时间：2023-08-14 09:25:02
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中图分类号：G717 文献标识码：A 文章编号：1671―7597（2013）031-163-02
在电子技术和机械化程度日益提高的现代，人为控制机器已经难以满足日常生产生活效率的需要，电脑对机械的控制成为了主流。并且在电脑控制机械生产的基础上，机械的整个生产过程也由电脑控制，这就是机电一体化。给予机械一体化的进程，对机械一体化的人才需求也就越来越大，于是机械电子工程专业应运而生。本文将详细论述什么是机电一体化、什么是机械电子工程专业以及这两者之间的关系。
1 机电一体化的基本结构与发展
机电一体化是机器与电子的有机结合，他有着不同的要素构成，和结构组成。电子与机械的有机结合即克服了传统机械的操作程序复杂也节省了人力物力，是一个传统机械的替代品，有着非常好的发展前景。本部分将介绍机电一体化的基本结构与机电一体化的发展空间。
1.1 机电一体化的基本结构
机电一体化大体上是由传统机械的机器本体构成及其工作的主要系统，他起着连接、传送这些基本功能；机电一体化工作运行的推动元素是他的动力部分，动力部分为机械的工作提供活动力支持与保障是机械一体化的重要有机组成部分。
机械一体化的传感部分起到分析并传送信息的作用，他将机械与电子结合产生的数据加以分析，最终确定工作的方式与进程；驱动部分是在电子系统的指导下完成机械的工作内容；执行部分是由电脑下达命令，机械机型完成的有机部分；机电一体化最重要的组成部分就是控制以及处理信息的部分，这部分决定着机械的工作进度以及以何种方式工作。这就是机电一体化的各个组成部分，和各个部分在工作中的作用。
1.2 机电一体化的发展趋势
目前机电一体化的进程不断加快，其发展趋势如下。1）机电一体化在向智能化的方向发展，智能化就是在原本电脑控制的基础上更具备合理性和效率性，机电一体化的智能化发展就像最初的硬件手机与现在的智能手机的区别一样。总体说来就是智能化更人性化，更能解决操作中的突发状况或者说是提前就设定了应对解决突发状况的解决措施。2）机电一体化更加环保，机电一体化进程使原本的柴油发电带动发电机的情况得到改善，现在的机电一体化是电脑操控，解决了其中一些污染环境的问题，响应环保的口号，机电一体化也朝着更环保的方向发展。3）机械一体化朝着微机模式发展，顾名思义就是机械的规模与形式越来越小，这就要求机械的精密程度。这样的发展趋势有利于解决原始机械庞大的占地面积问题，可以使同一片场地发挥更大的效果。机械以替换的发展趋势是更加进步与人性化，它是朝着一个操作简单、绿色无害、精密程度高的趋势更好的发展。
这就是机电一体化，它是机械与电子的有机结合，有着密不可分的有机组成部分，有着良好的发展趋势。在这两者的定义下，笔者希望日后机电的结合能够更加密切，其各个组成部分能日渐精密完善使得整个机电一化得到优化；机电一体化能够在属于它的发展趋势下日益发展完善，更好的满足机电一体化进程的需要。
2 机械电子工程专业
在科技发展与时代进步的大背景下，机电一体化的进程日益加快，重要程度日益提升，人才需要也越来越大，接下来笔者将介绍机电一体化的人才来源――机械电子工程专业。
上文中我们论述了什么是机电一体化与机电一体化的发展趋势，根据上文我们不难发现机电一体化已经在生产生活中日益重要，为了供应机电一体化所需要的人才，机械电子工程专业应运而生，上个世纪九十年代后期，一些高校开始设置了机械电子专业。机械电子工程专业的出现是为了响应现阶段和日后的电子控制机械的主流趋势，为了使自动化方面有更多可用人才。在机械电子工程专业设置上要注意很多的问题：第一要考虑新课程的课程设置方面，要在传统的机械上有所发展又要估计学生的负担，不能是学生在学习的过程中感到吃力或者是电子与机械兼顾的拖沓。第二就是机械电子专业是机械和电子的有机结合，电子与机械的侧重点问题，在教授的过程中要二者兼顾，因为传统机械是整个机械一体化的基础而电子的计入是一个良性发展，很多新生代的同学更加重视电子方面，这是不科学的做法。总之机械电子工程专业是一个时代要求的必要专业，要安排好课程，明确侧重点，最终达到满足机电一体化进程下人才的需要。
3 机电一体化与机械电子专业
介绍过机电一体化与机械电子专业以后，接下来明确机电一体化与机械电子专业之间的关系。
根据上文我们不难发现，机电一体化与机械电子专业有着非常密切的关系，可以说机械电子专业是机电一体化的前身，以为机械电子专业所培养的正是机电一体化专业的对口人才，也就是说机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。机械电子专业所学习的内容就是机电一体化的具体内容。其中包括理论知识与具体操作，也就是什么是机电一体化、几点一体化需要我们做些什么、在操作中会遇见什么问题并且该怎样解决等。机械电子专业是为机电一体化培养人才的摇篮，在机械电子专业中学习的同学毕业后的前景就是在机电一体化应用的地方工作。而机电一体化在日常操作中所遇见的难以解决的问题和需注重问题就是机械电子专业研究的课题和研究方向。总之机电一体化与机械电子专业二者之间密不可分，互补互助，机电一体化的发展要求了机械电子专业的学科内容、机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。
4 结束语
在工业化和科技化日益发展的现在，工业与科技二者的有机结合也就是机电一体化已经成为科技进步和时展的必然。这时，机电一体化对人才的需求也就越来越多，从而导致机械电子专业的出现发展和人们。笔者在介绍什么是机电一体化、其组成部分和发展趋势后介绍了机械一体化专业，意在使得机械一体化专业在培养人才时能够根据学科特点和发展趋势合理培养。同时笔者也期望机电一体化发展前景更广阔的，机械电子工程专业能够为机电一体化培养出更多人才使其为机电一体化更好的服务。
参考文献
[1]李宏.构建机电一体化技术专业课程体系的探索[J].机械工程与自动化，2012（6）：70-71.
[2]陈蓉.浅议机电一体化专业课程设置[J].黑龙江科技信息，2011（6）：42.
