，进一步确定控制器输出，从而达到提前对液压机系统控制的目的。实践证明，预测控制可以有效解决液压机负载惯性增大带来的不良后果，不管是在外界因素影响还是在数据比较少的情况下均可使用，并可以获得较好的预测效果。

（三）鲁棒控制

鲁棒控制的价值是实现对柔性机械臂进行控制，使其能够更加准确地跟踪目标轨迹。鲁棒性指的是控制系统即使在多种因素干扰的情况下，其部分性能或指标仍可以保持不变，这一特性成为控制系统能否用于工业现场的重要参考标准。柔性机械臂是强耦合、非线性的多输入输出的分布参数系统，具有大幅度整体运动与小幅度性振动相互融合的特征，因此，再加上其他因素的影响，柔性机械臂的控制难度较大。基于假设模态法和奇异摄动理论将整个系统拆分为慢变以及快变子系统，鲁棒控制用于快变子系统当中，设计系统控制器，从而消除振动和其他不确定因素带来的影响。

（四）模糊控制

模糊控制可以建立精确的数学模型，使输出值更加准确，其控制效果十分明显。由于许多机械的加工过程比较复杂，使用一般的控制方法很难满足机械加工的要求，而使用自动控制的方法依然未能达到控制的最佳效果。模糊控制可以将机械加工的一些复杂问题简化，灵活使用构造算法，让控制编程更加简单。利用模糊控制方法只需要将测量值、设定的偏差和偏差变化率直接输入，就可以得到较为准确的控制输出值。

（五）神经网络控制

神经网络控制的基本组成要素是神经元，是控制领域基于仿生学思想探索出来的一种新的物理系统的描述方式 ，将比较复杂的系统用相对简单的方式描述出来，便于人们理解。神经网络的处理范围较广且工作量大，除此之外，神经网络的智能化功能也不可小觑，这种功能具有类似于人脑的自适应与自学习能力，因此在电子工程中被广泛应用于控制工程的内容之中。比如，神经网络控制在数控机床设备中的应用，为了有效避免因切削过程的不可预估性给机械加工带来的损失，提高风险识别能力与处理能力，使用神经网络控制为数控机床选择较为合适的切削参数是当前比较好的切削参数控制方法。

综上所述，控制工程在实际上是一种工程技术，在其应用的时候将工程控制理论作为基础，并结合计算机的一些知识来解决自动控制中的各种问题，因其综合了工程领域与计算机领域两个方面的相关知识，在实际的电子工程中具有相关大的应用优势。

参考文献：

[1]郭华.控制工程在机械电子工程中的应用[J].化工管理，2015，08：117.

[2]吴辉.论智能化技术在电子工程中的应用[J].山东工业技术，2014，20：149.

[3]张超.探讨电子工程中智能化技术的运用[J].数字技术与应用，2014，10：213.

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关键词:机电一体化;工程机械;应用;研究

机电一体化也被称之为机械电子学，它是机械制造技术、微电子技术、计算机技术和信息技术相互影响、渗透结合而形成的一门新产生的复合性学科。现当今使用的机电一体化技术，是在众多机械功能的基础之上发展融合而形成的，主要是在机械的动力功能、信息功能和控制功能之上加入先进的微电子技术，这样的机电一体化技术有了全新的进化，在应用上也有了新的突破。机电一体化技术的应用最先是开始是在汽车行业中，开始是用于生产制造简单的零件，随着专业技术的不断更新进步，机电一体化的应用越来越广泛了，从简单的使用逐步推广到工程机械行业中，这样的举措从根本上改变了工程机械的制造模式，实现了工业上的自动化、智能化、并且在很大程度上节省了能源。

1机电一体化概述

“机电一体化”这一个词起源于上个世纪70年代的日本。随着微电子技术的发展，并且应用于机电一体化极大地促进了机电一体化技术的完善，也使它的应用更加广泛。应用机电一体化技术最大的影响就是对产品的影响和生产工艺过程的影响。但是机电一体化不是简单地微电子技术和机械的相加结果，它是为了推动机械构件的动力功能、控制功能和信息处理功能而引进的电子技术，是在以前有的控制、系统化、信息等理论基础上建立起来的全新的应用技术，是电子化设计，机械装置和软件等所有部件的总称。微电子技术用于机电一体化应用于产品的生产，可以提高产品的性能和增添一些新功能。微电子技术用于生产工艺过程，可实现自动控制和现代化管理。机电一体化设备和其他自动化设备的广泛应用，不仅大大提高生产率，而且是实现生产过程自动化和无人化的重要途径。

