導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機(jī)械電子工程現(xiàn)狀，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

機(jī)械電子工程是一個(gè)邊緣學(xué)科專業(yè)，是國家發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的火炬計(jì)劃近期重點(diǎn)支持的五大領(lǐng)域之一。對(duì)于國家工業(yè)發(fā)展而言，機(jī)械電子工程技術(shù)發(fā)展水平具有舉足輕重的地位。這一點(diǎn)已成為各國工業(yè)企業(yè)的共識(shí)。我對(duì)當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)方面的創(chuàng)新教育進(jìn)行了調(diào)研，指出了目前創(chuàng)新教育存在的幾個(gè)不足之處，并提出了幾點(diǎn)探討性意見。

二、中專機(jī)電專業(yè)創(chuàng)新教育現(xiàn)狀與不足

隨著挑戰(zhàn)杯、機(jī)器人大賽等競賽的普及，科技創(chuàng)新活動(dòng)已經(jīng)成為中專院校教育的一個(gè)重要組成部分，機(jī)電方面的創(chuàng)新活動(dòng)占據(jù)了很大的比重。學(xué)校從興趣小組起步培養(yǎng)，逐步重點(diǎn)指導(dǎo)和培養(yǎng)。紅紅火火的科技創(chuàng)新活動(dòng)，在一定程度上促進(jìn)了科技創(chuàng)新的發(fā)展，但是熱鬧的景象并不能掩蓋其中存在的問題。通過對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)創(chuàng)新活動(dòng)現(xiàn)狀的總結(jié)，以及與國外進(jìn)行的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)我國機(jī)電專業(yè)科技創(chuàng)新存在一定的不足。

（一）創(chuàng)新創(chuàng)造理念未能得到深入貫徹。

從學(xué)生的角度看，參加創(chuàng)新活動(dòng)常常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，剛開始參與時(shí)一哄而上，人數(shù)眾多，且熱情高漲，但往往善始者繁，克終者寡，五分鐘熱血的情況屢見不鮮。也有很多機(jī)電類學(xué)生從事課外科技活動(dòng)粗枝大葉的多，小打小鬧的多，起點(diǎn)較低。大多數(shù)學(xué)生參加課外科技活動(dòng)僅是靠短時(shí)間的突擊來完成，追求短、平、快，缺少明確的學(xué)習(xí)目的和端正態(tài)度，達(dá)不到知識(shí)的積累和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的目的。這顯示了我國創(chuàng)新教育的差距。創(chuàng)新理念遠(yuǎn)未能得到有效的貫徹，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的目標(biāo)和動(dòng)力，說明高校在創(chuàng)新理念的貫徹與培養(yǎng)上還是欠缺力度，做得還是不夠。

（二）創(chuàng)新人員水平參差不齊。

從參與創(chuàng)新活動(dòng)的學(xué)生所具備的基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐能力上看，當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有下降的趨勢，主要體現(xiàn)在以下方面：

1.設(shè)計(jì)與繪圖能力不足。學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)盲目，導(dǎo)致基本功底不扎實(shí)，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械方面的知識(shí)有排斥心理，一味地崇尚電子、控制、軟件等所謂的流行專業(yè)。

2.新技術(shù)、新手段、新方法應(yīng)用不夠。學(xué)生往往只知道那些教科書或老師講授過經(jīng)典的設(shè)計(jì)方法與案例，相關(guān)領(lǐng)域新的思想與理念很淡薄。

3.學(xué)生動(dòng)手能力較弱，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差。

（三）創(chuàng)新體制不完善。

教師和學(xué)生是創(chuàng)新教育的兩個(gè)主體，而教育體制是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。近些年老師壓力陡增，大都面臨著科研、教學(xué)雙重任務(wù)，面對(duì)教學(xué)評(píng)估、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)任務(wù)等已經(jīng)焦頭爛額，而指導(dǎo)學(xué)生的工作量評(píng)價(jià)較低，這導(dǎo)致指導(dǎo)學(xué)生在一定程度上成為了老師的負(fù)擔(dān)；對(duì)學(xué)生而言，舊有的教學(xué)模式，重書本重理論，輕實(shí)踐輕動(dòng)手，導(dǎo)致學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)上浮躁，基本功和實(shí)踐能力差；面臨越來越大的競爭和就業(yè)的壓力，也顯得無所適從。一個(gè)良好的體制環(huán)境是創(chuàng)新教育朝著健康方向發(fā)展的土壤。

三、中專機(jī)電專業(yè)創(chuàng)新教育的思考

（一）利用創(chuàng)新課程加強(qiáng)理論引導(dǎo)，利用前沿講座激發(fā)創(chuàng)新興趣。

發(fā)明創(chuàng)新是一門理論，而理論是指導(dǎo)實(shí)踐的基礎(chǔ)。人們普遍認(rèn)為創(chuàng)新思維來源于突然的思想火花，是由偶然頓悟產(chǎn)生的。這是人們的直觀想法。前蘇聯(lián)人創(chuàng)造了發(fā)明問題解決理論，經(jīng)過幾十年的進(jìn)化修訂，已經(jīng)成為歐美和韓日等國創(chuàng)新的最佳工具，甚至被稱為人類進(jìn)化三大理論之一（創(chuàng)新原理、創(chuàng)新設(shè)計(jì)或類似課程）。我國創(chuàng)造學(xué)的理論基礎(chǔ)薄弱，學(xué)校尚未形成以創(chuàng)新為主導(dǎo)的價(jià)值體系，長期重知識(shí)灌輸，輕方法培養(yǎng)；重趨同性，輕標(biāo)新立異，這些對(duì)開展創(chuàng)新教育是不利的，學(xué)生亟待相關(guān)理論的引導(dǎo)。

在實(shí)施以創(chuàng)新為核心的素質(zhì)教育中，除了改革課程結(jié)構(gòu)外，教學(xué)方法和手段的創(chuàng)新也是很重要的。面對(duì)學(xué)生對(duì)解決問題的思路受限于教科書的現(xiàn)狀，我們應(yīng)當(dāng)創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容體系。創(chuàng)新的一個(gè)重要特點(diǎn)就是超前性和新穎性。這就要求我們把最新的科學(xué)研究成果和科學(xué)概念及時(shí)映射到教學(xué)內(nèi)容中，體現(xiàn)出時(shí)代性、開放性、多元性與全面性的特點(diǎn)。幫助學(xué)生建立一個(gè)發(fā)展的而不是孤立靜止的客觀物質(zhì)世界的概念，引導(dǎo)他們?nèi)ヌ剿餍碌闹R(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。但對(duì)于課程設(shè)置來說，教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)非常飽滿，不可能將各種前沿信息、學(xué)術(shù)成果都補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中。開設(shè)前沿講座無疑是一種有效途徑。作為教學(xué)補(bǔ)充的一部分，講座將能夠彌補(bǔ)學(xué)生這方面知識(shí)的匱乏。講座一方面能夠拓展學(xué)生思維的空間，使其不受限于枯燥的書本。另一方面在一定程度上能夠激發(fā)學(xué)生在創(chuàng)新方面的積極性，體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣。

（二）加強(qiáng)基礎(chǔ)課程教學(xué)。

數(shù)學(xué)思維是人們科學(xué)創(chuàng)新的思維方法。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生得到的不僅有作為科學(xué)創(chuàng)新基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)原理，而且有數(shù)學(xué)思維方法。如歸納法、幾何直觀、對(duì)稱思維、聯(lián)想與類比、猜想與證明、觀察與實(shí)驗(yàn)，等等。數(shù)學(xué)方法是學(xué)生創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)之一。

專業(yè)課是中專生必須學(xué)好的基本技能課，是創(chuàng)新思維的直接源泉。面對(duì)創(chuàng)新學(xué)生專業(yè)基本功不扎實(shí)的現(xiàn)狀，專業(yè)課程的教育需要進(jìn)一步加強(qiáng)引導(dǎo)，而教師首先要具有創(chuàng)新素質(zhì)，保持思想觀念上的超前性。不斷提高實(shí)施創(chuàng)新教育的自覺性，在教學(xué)過程中有意識(shí)地加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實(shí)踐能力、創(chuàng)新人格的培養(yǎng)；根據(jù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，加強(qiáng)創(chuàng)新教育的研究和實(shí)踐，真正把專業(yè)課作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要一環(huán)，既要抓牢基礎(chǔ)，又要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展，使學(xué)生在熟練掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，具備創(chuàng)新開拓素質(zhì)。

（三）完善創(chuàng)新基礎(chǔ)條件建設(shè)。

創(chuàng)新性教育首先需要為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)能夠開展創(chuàng)新性實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，包括相應(yīng)的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。國內(nèi)大多數(shù)中專院校都建立了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室，配備了計(jì)算機(jī)、傳感器、適配器等必要的硬件資源，也配備了相關(guān)的指導(dǎo)老師。但是據(jù)我了解，目前學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)大都是遵循老師指定的內(nèi)容，限制了學(xué)生自主創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。

（四）建立相應(yīng)制度，完善創(chuàng)新教育。

篇2

關(guān)鍵詞：機(jī)械電子系統(tǒng)；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

一、機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）機(jī)械電子系統(tǒng)正處在技術(shù)快速革新的階段。我國機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展時(shí)間較短，隨著我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)規(guī)劃方案的出臺(tái)和落實(shí)，機(jī)械電子系統(tǒng)才真正作為國家層面的科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略而得到科研地位的確立[1]。在我國機(jī)電一體化科研小組組建之后，一些一線工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域才真正得到了機(jī)械電子技術(shù)的供應(yīng)。經(jīng)過二十余年的發(fā)展，我國很多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)都已經(jīng)具備了獨(dú)立的科研團(tuán)隊(duì)，并將機(jī)械電子技術(shù)作為一項(xiàng)核心的發(fā)展技術(shù)進(jìn)行處理和研究。此外，機(jī)械電子資源的產(chǎn)品也正處在創(chuàng)新的關(guān)鍵時(shí)期，很多科學(xué)技術(shù)的研發(fā)領(lǐng)域都已經(jīng)在研究內(nèi)容方面與機(jī)械電子技術(shù)的科研領(lǐng)域形成了業(yè)務(wù)對(duì)接，并且將業(yè)務(wù)對(duì)接的成果更好的應(yīng)用于其它生產(chǎn)性工作領(lǐng)域[2]。