1.1 机械技术
机械技术是机电一体化的基础，机械技术的关键在于与一体化技术匹配。机电一体化技术是一种高新技术，与之结合能提升机电产品性能。
1.2 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。
1.3 系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从整体和部分两方面看出发，将总体细分为各个微小的部分。系统技术中尤为重要的就是接口技术，它实现了系统各部分的有机连接。
2.机械电子技术发展的背景
第二次工业革命以后，科学技术发展迅速，各国的科技在一定程度上都取得了进步。改革开放后，我国彻底打开了国门，与世界各国联系紧密。在与世界各国的交流中，我国引进了外国先进技术以此发展本国科技，为机械电子技术发展奠定了基础。随后我国教育发展显著，我国国民的知识水平与学术素养普遍提高，为机械电子技术的发展提供了人才支持。20世纪90年代以来，党和国家一直贯彻落实“科技兴国，人才强国”战略，鼓励发展科技培养人才，为我国科技的发展提供了强大的资金支持与相应的政策鼓励，给机械电子技术的发展提供了不少的机遇。
3.机械电子技术的发展趋势
机械电子技术是现代科技发展的产物，它伴随着现代科技产生。随着创新观念的深入人心，机械电子技术也不断的发展创新。与以往相比变得更加的智能化、人性化以及网络化。
3.1 智能化
智能化是指机电产品应该有一定的智能，使它能够根据各种不同的情况进行科学判断，判断过后能够对这些问题进行进行相应的处理。例如美的最新的物联网“云空调”，能够利用二维码、温湿度传感器等能够随时随地采集空调的动态信息，再通过射频、WI-FI技术3G、Internet网络将空调的信息实时进行传递，使得用户能够使用手机、iPad、电脑等设备对空调进行远程状态查询与控制。初次之外还新增了手机遥控器，它集成了智能语音控制系统，让控制空调也是种享受。未来手机遥控器还将集成温、湿度等环境舒适度控制，实时显示您身处环境的温度、湿度，并会对您身处环境的舒适度进行评价，您可以根据反馈及时调节温度和湿度，帮助您和家人监控房间环境，呵护舒适健康。
3.2 人性化
机电产品的服务对象是人，所以它们应该与人们的实际需求相连接。人们的行为动作往往表现了他们不同的心理活动或实际需求。机电产品应该自此出发，更好的服务于人类。例如Iphone6S新增了3DTouch的功能，在屏幕下方增加了压力感应，从而可以检测平时手指按压屏幕的力度，然后系统可以识别到压力强度，再给出相应的选项。下面简单介绍下在iPhone6S3DTouch操作的方法，以及设置选项。对于3DTouch功能而言，当然自家的应用肯定都是率先支持这个功能的。只要用力按下屏幕上应用图标，就可以看到额外的功能选项，就好比在电脑上右键的选项功能。在使用3DTouch前，你自然需要先掌握如何开关调节它。
3.3 网络化
随着互联网的兴起和普遍发展，网络进入了我们的生活并发挥着重大的作用。网络化是时展趋势，因此我各种电子产品都趋于网络化。智能手机的兴起就是手机网络化的一个重要体现，随后出现的平板电脑以及家用电视机也日渐网络化，这不仅为人们的生活提供了便利，也促进了信息网络技术的发展。由此可见，发展网络化是顺应时代潮流之举。
4.机械电子技术的发展前景
互联网的发展为我们带来了一个信息化时代，我们四周充斥着机电产品，它们占据了我们的生活。离开了它们我们就与世界脱节了。这种高新技术产业发展前景是巨大的。他带来了新的就业机会也带来了新的经济增长点。手机的迅猛发展使得我国国产手机层出不穷，早先的小米、步步高到后来兴起的华为。开始并不被国人看好，华为更被成为盗版“三星”。国人不屑的华为一直在上下求索，探寻自身的发展道路。随后开辟国外市场，外国人甚至把华为视作高性能的好手机。为我国经济发展注入了新动力，这正印证了“科技是第一生产力”的说法。另外，与之相伴的一些企业例如富士康等也为就业者提供了不少就业机会，增加了不少的就业岗位，一定程度上降低了失业率，相对缓解了就业压力。
一、引言
随着社会的不断（国家经济的快速）发展，科学技术在机械电子工程内得到了（更加）广泛的运用，在此基础上机械电子工程的发展越来越朝着现代化、多元化和智能化的方向前进。由此可见，控制工程在机械电子工程领域有着更好（十分广阔）的发展前景和空间。为了实现机械电子工程更长久的发展，我们需要更加关注机械电子工程的发展方向，并努力实现将控制工程运用到机械电子工程的发展中去（这不仅能大大的提高工作效率，更加的节约成本，使电子工程得到更好的发展，也能加快推进我国经济发展）。本篇论文主要根据这一现状对当前控制工程在机械电子工程中的运用进行了深入的分析。
二、控制工程和机械电子工程的含义
1、控制工程。控制工程的含义是将计算机技术的理论概念和工程作为基础，利用自动化的技术进行解决控制工程在实际操作中的问题。控制工程主要是探讨输出与输入的问题，将非线性的设计和参数的问题进行深入研究。在当今社会控制工程得到了广泛的发展和应用，今后在机械电子工程的发展中也能得到更加广泛的发展和应用。2、机械电子工程。机械电子工程同时拥有电子信息和机械专业的特征，本篇论文中主要从设计的层面进行研究机械电子工程的含义，机械电子工程专业包含了各个学科和领域的的指示，在进行实际的操作的时候主要是用模块化的方法。现在的机械电子工程与传统的机械电子工程不同，现在的更加的简易且体积小，并在科学技术发展的基础上进行发展和提升，其内部的系统设置也越来越科学和复杂，所以将各种先进的科学技术和控制工程运用到机械电子工程中去，可以有效的促进其发展。
三、控制工程在机械电子工程中的实际应用
众所周知，电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科，是推动我国经济增长的主要力量。近些年来，电子工程快速发展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平达到了一个新的高度，但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题，并且其设计人员应该储备一定的知识，在设计方案中能发现问题，并采取解决措施，在此基础上优化设计方法。
1EDA技术的发展介绍
EDA技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用，其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等，每个部件发挥着特定的功能，EDA技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件，硬件描述语言是EDA技术在编辑中的表达方式。EDA技术拥有公开优势和描述范围广的优点，其自动化程度高，同时，在设计方案中有很高的辅助作用，减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力，能够快速解决在设计工程中出现的错误，方便操作者的调试。也正是因为EDA技术拥有很多的优势，因此逐渐被人们关注，但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点，人们质疑EDA技术认识不够，同时又由于EDA技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域，因此电子工程将面临诸多的挑战。
2机械电子设计要点
2.1仿真技术
机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟，对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术，其作用在于对设计方案在实际应用的模拟，通过建立数学模型及进行处理，发现设计方案的是否合理和科学，验证设计方案，避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题，保证方案在实际中的应用，同时，EDA技术还具有对电路结构和性能，各个电路的实际结构等进行检测和分析。
2.2对电路特性进行有效分析
对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低，是EDA技术中不可或缺的部分，它决定设计方案能否在实际中得以应用，机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过EDA技术对电路特性进行有效分析，从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性，因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中，其技术相对落后，从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度，可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是，EDA技术能够精密准确的测试，确保该测量的准确度在一个较高的水平，在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点，因此能够避免设计方案出现结构性的错误，确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。
2.3优化设计
EDA技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据，能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果，优化设计就是利用EDA技术，保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差，提高方案的有效性，保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化，完善设计方案，但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求，不能保证其准确性及完整性，无法发现设计方案中存在的问题，难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势，提高其效率，可见，优化设计必须的使用EDA技术。
2.4机械结构要注意防止静电
