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關鍵詞：工程機械；電子節能；控制技術
前言
近年來，國內經濟不斷發展，人們對工程機械性能、能耗、操作方便性以及作業效率提出了更高的要求。目前，國內的機械設備節能技術還和其他國家有著很大的差距，僅僅能夠實現局部節能控制，浪費掉大量的能源。針對這種情況，本文提出新的節能理念和節能控制系統，希望能夠使國內現在的現狀得到改變，早日跟上時展的腳步。
1. 工程機械電子廣義節能
1.1 工程機械最為典型的功率流程圖
在工程機械工作時，機械設備主要是通過能量之間的相互轉換、能量傳遞以及能量對外做功三個過程完成的。對工程機械的節能系統進行研究，必須清楚機械設備功率流程[1]。
柴油發動機的做功過程，主要是由柴油的化學能轉換為機械設備機械能的一個過程，目前，國內使用全程進行調速、電控噴油等形式，進行柴油機械設備之間的耗能和能量轉換控制。液壓水泵將柴油的化學能轉換為液壓能，現在主要采用恒定功率控制、壓力切斷以及流量控制等，改善液壓水泵的設備之間的耗能和能量轉換控制。
柴油機和液壓水泵分別為能量的供應方和需求方，為了改善兩者之間的供應關系，對于柴油發動機和液壓水泵，采用轉速感應控制和做功極限控制，從而調整兩者之間的做功特性和耗能特性。液壓閥的控制系統由操作人員掌握，液壓閥的顯示狀態可以表現出操作的意圖和流量的需求[2]，因此，液壓泵和液壓閥之間存在供需關系。為了適應能量之間的供需關系，采用負流量控制。液壓泵輸出的液壓能被發動機所吸收，轉化為機械能進行做功。
1.2 廣義節能理念分析
把工程機械的能量轉化為動能，并對外界進行做功的功率被稱為有用功率。機械設備都是多個執行結構一起進行協同作業，因此主要有兩個因素影響著做功的效率，能量之間的傳遞和能量的分配?，F在國內研究人員一直都在研究能量的傳遞和供需關系之間進行協調，忽視了能量在各個執行系統的分配情況。因此，進行工程機械各個執行系統直接能源的控制，對于節能控制的研究是有很大幫助的。
從上文的分析可以看出，廣義節能理念主要可以分為以下幾個部分：效率與動能之間分配、功率之間的分配以及施工作業效率。
1.3 對工程機械的整體節能控制進行研究
為了研究廣義節能理念，就必須把機械設備作業效率作為研究對象，把節能技術、執行作業結構以及作業的效率保持在同一個節能目的下進行分析研究。
整體節能指標就是單位時間內的耗油量、單位時間內做的有用功，等于有效功率和耗油量的比值，將節能技術、執行作業結構以及作業的效率三方面內容作為，評價設備性能和設備節能特性[3]。
如下圖所示，整體的節能控制目標可以分為協調作業目標、作業效率目標和傳統作業目標三類，每個節能目標又可以分為若干個小的節能目標，這樣的節能結構具有以下優點；（1）各個執行機構的控制目標保持一致性。（2）把整體的節能目標作為最終目的，能夠實現全局的節能和科學合理控制。（3）把作業的效率和經濟效益作為節能的前提。（4）節能評價的指標更合理，更具有說服力。
2. 工程機械全局采取電子節能控制系統
以往的工程機械節能控制技術已經取得了局部的成效，因此，只有擺開以往的節能控制技術范疇才能取到更好的成效?？梢酝ㄟ^下面幾種方法進行以往節能技術的突破：（1）突破以往固定節能參數，采用分工況的措施進行節能執行結構的調整。（2）清楚操作人員的意圖，建立科學合理的作業管理體系。要想實現這些技術的突破，就必須建立完善的電子控制執行層和分配式執行層，建立全新的工程機械電子節能系統[4]。
2.1 全新的電子功率控制節能系統
使用電控噴油柴油機、電比例液壓泵、電比例液壓發動機等，建立全新的電子功率控制節能系統。采用立全新的電子功率控制系統，可以控制設備中能量的傳遞和元件之間的轉換，提升硬件使用效率，以及功能最小化，這樣就可以使智能控制系統更有效的被使用。
2.2 建立電子分布式控制系統
建立電子分布式控制系統，對機械設備的功率系統、液壓系統進行控制，因為控制系統需要處理液壓系統的壓力信息，對其信息響應速度提出了較高要求，但是在現階段技術條件之下，還無法對壓力信息及時處理；針對這種情況，就需要設立獨立的液壓泵控制器、液壓閥控制器以及發動機控制器，把各個獨立的控制器和總控制器進行連接，建立總線控制系統，進行分布式控制。
如下圖所示，機械設備發動機根據設備的運輸參數和用戶控制耗油量，并把相關的數據發送到總控制系統，由總控制系統發號控制指令；液壓泵要根據泵出口處壓力表的顯示數據，對液壓泵的排量進行調節，把相關的數據發送到總控制系統，從總控制系統接收其他控制系統的指令。液壓閥接收操作人員的控制，對液壓閥進行控制，并把液壓閥的相關數據傳送給總控制系統，由總控制系統接收其他控制系統的操作指令進行控制[5]。
使用總線分布進行執行系統控制，能很大程度的提升控制系統處理信息數據的效率和速度，實現全線電子系統控制機械設備的能源消耗，從而達到節能的目的。
結束語
由上文可以看出，傳統的節能控制系統存在很多問題，只能進行局部的能源控制，因此，建立工程機械電子全線節能控制系統是很有必要的。此種技術設計的全線電子節能控制系統和分布式節能控制系統，實現了動態功率和動態工況的節能控制，為以后機械設備的節能控制技術的發展，起到了較大的推動作用。
參考文獻
[1] 楊哲.工程機械電子節能控制技術研究[J].中國市場，2014，（27）：126-127.
[2] 陳德毅.工程機械電子節能控制技術研究[J].建筑界，2013，（06）：185-186.
[3] 鄔剛.工程機械電子節能控制技術研究[J].中國科技信息， 2013，（12）：203-204.