1．1机电一体化的发展

先进的科学技术推动着机械工业的发展，使机械工业技术不断的改造完善，更好地服务于人们，随着计算机技术和微电子技术的诞生和发展，进一步的推动了机电一体化发展的进程。现在的机电一体化已经发展成为一门理论体系完整的新兴学科，主要包括机电一体化产品和机电一体化技术这两个方面。机电一体化的发展经过了三个阶段的路程，第一个阶段是萌芽阶段，在上个世纪70年代之前“机电一体化”这一个词还没有出现，但是当时的人们都已经开始将电机技术运用于生产工作中，并且有相当一部分人是支持这一做法的，这样的做法很大程度上提高了机械产品的功能和质量，但是由于当时的科学技术的落后，就没有深入研究电子技术和机械生产的结合;第二个阶段是发展阶段，随着科学技术的发展，电子技术得到了很大的发展，并且“机电一体化”这一词首先在日本得到提出，机电一体化的技术得到了技术支持，得到了很大的发展进步，在机械行业也得了更广泛的应用;第三个阶段是在快接近21世纪，各种计算机技术的大力发展，逐步进入智能化时代，这一项技术的进步使得机电一体化进入智能化阶段。随着光学技术和微电子技术的出现，机电一体化迈入了新的阶梯，在人工智能、自动化等方面有非常广泛的应用。

1．2几天一体化的特点

机电一体化在机械工程方面有着非常重要的应用，这与它多样化的特点是分不开的。在机电一体化的发展过程中主要集聚了数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化和绿色化等特点［1］。数字化的特点给予了机电一体化有非常高的可靠性、容易操作的、维护性强等特点，由于数字化的普及，将机电的远程操作、自我诊断和修复变得现实，也变得更加方便;智能化是使机电一体化产品具有一定智能性，拥有复杂的逻辑思考、推理判断、自行决策的能力，这样会给机械产品的使用操作和维修带来很大的方便;计算机技术的不断发展，让机电一体化的网络化变得成为现实，机电一体化的网络化，使得远程控制的设备得以完善，使这项技术变得更加好用;随着现代企业的发展，现有许多生产机电一体化相关产品的厂家，生产工艺繁多，技术不等，在模块化规范的作用下，使得现在生产的机电一体化产品的质量更加容易把控，得到保证等等。

2工程机械概述

工程机械技术理论的完善和进步，为现代机械的发展提供了发展的方向，为机械发展的问题，提供了解决的方向，增加了机械的信息处理能力。

2．1工程机械的概念

工程机械是在工程建设中使用到的施工机械的总称。现阶段在中国存在的品种非常用，广泛地应用于多个行业，比如向建筑、水利、电力等工程领域。现在来说凡是在土石方施工工程、路面建设与养护、流动式的装卸工作和多种的建筑工程中必须要用到的机械产品都可以被称之为工程机械。

2．2工程机械的分类

传统的工程机械可以分为7个大类和18个小类，可以让人们更加详细的区分各种工程机械的用处。大的7类工程机械可以分为:建筑机械、矿山机械、水电工程机械、道路(包括铁路和公路)工程机械、林业机械、港口机械和起重运输机械。另外更小的分类可以参考《工程机械理论》［2］。

3机电一体化在工程机械中的应用

随着现代工程技术的发展，对工程施工工艺的好坏作用，受到工程机械更方面的性能、其自动化程度的影响。在此同时，工程机械的功能与机电一体化有着非常直接的关联作用。

3．1机电一体化与工程机械的关系

在工程机械中加入机电一体化技术，可以在很到程度上增加和改善工程机械的性能和质量，这样可以让工程机械的经济价值、安全可靠性和操作性能有了非常发的改善。微电子技术的发展使机电一体化技术有了很大的进步在使用上有了新的突破，并且现在电子控制技术的应用越来越广泛，深入到工程机械的很多领域中。未来随着机电一体化技术不断的完善，将会是工程机械更加趋向于网络化和智能化［3］。