机械结构是以一定的理论为依据，根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案，应用于实物，最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展，电子产品以轻、薄占极大的发展优势，因此，就必须对集成电路元件加以严格的管理，提高技术要求，基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作，减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑，设计者根据构思画出机械结构图，该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流，该破坏因素会影响到周围绝体元器件，致使元器件敏感度减低，从而产生许多安全隐患，因此，机械结构图一定的检查是否产生静电，及时修改机构设计图。
3EDA技术在机械电子工程设计中的应用
随着社会的进步，机械电子工程的应用渗透到多个领域，同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比，EDA技术能满足广泛的生产需求，而传统的机械工程适用领域比较狭窄，仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势，其无法引领世界电子工程技术的发展，俗话说，适者生存，传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃，新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展，恰好EDA技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺，因此，EDA技术在机械电子工程有很大的发展前景。
4结语
总之，EDA技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳，其应用范围广，可行性高，适合社会的发展需求，因此我们应该推广EDA技术的使用与开发。为了满足社会的进步，与时俱进，设计人员必须要严格的按照设计流程进行，对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计，对电路进行分析，检查是否会产生静电；再者，必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员，号召更多学者参与电子工程的研究发，尽可能弥补现有技术的不足，推动电子工程技术的改革与发展。
参考文献:
[1]杜景明.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用，2014（07：）90.
关键词：
机械电子；工程设计；技术要点
众所周知，电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科，是推动我国经济增长的主要力量。近些年来，电子工程快速发展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平达到了一个新的高度，但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题，并且其设计人员应该储备一定的知识，在设计方案中能发现问题，并采取解决措施，在此基础上优化设计方法。
1EDA 技术的发展介绍
EDA 技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用，其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等，每个部件发挥着特定的功能，EDA 技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件，硬件描述语言是 EDA 技术在编辑中的表达方式。EDA 技术拥有公开优势和描述范围广的优点，其自动化程度高，同时，在设计方案中有很高的辅助作用，减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力，能够快速解决在设计工程中出现的错误，方便操作者的调试。也正是因为 EDA 技术拥有很多的优势，因此逐渐被人们关注，但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点，人们质疑 EDA 技术认识不够，同时又由于 EDA 技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域，因此电子工程将面临诸多的挑战。
2机械电子设计要点
2.1仿真技术
机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟，对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术，其作用在于对设计方案在实际应用的模拟，通过建立数学模型及进行处理，发现设计方案的是否合理和科学，验证设计方案，避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题，保证方案在实际中的应用，同时，EDA 技术还具有对电路结构和性能，各个电路的实际结构等进行检测和分析。
2.2对电路特性进行有效分析
对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低，是 EDA 技术中不可或缺的部分，它决定设计方案能否在实际中得以应用，机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过 EDA 技术对电路特性进行有效分析，从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性，因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中，其技术相对落后，从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度，可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是，EDA 技术能够精密准确的测试，确保该测量的准确度在一个较高的水平，在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点，因此能够避免设计方案出现结构性的错误，确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。
2.3优化设计
EDA 技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据，能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果，优化设计就是利用 EDA 技术，保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差，提高方案的有效性，保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化，完善设计方案，但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求，不能保证其准确性及完整性，无法发现设计方案中存在的问题，难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势，提高其效率，可见，优化设计必须的使用 EDA 技术。
2.4机械结构要注意防止静电
机械结构是以一定的理论为依据，根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案，应用于实物，最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展，电子产品以轻、薄占极大的发展优势，因此，就必须对集成电路元件加以严格的管理，提高技术要求，基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作，减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑，设计者根据构思画出机械结构图，该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流，该破坏因素会影响到周围绝体元器件，致使元器件敏感度减低，从而产生许多安全隐患，因此，机械结构图一定的检查是否产生静电，及时修改机构设计图。
3EDA 技术在机械电子工程设计中的应用
随着社会的进步，机械电子工程的应用渗透到多个领域，同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比，EDA 技术能满足广泛的生产需求，而传统的机械工程适用领域比较狭窄，仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势，其无法引领世界电子工程技术的发展，俗话说，适者生存，传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃，新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展，恰好 EDA 技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺，因此，EDA 技术在机械电子工程有很大的发展前景。
4结语
总之，EDA 技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳，其应用范围广，可行性高，适合社会的发展需求，因此我们应该推广 EDA 技术的使用与开发。为了满足社会的进步，与时俱进，设计人员必须要严格的按照设计流程进行，对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计，对电路进行分析，检查是否会产生静电；再者，必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员，号召更多学者参与电子工程的研究发，尽可能弥补现有技术的不足，推动电子工程技术的改革与发展。
参考文献:
[1]杜景明.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用，2014（07：）90.