一、 計算機技術與機電控制技術的發展概況
1理論的形成。計算機控制理論的發展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態空間理論和系統辨識自適應控制等理論綜合應用到控制技術中，使計算機控制系統有了初步發展。對于結構復雜、時變的非線性系統，控制系統則融入了魯棒控制、模糊控制、預測控制等多種新型理論，逐步形成了工業過程控制系統的一個新方向。自世界第一臺電子計算機問世后，計算機首先被用來自動檢測化工生產過程的過程參量并進行相關的數據處理，同時也研究了計算機的開環控制。到二十世紀六十年代，出現了用于過程控制的計算機，實現了直接數字控制。后經集中式計算機控制系統發展到現在的以微處理器為核心的分層式控制系統控制，通過計算機對生產過程進行集中監視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術的發展，計算機控制技術也隨之發生相應的變革，最終應用到工業生產中并對其產生巨大影響。
2技術的發展和現狀。計算機的微型化使控制技術更加智能化，同時將機械、電子、計算機技術和控制技術有機結合的機電一體化技術也得到迅猛發展，且越來越被廣泛的應用到各生產領域。目前主要形成并應用的機電控制技術主要有PID控制，PID是經典控制理論的代表，它吸收了智能控制思想并利用計算機的優勢，形成了自適應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）、變結構控制等，均隨著計算機領域的發展在不斷地拓寬。
二、 機電一體化的發展及在工業上的廣泛應用
1 機電一體化的簡介和生產應用
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及計算機軟件系統集合起來所構成的系統總稱，綜合運用機械技術、微電子技術、計算機技術、電力電子技術等對各生產領域的控制過程進行監督操作。它主要應用領域有數控機床，通過相應的數控技術，在工業操作上結構、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結構，豐富了數控功能，也提高了生產效率。
柔性制造系統的應用是計算機技術和制造系統在機電控制工業的應用，是計算機化的制造系統。它主要由計算機、數控機床、自動化倉庫等組成。在工業上，它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，更適用于多品種，小批量等的離散零件的批量生產。交流傳動技術的發展也是隨著電子技術和計算機技術的發展在工業上有了重要的應用，尤其是在鋼鐵工業中，使復雜的矢量控制技術得以實現，無論是大容量電機還是小容量電機現均可使同步電機或者異步電機實現可逆滑調速。也使交流傳動系統在軋鋼生產中得到廣泛的應用。
可編程控制器（PLC）是集計算機技術和自動控制化技術于一體的新型控制系統。這一系統解決了工業控制系統中大量開關控制的問題，逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統。隨著PLC技術的進步，其應用領域更是不斷擴大，可采集存儲數據，還可對控制系統進行監控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環控制。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用。此外，隨著工廠網絡自動化的發展，PLC可實現通信及聯網功能，更有助于工業生產的控制過程的監控。如今，PLC技術已經被廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環保以及文化娛樂等各行各業。
2計算機在機械和電子控制產業的應用實例
計算機技術和機械電子控制技術一體化的有機結合，不斷使相關的新技術應用到更多的領域中去，這些應用到的領域已經不再局限于工業的生產，更多技術是切身關系到我們日常的工作和生活。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術和機電控制相結合的實際應用。PLC實現了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經濟和技術的發展，人類活動的范圍不斷擴大，機器人的應用正迅速向社會生產和生活的各個領域擴展，并從制造領域轉向非制造領域，各種各樣的機器人產品隨之出現。隨著機器人的生產和大量應用，很多領域，許多單一、重復的機械工作由機器人（也稱機械手）來完成。工業機器人是一種能進行自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機，廣泛采用工業機器人，不僅可提高產品的質量與產量，而且對保障人身安全，改善勞動環境，減輕勞動強度，提高勞動生產率，節約原材料消耗以及降低生產成本有重要意義。與計算機及網絡技術相結合應用的工業機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產和生活方式。
農業方面，機械作業過程中駕駛室內的儀表盤正迅速由電子監視儀表取代并逐步由單一參數顯示方式向智能化信息顯示終端過渡，以此來改善人機交互界面。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），它代表了當代儀器與控制裝置發展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息，在屏幕上按操作者的需求，調用數據庫信息，顯示數據、圖形、語音等多媒體信息。另外，還可以將數據信息動態存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數據存儲卡，將農業作業過程的數據信息通過智能卡帶回辦公室，由計算機應用高級軟件進行處理。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上的智能控制終端，實現自動控制農機的操作。
PLC在自動售貨機中的應用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關，投入的硬幣值由PLC驅動數碼管顯示，經過光傳感器識別，通過判斷，進行下一步操作，經過PLC的系統控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術和機電自動控制在自動售貨機中的這項應用極大方便了人們的生活，也使PLC的應用更加廣泛。
交通信號燈系統也是微機軟件應用到電子控制系統中的典型實例。通過主要應用PLC技術控制十字路口的信號燈動作。準確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間，這項應用更是極大方便了人們日常生活工作的出行。
【關鍵詞】 露天礦 自卸車 驅動電機 控制
一、引言
自卸車是指利用液壓或機械舉升，實現自行卸載貨物的車輛，又稱為翻斗車。二十世紀五十年代，北美等發達國家首次在礦山開采中采用無軌膠輪車技術，1959年，英國在開始采用防爆柴油機帶動無軌膠輪車進行礦山開采。與發達國家相比，我國的礦山自卸車技術起步較晚，早期以小型蓄電池機車、電動輪拖車和小絞車為主，運輸效率低、需要人員多及中間環節復雜。伴隨國際民經濟高速發展，大型煤礦、金礦和鐵礦等不斷增多，對大型礦山自卸車裝備及其自動化水平的需求越來越高。由于復雜的使用環境，賦予礦山自卸車具有載重量大、爬坡能力強、車速平穩、軸距較短等特點，同時對輸出功率和扭矩的要求較高，用于保證在多坡多彎道的路況及滿載運行狀態下能夠順利、平穩工作。