（二）機(jī)械電子系統(tǒng)的衍生系統(tǒng)正在快速發(fā)展。在我國機(jī)械電子系統(tǒng)快速發(fā)展的過程中，社會(huì)各領(lǐng)域都在機(jī)械電子系統(tǒng)的衍生系統(tǒng)方面看到了較大的經(jīng)濟(jì)效益，隨著我國市場經(jīng)濟(jì)體系作用的增強(qiáng)，很多社會(huì)領(lǐng)域都已經(jīng)自發(fā)的開始了機(jī)械電子系統(tǒng)的衍生性研究，并且可以很好的憑借信息流資源的合理控制對(duì)后續(xù)的物流管理工作進(jìn)行控制，使機(jī)械電子系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)不會(huì)過多的受到企業(yè)單位內(nèi)部管理體制的限制[3]。目前，很多科研團(tuán)隊(duì)都已經(jīng)將機(jī)械電子圖的衍生系統(tǒng)用于生產(chǎn)制造工作當(dāng)中，尤其在激光技術(shù)與機(jī)械電子系統(tǒng)融合以后，機(jī)械電子技術(shù)已經(jīng)可以很好的應(yīng)對(duì)機(jī)械加工領(lǐng)域的很多要求，并且憑借其它領(lǐng)域科研成果的發(fā)展對(duì)現(xiàn)有的衍生系統(tǒng)進(jìn)行再次開發(fā)，因此，機(jī)械電子系統(tǒng)的未來的工業(yè)領(lǐng)域依然具備良好的發(fā)展前景。

二、機(jī)械電子系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢

（一）機(jī)械電子系統(tǒng)的智能化發(fā)展。隨著我國社會(huì)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品需求的提高，很多工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開始將智能化技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用作為提升工業(yè)生產(chǎn)水平的主要戰(zhàn)略。機(jī)械電子技術(shù)如果在設(shè)計(jì)方面完全由人為操作，雖然可以降低實(shí)際生產(chǎn)過程中的人力資源消耗，卻使得系統(tǒng)的操作和運(yùn)維方面必須產(chǎn)生較大的人力資源消耗[4]。因此，在我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域出現(xiàn)人力資源供應(yīng)緊缺問題的情況下，對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)進(jìn)行有效的智能化處理，能夠很大程度上增強(qiáng)機(jī)械電子技術(shù)的應(yīng)用水平，并使機(jī)械電子技術(shù)可以更好的應(yīng)對(duì)新時(shí)期的工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。智能化系統(tǒng)的發(fā)展不僅可以提升機(jī)械電子系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還能使系統(tǒng)在運(yùn)行過程中更好的降低錯(cuò)誤率，并使系統(tǒng)能夠憑借準(zhǔn)確度的優(yōu)勢，更多的進(jìn)行機(jī)械電子系統(tǒng)衍生系統(tǒng)的開發(fā)，使數(shù)控工藝能夠在統(tǒng)一的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)之下得到更加完整的運(yùn)行。

（二）機(jī)械電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。提升機(jī)械電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展程度，可以使機(jī)械電子技術(shù)在現(xiàn)有的體系中得到更加有效的發(fā)展，并使標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)能夠更好的適應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展需要。此外，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)于機(jī)械電子技術(shù)提出了更高的精密化生產(chǎn)要求，這就使得機(jī)械電子技術(shù)迫切需要構(gòu)建起行之有效的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在未來的機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展趨勢當(dāng)中，通過固定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提升機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展效率，是機(jī)械電子系統(tǒng)增強(qiáng)生產(chǎn)能力的重要途徑，也是保證機(jī)械電子系統(tǒng)可以適應(yīng)技術(shù)研發(fā)要求的重要手段。機(jī)械電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展還能使技術(shù)研發(fā)過程中的故障率得到有效的降低，使新型技術(shù)的應(yīng)用能夠更好的適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)需要。

（三）機(jī)械電子技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)的融合是提升機(jī)械電子技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的關(guān)鍵，隨著我國各領(lǐng)域互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，機(jī)械電子技術(shù)已經(jīng)開始向著互聯(lián)網(wǎng)資源融合的方向快速發(fā)展。目前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)對(duì)我國社會(huì)產(chǎn)生了深刻的影響，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本操作手段也已經(jīng)被設(shè)備各領(lǐng)域的人群熟知，在這種狀態(tài)下，將機(jī)械電子系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行整合，在我國社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域會(huì)獲得良好的人力資源基礎(chǔ)支持。

結(jié)論

提升機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展水平對(duì)保證我國工業(yè)生產(chǎn)能力的可持續(xù)發(fā)展十分重要，因此，對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展歷程加以研究，并結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測和設(shè)計(jì)，對(duì)有效提升我國機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展質(zhì)量具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]呂英杰.芻議我國機(jī)械電子系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016,02:121.

篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)械電子工程；智能控制工程；應(yīng)用分析

1關(guān)于智能控制技術(shù)的相關(guān)概述

智能控制技術(shù)雖然在我國的發(fā)展時(shí)間并不是很長，但是其基本上可以劃分為3個(gè)具有代表性的發(fā)展階段。分別是20世紀(jì)中期的萌芽階段，20世紀(jì)末期的發(fā)展階段和21世紀(jì)的進(jìn)一步發(fā)展階段。其中，在萌芽階段的智能控制技術(shù)基本上還是停留在初步研究和適用階段，雖然已經(jīng)構(gòu)建起了基礎(chǔ)的智能控制模型，但是因?yàn)槭艿礁鞣N因素的限制和影響，智能控制技術(shù)并沒有被廣泛應(yīng)用到實(shí)際工作當(dāng)中去，而且在實(shí)驗(yàn)中的使用效果也不是特別理想和顯著。而在發(fā)展階段，智能控制技術(shù)開始被應(yīng)用到一些特定的領(lǐng)域和生產(chǎn)工作當(dāng)中，諸如軍事領(lǐng)域。在這一時(shí)期智能控制技術(shù)已經(jīng)在語言編程上面獲得了非常大的進(jìn)步。在當(dāng)前發(fā)展階段，智能控制技術(shù)與之前發(fā)展階段和成果相比，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。智能控制技術(shù)與當(dāng)今社會(huì)各領(lǐng)域的生產(chǎn)以及現(xiàn)代人的生活產(chǎn)生了非常緊密的聯(lián)系，其已經(jīng)成為了現(xiàn)代人工作和生活中不可或缺的組成部分，在實(shí)際工作和生活中發(fā)揮著非常重要的作用。當(dāng)前的智能控制技術(shù)所涉及的領(lǐng)域主要涵蓋電子信息學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)、人文科學(xué)等，在機(jī)械電子工程領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)階段我國的智能控制技術(shù)水平已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了思想的介入，其借助相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件，并結(jié)合生物學(xué)的相關(guān)內(nèi)容讓很多機(jī)械設(shè)備都開始有了思想，其已經(jīng)在一定程度上能夠模仿和實(shí)現(xiàn)人類的身體機(jī)能和大腦思維。而智能控制技術(shù)在具體應(yīng)用過程中，其通過信息傳輸和數(shù)據(jù)處理基本上都達(dá)到了智能化操作的效果和標(biāo)準(zhǔn)，但是，其還擁有著非常廣闊的上升空間。

2智能控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用

在信息時(shí)代的大背景下，智能控制工程實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)和人工智能的高度融合，智能控制工程在機(jī)械電子工程領(lǐng)域中的應(yīng)用也幫助其實(shí)現(xiàn)了智能化模擬化控制，其有效地避免了因?yàn)槿藶椴僮饕蛩赜绊懚霈F(xiàn)的失誤現(xiàn)象，確保了機(jī)械電子工程的穩(wěn)定性，也全面提升了整體質(zhì)量。關(guān)于智能控制工程在機(jī)械電子工程中的具體應(yīng)用主要集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1智能控制系統(tǒng)

與之前機(jī)械電子工程中所運(yùn)用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)成功融合了智能化的生產(chǎn)理念，讓智能化成為了機(jī)械電子工程的重要標(biāo)簽?，F(xiàn)階段在機(jī)械電子工程中所應(yīng)用的智能控制系統(tǒng)充分應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)，其將當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)種類融合在一起使用，其可以根據(jù)機(jī)械電子工程運(yùn)轉(zhuǎn)中的實(shí)際需求來自動(dòng)模擬人腦和肢體語言，也可以對(duì)機(jī)械電子工程運(yùn)行流程實(shí)施智能控制，進(jìn)行智能化的模擬。智能控制系統(tǒng)在機(jī)械電子工程中的運(yùn)營原理主要是借助智能控制系統(tǒng)來對(duì)人類大腦運(yùn)行思維進(jìn)行有效的模擬和控制，智能化收集數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的重復(fù)利用，將信息數(shù)據(jù)的價(jià)值發(fā)揮到最大化。目前，我國各行各業(yè)都開始逐步推廣和應(yīng)用智能化生產(chǎn)技術(shù)，越來越先進(jìn)的人工智能技術(shù)都逐漸被融入到機(jī)械電子工程當(dāng)中，其不僅有效地節(jié)省了人力和物力資源，還可以將人為因素產(chǎn)生的負(fù)面問題徹底解決掉，這就大大提高了生產(chǎn)效率。

2.2智能集成控制

在機(jī)械電子工程中，智能集成技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在在對(duì)機(jī)械電子工程進(jìn)行有效的控制和管理，讓機(jī)械電子工程中所應(yīng)用到各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行優(yōu)勢都能夠得到最大化的發(fā)揮，與此同時(shí)提高各種機(jī)械設(shè)備的協(xié)調(diào)與配合。還有，智能集成控制技術(shù)有效地結(jié)合了當(dāng)前最先進(jìn)的大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，對(duì)各類機(jī)械設(shè)備的所產(chǎn)生和需要的數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行有效的整合，其完美實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)和各個(gè)設(shè)備的高度配合。目前，我國機(jī)械電子工程領(lǐng)域所應(yīng)用的智能集成控制技術(shù)正在不斷地創(chuàng)新和優(yōu)化，科研領(lǐng)域?qū)I(yè)人士也在加大對(duì)智能集成控制系統(tǒng)的研發(fā)力度，意在通過此項(xiàng)創(chuàng)新后的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)全車間的智能化操作，每一個(gè)車間只需要保留一個(gè)管理人員便可以了。

2.3模糊控制系統(tǒng)

伴隨著生產(chǎn)需求的不斷提高，現(xiàn)在的機(jī)械電子工程的加工步驟變得越來越繁瑣，如果繼續(xù)選擇使用傳統(tǒng)的控制方式來建立模型，那么其不僅難以滿足生產(chǎn)效率的實(shí)際需求，而且也在很大程度上加大了設(shè)計(jì)人員的工作量，工作難度也提高了很多?；诖饲闆r以及實(shí)際控制過程中出現(xiàn)的各種各樣的問題，科研工作人員最終決定利用模糊控制技術(shù)來對(duì)這些比較復(fù)雜的問題進(jìn)行有效的處理，模糊化控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出非常理想的效果，這與模糊控制技術(shù)自身所具備的優(yōu)勢有著非常緊密的聯(lián)系，模糊化控制可直接展開精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)研究，對(duì)機(jī)械電子工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制和操作。