3．2机电一体化技术在工程机械中的应用

现在工程质量与机械的质量有着非常直接相关的作用，，好的工程机械尅明显提高工程施工的质量。而机电一体化的在工程机械的利用，可以大大的提高工程机械的性能，使工程施工的过程变得更加简单方便。下面就对机电一体化对工程机械的几个改进方面作出说明。机电一体化的应用可以大大提高在作业完成时的精确度，微电子技术的进步大大的促进了机电一体化技术的发展，随着电子控制技术广泛应用，电子控制也逐渐应用到工程机械中，这样就保证了设备的精确性;机电一体化技术的应用，使得工程机械在使用过程中的耗能得以降低，并且生产效率有所提高，主要是因为随着技术的发展机械中的节能控制器可以大大提高攻城机械对燃料的利用率;加入机电一体化技术的工程机械具有了电子监控、自动报警和自己诊断故障的功能，这是因为在机械中添加了更多的电子监控和故障诊断系统之类的传感器，可以实时的监测到机械的运行状态;在安全保障问题上，是每个工程机械都在不断完善的问题，可以利用机电一体化技术对机械安装各类限制器，和实现无人驾驶。

4结语

总而言之，随着现在计算机网络信息的发展，微电子控制技术将被作为核心技术来使用在机电一体化技术中，可以提高改善该项技术的性能。机电一体化技术在工程机械中的应用已经进入到了大范围的使用阶段了，并且今后还可以有非常大的发展空间。

作者:白丹 单位:许昌学院

参考文献:

［1］郭宝生．机电一体化技术概况［J］．电子制作，2008(5):6～7．

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   目前在中国技术信息飞速发展过程中，已经逐渐成为这个社会发展的主流。控制工程属于信息技术一种，在我国各个行业得到了广泛的应用。因此，小编在对控制工程在机械工程中应用的一些相关内容，进行了筛选、分析和参选。希望带领大家一起步入控制工程，给予大家一定程度上的帮助，以此提升。控制工程论文题目如下：