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。
机械电子式软启动装置可以说是对于启动期间压降进行自由限制冲击转矩与电流的干扰也是不存在的，对传动机械相关设施进行保护的同一时间对相关工作人员也起到了保护作用，以往不必要的能源浪费也不再是个问题了。它的启动电流还可以根据具体荷载而自行调整。另外机械电子式软启动装置体积小，不容易出现故障，维护工作也相对比较简单。机械电子式软启动装置通常选用大功率晶闸管做回路开关的原件，凭借单片机对它的导通角做智能化的控制，它的工作原理为在启动的时候，电机端电压伴随晶闸管导通角一起上升就可以对晶闸管的调压电路输送电压，电机转速当达到转矩起动要求时就可以完全结束启动过程[2]。软启动装置限流功能非常好，当晶闸管被全部导通的时候，电机就可以在该装置额定电压的限制下进行工作，同一时间旁路的接通器会随之被触发，晶闸管寿命会大大延长，电机正常稳定运行。当需要被关闭的时候，第一应将旁路的接触器切断，让软起动器里面晶闸管的导通角由大到低逐渐减少，电机转速会停止，进入关闭状态，进而整个过程完成，以上就是机械电子的软启动装置控制系统的全部工作原理。
2机械电子式软启动与传统的启动方式设计间的不同点
2.1对传统的启动装置的启动方式设计研究
伴随我们国家机械工业迅猛发展，各类机械电子装置在电动机的功率上也逐渐在提高。传统启动方式应用当中的缺点也已经被暴露无疑了，所以会显得越发跟不上时代步伐，这时候软启动的控制装备就随之诞生了，因为它的故障率较低还有启动时比较平稳等优势特点，在各种机械电子类控制系统当中逐渐独树一格。现如今传统启动方式缺点逐渐显露，集中体现于：第一，故障出现频繁需要不断进行修理，导致维修费较高，当部分启动器的线路被切断时会出现很高电流的转矩峰值，这种现象使得使用受到很多约束，打个比方，在井下的防爆条件下就不适合使用了。第二，部分启动器启动时候会伴有高电流的峰值现象，对整个供电系统冲击较大，所以对启动次数会有要求[3]。第三，有些比较先进设备结合了软启动装置应用，相较以往启动就比较平稳，但电流固定不能够调整，荷载的能力也不是很高。
2.2对机械电子式软启动装置启动方式设计研究
机械电子式软启动装置不单满足了电动机指定荷载下能够平滑启动，使供电系统冲击大大减低，还可以通过部分简单设置达到通过计算机进行通信控制的目的，所以，我们可以推测机械电子式软启动将来也能够向自动化、智能化的控制设施方向靠拢。机械电子式软启动装置启动方式大致可以总结为下面几种：第一，斜坡电压式，该启动方式无需电流闭环的控制步骤，电压是呈斜坡式上升的，其优点是易于操作，缺点是它不限流的特点，对于晶闸管冲击相对较大。第二，斜坡恒流式，该方式电动机初启阶段电流呈阶梯性上涨，电流达到预期值后持续它的恒定状态一直到启动过程全部结束。电流上涨速率越大，启动时间越短。第三，阶跃式的，该方式一般在电动机启动瞬间给一个较大起动转矩，目的是将它负载静摩擦减到最低，但该过程向供电系统输送尖脉冲，对其他荷载造成干扰。
中图分陈类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0273-01
引言
机械电子工程是制造业当中的重要环节，也是我国各个技术部门基础性设备，有效的调整并完善了我国工业体系，对我国工业体系的发展起到了极大的推动作用。近年来，科技技术开始不断创新，在这种发展背景下，我国的工业企业如果想要获得长远的发展，就必须深入研究和了解机械电子工程技术，对该技术进行不断的完善，从而拓展其在行业当中的应用领域，真正提高了这种技术的应有价值。不过，虽然我国在该项技术的研究领域切实取得了一定的成绩，但是相对那些较为发达的工业发展国来说，中国在机电一体化的领域当中，所取得的研究成果还相对薄弱，所以对我国机械设电子工程的研究成为当下重要的研究课题。
1.机械电子工程的特点
在当前科学技术日新月异的时代，各种新技术、新工艺、新材料、新设备的出现，机械机电一体化已不再是单纯某一门学科的发展，而是各门相关学科，多种先进技术的互相渗透和相辅相成的结果。机械机电一体化技术就是一种这样的新技术，它是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的综合技术。其实质是从系统观点出发，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机地组合，实现整体最佳化。工程机械机电一体化从根本上改变了机械的面貌。[1]在这种机械中，微机作为它的大脑，取代了常规的控制系统。机械结构是其主体和躯干，各种仪器、仪表、传感器是其感官，它们感受各种机械参数的变化，并反馈到大脑（微机）中，各种执行机构则是它的手足，用以完成操作所必需的动作。一个完整的工程机械机电一体化系统，一般包括微机、传感器、动力源、传动系统、执行机构等部分。它摒弃了常规机械中的繁琐和不合理部分，而将机械、微机、微电子、传感器等多种学科的先进技术融为一体，给工程机械在设计、制造和控制方面都带来了深刻的变化，从根本上变了工程机械的面貌。
2.机械电子工程向模块化的发展方向
由于机械电子的产品种类丰富多样，对其生产厂家的生产质量具有一定的影响，所以就需要研发具有标准传感接口、微动力接口、环境接口等机电一体化产品，这本身会有一定难度，不过这一方向还是具有十分广泛的重要意义。就比如在研制集减速、智能减速、电动机于一体的动力单元方面，其同时具有视觉、图像处理、识别以及测距等功能的控制单元，这样就有利于新型产品的迅速开发，在产品的生产规模方面也在逐渐的扩大，并最终实现了电气产品的系统化化、标准化，并最终使机械电子企业的平衡发展和可持续发展。