2.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，其是建立在多功能神經(jīng)元控制基礎(chǔ)上的一種智能控制技術(shù)，其應(yīng)用理論是將神經(jīng)元收集到的數(shù)據(jù)和信息統(tǒng)一做出處理，然后將處理后的結(jié)果反饋給各個(gè)神經(jīng)元支配電子設(shè)備執(zhí)行指令。從現(xiàn)階段機(jī)械電子工程領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀來看，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)將會(huì)是其未來主要技術(shù)研究和發(fā)展的方向之一。舉例說明：在應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)之前，機(jī)械電子工程領(lǐng)域中關(guān)于數(shù)控設(shè)備信息識(shí)別和處理的能力一直都是比較薄弱的地方，其必須要借助人工干預(yù)和人工操作才能夠完成好執(zhí)行操作的任務(wù)。但是，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)應(yīng)用到其中之后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)一的調(diào)整，讓數(shù)據(jù)設(shè)備的順暢運(yùn)行擁有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也就不必再借助人工干預(yù)，這就在很大程度上節(jié)省了人力資源，而且有了技術(shù)的精準(zhǔn)控制，生產(chǎn)技術(shù)水平得到了有效的提高，生產(chǎn)的安全性也得到了有效保障，進(jìn)而對(duì)于機(jī)械電子工程的整體收益也起到了很大的幫助作用。

2.5預(yù)測控制技術(shù)

預(yù)測控制技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用，其是對(duì)機(jī)械電子工程中各種設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行有效且精確的預(yù)測，在得出預(yù)測結(jié)果之后再對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行預(yù)算精準(zhǔn)控制技術(shù)，進(jìn)而更好地滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。舉例說明：高速液壓機(jī)機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生比較大的荷載沖擊，而且比較容易產(chǎn)生系統(tǒng)超調(diào)的問題，一旦這樣的問題出現(xiàn)，其會(huì)對(duì)高速液壓機(jī)的安全監(jiān)測和運(yùn)行精度產(chǎn)生非常直接的影響。將預(yù)測控制技術(shù)應(yīng)用到高速液壓機(jī)運(yùn)行當(dāng)中，隨時(shí)對(duì)高速液壓機(jī)的輸出值變化進(jìn)行觀測，由此便可以對(duì)高速液壓機(jī)的運(yùn)行誤差進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，必然能夠有效提高高速液壓機(jī)運(yùn)行的安全性和順暢性。

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[關(guān)鍵詞] 機(jī)械電子； 軟起動(dòng)裝置； 控制系統(tǒng)

1 機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀

同世界上發(fā)達(dá)國家相比，我國的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置產(chǎn)業(yè)綜合指標(biāo)比較差，比如生產(chǎn)效率低，鑄件質(zhì)量差，技術(shù)水平落后等。這些因素導(dǎo)致了我國的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置產(chǎn)業(yè)滿足不了各行業(yè)的日益需求，現(xiàn)在許多企業(yè)還是嚴(yán)重依賴進(jìn)口。隨著改革開放的不斷深入，市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)正面臨著激烈的國際競爭，同時(shí)也面臨著不容錯(cuò)過的發(fā)展機(jī)遇。隨著中國國力的增強(qiáng)，中國成為新的世界制造工廠，大量的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置設(shè)備生產(chǎn)商移入大陸，必將對(duì)中國的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的沖擊。只有加大資金和技術(shù)投入，注重高技術(shù)人才的培養(yǎng)，重視對(duì)老產(chǎn)品的更新?lián)Q代和新產(chǎn)品的創(chuàng)新，我國才能趕超國外先進(jìn)水平，制造出品質(zhì)一流的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)。

現(xiàn)在軟起動(dòng)裝置技術(shù)的發(fā)展主要有如下方面的表現(xiàn)：電子計(jì)算機(jī)的作用在機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置生產(chǎn)過程中越來越被凸顯；機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)向大型化、智能化、節(jié)能化方向發(fā)展；高科技手段的應(yīng)用使機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置工藝快速變革；提升機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置模具的品質(zhì)等方面。隨著虛擬樣機(jī)技術(shù)和有限元技術(shù)在機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的進(jìn)一步應(yīng)用，機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)周期變短，成本降低，其可靠性和使用壽命不斷提高，為機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了可靠保證。而國內(nèi)對(duì)這些新技術(shù)的應(yīng)用還處于起始階段，大多數(shù)企業(yè)還是利用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。

虛擬樣機(jī)技術(shù)作為 CAE 技術(shù)的一個(gè)重要分支，具有以下的特點(diǎn)：1）實(shí)現(xiàn)在整個(gè)系統(tǒng)層面上模擬設(shè)計(jì)產(chǎn)品的樣貌、功用及其他方面的內(nèi)容；2）可以實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計(jì)驗(yàn)證及測試，減少在物理樣機(jī)的試驗(yàn)次數(shù)；3）能夠反復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和修改虛擬樣機(jī)模型，最終獲得產(chǎn)品的最優(yōu)化解決方案；4）涉及產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，能夠隨著產(chǎn)品生命周期的演進(jìn)，其自身也處于不斷豐富和完善的過程；5）與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，虛擬樣機(jī)技術(shù)可以綜合各領(lǐng)域協(xié)同工作，使得整體設(shè)計(jì)更為詳細(xì)和周全，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量有很重大的意義；6）有效地縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，降低設(shè)計(jì)成本，促使產(chǎn)品快速更新?lián)Q代，提升產(chǎn)品競爭力。

為了消除國產(chǎn)機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)存在的諸多缺陷，以達(dá)到改善機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的可靠性和整體性能的目的，我們依靠計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)來解決這些問題。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)和有限元技術(shù)，可以掌握機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的各部件運(yùn)動(dòng)情況，保證機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性；評(píng)價(jià)機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的靜強(qiáng)度、動(dòng)強(qiáng)度，驗(yàn)證機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的可靠性；了解機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，掌握其固有屬性，為減少振動(dòng)和噪聲提供依據(jù)；對(duì)機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的合模機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的擴(kuò)力系數(shù)，達(dá)到減少油耗、縮小合模油缸內(nèi)徑尺寸、降低液壓泵的設(shè)計(jì)功率等目的。

2 高強(qiáng)機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置其控制系統(tǒng)發(fā)展

20 世紀(jì) 60 年代以后，由于各種技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，自動(dòng)化機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)日益改進(jìn)和完善。20世紀(jì) 90 年代，東芝機(jī)械開發(fā)出了基于計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)。隨著近幾十年來技術(shù)的進(jìn)步和革新，又相繼出現(xiàn)了真空機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置設(shè)備、擠壓機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置設(shè)備、半固態(tài)機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置設(shè)備等先進(jìn)的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)械。隨著機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置工藝技術(shù)的多樣化發(fā)展，機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)產(chǎn)品也逐步多樣化以適應(yīng)市場的需求。隨著機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置技術(shù)理論的逐漸提高，對(duì)機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置過程的分析也逐步系統(tǒng)化、理論化，同時(shí)機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及可靠性水平也相應(yīng)提高。目前，國外發(fā)達(dá)國家已經(jīng)有能力生產(chǎn)大型、超大型的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)，壓射系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)控制，整機(jī)的具有很強(qiáng)的柔性且自動(dòng)化水平很高。而且國外機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)先進(jìn)，可靠性高，品種規(guī)格全，配套能力好，高新技術(shù)應(yīng)用快速。這些都得益于 CAD/CAM/CAE 技術(shù)，特別是有限元技術(shù)和虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置工業(yè)的廣泛應(yīng)用。

目前，日本、德國、美國等國家的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)占據(jù)了全球大部分市場份額，其機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)小巧、可靠、節(jié)能，這些都得益于虛擬樣機(jī)技術(shù)。虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用大大提升了產(chǎn)品的核心競爭力，給制造商和企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)一步加深，我國脆弱的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置產(chǎn)業(yè)面臨不小的挑戰(zhàn)，我國要抓住機(jī)遇，迎難而上，趕超先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置產(chǎn)業(yè)的振興。

我國虛擬樣機(jī)技術(shù)發(fā)展還很落后，運(yùn)用到實(shí)際中的還比較少。在機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的同時(shí)，進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析，隨著設(shè)計(jì)圖紙的一步完善，結(jié)構(gòu)模型也進(jìn)一步細(xì)化，使分析計(jì)算的結(jié)果更趨于準(zhǔn)確。這樣，在最終圖紙完備后，就能使機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的強(qiáng)度、抗沖擊性能、疲勞壽命指標(biāo)得到控制，大大地減少了樣件的制作和試驗(yàn)時(shí)間。國內(nèi)機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)企業(yè)必須盡快走向自主開發(fā)創(chuàng)新，通過機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)企業(yè)與高校、科研院所的緊密結(jié)合、掌握先進(jìn)設(shè)計(jì)、制造、測試技術(shù)，建立多層次的產(chǎn)品開發(fā)體系和高水平的機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)共性技術(shù)研究、實(shí)驗(yàn)、開發(fā)平臺(tái)。這不僅是世界機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)國家的成功經(jīng)驗(yàn)，也是我國機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)工業(yè)走向自主創(chuàng)新開發(fā)的必由之路。

3 機(jī)械電子式軟起動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

軟起動(dòng)裝置系統(tǒng)機(jī)構(gòu)是由多個(gè)構(gòu)件組成的，相互連接的構(gòu)件間存在著一定的約束關(guān)系。要模擬軟起動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)真實(shí)的運(yùn)動(dòng)情況，就需要根據(jù)實(shí)際情況把各構(gòu)件之間的約束抽象出來，并在構(gòu)件間定義運(yùn)動(dòng)副，其次還要添加驅(qū)動(dòng)或載荷使裝置機(jī)構(gòu)能夠運(yùn)動(dòng)起來。從本質(zhì)上講，驅(qū)動(dòng)也是一種約束，驅(qū)動(dòng)是約束構(gòu)件依照確定規(guī)律運(yùn)動(dòng)，而運(yùn)動(dòng)副相連的構(gòu)件是相對(duì)靜止不動(dòng)的，系統(tǒng)基于運(yùn)動(dòng)副建立的約束方程的自由度個(gè)數(shù)等于 0，而基于驅(qū)動(dòng)建立的約束方程的自由度個(gè)數(shù)等于驅(qū)動(dòng)個(gè)數(shù)。對(duì)導(dǎo)入的模型構(gòu)件進(jìn)行編輯，添加運(yùn)動(dòng)副約束，驅(qū)動(dòng)及載荷。使得機(jī)械電子式軟起動(dòng)控制系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)模型的運(yùn)動(dòng)和受力情況與實(shí)際情況相符。

3.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)帶式輸送機(jī)對(duì)工作環(huán)境及控制過程的要求，該系統(tǒng)選用高可靠性、高性能的可編程控制器為控制核心，對(duì)由現(xiàn)場檢測到的參數(shù)進(jìn)行分析處理，進(jìn)而按用戶的要求進(jìn)行相應(yīng)的控制；微型計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)，通過與可編程控制器的通迅實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場參數(shù)的動(dòng)態(tài)跟蹤、動(dòng)態(tài)分析與管理；傳感器作為現(xiàn)場參數(shù)檢測元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場技術(shù)參數(shù)的采集；機(jī)械軟啟動(dòng)裝置為具體的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)。