1.MATLAB在《控制工程基础》课程中的应用

2.材料成型及控制工程专业动态实践教学的探索

3.过程装备与控制工程专业建设探索

4.水污染控制工程综合效益评估指标体系研究

5.控制工程硕士研究生实践能力培养体系的构建与实践

6.黄土丘陵沟壑区沟道土地整治小流域控制工程设计标准研究

7.材料成型及控制工程专业创新创业人才培养模式改革研究

8.培养过程装备与控制工程专业卓越工程师的思考

9.“控制工程领域工程硕士专业学位标准”中课程体系的制定研究

10.控制工程虚拟实验平台的研究与开发

11.控制工程领域工程硕士培养质量评估的方法与实践

12.大气污染控制工程实验课程建设探讨

13.环境工程专业“水污染控制工程”课程建设

14.控制理论与控制工程的发展与应用探讨

15.控制工程领域工程硕士专业学位标准的制订与实施建议

16.基于建筑设备节能优化的控制工程研究

17.试论控制理论和控制工程的应用及发展前景

18.《控制工程基础》教学中的计算机应用方法

19.过程装备与控制工程专业定位以及发展方向的探讨

20.长江口北支咸潮倒灌控制工程水动力数值模拟

21.过程装备与控制工程和过程工程

22.谈控制理论与控制工程的发展与应用

23.水污染控制工程课程体系的教学改革与应用型本科人才培养的探讨

24.材料成型及控制工程专业应用创新型人才培养模式探索

25.控制工程在机械电子工程中的应用

26.过程装备与控制工程专业知识结构和课程体系

27.浅谈设计阶段如何控制工程造价

28.工程教育专业认证引领下的控制工程课程实验改革

29.基于卓越计划的材料成型与控制工程专业认证探索

30.控制工程全日制专业学位研究生实践创新能力培养体系建设探析

31.自适应理论在控制工程中的应用研究概况

32.《水污染控制工程实验》教学改革的探讨

33.浅析MATLAB在《控制工程基础》教学中的应用

34.材料成型及控制工程专业教学改革的探索与实践

35.材料成型及控制工程专业的改革与实践探索

36.浅谈工程造价咨询对控制工程造价的影响

37.Matlab仿真在《控制工程基础》教学中的应用

38.控制工程立体化教材建设

39.过程装备与控制工程专业卓越工程师培养

40.强化工程实践能力与创新能力的培养

41.控制工程数学基础”课程内容体系改革研究

42.MATLAB软件在《控制工程基础》课程教学中的应用研究

43.《水污染控制工程》课程的教学改革与实践

44.控制工程在机械电子工程中的应用

45.控制理论与控制工程的发展与应用

46.材料成型及控制工程专业引入计算机模拟方法教学的研究

47.沈阳工业大学材料成型及控制工程专业改革

48.金融工程视角下B-S模型与金融期货价格研究

49.材料成型及控制工程专业的改革实践

50.过程装备与控制工程专业学生创新能力培养的思考与实践

51.过程装备与控制工程专业人才培养模式的探讨

52.基于LabVIEW和Simulink的过程控制工程虚拟实验平台开发

53.基于MATLAB/GUI的《控制工程基础》课程数字仿真系统研究

54.材料成型及控制工程专业实践教学体系研究

55.对过程装备与控制工程专业背景的认识

56.控制工程全日制专业学位型硕士研究生培养模式的构建与实践

57.基于环保设备工程专业的水污染控制工程课程建设初探

58.过程装备与控制工程专业生产实习的探索与实践

59.控制工程基础”课程教学模式的研究与探索

60.水污染控制工程课程体系改革探讨

61.我国材料成型及控制工程专业人才培养模式研究

62.过程装备与控制工程专业”实验教学的改革与建设

63.控制工程基础”课程教学改革探索与实践

64.CDIO指导下材料成型及控制工程专业人才培养模式研究

65.控制理论与控制工程的发展与应用

66.材料成型及控制工程专业“3+4”应用型人才培养方案探讨

67.控制工程基础课程教学模式的改革与实践

68.关于“指挥与控制工程”学科的初步探讨

69.苏支河实施控制工程后对湖北省洞庭湖区荆南四河生态影响分析

70.控制工程技术及MCAI的设计

71.探析控制工程理论及工程应用

72.控制工程数学基础”教学方法改革探讨

73.电磁流体控制工程中的电磁环境特性研究

74.现代控制工程基础虚拟实验系统的研究

75.Flash技术在水污染控制工程实验教学中的应用

76.紧贴行业需求,校企协同培养控制工程领域高层次应用型人才

77.基于LABVIEW软件开发的控制工程基础课程教学软件的研究

78.材料成型及控制工程专业实践性教学环节的思考与探索

79.“控制工程数学基础”教学中Matlab仿真的辅助应用

80.应用型本科“控制工程基础”课程的教学改革与实践研究

81.机械工程类“控制工程基础”课程教学研究

82.我国机械加工技术与控制工程概述

83.探索控制理论与控制工程的发展与应用

84.过程装备与控制工程专业建设与特色的探索

85.《控制工程基础》课程教学改革研究与探索

86.鄱阳湖控制工程对自然保护区生态环境的影响

87.材料成型及控制工程专业学生工程实践能力的培养初探

88.材料成型控制工程基础课程建设与教学改革探索

89.基于“卓越工程师培养”

90.材料成型与控制工程专业实践教学思考

91.典型案例仿真技术在《控制工程基础》教学中的应用

92.广西大学过程装备与控制工程专业就业与定位分析

93.控制工程基础课程教学模式改革

94.过程装备与控制工程专业立体化实验教学的实践与探索

95.过程控制工程课程教学改革与实践

96.材料成型及控制工程专业CAE模块化教学改革探索

97.关于机械制造与控制工程之间的联系

98.材料成型与控制工程专业人才培养模式的探索

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关键词：机电一体化；基本概念；核心技术；发展进程；发展方向

中图分类号：TH-39 文献标识码： A

随着现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。“机电一体化”意思是机械技术和电子技术的有机结合。这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认，我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速，机电一体化产品更日新月异。