二、控制系統設計
自卸車系統工作能量來源于與柴油機同軸的發電機，電流經過整流-逆變后傳遞給驅動電機，通過對驅動電機的有效控制實現自動卸載負載的功能。控制系統系統采用ATmegal16L單片機和電動機專用驅動芯片MC33035對驅動電機進行聯合控制，控制系統由ATmegal16L單片機、控制按鈕、整流單元、通信單元、控制芯片MC33035、位置檢測電路、測速模塊、脈寬調制電路、驅動保護電路、橋式逆變電路和保護電路組成（控制系統結構框圖如圖1所示），其中ATmegal16L單片機負責采集外界指令和電機位置、轉速信號，并進行運算處理；MC33035根據單片機的控制信號，確定電機的動作方式如啟動、正轉、反轉和制動等， MC33035采集霍爾傳感器的電機位置信號調用內部程序確定相應的IGBT管導通，使電機持續轉動起來，并根據測速模塊的電機電壓信號確定電機的速度，完成速度的閉環控制。
控制系統軟件分為AVR單片機控制電機部分和基于CAN總線的通訊部分。電機控制部分主要完成AVR單片機的初始化、系統運行狀態檢測、信號的處理及電機軟制動，主程序流程圖如圖2所示。
三、結論
伴隨國家安全監管總局“機械化換人、機器人作業、自動化減人”科技強安專項行動的開展，對露天礦自卸車系統的可靠性和智能化水平提出更高的要求。本文從硬件電路和軟件程序兩方面對露天礦自卸車系統進行設計，系統能夠對露天礦自卸車電機進行有效控制。
參 考 文 獻
隨著科技的發展，機械制造正向著自動化的方向發展。機械制造自動化技術是一種綜合性較強的技術手段。在一定程度上，機械制造自動化的水平能夠反映出一個國家工業化發展的程度，這就能看出機械制造自動化的重要性。本文介紹了機械制造自動化的一些技術特點，并且就機械制造的發展前景進行了探討。
【關鍵詞】機械制造 自動化 發展趨勢
機械制造技術是用來進行對產品的設計、加工、制造、生產等流程的一門技術。機械制造自動化能夠大大提高機械制造的效率和產品的質量，也能夠縮小制造的成本。在我國，機械制造自動化技術在改革開放后取得了較大的進步，甚至在某些領域已經達到先進水平。機械制造自動化對國家的經濟發展有著舉足輕重的地位，是整個制造行業的基礎。
1 機械制造自動化的特點
1.1 安全性能高
機械制造是一項較為危險的工作，但是機械制造自動化的發展使制造的危險性大大降低。機械制造自動化技術能夠做到自動報警、自動診斷等預防，在進行機械制造時，自動化系統中含有著各種各樣的保護功能，這些功能能夠根據在生產過程中出現的安全隱患進行自動判斷，從而降低發生危險的可能性，最大限度的保證制造業的人身安全和財產安全。由于機械制造自動化技術是通過電子信息功能來實現對機械設備的操作，因此降低了人工事故的發生率，進一步提高了安全性能。
1.2 生產效率高并且質量較好
機械制造自動化加工過程中所用的設備都具有精度高、系統性強等特點，在進行制造時，制造系統利用原先已經編寫好的程序進行加工工作，不用人工進行測量或操作等工作，因此會大大減小由于人工操作而導致的誤差，并且能夠提高產品的合格率。在整個加工過程中，工作人員只需要進行啟動系統的工作，機械會嚴格根據系統的指令進行加工工作，并且相同工件只需要一套系統就能完成，因此大大的提高了加工的速度，也保證了加工的質量。
1.3 解放了人類雙手
傳統的機械制造技術只能單純的依靠手工進行操作，并且費時費力，而機械制造自動化技術實現了機械生產的機械化和自動化，因此就將人類的雙手解放出來，不再進行勞累的加工工作。轉而將這些工作交給了機器。機械制造自動化開始讓制造業的人們從事腦力勞動，社會上也不必去提供一些低端勞力崗位，更多的是需要一些技術性的人才。機械制造所生產的產品具有單一性的特點，因此可以加入更多的技術，讓產品的科技含量大大增加，也縮短了產品換代的周期。
1.4 系統工程和綜合技術
現在，越來越多的現代化技術被應用到機械制造行業中來，例如計算機技術、感應技術、新材料等開發技術等，機械制造技術已經從傳統的生產制造領域發展成為與現代化技術相結合的高新產業之一。新技術的使用讓制造技術邁入了全新的領域。當今，先進的機械制造技術能夠提高企業的競爭力和國家的經濟實力，因此，機械制造業發展成為了集市場調查、產品設計、銷售服務為一體的集中式產業，一體化的方式讓企業的經濟效益大大的提高。
2 我國機械制造業的發展現狀和問題
2.1 我國發展現狀
由于在我國機械制造自動化技術起步較晚。因此，相比于國外我國在機械制造方面仍落后于先進國家，我國在機械制造技術上存在的問題主要是自動化程度低，缺乏尖端技術，我國機械制造還沒有實現大規模的制造生產。我國行業制度^國外先進技術相比也比較落后，制度問題在發展過程中是必然存在的，這反映出我國在制度建設領域還是存在著一些問題，現今仍有一些企業采取著人工管理模式。我國在機械制造自動化領域企業應用計算機系統的積極性還太差，很多企業都沒有實現自動化、系統化的制造。
2.2 制造工藝不夠成熟
在國外西方國家中，大多數都經歷過兩次工業革命，因此其工業的發展水平整體是高于國內的，國外的工業水平經過長時間的發展后已經形成了一個完整的模式，我國在工業方面起步較晚，因此技術模式上還是存在一定的差距。盡管在近幾年，我國工業發展進入了一個超速發展的時機，但是，短時間的發展仍不能真正的追上發達國家的制造工藝，但是經過長時間的發展后，定然會趕上世界先進水平。
2.3 自動化程度較低
機械制造自動化最核心的應用是自動化，唯有將自動化水平提高上去，才能把握住機械制造行業的命脈。將自動化技術應用得當，可以大大的提高生產的效率，在國外，自動化的水平已經達到一個較高的水平，對計算機技術的應用和對自動化的控制水平上都已經非常成熟，甚至已經實現了完全的自動化。在我國，由于開發成本等一些問題的限制，唯有著一小部分大企業能夠實現自動化，其它企業的自動化水平還相當低，并且對自動化技術的應用還不夠成熟。
3 自動化技術的發展前景
3.1 自動化和網絡技術相結合
當今世界計算機技術在飛速發展，網絡技術的應用范圍在不斷擴大。因此，將計算機技術與機械制造自動化技術相融合必然是未來自動化技術的發展方向。在網絡技術下，可以通過互聯網技術的監視技術、遠程操控技術等實現對機械制造時的管理，可以通過遠程控制技術實現生產。可以說，計算機技術結合機械制造自動化技術將會大大改變人們的生產方式，人們不用再守在機械旁邊，并且能夠實現更好的對機械制造過程的全程監管，降低了人工勞動量。
3.2 精確高效智能化
精度和效率可以衡量一個機械制造技術的發展水平。隨著科技的發展，機床的改變越來越多，新的一批高性能、多芯片的機床正在漸漸的投入到使用中，數字控制技術也在飛速發展和改善，這使得機床的加工精度和效率得到了質的飛越。人們也正在研究將智能化的系統應用到機械制造領域，智能系統是基于計算機模型來模擬人類的思想行為然后再得出具體的實施方案，并且可以從中挑選出最適合的方案進行執行。隨著科技的發展，自動化和智能系統相結合已經可以得到應用，通過智能化系統發出的指令來完成人類的各種工作已經實現，智能自動化正在向著更復雜的方向發展。
4 總結
本文針對機械制造自動化這個問題，對機械制造自動化的技術特點和發展進行了闡述。在機械制造特點中提出了安全性能高、生產效率高并且質量較好、解放了人類雙手、系統工程和綜合技術四個特點。后又根據我國發展現狀提出了我國發展中存在的問題并對制造工藝不夠成熟、自動化程度較低兩個問題進行具體敘述。最后提出自動化和網絡技術相結合、精確高效智能化兩個發展前景。希望能夠有所幫助。
參考文獻
[1]郭雄.機械制造自動化技術特點及發展前景展望[J].山東工業技術，2015（05）：52-52.