3.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

機(jī)械電子式軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)采用現(xiàn)代國際領(lǐng)先的控制技術(shù)，它以可靠性很強(qiáng)的可編程控制器為核心，以計(jì)算機(jī)為上位機(jī)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。優(yōu)化設(shè)計(jì)以數(shù)學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等為基礎(chǔ)，是多學(xué)科相互作用的結(jié)果，具有相當(dāng)?shù)碾y度和復(fù)雜性。以最低的設(shè)計(jì)成本換取最好的結(jié)果是優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)，這就必須考慮這兩個(gè)問題：（1）把工程實(shí)際問題理論化，從實(shí)際問題中提煉出數(shù)學(xué)模型。特別是設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件的確定；（2）求得提煉數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)解，即最小值或最大值問題。這個(gè)要通過適當(dāng)?shù)乃惴▉韺?shí)現(xiàn)。隨著 CAE 技術(shù)與優(yōu)化設(shè)計(jì)的深入融合，CAE優(yōu)化已逐步取代傳統(tǒng)以手工計(jì)算的方式，極大提高了優(yōu)化效率和精度。

1）參數(shù)化建模：利用 CAE 軟件將產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型參數(shù)化，即浮動(dòng)的設(shè)計(jì)值來代替模型的具體參數(shù)，這樣在可以尋求最優(yōu)的設(shè)計(jì)參數(shù)。

2）求解：在參數(shù)化的模型上施加約束及載荷，選擇求解器里合適的算法求解。

3）后處理：取出狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)并進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理，以供下一步利用。

4）優(yōu)化參數(shù)評(píng)價(jià)：優(yōu)化求解器判定目標(biāo)函數(shù)是否達(dá)到理想值，如果達(dá)到理想值，就退出循環(huán)尋優(yōu)的過程，否則，返回到開始并重新進(jìn)行循環(huán)計(jì)算。

4 結(jié)束語

機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的開發(fā)從用戶的需求出發(fā)，從不同的側(cè)面反映用戶對(duì)控制系統(tǒng)的要求。它不僅能很好的解決軟啟動(dòng)問題，其投資小、維護(hù)簡單的特點(diǎn)也贏得廣大用的關(guān)注，所以必將達(dá)到越來越廣泛的應(yīng)用。

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[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)技術(shù)；機(jī)械電子技術(shù)；融合發(fā)展

中圖分類號(hào)：V586 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）11-0029-01

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了我國很多領(lǐng)域的進(jìn)步，對(duì)我國多方面的科學(xué)研究起到了促進(jìn)的作用，同時(shí)也給人們的生產(chǎn)和生活帶來了很大的便利。隨著信息技術(shù)的改革，很多技術(shù)已經(jīng)趨于智能化和自動(dòng)化，這些先進(jìn)的技術(shù)提升了生產(chǎn)的效率，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的優(yōu)化，促進(jìn)了我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展趨勢是多種科學(xué)技術(shù)的融合，其中計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械電子技術(shù)的融合，就是很多研究者關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目。這兩種技術(shù)的融合，會(huì)擴(kuò)大其應(yīng)用的范圍，并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展歷程研究

計(jì)算機(jī)的技術(shù)的發(fā)展首先經(jīng)歷了計(jì)算機(jī)的控制理論階段，在該階段，計(jì)算機(jī)控制理論是在采樣理論、差分理論變換理論等理論的基礎(chǔ)上逐漸形成的，在控制理形成的基礎(chǔ)上，又產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，這是計(jì)算機(jī)的核心系統(tǒng)。在形成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)之后，又將預(yù)測控制理論、模糊控制理論、魯棒控制理論等融入了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，使計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸應(yīng)用到工程生產(chǎn)的過程控制中，并取得了很好的效果。

20世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到化工生產(chǎn)中，對(duì)生產(chǎn)中的過程數(shù)據(jù)的參數(shù)進(jìn)行處理，并逐漸由過程控制發(fā)展成為數(shù)字控制。之后經(jīng)過多年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)變成以CPU為核心的分層控制系統(tǒng)，逐漸實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)控、管理、調(diào)節(jié)等，大大的提高了生產(chǎn)的效率，同時(shí)應(yīng)用的范圍也更加廣闊。

2 機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展歷程研究

傳統(tǒng)生產(chǎn)中主要采用手工制造的方式，這種生產(chǎn)方式效率比較低，在對(duì)過程參數(shù)控制時(shí)也不智能，只能借助老式的儀表工作，操作誤差較大。另外，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，還需要做好對(duì)生產(chǎn)壓力以及速度等機(jī)械操作的控制，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式無法滿足。因此，機(jī)械電子技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。機(jī)械電子技術(shù)是在機(jī)械原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，機(jī)械原理的產(chǎn)生，以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的引入，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程中各項(xiàng)參數(shù)的控制，也就產(chǎn)生了機(jī)械電子技術(shù)。當(dāng)前，機(jī)械電子技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用范圍非常廣泛，也叫做機(jī)電一體化技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用，使得機(jī)械生產(chǎn)更加智能化和自動(dòng)化，大大的提高了生產(chǎn)的效率。機(jī)械電子技術(shù)包含的內(nèi)容比較多，如PID控制技術(shù)、模糊控制理論、變結(jié)構(gòu)控制理論等，這些理論的融入，使機(jī)械電子技術(shù)在進(jìn)行過程控制時(shí)，更加的精密、合理，滿足了當(dāng)代大量生產(chǎn)的需求，同時(shí)也促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。

3 機(jī)械電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合發(fā)展研究

3.1 機(jī)械電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合的概述

機(jī)械電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合就是采用一定的技術(shù)原理，將兩種技術(shù)結(jié)合在一起，形成一個(gè)有機(jī)的整體，也就是機(jī)電一體化。機(jī)電一體化的系統(tǒng)能夠充分的利用和發(fā)揮機(jī)械電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢，不僅能夠增加電子技術(shù)的動(dòng)力功能，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)過程的智能化控制，過程控制的數(shù)據(jù)可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行信息處理，更將處理的結(jié)果反饋到操控中心。另外，還可以利用相關(guān)的軟件，對(duì)機(jī)械裝置進(jìn)行配置，形成機(jī)電一體化的系統(tǒng)，處理生產(chǎn)過程中的復(fù)雜內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)過程控制的自動(dòng)化處理。機(jī)電一體化的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)過程控制的自動(dòng)化和智能化，同時(shí)還能夠?qū)^程控制進(jìn)行優(yōu)化，尋求最佳的控制方式。該技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣，給人們的生產(chǎn)活動(dòng)帶來了很大的便利。

3.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)的產(chǎn)生，給人們的生產(chǎn)、生活帶來了很大的便利。它應(yīng)用的范圍十分廣闊，主要應(yīng)用在柔性制造系統(tǒng)中。舉例來說，橡塑機(jī)械的生產(chǎn)就屬于柔性制造，它是最早使用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的通用機(jī)械行業(yè)，在大連首先研發(fā)成功，之后又在上海、四川等地不斷的完善。該制造系統(tǒng)中主要包括了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化倉庫等，該系統(tǒng)能夠滿足不同的生產(chǎn)需求，根據(jù)具體情況，可以進(jìn)行分批大量生產(chǎn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械電子技術(shù)的融合，并逐漸實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的優(yōu)化，通過編程操作實(shí)現(xiàn)柔性制造，大大的提高了生產(chǎn)的效率，同時(shí)也改善了原有生產(chǎn)系統(tǒng)中存在的很多問題。另外，機(jī)電一體化還在軋鋼生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛，生產(chǎn)過程中，采用交流傳動(dòng)的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)平滑可逆調(diào)速，這樣生產(chǎn)過程就不會(huì)受到電動(dòng)機(jī)容量大小的影響，大大的提高了生產(chǎn)的效率。除此以外，機(jī)電一體化系統(tǒng)的產(chǎn)生，還實(shí)現(xiàn)了可編程控制器的操作，該控制器改善了原有繼電接觸器的各種缺陷，能夠?qū)Σ煌男枨筮M(jìn)行不同的編程操作，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的生產(chǎn)?？删幊炭刂破鬟€具有數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、監(jiān)控等功能，在實(shí)際的生產(chǎn)中應(yīng)用范圍非常廣。

3.3 機(jī)械電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合的未來發(fā)展趨勢

隨著技術(shù)的不斷改革和發(fā)展，機(jī)械電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的融合與聯(lián)系會(huì)更加緊密，充分的發(fā)揮兩種技術(shù)的優(yōu)勢，并能夠應(yīng)用到更廣闊的空間中。兩種技術(shù)的融合在未來的發(fā)展中，會(huì)實(shí)現(xiàn)更多的功能，同時(shí)引入原有的動(dòng)力系統(tǒng)，使功能更加的智能化和自動(dòng)化，提高生產(chǎn)的效率以及機(jī)電一體化的技術(shù)質(zhì)量。在未來的發(fā)展中，會(huì)產(chǎn)生智能機(jī)器人，來幫助人們完成一些高難度的生產(chǎn)任務(wù)以及危險(xiǎn)性極高的工作，有效的提高生產(chǎn)的效率，同時(shí)也降低人力成本，促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。

4 總結(jié)

綜上所述，計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械電子技術(shù)的融合已經(jīng)趨于成熟，并在很多應(yīng)用領(lǐng)域取得了很好的效果，對(duì)我國的工業(yè)生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用。在未來的發(fā)展中，兩種技術(shù)的聯(lián)系會(huì)更加緊密，提高智能化和自動(dòng)化生產(chǎn)的程度，從而提高生產(chǎn)的效率，以促進(jìn)我國工業(yè)生產(chǎn)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇6

