机电一体化智能发展分析

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摘要：现代科学技术飞速发展，我国的工业化水平不断提升，人们进入到了工业4.0时代。在工业革命背景下，智能技术的应用越来越普遍，本文将具体探讨工业4.0时代下机电一体化的智能发展，希望能为相关人士提供一些参考。

关键词：工业4.0时代；机电一体化；智能发展

工业4.0由德国政府提出，是德国2020年高技术战略之一，由教育部和经济技术开发部门联合自主，投资超过了两亿元。工业4.0立足制造行业，以促进制造行业发展作为最终目标，以期构建智慧工厂，提高制造行业的适应性，实现人力资源和物力资源的优化配置。工业4.0以互联网作为基础，需要构建现代化的物联信息系统，将产品供应、产品制造、产品销售等连在一起。在工业4.0的背景下，必须将着眼点放在智能技术上，构建数字化的工业生产模式。

1相关理论概述

1）机电一体化技术概述。所谓的机电一体化，就是应用电子技术对机械结构功能进行优化调整的系统。在机电一体化过程中，现代电子技术占据着至为重要的地位。机电一体化实现了信息处理功能、控制功能的整合，将软件硬件融合为一体。硬件系统包括传感器、信息处理结构、驱动结构等；软件系统则包含各类软件[1]。在机电一体化系统中，硬件系统发挥基础性作用，传感器可以对信息数据进行收集、传送和转换，发挥非接触检测技术的重要性。信息处理结构对数据进行集中处理，按照既定程序发送指令，最终实现了机电一体化的正常运转。2）智能控制系统概述。智能控制系统以智能技术作为依托，在智能技术的作用下，混合系统控制系统正式形成。智能控制系统被分为以下几种类型：分级控制系统、学习控制系统和专家控制系统。系统类型不同，系统功能也呈现出较大的差异性。以分级控制系统为例，分级控制系统可以对外部工作环境进行自适应，协调组织各项工作。以学习控制系统为例，学习控制系统可以对内部结构进行认识和调整，高效接收转化数据。以专家控制系统为例，专家控制系统可以融合主体经验、客体技术，完成各项指令。

2工业4.0时代下机电一体化的智能发展

1）建构模型。在工业4.0时代下推动机电一体化的智能发展，应该对模型进行建构。信息处理模型至为关键，可以对数据信息进行整合处理。为了优化模型，需要协调认知系统和费认知系统，推动职能系统升级。机电一体化系统和智能系统呈现出加大的差异性，后者的认知性更强。认知处理不会对反应是耦合造成影响，可以和其达到良性共存。技术人员可以采用行为控制三层模型：第一层模型为认知调节目标，目标管理作为中心[2]；第二层模型为关联调节模型，可以对激励信号进行反射；第三层模型为非认知调节模型，可以实现连续驱动。在内外部发生同时变化时，三层模型不会受到过多影响，认知数据处理的功能有所拓展，学习过程即信息收集的过程。认知信息处理参考模型应当具有智能性特征，要主动嵌入到外部环境之中，使内部表达和周围环境相适应。为了获得综合信息处理的能力，可以对模型进行层次划分，让最高层为认知调节层，最低层为非认知调节层。2）网络系统。在构建智能技术系统时，需要采用两种结构形式：第一种为智能子系统；第二种为组群结构，即智能网络化系统。智能子系统包括基本系统、执行器、传感器三个组成部分，组群结构包括信息处理、认知调节、关联调节和非认知调节等。以农业机械生产为例，在开展大型农业机械生产时，需要对子系统进行功能划分，使子系统形成相互作用的组合体。智能子系统的排列方式比较分散，因此要应用网络实现子系统的联结，促进子系统的通信协调。网络系统的功能通过子系统功能得到呈现，技术人员要改变子系统的动态，应用云计算技术和嵌入式技术。美国学者提供了网络系统构建的经验，技术人员可以应用现代科技形成CPS系统，取代原有的自动化系统。3）智能系统。在提出工业4.0后，德国学者便开展了科技研究，形成了前沿技术创新集群，对智能技术进行了开发。在智能技术开发过程中，需构建三种类型的项目：第一种是平台项目，要寻找最优智能控制系统，集成人机交互和智能网络；第二是创新项目，要开发智能子系统，解决网络互通问题；第三是可持续项目，要确保智能技术开发的持续性，利用政府支持政策[3]。德国公司采用了即插即生产的智能化网络技术，形成了智能自适应生产系统，实现了模块化设计。这一网络技术具有自配置的功能，无需应用工程工具，保证了工作任务的高效完成。我国可以借鉴德国公司的技术经验，打造特色化的机电一体化智能系统。

3结束语

综上所述，在工业4.0时代下，必须利用现代科学技术，推动机电一体化的智能发展。

参考文献：

[1]华爱琴.关于企业智能制造中机电一体化技术的发展分析与应用探讨[J].时代农机,2016,43(9):51-52.

[2]缪学勤.工业4.0推动机电一体化走向智能技术系统[J].自动化仪表,2016,37(1):1-5+8.

[3]朱国红.试论机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用[J].职业,2012(17):90.

作者:喻欣 徐江华 单位:江西省机械工业情报所