關鍵詞:PLC自動化技術;農業機械;電氣控制
引言
伴隨著農業的機械化發展，不同種類和功能的機械設備被運用到了農業生產中，大大減輕了農民的勞動強度，提高了農業生產效率。然而從農業生產現狀來看，農業機械仍需依靠農民手動操作，自動化控制技術尚未得到普及應用，相關專業人才也比較匱乏，對農業現代化發展帶來了一定的阻礙。對此，加強PLC自動化技術的研究和應用大為可行，利用PLC自動化技術實施農業機械電氣控制，實現農業生產的自動化，將會徹底打破當前不良格局，加速推進產業結構調整步伐，增加農民經濟收入，促使農業發展邁向全新的階段，為糧食生產安全提供有力保障。
1PLC技術概述
PLC自動化技術是指通過在可編程存儲器內編寫程序，下達命令，主要是對農業機械的電氣系統進行自動化控制，操控農業機械的運轉，提高機械設備操作的便捷性，將勞動力從繁瑣的機械控制工作中解脫出來，還會減少主觀失誤，滿足農業生產的實際需求，促使農業機械能夠更好地服務于農業生產活動，創造更加豐厚的經濟效益。PLC自動化技術具有體積小、程序編寫簡單、使用和維護便利等多重優勢，還能在使用環境和條件發生變化時隨之進行拓展升級，始終與農業生產相適應，適合目前我國農業生產現代化、規?；囊螅梢灶A見，PLC自動化技術在農業生產中將備受青睞，并得到大范圍的應用，進而掀起農業生產的改革浪潮［1］。
2應用策略
2.1在農用拖拉機中的應用
眾所周知，早期農業生產中誕生的最偉大的農業機械產物之一就是拖拉機，拖拉機充分體現了前人的智慧，揭開了農業機械化生產的新篇章。PLC自動化技術是信息時代的重要產物，將其應用于拖拉機電氣系統中，起到了優化系統結構的作用，早期機械油壓式連接裝置被電子油壓式連接裝置所取代，控制方式更加精準。只需要在PLC中設置運行參數，即可讓拖拉機按照這一參數連續平穩地運轉，當電路短路時也能及時進行處理，顯著改善了拖拉機的運行狀態，增加了其使用效益。
2.2在施肥播種機與水稻直播機中的應用
播種和施肥都是農業生產的常見操作，長期以來，運用手工播種模式存在著效率低下的問題，播種不均勻會影響到植株之間的間距，過疏過密都不利于農作物生長階段的管護，農作物產量也會有所下降。而人工施肥的弊端也比較明顯，施肥量過多，將會殘留在土壤和植株上，同樣會危害農作物的產量和質量。將PLC自動化技術運用于施肥播種機與水稻直播機，單位面積內播種數量是固定的，機械會自動行駛，完全不需要人工干預，植株的間距更趨于合理，且肥料施加均勻，農作物能夠得到充足的光照、水分和肥料，長勢十分喜人。
2.3在微灌系統和谷物干燥機中的應用
將PLC自動化技術與傳感器結合應用到微灌系統中，通過對外界溫度、土壤及含水量數據的自動化檢測，適時地開啟和關閉灌溉裝置，既可以滿足植物不同生長階段對水分的需求，又能夠防止水資源浪費，避免灌溉量過大造成植株根系的腐爛，給農作物生長創造合理的環境。谷物干燥機中應用PLC自動化技術，實時監控機械熱風量、運轉情況及谷物的干燥程度，當作業完成后立即自動關閉谷物干燥機，既節省電力，又降低能耗。PLC還具有自動檢測的功能，當機械運轉異常時自動斷電，防止故障發生［2］。
3PLC自動化技術應用存在的主要問題
3.1重視程度不高
無論是技術人員還是農民都沒有充分認識到PLC自動化技術在農業機械電氣控制中的應用價值，技術人員沒有深入到農村了解當前的農業生產情況，也沒有結合生產實際進行農業生產技術的研發和創新，不利于先進的生產技術和作業模式的傳播。農民對新技術、新設備的接受程度不高，絕大多數農民經過了長期的生產實踐更加信奉經驗主義，覺得PLC自動化技術和新型農業機械的應用會增加生產成本投入，損害經濟利益，對其抱以抵觸情緒。因而影響到了相關技術和機械在農業生產中的推廣，致使PLC自動化技術及現代化農業機械在農業生產中無法發揮功能，改善農業生產現狀亟待提上日程。
3.2研究與投入較少在研究
PLC自動化技術方面我國應該積極參考和借鑒發達國家的先進理論和經驗，與我國農業生產實際緊密結合，投入充足的資金和資源用于技術研發和推廣，促使研究成果迅速得到市場化轉化，給農業生產制造新的利益增長點。然而技術研發工作資金投入不足的問題較為突出，相關部門并沒有嚴格監督資金的使用情況，無法保證資金的充足注入，導致PLC自動化技術研究工作因缺少資金強力支持而后繼無力，很難獲得預期的研究成果，PLC自動化技術對農業機械的控制精度達不到要求，這極大的制約了我國農業機械的自動化和智能化發展腳步。
4優化對策及發展趨勢
4.1加大研發資金投入力度
保證研發資金的充足注入是推進技術創新的有效舉措，特別是對于農業機械的自動化發展來說，加強PLC自動化技術的研究，針對技術應用效果進行不斷改良，離不開資金的強力支持。相關部門要提高對技術創新的重視程度，切實加大資金投入力度，確保PLC自動化技術研發創新階段能夠持續注入資金，結合我國農業生產現狀及農業機械設備使用情況實施技術革新，促進科研活動的穩步有序開展，那么PLC自動化技術就會在我國農業機械控制中發揮有效作用，充分滿足新時期農業生產需求。
4.2開展專業技術培訓工作
一方面，技術人員要主動學習PLC自動化技術，相關部門也要定期組織培訓活動，提高技術人員的專業素質能力，使其充分掌握PLC技術及現代化農業機械的應用情況，了解廣大農民群眾的生產需求，深入到農村地區，開展技術推廣工作。另一方面，對農民的技術培訓要使用多種方法，利用新媒體廣泛宣傳PLC技術和現代化農業機械的價值，面對面地做思想工作，或者是建設農業示范基地，通過組織農民參觀，明確PLC是如何控制農業機械的，傳授農民技術應用要領，當農民真正享受到先進科技提供的便利后，其運用PLC技術和現代化農業機械的積極性就會空前高漲。