1數(shù)控智能在機(jī)械制造中的具體應(yīng)用

參考相關(guān)資料對(duì)基于數(shù)控智能的機(jī)械制造予以詳細(xì)分析，確定其具體表現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械電子及機(jī)械系統(tǒng)故障診斷這4方面。1.1機(jī)械設(shè)計(jì)。相對(duì)來說，機(jī)械設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的、繁瑣的、難度大的工作，要想達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，在具體進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中需要設(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)械的一個(gè)模型進(jìn)行綜合與分析，包括大量高精確度的計(jì)算、分析、繪圖等，最終獲得完整的機(jī)械圖。但是，通過對(duì)以往機(jī)械設(shè)計(jì)工作落實(shí)情況的分析，確定實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)之中設(shè)計(jì)人員難以有效利用精確數(shù)值計(jì)算的方法來構(gòu)建關(guān)于機(jī)械的數(shù)據(jù)模型，更不能利用CAD制圖技術(shù)做到這一點(diǎn)。而數(shù)控智能有效應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)之中，能夠充分發(fā)揮其高精確度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，有效地處理機(jī)械相關(guān)數(shù)值數(shù)據(jù)及非數(shù)值數(shù)據(jù)，如數(shù)值數(shù)據(jù)與實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)相集成，構(gòu)建立體化的機(jī)械模型，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)械，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)[2]。1.2機(jī)械制造。機(jī)械生產(chǎn)制造中，首先要確定機(jī)械生產(chǎn)計(jì)劃，而對(duì)于機(jī)械生產(chǎn)計(jì)劃的制定是從多種因素組合中選出最能滿足所有約束條件的最佳方案。而通過對(duì)以往機(jī)械制造情況的分析，確定因?yàn)闆]有立體化的機(jī)械模型來呈現(xiàn)機(jī)械制造方案，致使機(jī)械制造中難以注意到某些細(xì)節(jié)，制造的機(jī)械存在一些缺陷或不足。而將數(shù)控智能有效地應(yīng)用于機(jī)械制造之中，一方面能夠數(shù)字化的制造裝備，促使機(jī)械制造自動(dòng)化、數(shù)字化水平得以提高；另一方面形成柔性制造單元、數(shù)字化車間及數(shù)字化工廠，如此能夠提高機(jī)械制造的柔性自動(dòng)化和智能化水平，使機(jī)械制造高質(zhì)高效地完成，如圖1所示。圖1智能化的機(jī)械制造1.3機(jī)械電子。機(jī)械電子系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)比較簡單、元件和運(yùn)動(dòng)部件減少，性能高等特點(diǎn)，這使其應(yīng)用越來越廣泛。而在科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的影響下，機(jī)械電子系統(tǒng)不斷地優(yōu)化與創(chuàng)新，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，已經(jīng)不能有效地應(yīng)用數(shù)學(xué)解析法來優(yōu)化機(jī)械電子系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)了。盡管數(shù)字解析方法具有嚴(yán)密性、精確性高等特點(diǎn)，但其也只能處理比較簡單的機(jī)械電子系統(tǒng)，而不能給出復(fù)雜的機(jī)械電子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)解析式，優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)[3]。針對(duì)此種情況，可以將數(shù)控智能有效地應(yīng)用于機(jī)械制造之中，以知識(shí)信息為基礎(chǔ)來對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)予以推理和計(jì)算，進(jìn)而優(yōu)化機(jī)械電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的有效性。1.4機(jī)械系統(tǒng)故障診斷。機(jī)械系統(tǒng)故障診斷，則是根據(jù)機(jī)械電子系統(tǒng)表現(xiàn)出的不正常的現(xiàn)象，按照一定的法則，推測出問題產(chǎn)生的原因，進(jìn)而找到設(shè)備故障的所在位置?；谝酝鶛C(jī)械系統(tǒng)故障診斷實(shí)際情況，并且參考相關(guān)資料，確定機(jī)械系統(tǒng)故障診斷主要包括3個(gè)方面，即故障監(jiān)測、故障分析及處理決策。要想使機(jī)械系統(tǒng)故障診斷能夠充分發(fā)揮作用，需要配備經(jīng)驗(yàn)豐富、專業(yè)知識(shí)扎實(shí)的維護(hù)保修人員，如此才能針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)故障現(xiàn)象來推出故障原因，否則面對(duì)這一比較復(fù)雜的故障推理過程很容易出現(xiàn)差錯(cuò)或考慮不周，進(jìn)而無法準(zhǔn)確診斷故障問題。而將數(shù)控智能有效的應(yīng)用于機(jī)械系統(tǒng)故障診斷之中，則可以將人工智能等方法應(yīng)用到機(jī)械系統(tǒng)故障問題中，通過智能化的機(jī)械系統(tǒng)故障診斷，可以在短時(shí)間內(nèi)找到故障原因，并且提出故障問題處理方案[4]。所以，將數(shù)控智能有效地應(yīng)用于機(jī)械系統(tǒng)故障診斷中是非常必要的，能夠提高機(jī)械系統(tǒng)故障診斷水平。

2機(jī)械制造中數(shù)控智能的應(yīng)用方法

基于以上內(nèi)容的分析，確定機(jī)械制造中數(shù)控智能的有效應(yīng)用具有較高的現(xiàn)實(shí)意義，利于提高機(jī)械制造水平，促進(jìn)機(jī)械制造領(lǐng)域更好更快地發(fā)展。當(dāng)前，在此之前需要掌握機(jī)械制造中數(shù)控智能的應(yīng)用方法。2.1專家系統(tǒng)。由知識(shí)庫、綜合數(shù)據(jù)庫、推理機(jī)、用戶接口及系統(tǒng)輸出5個(gè)部分組成的專家系統(tǒng)屬于計(jì)算機(jī)的一種智能程序?？茖W(xué)合理地應(yīng)用專家系統(tǒng)，可以綜合運(yùn)用知識(shí)庫和數(shù)據(jù)庫中的知識(shí)與數(shù)據(jù)，合理的推理和分析，從而解決只有專家才能解決的比較復(fù)雜的問題。2.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是指智能控制系統(tǒng)模擬生物的激勵(lì)系統(tǒng)，將一系列輸入通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生輸出。這里所說的輸出與輸入都是標(biāo)準(zhǔn)化的量，并且輸出是輸入的非線性函數(shù)，在改變神經(jīng)元權(quán)重的情況下，輸出值將會(huì)發(fā)生改變[5]。2.3模糊集理論。模糊集理論是指將經(jīng)典的集合理論模糊化，并引入語言變量和近似推理的模糊邏輯，這使得此理論可以被看作一種具有完整的推理體系的智能技術(shù)，包含模糊知識(shí)庫、模糊推理機(jī)及人機(jī)界面等幾部分，能夠?qū)栴}的相關(guān)信息予以收集并且進(jìn)行一定程度的模糊化處理，從而簡化問題，進(jìn)而有效解決問題。

3數(shù)控智能在機(jī)械制造系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢

基于以上內(nèi)容的分析，確定數(shù)控智能在機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械電子及機(jī)械系統(tǒng)故障診斷中有效應(yīng)用，促使以上4個(gè)方面都有不同程度的進(jìn)步與提升。但也不得不承認(rèn)數(shù)控智能的應(yīng)用還是具有一定局限性的，也可以確定的是數(shù)控智能在機(jī)械制造系統(tǒng)中有更多應(yīng)用和發(fā)展空間。要想在未來能夠?qū)?shù)控智能更加有效地應(yīng)用于機(jī)械制造系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展數(shù)控智能組合，使之能夠立足于整個(gè)系統(tǒng)上，從提高機(jī)械制造系統(tǒng)整體水平的角度出發(fā)來優(yōu)化處理各個(gè)部分[6]。所以，數(shù)控智能在機(jī)械制造系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢是數(shù)控智能組合這一方向。

4結(jié)語

基于本文一系列的分析，可以證實(shí)一點(diǎn)，即數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域扮演重要的角色，隨著數(shù)字智能的逐漸滲透，能夠在機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械電子系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)故障診斷等方面充分發(fā)揮作用，促使機(jī)械制造逐漸向智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。為此，我國相關(guān)研究人員一定要持續(xù)致力于機(jī)械制造中數(shù)控智能的應(yīng)用研究，為進(jìn)一步提高數(shù)控智能的應(yīng)用效果創(chuàng)造條件。

作者:韋建宇 單位:南京微創(chuàng)醫(yī)學(xué)科技股份有限公司轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)部

[參考文獻(xiàn)]

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篇7

【論文摘 要】機(jī)械電子工程是機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù),常被稱為機(jī)電一體化技術(shù),它代表著機(jī)械工程技術(shù)革命的前沿方向。其發(fā)展基礎(chǔ)是要有

1.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵和要求

所謂創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,是指在新的教育思想和新的教育理論指導(dǎo)下,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的全面發(fā)展復(fù)合型人才為基本取向的教育教學(xué)內(nèi)容和方法體系的總稱。按照人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)設(shè)置、課程體系、教學(xué)方法等方面有其特有的要求。

1.1培養(yǎng)目標(biāo)要求

培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的高級(jí)專門人才,重點(diǎn)突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

1.2專業(yè)設(shè)置要求

按照“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)”的要求,厚實(shí)公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ),設(shè)置大學(xué)科、寬口徑的專業(yè),從根本上改變傳統(tǒng)的專業(yè)面過窄的局面。

1.3課程體系要求

按照“拓寬基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、增強(qiáng)實(shí)踐”的要求,辯證地處理好基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系,重視學(xué)生實(shí)踐能力和研究能力的提高。與此同時(shí),要增開跨學(xué)科、跨專業(yè)的課程,拓寬學(xué)生知識(shí)面,開闊學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新能力。

1.4教學(xué)方法要求

著力體現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新,確立學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,發(fā)展學(xué)生的個(gè)性。

2.機(jī)械電子工程創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀分析

首先,從學(xué)生的角度看,參加創(chuàng)新活動(dòng)常常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,剛開始參與時(shí)一哄而上,人數(shù)眾多,且熱情高漲,但往往善始者繁,克終者寡,五分鐘熱血的情況屢見不鮮。也有很多機(jī)電類學(xué)生從事課外科技活動(dòng)粗枝大葉的多,小打小鬧的多,起點(diǎn)較低。大多數(shù)學(xué)生參加課外科技活動(dòng)僅是靠短時(shí)間的突擊來完成,追求短、平、快,缺少明確的學(xué)習(xí)目的和端正態(tài)度,達(dá)不到知識(shí)的積累和實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的目的。這顯示了我國創(chuàng)新教育的差距。創(chuàng)新理念遠(yuǎn)未能得到有效的貫徹,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的目標(biāo)和動(dòng)力,說明高校在創(chuàng)新理念的貫徹與培養(yǎng)上還是欠缺力度,做得還是不夠。

其次,從參與創(chuàng)新活動(dòng)的學(xué)生所具備的基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐能力上看,當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有下降的趨勢,主要體現(xiàn)在以下方面:一是設(shè)計(jì)與繪圖能力不足。學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)盲目,導(dǎo)致基本功底不扎實(shí),同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械方面的知識(shí)有排斥心理,一味地崇尚電子、控制、軟件等所謂的流行專業(yè);二是新技術(shù)、新手段、新方法應(yīng)用不夠。學(xué)生往往只知道那些教科書或老師講授過經(jīng)典的設(shè)計(jì)方法與案例,相關(guān)領(lǐng)域新的思想與理念很淡薄;三是學(xué)生動(dòng)手能力較弱,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差。

還有,教師和學(xué)生是創(chuàng)新教育的兩個(gè)主體,而教育體制是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。近些年老師壓力陡增,大都面臨著科研、教學(xué)雙重任務(wù),面對(duì)教學(xué)評(píng)估、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)任務(wù)等已經(jīng)焦頭爛額,而指導(dǎo)學(xué)生的工作量評(píng)價(jià)較低,這導(dǎo)致指導(dǎo)學(xué)生在一定程度上成為了老師的負(fù)擔(dān);對(duì)學(xué)生而言,舊有的教學(xué)模式,重書本重理論,輕實(shí)踐輕動(dòng)手,導(dǎo)致學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)上浮躁,基本功和實(shí)踐能力差;面臨越來越大的競爭和就業(yè)的壓力,也顯得無所適從。一個(gè)良好的體制環(huán)境是創(chuàng)新教育朝著健康方向發(fā)展的土壤。