3.机械电子工程向人工智能化的发展方向
机械电子工程的未来发展是以智能化发展为首要趋势。所谓机械制造系统的智能化，其实就是人机一体化的相关智能系统当中所具备的一些智能性的操作行为，涉及到机械本体技术、信息处理技术、传感技术等等。人工智能的定义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。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；产品特征不同。机电一体化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。
4.机械电子工程向网络化的发展方向
随着我国计算机网络技术的蓬勃发展，工业业体系当中的网络数字化已经成为了当今机械制造技术行业的中心环节。很多机械制造企业所传递出来的信息通过了数字化的处理之后，再进行网络方面的传输，所传输的包括知识和图形的信息传输，同时还有相关的技术能力在其中，这些都已经开始实施数字化技术的处理。数字化信息技术可以实现机械设计资料的搜集、分析，重新组合以及规划处理。这其中所涉及到的计算机技术包括数据库、环境的虚拟化以及多媒体技术等等，开展机械产品的方针设计、加工、生产等等，而且也是为了满足社会多方面的需求[2]。另外，由于数字化技术是将制造技术、计算机以及及相关的网络信息技术等进行有效的结合，所以在制造当中针对于自身产品并通过相关网络技术来进行机械设计信息，这样就能建立起一个行业内的联盟，能够在实现优势互补的前提下，研发出所需的机械产品，这已经成为了当今工业体系行业发展的趋势。
5.机械电子工程向环保化的发展方向
随着我国先进制造业的飞速发展，环境污染开始不断加剧，可使用、可回收的资源不断减少。为了寻求从根本上解决制造业环境污染的有效方法，到了90年代，随着全球性产业结构的调整和人类对客观认识的日益深化，在全球掀起了一股“绿色消费浪潮”。在这股“绿色浪潮”中设计师们更多地以冷静、理性的思辩来反省一个世纪以来工业设计的历史进程。人们在呼吁保护资源、回收资源，维护生态环境的同时，还在坚持倡导绿色生产，制造绿色产品。这一发展方向同样也是机械电子工程将来的发展方向，这一发展方向深刻的表达出人们对于环保问题的高度重视。机械电子工程逐渐朝着绿色设计的方向发展着，在设计过程的每一个决策中都充分考虑到环境效益，尽量减少对环境的破坏。[3]产品及工艺设计，可持续发展的绿色设计观要求产品设计要综合考虑环境、材料、工艺、造型、使用环境、消费者心理等各种因素，而以环境亲和性、使用合理性、消费者心理的满足性为开发重点。
6.结语
总而言之，机械电子工程并不是独有向单一方向发展，他具有人工智能化、人性化的特点，主要是向模块化、人工智能化、网络化以及环保化的方向发展，增强了机电一体化产品的可靠性、实用性的同时，也为逐渐走向环保的方向，为我国先进制造业的发展，提供了广阔的发展空间。
参考文献
1 引言
目前变频控制技术比较普遍的工作机理是采用特殊制造的离合器使机械的减速机构和机械主驱动电机相连接，这种特殊制造的离合器是根据液体粘性传动机理制造完成的。这种技术的开发与应用最早可以追溯到上世纪70年代的西方发达国家。在这种零负载的工况下启动机械设备，其从初始状态达到额定速率只需要很短的时间，而系统的控制依托于相应的液压装置，逐步驱使机械的静摩擦片和动摩擦片相互趋近，从而达到传递动力的目的。
随着时代的发展，变频控制技术不光在西方国家逐步推广应用，在中国很多学者机构也开始着手研究这项技术并取得了不错的成绩。本文通过分析对比不同启动方式的优缺点，阐述工作机理，从而引出设计思想和方法。
2 重要性
随着现代工业规模的扩大和技术的发展，煤矿机械尤其是带式传送机在向大载荷、长距离、高功率、高带速、大倾角方向发展。基于物体传送过程中惯性的原因，其启动、减速及运行过程中存在许多急需解决难题，相应的技术先进的控制系统也就应运而生，解决这些难题，优化设备系统，完善控制过程。
与变频控制相对应的是硬启动方式，其工作原理简单来讲就是供电装置与电机直接相连，这种启动方式存在很多的缺点，例如在设备刚开始启动时会产生过高的电流，这种冲击电流会在电机轴承上产生很大的扭矩，甚至会超过正常扭矩的300%，促使供电装置过载，从而加大了电机的机械磨损和齿轮损耗，对其造成了很大的冲击。这种所谓的硬启动方式也是根据很多煤矿机械设备自身的特性所发展衍生的。而变频控制方式的工作机理简而言之便是使机械设备平稳启动以及稳定停车，这种可控性的实现正式由于这种启动方式的原因。和上文硬启动方式的比较，变频控制方式最大的特点便是变频控制方式拥有限制电流功能，即通常所说的限流，显而易见，这样的话便可以很好地避免过高的冲击电流对机械设备以及供电装置的冲击和机械损耗，延长设备的使用寿命和周期。在整个系统中，触发系统可以说是其最重要的也是最核心的部分，正是因为这一点，才对触发系统提出了很多严格性的要求，例如抗干扰能力，这里的干扰指的是噪声或者其他的干扰项。此外在可控硅方面也必须具有极高的操纵性和灵敏度。
由此可以看出，开发与推广煤矿机械变频控制方式技术具有重要性和必然性。
3 工作机理
煤矿机械电子变频控制装置可以有效的控制机械在启动的初期所产生的相关的负效应，比如明显的电压减低以及过大的冲击电流，根据载荷的大小智能的调节电流的大小，减小电机轴的不利扭矩，减轻机械磨损，这一点在前文中进行了相关的阐述，这样的有点不光是可以延长机械设备的使用周期，而且也可以有效的保护在实际生产过程中不可避免与机械设备相接触的操作人员，实现安全生产，也可以节约能耗，实现可持续发展，此外电子变频控制方式也具有硬启动方式无法比拟的系统优势，由于其体积小，操作方便，构造也很简单，因此故障率极低，这也是机械电子变频控制方式装置得到重视的原因之一。