4.3PLC技術的發展趨勢
首先，農業機械電氣系統的自動化控制面臨著嚴重的干擾問題，這會造成PLC技術下達指令后系統有較長的時間反應，甚至會出現運行異常和故障，使農業機械運行安全遭受威脅。所以未來PLC在農業機械電氣控制中的一大發展趨勢就是強化抗干擾能力，確保在復雜多變的環境下PLC仍然可以正確發出指令，縮短系統響應時間，減少對農業機械的維護。其次，隨著我國對PLC技術的研究不斷深入，在農業機械電氣控制中此項技術的應用已經逐漸趨于成熟，未來對PLC技術的研究要著眼于數字化、智能化，與DCS技術結合起來，實現二者的優勢互補，研發更加穩定的FCS系統，FCS系統相比于傳統的控制系統具有數字化控制的優勢，賦予了電氣系統智能特征，能確保農業機械處于嚴密監控下，使用和維修都更加科學合理［3］。
1.1 選題依據及研究意義
國內外,由于水庫庫岸滑坡的失穩,產生了一系列的災難性事故,如 1959 年 2月 1 日,法國馬爾帕塞薄拱壩左壩頭沿絹云母頁巖發生滑動,致使壩體破裂,造成500 余人死亡;1963 年 10 月,意大利 Vajont 大壩庫水下降時大壩左岸山體發生順層基巖滑坡,激起 250m 高的涌浪,涌浪漫過壩頂,造成 1925 人死亡[1];我國湖南柘溪水庫在蓄水初期,在近壩段發生大型順層基巖滑坡(塘巖光滑坡),激起的涌浪沖毀了已建成的構筑物,并造成 40 余人死亡[2];湖北黃龍灘水庫在 1974 年至 1985年間,庫區發生了 73 處滑坡,造成了 11900 多人不得不進行移民搬遷[3];2003 年 6月,三峽水庫蓄水至 135m 后不久,發生大型順層基巖滑坡(千將坪滑坡),導致了 24 人死亡或失蹤[4]。
在這些災難發生之后,人們對水庫滑坡的穩定性給予了更多的關注。為了避免由于庫岸滑坡帶來的生命財產損失,在水庫建設和運行過程中,庫岸邊坡的監測工作也逐漸受到了更多的重視。國內大多數水庫庫岸滑坡的監測工作,主要是采用人工觀測的方式進行監測數據的獲取、分析和預報。人工觀測存在監測頻次低、數據采集過程中耗費的勞動量大、監測數據的采集過程容易受到外界不可抗力的影響(如強降雨)等缺點。不能夠較好的完成監測預警的目的。
隨著科技的進步,自動化數據采集技術和傳輸技術得到了長足的發展,目前自動化監測技術已逐漸的被應用于庫岸滑坡穩定性的監測工作中。如 1991 年我國在三峽庫區內 14 個重大滑坡體上組建了自動化監測站,目前這些自動化監測儀器運行正常,而且較好的完成了監測預警的目的,避免了生命財產的損失。1991 年 6 月29 日秭歸縣雞米寺 60 萬 m3 滑坡,通過及時準確的預警,滑坡區內 2504 人無一傷亡,財產損失也降到最低限度[5]。
自動化監測具有無人值守、實時在線、實時計算分析等優點,而且自動化監測技術能夠消除人為誤差對測量精度的影響,大大的提高了測量結果的可靠性,所以有必要對采用了人工觀測手段的庫岸滑動進行有針對性的自動化改造,消除人工觀測的弊端,達到更好的預警效果。
二灘水庫庫區內也布著較多的滑坡體。水庫兩岸大于 10 萬 m3 的各種不同類型的滑坡有 100 多處,大部分分布于支溝河谷中,對二灘大壩無直接的影響;干流岸坡穩定性較差,方量大于 500 萬 m3 以上的有 15 處。其中金龍山斜坡位于電站庫首左岸,距離二灘大壩 600m~1300m,穩定性問題十分復雜,對二灘大壩的安全及下游人民的安全威脅最大[6~7]。
金龍山斜坡上目前設置的變形監測控制網包含,地表位移變形、深層變形、地下水位、平硐監測和斜坡區氣象監測。現有的監測方案具有監測數據不完整,觀測頻次少,數據處理不能及時反映坡體的穩定情況等一系列問題;而且觀測過程中存在著數據采集工作繁重、也有一定的人為誤差和危險性,因此有必要對斜坡上現有的監測儀器進行自動化改造。
目前國內外已采用自動化監測技術的滑坡體,絕大多數是沒有在儀器安裝以前進行自動化監測技術的可行性研究,而是直接采購自動化監測儀器,并不考慮周圍環境對自動化監測設備運行以及監測數據真實性的影響,從而產生了監測數據誤差過大,甚至出現了自動化監測項目遭棄用的現象。如貴州省大方縣德興煤礦滑坡體上安裝的 GPS 監測系統,沒有在系統安裝前進行太陽能板的供電設計,造成了 GPS監測儀器不能夠正常工作、貴州省都勻市馬達嶺接娘平變形體沒有在 GPS 安裝之前進行 GPRS 無線信號強度測試,而是直接采用 GPRS 通訊業務進行監測數據的傳輸,最終導致 GPS 監測系統安裝完成后,監測數據無法正常發送。所以為了使金龍山斜坡現有監測儀器在自動化改造完成以后,能夠正常運行并且獲取的監測數據能夠達到一個較高的精度,安裝之前進行自動化監測技術研究就顯得更為重要。
鑒于此,作者在導師的指導下,結合作者參加的 雅礱江流域水電站重大滑坡體自動化監測技術研究 科研項目,以《二灘水電站庫區金龍山斜坡穩定性監測的自動化改造技術研究》為碩士論文選題,展開論文的研究工作,以期獲得對金龍山斜坡穩定性監測有益的成果及對類似工程具有指導意義的研究方法和手段。
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 庫岸滑坡監測現狀
庫岸滑坡監測是為了避免或減輕由于岸坡失穩造成的生命財產損失,通過在岸坡的內部或表面安裝埋設監測設備,監控坡體在誘發因素作用下的變形發展趨勢,并在岸坡失穩前及時準確的進行預警預報。是集形成機理、監測儀器、時空技術和預測預報技術為一體的綜合性技術。