3.機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新

近年來,通過廣泛調(diào)研就業(yè)崗位群工作范圍和技術(shù)領(lǐng)域,分析人才知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu),以社會(huì)人才市場現(xiàn)實(shí)與未來發(fā)展對(duì)人才的有效需求為導(dǎo)向、以職業(yè)崗位(群)能力需求為依據(jù),從而確定畢業(yè)生綜合技術(shù)應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)和應(yīng)有的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu),形成了“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)體系,構(gòu)建了“相互平行、融合交叉的理論和實(shí)踐教學(xué)體系”,創(chuàng)建了“核心技術(shù)一體化”的教學(xué)模式。

(1)“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)機(jī)械電子學(xué)科是基于機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的新學(xué)科,所以加強(qiáng)理論體系和教學(xué)體系的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。課程結(jié)構(gòu)體系分為基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)教學(xué)、專長教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計(jì)與專業(yè)實(shí)習(xí)四個(gè)層面;基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和主體學(xué)習(xí)兩個(gè)階段。在整個(gè)三年教學(xué)時(shí)問內(nèi),專業(yè)技能實(shí)踐培訓(xùn)模塊貫穿始終。以機(jī)電一體化專業(yè)為例,“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段為第一、二兩個(gè)學(xué)期,學(xué)生除進(jìn)行公共課學(xué)習(xí)之外,主要學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程。專長學(xué)習(xí)是專業(yè)能力培養(yǎng)的深化,學(xué)生將學(xué)習(xí)到該專業(yè)中最新、最具特色的專業(yè)知識(shí)和技能。專業(yè)學(xué)習(xí)和專長學(xué)習(xí)中,學(xué)生將利用相關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行專門化技能實(shí)訓(xùn)模塊的培訓(xùn),這些模塊包含了機(jī)電一體化領(lǐng)域內(nèi)的最新應(yīng)用技術(shù),大量采用“實(shí)例”和“真實(shí)環(huán)境”方式培訓(xùn)。學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦相結(jié)合,專業(yè)能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合,獨(dú)立思考、獨(dú)立探索能力培養(yǎng)同集體協(xié)作、共同交流能力培養(yǎng)相結(jié)合。

(2)相互平行、融合交叉的理論和實(shí)踐教學(xué)體系開展課外制作活動(dòng)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的最佳實(shí)踐活動(dòng)之一,特別是對(duì)機(jī)電專業(yè)學(xué)生來說,是開展專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用 能力訓(xùn)練的最佳平臺(tái)。"。將課程進(jìn)行有機(jī)整合,形成了上下貫通的理論和實(shí)踐教學(xué)體系,兩個(gè)教學(xué)體系相互平行,融合交叉,把技術(shù)的綜合應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為交叉點(diǎn)和教學(xué)重點(diǎn)。相互平行,是指兩套體系的教學(xué)計(jì)劃相互平行,課程流程相互平行;相互融合,是指課程知識(shí)內(nèi)容與技術(shù)、技能培養(yǎng)相互融合,理論和實(shí)踐教學(xué)場所相互融合;相互交叉,是指兩套體系的功能相互交叉,知識(shí)、技術(shù)和技能培養(yǎng)的落腳點(diǎn)相互交叉。

(3)“核心技術(shù)一體化”教學(xué)模式“是以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為中心,以核心技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為重點(diǎn),將理論與實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)相結(jié)合,以課堂與實(shí)驗(yàn)(實(shí)訓(xùn))室、實(shí)習(xí)車間、工廠車間四點(diǎn)為交叉網(wǎng)絡(luò)的一體化教學(xué)模式。在本專業(yè)的課程體系中,嘗試構(gòu)建“可編程控制技術(shù)”、“驅(qū)動(dòng)技術(shù)”、“傳感技術(shù)”等核心技術(shù)。為了突出對(duì)學(xué)生在這些反映工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)最具代表性和先進(jìn)性的技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng),我們構(gòu)建了針對(duì)這些核心技術(shù)的一體化教學(xué)模式。理論教學(xué)與學(xué)生上機(jī)編程、調(diào)試相結(jié)合,動(dòng)腦與動(dòng)手相結(jié)合,使學(xué)生能夠較完整地掌握PLC的基本原理、程序編制、程序操作和故障診斷技術(shù)。該課程設(shè)置使學(xué)生既掌握了PLC基本知識(shí)和程序操作,同時(shí)在相關(guān)專業(yè)課中又涉及到PLC在不同場合的應(yīng)用,而在相關(guān)實(shí)訓(xùn)模塊課中學(xué)生將PLC技術(shù)綜合應(yīng)用到各種不同的生產(chǎn)環(huán)境中去。在每個(gè)實(shí)訓(xùn)室都有一種主要技術(shù)單元,同時(shí),還有其它技術(shù)單元出現(xiàn),賓主相擁,多次重復(fù),但角度不同,強(qiáng)調(diào)的應(yīng)用領(lǐng)域和水平不同。

4.結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢學(xué)科方向。要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢,準(zhǔn)確定位,嚴(yán)謹(jǐn)制定人才培養(yǎng)計(jì)劃,使教學(xué)緊跟機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展變化的趨勢,為培養(yǎng)出符合機(jī)電一體化技術(shù)崗位實(shí)際需要的、高素質(zhì)、強(qiáng)能力的合格人才而不懈努力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]周剛毅,李國平.加強(qiáng)校企合作探索機(jī)電模具人才的創(chuàng)新培養(yǎng)模式[J].理工高教研究,2007,26(3):105.

[2]邱自學(xué),姚興田,王君澤.機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式及其課程群建設(shè)[J].機(jī)電工程,2005,22(12):60.

篇8

【關(guān)鍵詞】碩士研究生 電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) TRIZ 矛盾沖突

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2013）03-0013-02

一 引言

隨著人類認(rèn)識(shí)能力的發(fā)展和知識(shí)的積累，創(chuàng)新對(duì)經(jīng)濟(jì)的繁榮和民族的富強(qiáng)有著越來越顯著的決定作用。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，制造業(yè)企業(yè)的核心競爭力是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。對(duì)研究生來說，今后的競爭力就是創(chuàng)新能力。

隨著碩士研究生招生規(guī)模的擴(kuò)大，社會(huì)對(duì)碩士研究生的需求也在發(fā)生變化，相應(yīng)的碩士研究生培養(yǎng)目標(biāo)也在發(fā)生變化。如何培養(yǎng)具有高層次應(yīng)用型、實(shí)踐型、創(chuàng)新型人才這是高校管理層和教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)中的各個(gè)主體單位和部門所必須面對(duì)和必須認(rèn)真加以考慮的問題。機(jī)械電子工程專業(yè)是機(jī)械專業(yè)中學(xué)科交叉的典型學(xué)科，對(duì)機(jī)、電、液等相關(guān)知識(shí)都有一定的要求，然而近幾年，社會(huì)上對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)的研究生存在一些看法，認(rèn)為該專業(yè)碩士研究生機(jī)械方面的知識(shí)不扎實(shí)，有關(guān)電方面的知識(shí)更是短缺，其實(shí)這種現(xiàn)象是存在的，這是有悖于機(jī)械電子工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，有悖于培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才的目標(biāo)的。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，主要是因?yàn)榇T士研究生在本科期間和研究生期間對(duì)電的實(shí)踐較少，對(duì)電方面的實(shí)驗(yàn)親自動(dòng)手做的機(jī)會(huì)較少，更制約了其創(chuàng)新能力的發(fā)展。

二 TRIZ理論

TRIZ是俄文“發(fā)明問題解決理論”的縮寫，其英文翻譯為“Theory of Inventive Problem Solving（TIPS）”。任何領(lǐng)域的產(chǎn)品改進(jìn)、技術(shù)變革、創(chuàng)新和生物系統(tǒng)一樣，都存在產(chǎn)生、生

長、成熟、衰老、滅亡的過程，有規(guī)律可循。人們?nèi)绻莆樟诉@些規(guī)律，就可以能動(dòng)地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并能預(yù)測產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢。TRIZ正是這些規(guī)律的綜合。運(yùn)用這一理論，可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程，而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。同樣我們可利用這一理論來實(shí)現(xiàn)開發(fā)高質(zhì)量的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。

三 現(xiàn)狀問題分析

碩士研究生的培養(yǎng)與本科生的培養(yǎng)是有所不同的，研究生的理論學(xué)習(xí)時(shí)間是一年，其余兩年時(shí)間主要是碩士課題研究，這就使得自己的專業(yè)水平局限于某個(gè)方面，因此，對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)的研究生來說，課堂學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是擴(kuò)寬電知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要過程，為了在短短的一年時(shí)間內(nèi)爭取掌握更多的有關(guān)電方面的知識(shí)，必須理論聯(lián)系實(shí)際，多做實(shí)驗(yàn)，才能提高學(xué)習(xí)效果，提高實(shí)際動(dòng)手能力從而加深電方面知識(shí)的理解。

機(jī)械電子工程專業(yè)開設(shè)的與電相關(guān)的課程一般包括《現(xiàn)代控制理論》《機(jī)電系統(tǒng)檢測與控制》《計(jì)算機(jī)控制及接口技術(shù)》《工程測試與信號(hào)處理》《數(shù)控技術(shù)》等，這些課程都涉及信號(hào)檢測、信號(hào)處理、信號(hào)辨別、算法處理、輸出控制等內(nèi)容，通過傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱裝置實(shí)現(xiàn)這些內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)是有難度的。主要存在以下問題：第一，目前關(guān)于電子開發(fā)的實(shí)驗(yàn)箱數(shù)目有限，價(jià)格昂貴無法實(shí)現(xiàn)人手一套，并且各個(gè)模塊相互獨(dú)立，無法形成一個(gè)完整的閉環(huán)控制回路；第二，實(shí)驗(yàn)所用技術(shù)雖然基礎(chǔ)但較落后，無法適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展趨勢，作為本科的基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)可以滿足，作為碩士研究生的應(yīng)用型教學(xué)實(shí)驗(yàn)卻存在一定的差距；第三，實(shí)驗(yàn)箱的實(shí)驗(yàn)與實(shí)際應(yīng)用開發(fā)還存在一定的差距，作為碩士研究生的研究學(xué)習(xí)，目的是為了今后更好地進(jìn)行科研工作、開發(fā)產(chǎn)品等，所以，碩士研究生的實(shí)驗(yàn)應(yīng)更加的接近實(shí)際應(yīng)用；第四，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單薄、僵化無法開發(fā)碩士研究生的創(chuàng)新思想。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱沒有留有擴(kuò)展接口，只能做實(shí)驗(yàn)箱上固有的實(shí)驗(yàn)，不利于碩士研究生的創(chuàng)新培養(yǎng)。