对于机械硬启动方式来讲其主回路是通过普通的晶闸管作为开关，但是变频控制技术方面，大功率的晶闸管是作为主回路开关元件的首选，导通角的智能化系统控制是通过单片机的应用实现的。煤矿机械电子式变频控制装置的具体工作机理是：①在最开始的启动阶段，晶闸管的导通角逐渐升高，电机两端的电压也会随之产生变化，由此会对晶闸管的输出电压产生调节功能，当电机转速升高到启动扭矩时，启动过程便结束。②机械电子式软起动装置还具有一个关键的功能――限流，当晶闸管处于完全导通状态时，电机便会处于额定功率下工作，再加上旁路接通起的同时启动，可以有效地延长晶闸管的使用周期，此时电机进入到稳定运行状态。③当机械需要停车时，第一步是旁路接通起器的断开，这样做的直接目的是减小旁路接通器内晶闸管的导通角，这样的话电机转速归零，机械停车，处于关闭状态。启动过程如图1。
3.1 传统启动方式的阐述
煤矿领域内的常用工程机械例如带式输送机因为可靠性高、运行连续、工作效率高以及适应能力强等优点，已成为现代重载荷运输的常用设备，尤其是在煤矿采矿领域内得到广泛的重视，但是伴随着机械化工业化程度的不断提高，各种机械设备的运行功率也在不断攀升，输送机当然也不例外。在采矿机械的不断发展应用的过程中，人们发现传统的启动方式不能满足大规模生产发展的需要，归结于一点就是其无法避免的诸多缺点。在这种情况下，电子式变频控制装置的出现，很好地解决了一系列难题，因其运行稳定，体积小，故障发生率低，不光是在煤矿采矿领域内，在冶金、码头、港口领域内也达到了很好地应用。本文列举若干传统的启动方式的弊端：①故障率较高，由此引发了高昂的维修养护费，并且在启动初期在供电装置与电机之间会产生很强的冲击电流，在电机轴内会有很高的扭矩，往往会超过正常扭矩的150%，这种弊端使得其具有很大的局限性，即工作条件比较苛刻，例如无法满足井下防爆安全的要求；②启动过程中的冲击电流会对机械部件产生很大的不利影响，增加机械磨损，对供电系统造成冲击，限制了启动周期和频率；③在一些已经安装了软起动装置的相对比较现代化的煤矿机械里，在实际的生产经验来看，运行比较平稳，但是电流智能化调节无法实现，承受载荷能力也不会有很大提高。
3.2 电子式变频控制过程分析研究
电子式变频控制不仅能够保证机械装置在启动、运行以及停车过程中的平稳而且能够有效地减少冲击电流的危害，降低机械磨损，伴随着计算机技术的发展，启动过程与计算机相连，实现交互式操作智能化程度更高。由此不难发现机械电子式变频控制装置具有很大的发展潜力与发展前景。解决机械震荡以及冲击电流的不利影响的最为有效地途径便是运行前根据预定的可控曲线进行设置，分阶段慢速有序的启动机械系统，这样一来便可以解决很多动力学问题。现在简单介绍几种常用的电子式变频控制方式：①斜坡恒流：电流升高的速度越快，启动速率越高。这种方式是以一定的速率提高电流，直到预定的制定电流后，再以恒定的电流运行，直到启动阶段完成；②斜坡电压：启动电压由低到高逐步攀升，不需要闭环控制电流的过程。这种启动方式的最大优点是机理简单易懂，系统故障率低，但是缺乏对电流的控制，因此晶闸管会受到电流的冲击，使用寿命降低；③阶跃式：启动阶段加载启动扭矩，这个扭矩一般很大，这样可以有效降低负载的静摩擦力，但是这种方式的弊端是会对供电装置产生强干扰；④矩形转矩：这种启动方式相比较上述三种而言，体积较小，故障率低，结构完善紧凑，设计更加合理优化，安全措施齐全，载荷能力大。
4 煤矿机械电子式变频控制装置的设计思想与方法
4.1 硬件设计
煤矿机械电子式变频控制装置的硬件设计主要集中在电路设计上，其中主回路的控制是核心因素，关键是晶闸管的设计，连接顺序为供电装置与电动机，其中晶闸管的导通角设计也是重要的一点，前文讲到单片机技术的应用可以有效控制导通角的变化，使输出电压逐步升高直至额定电压。以采矿领域内常用的带式输送机为例，通过流程图的方式简明说明硬件设计过程，如图2。
4.2 软件设计
在电子式变频控制装置中，控制器的质量以及工作原理直接决定着控制系统的优劣，目前通常的控制器为可编程化的控制器，这种控制器的可靠性较高，可以实现系统的优化和平稳运行，整个运行系统的控制上位机通常是由电子计算机来担当，由此可见，可编程控制器以及电子计算机是关键的两个因素，需要进行相应的程序计算与设计，这种程序设计的过程优化以及结果的完备性、可靠性、准确性直接影响到机械运行的可靠性、稳定性。
具体而言，可以从以下几个方面来阐述电子式变频控制装置的软件设计：①可编程控制器往往采用面向运行过程的control language和面向问题的image language，其特点是结构简单紧凑，过程直观易懂，它的程序设计方案一般是根据流程图来实现的；②以电子计算机为上位机的计算机软件选取，伴随着现代科技的不断发展，现代计算机软件的功能也日趋强大与完善，可靠性不断提高，这些软件通常都会选择面向对象以及可视化的设计方法，同样，煤矿机械电子式变频控制装置控制系统的控制软件应该具有响应速度快、敏感度高和分析点准确、过程优化等特点，操作界面与接口模块采用不同的程序语言编写也就成了必然条件。这是软件设计里面比较重要的一步，首先要把握操作主界面的设计，要求界面简单，直观，功能齐全。
5 结束语
从目前的使用状况和调查分析来看，煤矿机械电子式变频控制装置仍然无法满足我国大规模现代化建设的需要，无法满足煤矿产值的增长需要，这不仅仅表现在数量上的缺乏以及普及度的欠缺，也表现在使用中的装置系统也存在许多缺陷，例如系统优化程度不高，程序化设计欠缺，结构紧凑度较低，故障率无法实现理论值等，这也需要我们在生产实践的过程中不断地发现问题，进而分析问题解决问题，不断完善变频控制技术，使之与生产实际相结合，提高生产率，减少风险点，更好地为我国的现代化建设服务。