1963 年,意大利 Vajont 大壩左岸山體發生順層滑坡以后,國內外的專家學者逐漸意識到了庫岸滑坡穩定性監測工作的重要性,并開展了一系列的岸坡穩定監測工作研究;我國的庫岸滑坡監測工作是隨著二灘、小浪底和三峽工程的興建,而逐漸開展起來的[8]。早期的監測工作是通過水準儀、經緯儀和鋼尺等儀器,量取坡體的地表位移和宏觀變形;20 世紀 80 年代后,隨著測量機器人和 GPS 技術的引入,以及電子技術和計算機技術的發展,監測手段更多的向自動化、高精度及遠程化發展。
第二章 工程地質條件
金龍山斜坡坡面與巖層走向夾角 30°,巖層傾右岸但偏下游,在順河流方向上巖層以 16°左右的視傾角傾向下游,陽新灰巖頂底假整合面自上游的臨空狀態向下游逐漸插入河床之下,造成了坡體由上游至下游穩定條件上的差異。根據兩條假整合面的出露程度將金龍山斜坡從自西向東劃分為三個區段[20~23]。Ⅰ區:古滑坡區,位于斜坡上游側,呈順坡槽谷地貌;Ⅱ區:巖體蠕變區,位于斜坡中部,呈脊形地貌;Ⅲ區:淺-表層滑坡區段,位于斜坡下游側,呈脊形地貌,見圖 2-1。
第三章 現有監測成果分析與方案評價 ...............17
3.1 監測儀器布置及運行情況 ...........17
3.2 變形特征分析 ....................19
3.3 現有監測方案存在的問題 ..........41
3.4 小結 ............................43
第四章 信號測試與分析 ...............45
4.1 GPS 監測系統概述 ................45
4.2 GPS 采集信號測試 ................49
4.3 GPS 信號測試成果分析 ............52
4.4 無線數據傳輸信號測試 ............58
4.5 小結 ........ .....61
第五章 自動化改造方案研究 ..............62
5.1 現有監測項目自動化改造方案研究 ..........62
5.2 新增自動化監測項目 ....................79
5.3 數據傳輸系統的選擇 ....................81
5.4 自動化輔助系統研究 .................... 82 5.5 自動化監測方案效果評價 ..................86
結語
本文以金龍山斜坡現有監測儀器的自動化改造為研究主題,在對現有監測資料分析的基礎上,結合 GPS 采集信號分析成果,明確了有必要進行自動化改造的監測項目和監測部位;然后根據 GPRS/CDMA 無線傳輸信號強度的測試成果、斜坡的地形地貌條件和現有的自動化改造技術,最終確定了適合于金龍山斜坡的自動化改造方案。本文得出的主要結論和成果如下:
(1)通過對現有監測資料的分析研究,明確了影響坡體穩定性的外界因素,統計了地表位移特征點、滑面位置和 V 號平硐內變形量大的監測部位,總結出現有監測方案中存在的問題。
(2)利用 TEQC 質量分析軟件分析評價了 3 個地表位移控制點和 13 個地表位移特征點的 GPS 采集號質量。分析結果表明:斜坡地區大部分地表位移測點是完全可以利用 GPS 監測系統進行替代。
(3)通過對比分析金龍山斜坡區域內 GPRS/CDMA 無線數據傳輸業務的信號強度,結合斜坡的地形地貌條件、監測點之間的相互位置,得出應選用 CDMA 通訊業務進行監測數據的傳輸。GPRS 信號強度值普遍較低,而且測試值相差較大,信號強度不穩定;CDMA 的信號強度均為優,信號強度穩定。
關鍵詞：智能控制工程；機械電子工程；概念；應用
0引言
隨著我國科學技術的不斷發展，各行各業針對機械電子產品需求量正在不斷提升，同時，人們還希望機械電子產品能夠具備智能化且自動化的多元化特點，從而滿足于社會發展需求。把智能控制工程應用于機械電子工程當中，是未來我國發展的必然趨勢，不僅能有效提升機械電子產品的生產效率，還能有效降低機械電子產品的生產成本，在一定層次上有效提升了機械電子產品的可操作性和實用性，進一步促進了企業實現可持續發展。
1智能控制工程的相關概念
智能控制工程的外文名稱是“Intelligentengineering”，在智能控制工程當中包含多樣化的智能系統、集計算機理念和信息技術理論相結合的工程，具有著系統性、多樣性以及可操作性等特點。隨著我國社會經濟的飛速發展，在當前社會發展背景下，有很多科學技術都被逐漸研發出來，并且還應用于機械電子工程中，不僅在一定層次上有效提升了機械電子系統的使用效率，更是確保機械電子工程能夠順利開展。但是隨著人們生活質量的不斷提升，促使人們針對機械電子產品性能要求也越來越高，所以，這就需要機械電子系統當中的每一個部件都能得到有效整改，從而為我國企業發展奠定良好基礎[1]。
2機械電子工程的相關概念
機械電子工程外文名稱是“MechatronicEngineering”，是屬于機械工程演變而來的機械電子工程，最初的機械工程是以人工控制為核心，在其生產能力方面存有較大問題，但是隨著電子技術的不斷發展，把電子技術應用在機械工程中，在一定層次上有效提升了機械工程的生產效率?，F如今，合理運用機械電子工程的方式開展生產活動，能夠有效滿足各個行業的發展需求，而且相比較傳統的機械工程而言，機械電子工程主要是運用機械設備為核心，不僅有效提升了產品性能質量，還增添了信息交流功能，進一步促進電子技術的發展。
3智能控制工程在機械電子工程中的應用
將從集成自動控制的應用、神經網絡控制系統以及預測控制技術的應用等方面，針對智能控制工程在機械電子工程中的應用方式，展開較為深入的分析。
3.1集成自動控制的應用