因此，大部分課程實(shí)驗(yàn)無法完成或部分實(shí)驗(yàn)停留在演示階段上，使得碩士研究生無法深入了解更深層次的內(nèi)容，與實(shí)際應(yīng)用脫軌。如最基礎(chǔ)的接口應(yīng)用、基本的通訊實(shí)現(xiàn)大多停留在理論階段，沒有進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的編程操作，對(duì)于算法如經(jīng)典的PID控制算法也沒有進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)和深入的了解，從而在今后的課題中涉及到該內(nèi)容的知識(shí)感到無從下手，市面上的產(chǎn)品非常昂貴，所以，開發(fā)一個(gè)既能滿足以上課程的基本實(shí)驗(yàn)要求又能貼近實(shí)際應(yīng)用的先進(jìn)的電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)很有必要。

開發(fā)什么樣的電子實(shí)驗(yàn)，既可以滿足碩士研究生的學(xué)習(xí)，又能滿足其的科研，且不能與當(dāng)前的技術(shù)脫離太大，成本較低，成為我們所要解決的主要問題。

四 利用TRIZ求解

利用TRIZ理論的矛盾沖突矩陣求解。首先找到矛盾問題，也就是先進(jìn)的、良好擴(kuò)展性的電子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與可操作性、低成本構(gòu)成了矛盾。

技術(shù)沖突與相應(yīng)解決原理的確定

沖突確定 先進(jìn)的技術(shù)、良好擴(kuò)展 高成本、操作復(fù)雜

標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)描述沖突 NO.36裝置復(fù)雜性 NO.34可修理性

（能夠創(chuàng)新）

用發(fā)明原理解決問題 NO.1：分割

NO.13：反置

如上表所示，選用先進(jìn)的技術(shù)、良好擴(kuò)展但這樣造成成本高、操作復(fù)雜。選用“No.36裝置復(fù)雜性”“No.34可修理性”來描述這一沖突。選擇“可修理性”是為了能夠讓碩士研究生在該實(shí)驗(yàn)中充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維，可以改變實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的原有實(shí)驗(yàn)，達(dá)到創(chuàng)新的目的。選用發(fā)明原理“No.1：分割”來解決這一沖突，即把復(fù)雜功能模塊分割成簡單功能模塊。

五 根據(jù)分割遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

根據(jù)分割原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，框架見下圖：

電子平臺(tái)組成結(jié)構(gòu)

上述功能是一個(gè)相對(duì)完整的平臺(tái)，采用了模塊化設(shè)計(jì)，碩士研究生在學(xué)習(xí)各個(gè)功能模塊的同時(shí)，也可以根據(jù)自己的相關(guān)課題進(jìn)行裁減，以滿足自己課題需要，相當(dāng)于學(xué)習(xí)和科研并行。

MCU的選擇很重要，由于先技術(shù)的不斷更新，MCU的功能越來越強(qiáng)大，越來越完善?；?1內(nèi)核的MCU仍然專有主導(dǎo)地位，因此在該開發(fā)平臺(tái)上仍然選擇51內(nèi)核的MCU。該開發(fā)平臺(tái)選擇C8051F020，該型號(hào)單片機(jī)集成了AD、DA等功能，具有很強(qiáng)的代表性。

通訊是現(xiàn)代電子產(chǎn)品必不可少的功能，在該平臺(tái)上集成兩種通訊方式：RS485和RS232。這是在工業(yè)產(chǎn)品中應(yīng)用較多的通訊方式。

儀器的網(wǎng)絡(luò)化將是今后的發(fā)展趨勢，因此在平臺(tái)上擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)接口，采用CP2200芯片，Silicon Laboratories公司推出CP2200，是業(yè)界體積最小和效能最高的單芯片以太網(wǎng)控制器可以提供目前應(yīng)用最廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)。CP2200最多能將所需的電路板面積減少90%，同時(shí)讓系統(tǒng)成本和復(fù)雜性減至最少，相對(duì)于RTL8019以太網(wǎng)控制芯片來說，更容易將嵌入式以太網(wǎng)功能導(dǎo)入各種產(chǎn)品。

因?yàn)樵撈脚_(tái)除了提供碩士研究生學(xué)習(xí)外，另一個(gè)重要的任務(wù)就是幫助其進(jìn)行課題研究，為了不同課題的開展，所用功能也不同，因此必須留有擴(kuò)展的接口，方便其進(jìn)行擴(kuò)展以滿足課題的需要。

因此，通過該平臺(tái)，碩士研究生能實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的完整開發(fā)，從程序編寫到程序下載程序到程序調(diào)試等完整的步驟，因?yàn)閷?duì)于電子產(chǎn)品來說，程序是靈魂，碩士研究生可以把更多的時(shí)間放在程序的編寫和算法的研究上面。

六 結(jié)論

第一，運(yùn)用TRIZ理論的分析工具與知識(shí)庫工具，不僅可以幫助設(shè)計(jì)人員克服心理慣性、有限知識(shí)等因素對(duì)創(chuàng)新方案形成的限制，系統(tǒng)地進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，還能夠幫助老師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。第二，TRIZ理論已形成一套較為完整的理論體系，有很好的邏輯嚴(yán)密性和操作程序性，易于應(yīng)用。

篇9

[關(guān)鍵詞] 農(nóng)業(yè)機(jī)械化

一、機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的作用及影響

民以食為天。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，而農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分。農(nóng)業(yè)機(jī)械的廣泛應(yīng)用，極大地解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重點(diǎn)作物和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，解決了困擾農(nóng)民幾千年來的生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，如機(jī)械耕作取代人畜犁耙；機(jī)械插秧解決人工插秧問題；聯(lián)合收割機(jī)解決人工收割水稻、拖拉機(jī)代替肩挑人扛運(yùn)輸?shù)葐栴}。由此可見，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械化，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平，拓寬農(nóng)民增收渠道，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要依托和牢固支撐。

時(shí)代在發(fā)展，社會(huì)在進(jìn)步，現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù)開始輻射社會(huì)化生產(chǎn)的方方面面，并逐步應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化、農(nóng)機(jī)設(shè)備自動(dòng)化，最終達(dá)到農(nóng)機(jī)設(shè)備控制人工智能化，這一發(fā)展趨勢不可逆轉(zhuǎn)是廣大科技工作者的共識(shí)。而機(jī)電一體化技術(shù)在其中的地位和作用尤其重要！應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備不僅能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)效率，還使困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)民“耕、種、收三彎腰”情況得到了極大的改善，減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度。世界已經(jīng)進(jìn)入了“地球村”時(shí)代，我國加入WTO之后，貿(mào)易與關(guān)稅壁壘逐漸失去作用，大量國外質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的農(nóng)產(chǎn)品蜂涌而至，給我國農(nóng)產(chǎn)品出口帶來極大壓力，我國農(nóng)業(yè)想要生存和發(fā)展，只能修煉“內(nèi)功”，即節(jié)省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精、深加工，提高農(nóng)產(chǎn)品附加值！想要得到上述目的，農(nóng)業(yè)向機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展是必然的選擇！

二、機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的優(yōu)勢

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。它最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上，隨著相關(guān)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，機(jī)電一體化的概念逐漸被國人所接受，并得到了普遍應(yīng)用。機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)科學(xué)。是在機(jī)械產(chǎn)品中的機(jī)構(gòu)主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，并將機(jī)械裝置和電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)軟件等有機(jī)結(jié)合起來構(gòu)成的系統(tǒng)總稱。

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，其產(chǎn)品有逐步取代傳統(tǒng)機(jī)械電子產(chǎn)品的趨勢，而這一切將對(duì)我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械電子產(chǎn)品相比，優(yōu)勢明顯：

1.操作人員的人身安全得到保障，機(jī)械故障率降低

應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備通常具有電子監(jiān)控、電子報(bào)警、機(jī)械故障自動(dòng)診斷、出現(xiàn)意外時(shí)自動(dòng)防護(hù)功等功能。在操作過程中，突發(fā)各種電力故障時(shí)，能根據(jù)具體情況自動(dòng)采取防護(hù)機(jī)制，規(guī)避人身和機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)，使操作人員人身安全得到有力保障。因?yàn)樵谏a(chǎn)工藝中廣泛采用電子元件，使其產(chǎn)品設(shè)備中傳統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和易磨損部件大大減少，實(shí)現(xiàn)了機(jī)身各部位模塊化，從而使設(shè)備的靈敏度和可靠性得到極大提升，機(jī)械使用壽命得以延長，機(jī)械故障率得以降低。

2.工作效率和產(chǎn)能得以提高

應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備基本上都具有電子信息自動(dòng)采集處理、系統(tǒng)自動(dòng)控制等功能。這就使其控制機(jī)械作業(yè)、檢測電子信息的靈敏度、明確作業(yè)精度、規(guī)劃作業(yè)范圍等能力有了較大提高。通過機(jī)械本身的自控系統(tǒng)，可精準(zhǔn)指揮機(jī)械的工作部完成預(yù)定的作業(yè)動(dòng)作，這也使操作人員的主觀因素影響降到最低，實(shí)現(xiàn)最佳作業(yè)操作，繼而獲得最高工作效率。由于農(nóng)機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了作業(yè)的自動(dòng)化，其產(chǎn)能也得以大幅提高。

3.操作性能得以改善

應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備由于采用了數(shù)字技術(shù)和程控技術(shù)，其操作部件得以減化，更符合人體學(xué)設(shè)計(jì)要求，作業(yè)操作變得更加便捷。其作業(yè)過程依據(jù)使用前預(yù)定的程序逐步由機(jī)械自身的自控系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn)，可重復(fù)所有預(yù)設(shè)作業(yè)動(dòng)作。更高級(jí)的設(shè)備還能通過預(yù)先存儲(chǔ)的作業(yè)對(duì)象數(shù)學(xué)模型和作業(yè)環(huán)境參數(shù)變化隨機(jī)處理，通過自控系統(tǒng)獲得最適合的工作程序，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最佳作業(yè)。

4.設(shè)備功能多樣且適應(yīng)性強(qiáng)

與傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品技術(shù)、功能單一不同，應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備功能強(qiáng)大，技術(shù)多樣，基本都具有系統(tǒng)自動(dòng)控制、作業(yè)自動(dòng)補(bǔ)償、電子信息自動(dòng)校檢、設(shè)備自動(dòng)調(diào)節(jié)、系統(tǒng)和操作員自動(dòng)防護(hù)和控制終端人工智能化等多重功能，適應(yīng)各種作業(yè)場合和工作領(lǐng)域，可按用戶需求隨時(shí)隨地進(jìn)行調(diào)整。

5.設(shè)備便于安裝調(diào)試和維護(hù)