[参考文献]
中图分类号：TM921.5 文献标识码：A
所谓系统，是由相互制约的各个部分组成的具有一定功能的整体。机械电子系统是由机械系统和电器系统组成的，通常也称为机电控制系统，简称机电系统。机电系统强调机械技术与电子技术的有机结合，强调系统各环节之间的协调与匹配，以便达到系统整体最佳的目的。
1机电系统控制技术的产生与发展
作为机电系统核心的控制技术，是自动化技术发展的一个阶段和必然产物，它是自动化领域中机械技术和电子技术有机结合而产生的新技术。机电系统控制技术得以发展的根本原因，在于生产的发展和科学技术的进步，其别是自动化技术与计算机科学起到了重要的作用。30年代以后，控制技术有了很大发展，大体经历了以下四个阶段：
第一阶段，30年代，气动控制元件已经发展成熟并应用在工业中，然而控制系统设计仍然采用反复试验的方法进行。
第二阶段，40～ 50年代，数学分析的不断进步加强了控制工程作为一个独立工程学科的地位。在美国出现了电话系统和电子反馈放大器，在频域中描述反馈放大器的工作以及其后出现的设计和分析被称之为“经典控制”。
第三阶段，60年代末期，微处理器的发展促使了在加工和设计中使用计算机控制。例如数控机床系统。然而加工和设计方法从本质上讲仍然是机械式的，自动化和控制系统都是在机械设计完成后加入进来的。时域表示法发展到用状态变量来描述系统，其后出现的设计和分析被称之为“现代控制”。时域法以及最优控制理论与广泛使用的高速计算机相得益彰，共同促进了控制理论在机械系统中的应用。
第四阶段，70年代以来，微型计算机的出现使控制技术进入了智能化的新时代。 这时期发展起来的机电一体化（Mechanical and electronical integrat ion） 技术， 在世界范围内引起了强烈反响。机电一体化技术是将机械、电子、控制技术进行有机结合， 实现技术装备和生产过程整体优化的高新技术。机电控制就是研究如何设计控制器并合理构成控制系统使机电一体化产品或系统达到所需性能要求的一门科学，是控制技术、机械技术相结合的产物。
综上所述，机电系统控制技术的产生，并不是孤立的，而是各种技术互相渗透的结果。它促使了产业结构、产品结构、生产方式和管理体系发生了深刻的变化，促使了新兴产业的发展，同时也引起了各国为发展机电控制技术的激烈竞争，从而又反过来在全世界范围内更进一步推动了机电系统控制技术向前迅速发展。
2机电系统控制技术的发展前景
随着社会生产力的发展和科学技术的进步，机电系统工程及其相应的理论、技术愈来愈呈现出两个显著的特性：
（1）系统科学性，即涉及系统理论和系统工程的方法越来越多；（2）学科综合性或技术集成性，即机电系统工程和机电一体化技术绝非单一学科知识所能够支撑，而是依赖于多门学科知识的有机结合。
应该说世界各先进工业国家发展机电控制技术各有其特点，其发展的重点和具体做法不尽相同，但总体趋势是一致的。归纳起来，主要是以下三方面：
①从性能上看。向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展。如以数控机床为例，其控制精度能实现0.1eM，的高精度，其进给速度可达24-100m/min，甚至更高，其联动和控制的轴数能实现9-15轴，同时增加了人机对话功能，设置了智能I/O通道和智能工艺数据库，给使用、操作和维护带来了极大的方便。今后，随着专用集成电路特别是超大集成电路的发展，机电一体化产品将越来越向高性能方向发展。
②从功能上看。向小型化、轻型化、多功能方向发展。所谓小型化、轻型化，乃是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。通过结构优化设计和精细加工，刻蚀机械的质量减轻到与人的体重相称的程度。所谓多功能，也是自动化发展的必然要求和必然结果。一般机电一体化产品，为了适应自动化控制规模的不断扩大和高技术的发展，不仅要求他们具有数据采集、检测、记忆、监控、执行、反馈、自适应、自学习等各种功能，甚至要求具有神经系统的功能，以便能实现整个生产系统的最佳化和最优化。
③从层次上看。向系统化、复合集成化方向发展。复合集成，既包括了各种分技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包括在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化和高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统先分解为若干个层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全的运转，然后，再通过硬、软件将各个层次有机的连接起来，使其性能最优、功能最强。柔性制造系统就是这种层次结构的典型。
3结束语
机电控制技术是精密机械、计算机技术、电子技术（包括电力电子）等技术交互融合的产物，是社会生产力发展到一定阶段的必然结果。伴随着科学技术与社会经济的发展，各种技术将具有越来越明显的融合趋势，而机电一体化也将成为机械工业进一步发展的必然要求。机电控制技术在各方面均可带来显著的社会效益和经济效益，主导着二十一世纪的机械工业，其发展前景不可估量。
参考文献
[1] 沈立盛.机电控制技术的现状和发展趋势[J].南方冶金学院学报，2000（2）.
[2] 杨汝清，张伟军.机电控制技术[M].科学出版社，2009.