在機械電子工程當中應用最為廣泛的一項智能控制技術就是集成自動控制技術，并且該技術還是在信息技術基礎之上發展而來，針對信息技術實現創新和優化，能有效完善機械電子工程的控制系統。在機械電子工程當中有效運用集成自動化，還能針對生產過程中的機械電子設備實現統一管理與控制，進而發揮出每一臺電子設備的優勢，促使各種設備都能實現一同發展，提升每臺電子設備的生產效率和生產質量?，F如今，集成自動控制技術還可以在運行的過程當中有效整合各種設備的運行情況和生產信息等，從而針對收集到的信息運用有效的控制方式，最終實現多臺電子設備的集成控制。隨著我國科學技術的不斷發展，促使原有集成自動控制系統正在向著柔性自動控制的集成控制系統發展，能夠在實際工作當中更加高效的完成產品生產與制造。
3.2神經網絡控制系統
所謂“神經網絡控制系統”主要是根據人類的神經系統進行模范創設，由于人類神經系統當中存有很多神經元，而人類的大腦可以針對這些神經元進行有效控制，甚至還可以針對全身實現有效控制。由此，神經網絡控制系統也是根據這一理念演變而來，雖然神經網絡控制系統沒有人大腦中的神經元較多，但是也能在一定層次上實現智能操控系統，將通過構建完善的神經網絡控制系統，從而針對某一區域的機械電子設備實現有效控制，以此來有效降低人工勞動量，提升控制效率。神經網絡控制終端能夠針對每一個神經元都進行一同控制和處理，然后在把已經處理過的信息及時反饋給神經元，在由神經元進行分配每一個機械電子設備應當完成的工作。例如：根據目前數控設備的工作現狀來看，大部分數控設備都是由人工控制進行完成相關操作內容，在實際工作中缺乏信息識別和處理等功能，但是在該設備中加入神經網絡控制系統之后，相關人員只需要在工作中整改系統運行參數，就可以針對整個生產流程加以控制，同時，也不會在運行的過程當中受到人為因素的干擾[2]。
3.3預測控制技術的應用
在機械電子工程當中有效運用預測控制技術，不僅可以針對電子設備的實際運行情況進行開展準確的預測工作，還能根據最終的預測結果從而針對該設備實現精準控制，以此來有效滿足每一個行業針對生產的生產需求。例如，將以高速液壓機為例，隨著我國社會的不斷發展，為了確保高速液壓機能夠適用于當前社會生產需求，這就需要針對高速液壓機設備的運轉速度和壓力進行有效提升。在高速液壓機中運用預測控制技術，從而根據高速液壓機系統的實際運行現狀創設針對性的預測模型，然后在針對該設備的運行速度和壓力，進行智能化控制。與此同時，還需要在控制的過程當中預測高速壓機的輸出值，然后在進行精準的確定高速液壓機在運行過程中存有的誤差，同時還需要在運行過程當中給予精準的控制，以此來防止由于速度過快或壓力過大從而引發的設備誤差問題。
關鍵詞：智能控制工程；機械電子工程；應用
0引言
隨著我國經濟的持續發展，現今各個行業在實際運行的過程中也逐漸開始運用各類科學技術，在電子機械工程中，由于人們對機械電子產品的需求量逐漸提高，這使得電子機械工程逐漸開始運用智能控制工程，其不僅可以有效提高電子機械產品的質量，還可以完善相關電子產品多元化以及智能化等多種功能，這對機械電子工程的后續發展有著很大的積極意義。對此，相應的電子機械工程行業需要提高對智能控制工程在電子機械工程中的應用，不斷提高電子機械產品的生產效率，以此來促進企業生產效益的提高，從而推動企業的進一步發展。
1智能控制工程與機械電子工程的概述
1.1智能控制工程的概念
現階段，人們的生活水平逐漸提升，其對電子產品的質量也有了更大的要求，這就需要電子企業進一步提升對智能控制工程對機械電子工程中應用的認識，實現真正的應用，從而實現電子產品的智能化、多元化發展。智能控制工程主要是通過一定的技術來開展相應工作，其集合信息技術、計算機理論等，在實際的應用過程中不僅可以提高企業的科學技術水平，還可以進一步提升企業的生產效率，從而保證產品的質量。此外，其還可以提高電子系統和工程的可操作性與使用性，從而進一步提升電子企業的生產效率。將智能控制工程應用于電子機械工程中，由于其包含了多種科技技術，在實際的應用過程中可以大大提高整個機械電子工程的穩定性與實用性，進而提高電子產品的使用性能，從而實現電子企業生產質量的提升，確保電子企業后續的穩定、健康發展。此外，智能控制系統在現今的應用過程中，不斷與當前發展的各項技術進行有效結合，這可以有效協調整個系統的部件，實現系統的不斷發展以及相關電子技術的持續更新，這可以促進整個系統的平衡運行，從而實現電子行業的創新與發展。
1.2機械電子工程的概念
在現階段，我國國民經濟的發展迅速，這給電子企業提供一定發展契機的同時，也進一步加劇了電子企業所面臨的挑戰，其不僅需要應對激烈的市場競爭，還需要對各類技術的發展形勢有一個全面的了解。對此，電子企業必須要提高對智能控制工程在機械電子工程中的應用，對其基本情況有全面的理解與認識。所謂機械電子工程，其主要是由機械工程發展而來的，在最初的運用工程中，其并沒有采用一些機械設備，僅僅是由人工來進行控制，這不僅會提高人工強度，而且由于人工操作存在一定的失誤，這可能會導致整個工程的生產能力受到影響，從而降低了相關電子企業的經濟效益。在此背景下，電子企業逐漸開始應用各項新型技術，逐漸形成了機械電子工程。所以可以說機械電子工程主要是由機械工程發展而來，隨著電子技術的不斷更新，電子技術在機械工程中的不斷應用，不僅可以節約電子企業的人工成本，還可以有效提高整個機械工程的生產效率，其具備著信息交流、提高產品性能等優點，可以實現電子產品性能的提升，這樣就能在一定程度上促進機械電子工程的快速穩定發展。
2智能控制工程在機械電子工程中的應用
2.1集成自動控制