應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在安裝調(diào)試時(shí)可通過改變系統(tǒng)控制程序來實(shí)現(xiàn)作業(yè)方式的轉(zhuǎn)變，以應(yīng)對(duì)不同用戶的需求及作業(yè)現(xiàn)場參數(shù)的變化。這些程序由于可以用多種方式手動(dòng)輸入到設(shè)備控制系統(tǒng)中，從而不必改變?cè)O(shè)備的任何作業(yè)零部件；而具備信息存儲(chǔ)功能的設(shè)備，由于預(yù)先存儲(chǔ)了多種可供參考的預(yù)定作業(yè)程序，只需根據(jù)作業(yè)對(duì)象的不同而輸入不同的信息代碼，便可使設(shè)備按預(yù)設(shè)作業(yè)程序操作執(zhí)行，完成作業(yè)。設(shè)備的電子信息自動(dòng)校檢和電子監(jiān)控功能可對(duì)作業(yè)過程中出現(xiàn)的故障采取自動(dòng)糾錯(cuò)措施，從而使作業(yè)正常進(jìn)行。

三、國內(nèi)外農(nóng)機(jī)自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際情況

時(shí)至今日， 國外農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)已相當(dāng)普及， 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)開始向提高作業(yè)速度、加大作業(yè)寬幅、加大農(nóng)機(jī)功率、讓農(nóng)機(jī)駕駛員操作時(shí)更加舒適的方向發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用也翻開了新的篇章： 一些著名農(nóng)機(jī)廠商將信息數(shù)據(jù)自動(dòng)采集控制、數(shù)據(jù)信息批量處理、GPS全球定位系統(tǒng)和激光掃描、信息遙感等現(xiàn)代尖端技術(shù)、裝備應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械上。如農(nóng)用激光平地機(jī)就是利用激光調(diào)平傳感微機(jī)處理技術(shù)， 經(jīng)一次地面平整作業(yè)， 即可成形， 且能達(dá)到寸水不露泥的精度。美國的約翰·迪爾公司所生產(chǎn)的水稻聯(lián)合收割機(jī)就安裝了專用的精密作業(yè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能提量或收獲量信息、濕度、待收獲作物總質(zhì)量等讀數(shù)，能精確測量糧食升運(yùn)器頂部的谷物流量及實(shí)時(shí)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)， 能分別對(duì)分離裝置、滾筒轉(zhuǎn)速、割臺(tái)升降、割臺(tái)傾斜和停車制動(dòng)安全等裝置進(jìn)行快捷實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制。該機(jī)還裝備全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和示差定位信號(hào)，可快速確定出機(jī)器所處位置。

由于眾所周知的原因，我國農(nóng)機(jī)化發(fā)展?fàn)顩r與國外相比有較大差距，遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢，國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化研究起步較晚，但隨著社會(huì)發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域的作用大放異彩。通過將微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子微處理技術(shù)、電子傳感與檢測技術(shù)、電子信息處理技術(shù)有機(jī)整合，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中進(jìn)行廣泛應(yīng)用，極大地提高了我國農(nóng)機(jī)設(shè)備的性能。農(nóng)業(yè)主管部門通過總結(jié)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)機(jī)自動(dòng)化經(jīng)驗(yàn)，吸取國外先進(jìn)技術(shù)，因地制宜地發(fā)展出一系列適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的機(jī)電一體化控制技術(shù)，在拖拉機(jī)、施肥播種機(jī)、谷物干燥機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用上均獲得了成功，此外還在提高已有農(nóng)業(yè)機(jī)械及裝置的作業(yè)性能和操作性能上取得可喜進(jìn)展：遼寧省本溪市農(nóng)機(jī)推廣站將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)整地作業(yè)機(jī)械上，成功研制出1DY-1型多功能遙控整地機(jī)，它使用密碼編程式多路遙控組件，機(jī)電一體，人車分離，遠(yuǎn)程控制機(jī)組的動(dòng)作，在整地作業(yè)過程中實(shí)現(xiàn)離合、油門大小、變速、前進(jìn)或后退、轉(zhuǎn)向及機(jī)具升降。是機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)整地作業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的成功應(yīng)用。

四、當(dāng)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)發(fā)展趨勢及應(yīng)對(duì)措施

當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入了電子信息時(shí)代，電子信息技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展使得農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)逐步向機(jī)械自動(dòng)化方向前進(jìn)。由于計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)的逐步完善， 農(nóng)業(yè)機(jī)械人工智能化將成為未來農(nóng)業(yè)工程技術(shù)發(fā)展的重中之重。在不久的將來，農(nóng)業(yè)機(jī)械化控制技術(shù)發(fā)展的過程中將陸續(xù)涌現(xiàn)出各種農(nóng)業(yè)機(jī)器人和相應(yīng)的智能化控制系統(tǒng)， 如何促進(jìn)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械控制自動(dòng)化并進(jìn)一步向農(nóng)業(yè)機(jī)械人工智能化技術(shù)方向衍進(jìn)？是所有中國農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人員所面臨的長遠(yuǎn)課題和挑戰(zhàn)。廣大工程技術(shù)人員應(yīng)該及時(shí)更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，緊跟現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢，在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中，正確處理好質(zhì)量與成本、市場需求和技術(shù)可能性、長期發(fā)展和短期利益之間的矛盾關(guān)系，在滿足市場需要的前提下，使產(chǎn)品既具有足夠的競爭力，又符合當(dāng)前實(shí)際情況和技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性，以保證產(chǎn)品獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：趙志強(qiáng)（1981年-），男，工程師，從事農(nóng)機(jī)研究和農(nóng)機(jī)推廣工作。

篇10

論文摘 要： 概括說明機(jī)械電子控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況，重點(diǎn)介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)制造和人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用。

0 引言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的變革，同時(shí)給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響，提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展，以計(jì)算機(jī)電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)為核心的機(jī)電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來更多的實(shí)際應(yīng)用。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展概況

1.1 計(jì)算機(jī)控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展

忽略數(shù)字信號(hào)的量化效應(yīng)，可以將計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化，則整個(gè)系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計(jì)算機(jī)控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識(shí)自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中，使計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時(shí)變的非線性系統(tǒng)，控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測控制等多種新型理論，逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)的一個(gè)新方向。

自世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問世后，計(jì)算機(jī)首先被用來自動(dòng)檢測化工生產(chǎn)過程的過程參量并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，同時(shí)也研究了計(jì)算機(jī)的開環(huán)控制。到二十世紀(jì)六十年代，出現(xiàn)了用于過程控制的計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制，通過計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計(jì)算機(jī)處理器等技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革，最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對(duì)其產(chǎn)生巨大影響。

1.2 機(jī)械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀

在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里，有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進(jìn)行控制。在二十世紀(jì)三十年代之前，工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi)，初步有了對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械控制實(shí)踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，直接實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過程的數(shù)字控制。計(jì)算機(jī)的微型化使控制技術(shù)更加智能化，同時(shí)將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合的機(jī)電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，且越來越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機(jī)電控制技術(shù)主要有pid控制，pid是經(jīng)典控制理論的代表，它吸收了智能控制思想并利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，形成了自適應(yīng)pid和非線性pid等更利于控制的變種pid控制器。另外還有模糊控制（flc）、變結(jié)構(gòu)控制等，均隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用

2.1 機(jī)電一體化的簡介和生產(chǎn)應(yīng)用

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)集合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)等對(duì)各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進(jìn)行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機(jī)床，通過相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)，在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多cpu和多主線的體系結(jié)構(gòu)，豐富了數(shù)控功能，也提高了生產(chǎn)效率。

柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造系統(tǒng)在機(jī)電控制工業(yè)的應(yīng)用，是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)。它主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化倉庫等組成。在工業(yè)上，它可以隨機(jī)地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，更適用于多品種，小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。

交流傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用，尤其是在鋼鐵工業(yè)中，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，無論是大容量電機(jī)還是小容量電機(jī)現(xiàn)均可使同步電機(jī)或者異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

可編程控制器（plc）是集計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)控制的問題，逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著plc技術(shù)的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴(kuò)大，可采集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。plc能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外，隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的發(fā)展，plc可實(shí)現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能，更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今，plc技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。

2.2 計(jì)算機(jī)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實(shí)例

計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械電子控制技術(shù)一體化的有機(jī)結(jié)合，不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去，這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn)，更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕睢Ｏ旅媾e幾個(gè)具體實(shí)例來介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)電控制相結(jié)合的實(shí)際應(yīng)用。

plc實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手移動(dòng)工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，人類活動(dòng)的范圍不斷擴(kuò)大，機(jī)器人的應(yīng)用正迅速向社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展，并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域，各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機(jī)器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域，許多單一、重復(fù)的機(jī)械工作由機(jī)器人（也稱機(jī)械手）來完成。工業(yè)機(jī)器人是一種能進(jìn)行自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī)，廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。

農(nóng)業(yè)方面，機(jī)械作業(yè)過程中駕駛室內(nèi)的儀表盤正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過渡，以此來改善人機(jī)交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端（virtual display terminal），它代表了當(dāng)代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機(jī)組中不同部分的終端信息，在屏幕上按操作者的需求，調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息，顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。另外，還可以將數(shù)據(jù)信息動(dòng)態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡，將農(nóng)業(yè)作業(yè)過程的數(shù)據(jù)信息通過智能卡帶回辦公室，由計(jì)算機(jī)應(yīng)用高級(jí)軟件進(jìn)行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機(jī)上的智能控制終端，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制農(nóng)機(jī)的操作。

plc在自動(dòng)售貨機(jī)中的應(yīng)用。自動(dòng)售貨機(jī)通過顧客選擇商品開關(guān)，投入的硬幣值由plc驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，經(jīng)過光傳感器識(shí)別，通過判斷，進(jìn)行下一步操作，經(jīng)過plc的系統(tǒng)控制和信號(hào)輸出完成售賣過程。計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)電自動(dòng)控制在自動(dòng)售貨機(jī)中的這項(xiàng)應(yīng)用極大方便了人們的生活，也使plc的應(yīng)用更加廣泛。

交通信號(hào)燈系統(tǒng)也是微機(jī)軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實(shí)例。通過主要應(yīng)用plc技術(shù)控制十字路口的信號(hào)燈動(dòng)作。準(zhǔn)確無誤的完成信號(hào)燈的變燈動(dòng)作來控制時(shí)間，這項(xiàng)應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>

電腦橫機(jī)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用給機(jī)械編織行業(yè)帶來了巨大的變革?，F(xiàn)在的電腦橫機(jī)是一種涉及到計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子、控制等諸多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。電腦橫機(jī)的編織是一個(gè)極其復(fù)雜的過程，最初的橫機(jī)是手動(dòng)橫機(jī)，只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機(jī)中，通過電腦的自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)人員可對(duì)編織花型進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)，通過計(jì)算機(jī)數(shù)字直接控制機(jī)械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的機(jī)械編織動(dòng)作，由計(jì)算機(jī)指令控制系統(tǒng)完成整個(gè)設(shè)計(jì)的編織，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。

與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

3 總結(jié)

在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融入發(fā)展，機(jī)電一體化的形成是機(jī)械工業(yè)中的重要變革。通過不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)，使機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

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