一、机电一体化技术基本概念

机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。

二、机电一体化的核心技术

1、机械技术：是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。

2、计算机与信息技术：其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

3、系统技术：即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。

4、自动控制技术：其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

5、传感检测技术：是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。

三、机电一体化的发展进程

1、数控机床问世：自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段，尤其是在1999年后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。

2、微电子技术的发展：我国的集成电路产业起步于1965年，经过30多年发展，已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。

3、激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现：以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术，它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就，成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科，对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。

四、机电一体化的发展方向

20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头角，出现了光机电一体化和微机电一体化等新支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有：

1、智能化：是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。

2、网络化：20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

3、自动化：所谓自动化技术，是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作，以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成，以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能，最后实现自动运行目标。

4、绿色化：机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。

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关键词：机电一体化 技术 应用发展

中图分类号：TH-39文献标识码： A 文章编号：

近年来，随着科技的发展，越来越多的高新技术开始应用到工业领域。计算机技术的的发展使微型计算机广泛应用于机械产品和生产过程的控制，使机、电有机地结合，发展成机电一体化技术。本文讨论的就是机电一体化技术的发展和应用方面的问题。

一、机电一体化概述

1）机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子等有关技术，使机械、电子有机结合，实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化

技术，主要包括技术原理和使用机电一体化产品（或系统）得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群（族）的总称。

2）机电一体化系统（产品）由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体，具有满足人的使用要求的最佳功能，机电一体化系统（产品）。主要是指机械系统（或部件）与微电子系统（或部件）相互置换和有机结合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品，有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。

3）机电一体化工程（ 机械电子工程）是机械工程与电子工程的综合集成，即给定机电一体化系统（或产品）“目的功能”与“规格”后，机电一体化技术

人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统（产品）中的具体应用。

机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。

二、机电一体化技术的意义

2.1 功能增强

机电一体化产品具有多种复合功能，如加工中心可以将多台普通机床的多道工序在一次装夹中完成，并自动检测工件和刀具精度，显示刀具运动轨迹。

2.2 精度提高

机电一体化技术简化了机构链，使机械磨损、配合间隙及受力变形等引起的误差大大减少。由于采用计算机检测与控制技术补偿和校正因各种干扰造成的动态误差，从而达到纯机械技术手段所无法实现的工作精度。

2.3 结构简化

由于机电一体化技术采用微处理器、大规模集成电路、电力电子器件代替了原来的电器控制柜和传动装置，使机电一体化产品零部件数量减少、体积变小，

结构得到简化。

2.4 可靠性提高

随着集成电路的集成度越来越高，材料性能越趋稳定，机电一体化产品可靠性不断增强，同时由于具备了安全连锁控制、过载及失控保护、断电保护的功能，进一步提高了机电一体化产品的安全可靠性。

2.5 改善操作

由于机电一体化产品采用了计算机技术，从而提升了产品的自动化程度，减少了操作按钮及手柄，改善了设备的操作性能，构建了良好的人机界面。

2.6 提高柔性

由于软件技术的引入，从而实现了机器工作程序的可修改性，能够通过软件的修改来满足工作情况改变的需要。

三、机电一体化基本结构要素

3.1 机械本体部分

机械本体就像人体的身躯骨架，它是系统所有功能元素的机械支持结构，包括机身、框架、机械连接等

3.2 动力部分

动力部分与人体内脏产生能量去维持生命运动一样，为系统提供能量和动力功能，驱动执行机构，使系统按照控制要求正常运行。

3.3 传感部分

传感部分就像人的眼、鼻、耳、口等感觉器官，将系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，变成可识别的信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。其功能一般由专门的传感器和仪器仪表完成。

3.4 驱动部分

驱动部分就像人体的肌、肋、腱接受大脑指挥驱动四肢运动一样，在控制信息作用下，驱动执行机构完成各种动作和功能。

3.5 执行部分

执行部分如同人的四肢由大脑支配完成各项工作任务一样，根据控制信息和指令，完成各种动作和功能。执行机构是运动部件，一般采用机械、电磁、电液等机构

3.6 控制及信息处理部分

控制及信息处理部分犹如人的大脑指挥和控制全身运动并能记忆、思考和判断问题一样，将来自各传感器的检测信息集中、存储、分析、加工并根据信息处理的结果，按照一定的程序和节奏发出应的指令控制整个系统有目的的运行。