随着自动控制技术的发展，其在各个行业得到了广泛的应用，在农业机械生产中，控制技术的应用可以极大地提高农业机械智能化发展，对于实现农业信息化、智能化发展具有重要意义，控制技术的研究水平逐渐引领着世界农业的发展方向。控制工程与农业机械技术相结合能够有效增强作业效率，使农业机械技术在现代化农业发展中得到更大的利用，两者可以相互促进发展。控制工程可以为农业机械化技术的研究提供多样化的技术支撑，从而实现互相促进的目的，在当前农业现代化发展的中，农业机械化技术水平的高低将直接影响到农业现代化的发展，因此，农机控制技术的发展对于当前农业现代化的发展起着不可或缺的作用［1－2］。我国农机控制技术起步相对较晚，但是发展速度较快，目前基本实现农机各个方面的控制［3］。但是我国农机控制技术仍然存在农业信息化基础设施薄弱、控制精度差、智能化水平较低等问题，导致农业物联网、大数据、云平台等技术还处于初级阶段，农业智能化发展较为落后。未来我国应该积极引进国外先进经验和技术措施，基于我国农业生产实际国情，不断进行技术改革与创新，逐步完善适合我国现代农机控制技术与发展体系，逐步建立完善的农机控制工程相关技术体系，推动控制工程技术在我国现代农业生产的高效运用［4－6］。
1农机控制工程系统核心技术
控制工程的存在主要是根据工程理论与先进的计算机技术相配合而形成的，如控制数据参数的改进等，从而完成对农业机械的控制。该技术首先被提出在18世纪到19世纪之间，主要被用于当时的蒸汽机中，为了提高机械的作业效率，从而控制工程这一新技术为顺应当时背景发展被提出，慢慢随着时间的推移，更多的专业技术人员提出了更加完善的控制工程技术。21世纪后，科学技术得到了空前的发展，与信息技术相结合的控制技术变得越来越成熟了，同样，也被更多人所使用接受，形成了更广阔的推广发展。目前，关于农机控制工程系统的核心技术主要包括机械电子工程技术、集成控制技术、预测控制技术、模糊控制技术、神经网络控制技术及鲁棒控制技术［7］。
1.1机械电子工程技术
机械电子工程技术是农业机械技术的基础技术之一，主要包括自动控制技术、电子信息技术、机械制造技术及传感器技术等。其中，机械技术是机械电子工程技术的核心，支撑着其他技术的应用与发展，其机械技术的发展效率直接影响后续技术的发展及工作效率。自动控制技术主要是对机械设备及相关零部件的工作轨迹、运行状态中的各项参数及最终要达到的目标进行控制;传感器技术主要是对机械设备及各个关键零部件的工作参数及工作状态进行精确的检测与控制，其传感器检测精度直接对设备运转产生一定的影响;电子信息技术主要是结合电路及电子学等基础理论知识选取相应的电子产品或电器元件。
1.2集成控制技术
集成控制技术是一种常见的农机控制工程技术之一，主要是通过相关信息收集、处理系统，实现对相关农业机械产品各个零部件的数据信息进行有效的集成、融合与处理，从而实现农业机械的自动操作与决策，可以极大地提高农业生产效率，实现自动化及智能化生产。集成控制技术是目前农业生产中应用最为广泛的控制工程技术之一［8］。
1.3预测控制技术
预测控制技术是近几年逐渐发展起来的新型农机控制工程技术之一，可以处理相关机械设备运行中的滞后过程，属于一种闭环控制算法，可以根据对象的历史信息和未来输入预测其未来输出，具有良好的跟踪性能和较强的抗干扰能力。预测控制技术可以对农业生产中相关设备的运行误差及变化率进行有效控制，结合相关数据及时进行机械运行状态的调整，对于提高农机工作效率具有重要意义。
1.4模糊控制技术
模糊控制技术主要是以模糊数学理论为基础形成的一种控制技术，是通过模拟人的近似推理和综合决策过程(又被称为经验方法)。在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型，使控制算法的可控性、适应性和合理性提高，成为农机控制工程技术的一个重要分支，对于农业生产中难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的过程非常适用，其鲁棒性及抗干扰能力较强，因此特别适用于非线性的过程变化及滞后系统的控制。模糊控制系统的主要系统框架图如图1所示。
1.5神经网络控制技术
神经网络控制技术是指在被控制系统中可以进行系统工作优化、推理、故障诊断等功能。神经网络具有很强的适应能力及学习能力，农业生产环境较为复杂，利用神经网络技术可以对控制系统的不确定性、时变的环境等进行合理、精确的决策、控制及学习，是推动农机智能化发展的重要技术之一，代表了当前社会科技水平的进步，它是依托于生物学理论将控制工程与其相结合而形成的一项控制技术。该项技术的工作使用主要是将控制系统中的各连接点看作人体中的神经元，通过节点连接从而形成一个网格框架，形成一个动态的系统，通过后续操作完成信息的传递。在农业机械技术发展中使用该项技术，能够对其控制数据信息完成函数赋值，利用计算得出结果，从而使得神经网络技术能够更加智能化地使用在农业机械作业当中，有效提高其作业效率。
1.6鲁棒控制技术
通过对于鲁棒控制技术的使用不会因外部的影响改变正确数据的使用，正是因为该类技术的优点，其得到了人们的认可，获得了更加广阔的推广发展。例如，农业机械中的采摘机械臂，该类机械由于其参数系统的独特存在，受到外界因素影响后容易产生变化，从而影响到其正常工作，会形成较为严重的作业误差，使其操作控制变得非常困难。鲁棒控制技术能够更加良好地解决此类问题，该项技术将模态法融入其中，控制系统被分成慢速和快速系统，利用控制调节器改善系控制统的加、减速度。该类控制技术可以有效降低外部影响因素对于控制系统的影响，显著增强了农机作业效率和工作性能［9］。
2农机控制工程技术在实际中的应用
2.1遥感技术
遥感技术自从被提出后，就被广泛应用于现代化农业生产中，对于农业机械的发展起到了不可或缺的作用。在农作物的种植生产过程中，利用该项技术可以有效对农作物的生长状态起到良好的监测作用，从而获得人们通过肉眼无法发现的细节，根据所得的数据进行统计分析，对于农作物的生长开展有效的后续工作;通过对农作物的病虫草害监控及防治，可以有效避免病虫草害的出现，利用该项技术发现源头所在，完成防治处理;最后，对于自然灾害也可以起到一定程度的监测作用。
2.2农业无线通信技术
传统农田作物的生长状况监测，不但要耗费大量的人力，而且不能够做到实时监控，如采用有线测控系统，则需要铺设光纤或者电缆，增加了农业生产成本，降低了系统的灵活性和可扩展性。随着传感器技术、无线通信技术及嵌入式控制技术的发展，无线传感器网络可以实时监测、感知和采集监控区域的信息，并将采集到的数据处理后发送给终端用户，降低农业生产成本，有效提高了农业实际作业效率。
3农机控制工程技术的未来发展前景
我国对于控制工程的研究与国外发达国家相比进程较慢，在该领域的技术研究中与国外相比还需继续努力，伴随我国经济水平和科技水平的不断提高，以及对于控制技术的深入研究，其得到了巨大的提升和良好的改善，控制工程应用于机械电子工程中，能够更好地推进农业机械化的推广发展。为了能够使该项技术得到更好的发展，需要加大科研创新，走向全新的发展道路，从而推进农机控制工程技术更好的发展。在发展农机控制工程技术的前提下，要牢记绿色农业及农业可持续发展理念。农机控制工程技术的发展不仅仅局限在经济效益上，还需要将其与绿色发展相结合。在发展该类技术时，需要注意其对生态环境的影响，一定要保障其绿色发展，从而做到技术环保，能够良好的完成绿色农业的可持续发展。政府及高校教育部门应该加大科研资金投入，积极引进相关的设备与人才，进而促进农机控制工程技术在农业生产的快速应用与发展，加大科研资金的投入，促进相关农机控制技术的创新与发展，提高我国农机整体装备水平，加快推进农业现代化进程。