四、机电一体化技术的应用

在人们的日常生活当中，自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的，因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下，接收指令，进行能量转换，从而得到目标输出。对于精密传动来说，需要在执行元件输出终端进

行传动测量，如测量其位置、速度、加速度，同时将所测得的数据反馈给电子控制装置，让其进行比较，进行误差修正控制，最终实现精密传动。

当有多个执行元件，其输出动作规律各不相同时，一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的形式，另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系，可以让它们单独来工作，也可以通过构建PC机上位控制来统一管理。若工作联动内容经常变化，就应该构建一个可以直接识别联动输出的软件，将联动输出写入软件当中，让其直接转化为控制程序，这样就能灵活地应对动作输出的需求。

上述机电一体化技术的应用，仅论述了如何将传感技术、信息处理技术和驱动技术等技术简单的融合，各部件都是以模块形式搭建的，而模块间的信号传输

及所涉及到的接口技术和信息处理技术是其中的重点。所以，在机电一体化技术应用中，以全局最优的观念去设计机电一体化产品，并且解决好每个功能模块信息处理和传输的问题，是能够迅速地利用好机电一体化技术的方法。

五、机电一体化的发展趋势

（1）机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下。

光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的，因此，引进光学技术，能有效地改进机电一体化系统的传感系统性能、能源（动力）系统和信息处理系统性能，光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

（2）全系统化—智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策

等能力，以求得到更高的控制目标。这主要受益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。

（3）技术产品—网络化。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育

等都带来了巨大的变革。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。

（4）微型机电化—微型化。泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，正向微米、纳米级发展。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件，当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

结语：

随着科学技术的发展，尤其是计算机技术的发展，人们的生活方式发生了巨大的变化，传统的生产方式也发生了重大的变革。计算机技术的发展，尤其是计算机技术在工业和机械领域的应用，催生了机电一体化技术的形成，可以说机电一体化技术室社会生产力发展到一定阶段的必然结果。本文详细而深入的介绍了机电一体化技术的特点和内容，并对机电一体化技术未来的发展方向提出了自己的意见和看法。

参考文献：

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关键词 地质；勘探；机电；系统；控制；技术；发展；

中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：

引言

现代的科学技术正以迅猛之势进行发展，极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合，机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化的产品应用在地质勘探中，大大提高了工作效率以及工作的质量，已经在地质勘探工作中得到了普遍的使用。

一、地质勘探中的机电一体化概述

地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。我国的地质勘探工作开展相对较晚,机电一体化技术相对发达国家的发展也相对缓慢,但经过多年发展, 也日趋复杂和完善。机电一体化设备在地质勘探工作中的应用也越来越广泛。

二、机电一体化的内容

2.1机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子等有关技术，使机械、电子有机结合，实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术，主要包括技术原理和使用机电一体化产品（或系统）得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群（族）的总称。

2.2机电一体化系统（产品）由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体，具有满足人的使用要求的最佳功能，机电一体化系统（产品）。主要是指机械系统（或部件）与微电子系统（或部件）相互置换和有机结合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品，有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。

2.3机电一体化工程（ 机械电子工程）是机械工程与电子工程的综合集成，即给定机电一体化系统（或产品）“目的功能”与“规格”后，机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统（产品）中的具体应用。

2.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。

三、发展现状

地质勘探中的机电一体化技术的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪70年代~80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中展露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作，虽然取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

四、发展趋势

由于地质勘探中的机电一体化技术是多学科技术交融的技术，因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展，同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。

4．1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向，而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法，模拟人类智能，使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力，以求得到更高的控制目标。

4．2模块化

机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事，因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合，那么无论是对资源的节约，还是服务于各行各界，都有着其巨大的作用。

4．3 网络一体化

由于网络的普及，推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术，让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Computer Integrated ApplianceSystem，CIAS)，使人们无论在家里还是在外面，都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此，机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。

4．4微机电化

微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活，在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。

4．5 绿色化

绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。

结束语

综上所述，地质勘探中的机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果，是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。因此，研究地质勘探中的机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。

参考文献

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[2] 董军. 浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J]. 科技信息(学术研究), 2008,(03) .

[3] 张鑫. 浅谈机电一体化的发展及趋势[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(06) .