在信息技術不斷得到更新與發展的背景下，智能控制工程也日新月異，電子企業為了實現進一步的發展與創新，逐漸加大了對智能控制工程的應用，隨著其應用范圍的擴大，各個企業開始注重對其的應用。智能控制工程的應用不僅可以突破以往電子企業的運作模式，還可以進一步更新電子企業的運行方式，從而從根本上改變電子企業，實現電子企業的創新性發展。在實際的應用過程中，電子企業必須要從自身的實際發展情況來進行分析，在對各方面影響因素進行分析后，實現智能控制工程在機械電子工程中的應用。首先，其應用水平較高，需要在一個科學技術水平較高的環境中，這就需要電子企業注重科學技術的利用，并積極進行技術更新，從而提高自身的科學技術水平，滿足時代的發展需求。與此同時，電子企業還要在分析市場需求的基礎上，總結出合理的運行方案，以此來實現全面的改革。智能控制工程在機械電子工程中的應用，其中應用最為廣泛的技術即集成自動控制技術，其作為一種智能控制技術，主要是由信息技術發展而來的。隨著相關信息技術的不斷更新與發展，整個機械電子工程也有了一定的改進，通過集成自動控制技術的應用，可以提高整個機械電子工程的可操作性，其可以對多臺機械電子設備進行統一的管理與控制，還可以有效發揮出各個機械設備的優勢，從而提高整個工程的運行效率與質量，這可以實現電子企業的生產效率的提高。此外，在科學技術水平不斷提升的背景下，科研人員也研發出一種具有柔性的自動控制系統，其可以增強機械電子設備的可操作性，由于其所具備的技術水平更為先進，也可以進一步增強機械電子設備的科學性。這不僅可以有效的推動機電一體化的發展，還可以提高電子企業的生產質量與效率，實現電子企業的可持續性發展。
2.2智能控制系統在機械電子工程中的運用
智能控制系統作為一項先進的系統，其模擬了機械電子工程的特定操作流程，在實際的應用過程中可以突破以往的系統，其結合了人工智能與計算機技術，在實際的應用過程中，其可以降低人工的工作強度。在機械電子工程中相關流程的完成主要是由機器人來完成，通過智能控制系統可以模擬人類大腦的思維模式，這可以在實際的工作過程中來完成信號搜集的工作，從而獲得更為準確的數據信息，這可以降低人工的錯誤次數，有效提高工作效率，進而實現整個電子企業的高效工作，實現電子企業整體工作質量的提升。
2.3神經網絡控制技術在機械電子工程中的應用
神經網絡控制技術也是在機械電子工程中應用較為廣泛的控制技術，由于機械電子工程在實際的工作過程中所涉及的工作內容較多，如果僅僅依靠人工，不僅需要較多的人力，也需要相應的工作人員具備較高的專業技術能力。而通過智能控制工程，則可以進一步彌補人工的不足，也可以為企業節約更多的人力成本。其主要是通過建立完善的網絡控制系統來對人類的神經系統進行模擬，其還可以對相關神經元進行支配，進而對某一區域的機械電子設備進行控制，從而實現對整個系統的控制，完成不同指令的執行，這可以有效提升整個電子企業工作的效率與質量，促進電子企業的進一步發展。
關鍵詞：智能機器人技術；機械電子工程；應用；效用
引言
智能機器人是人類社會科學技術進步和發展的必然產物，機器人的出現，極大地便利了人們的生活。而越來越多的研究成果表明[1-4]，智能機器人技術應用于機械電子工程領域，既為機械電子工程領域注入新的活力，提升企業生產效率，推動科技創新，又能進一步促進智能機器人技術的發展，拓寬智能機器人的應用領域。因此，智能機器人技術在機械電子工程領域的應用研究具有重要意義。
1智能機器人技術與機械電子工程
1.1智能機器人技術
作為人工智能中重要領域之一的智能機器人技術，綜合了計算機科學、語言學、信息論、心理學、神經生理學、控制論等多門學科。智能機器人可在感知、效應、思維等方面全面模擬人并可以根據人們的需求為人們的生產和生活運作，是人的機械智能化的智能機器。智能機器人由誕生之初的只能按照程序執行命令到具有自己獨特的感知能力和自適應能力再到可以自我學習、自我控制，真正地實現了機器人技術的智能化。
1.2機械電子工程
機械電子工程以機械化工程為核心，將電子工程技術與信息技術結合一體，通過科學合理的設計使得各個模塊的優點發揮到最大的一門學科。機械電子工程的綜合性較強，涵蓋了機械、電子、計算機、信息、控制、人工智能、管理等諸多理論體系，也被我國大多數學者稱為“機電一體化”。機械電子工程的發展史可大致分為3個階段：第一階段是人工階段，在第三次工業革命時期，新興的電子技術與傳統的機械技術實現了初步融合，然而融合度還比較低，基本上處于人工階段；在隨后的30～40年為第二階段的流水線階段，此時計算機和控制技術以及大規模集成電路等技術的出現，使得機械電子工程進一步發展，并且在一定規模上應用于工業領域；第三階段是集成階段，主要指20世紀末以及21世紀初，此時機械電子工程與其他相關技術緊密結合，逐漸邁向智能化和機器人化。
1.3智能機器人技術與機械電子工程的關系
機械電子產品的內部運轉機理比較復雜，但產品結構相對簡單，具備模塊化、集成化的特點，可以和管理技術以及制造技術等進行結合，有效控制產品體積，提高產品的綜合性能。然而電子系統有不穩定性和非線性，因此在不同程度上將智能機器人技術應用于機械電子工程成為了解決這種問題的有效途徑。從廣義角度來看，機械電子工程與智能機器人技術的結合是雙向的，機械電子工程為智能機器人技術提供了平臺，進一步促進了智能機器人技術的發展，為智能機器人開拓了巨大的發展空間；將智能機器人技術與機械電子工程領域相結合，會使機電系統和產品向著智能化、信息化和自動化發展，減少成本的投入，提高質量的同時提高企業經濟效益，給機械電子工程領域注入了新的活力，為生產制造業帶來了前所未有的崛起和發展。
2智能機器人技術對機械電子工程的效用
2.1監督作用
在傳統的機械電子工程中，自動化能力較低，很多工作需要相關人員的密切監督。而人類會受到生理心理等方面的限制，不可能長時間做工，也不可能做到精確無誤。智能機器人技術的加入，可以替代或減少相關人員的介入，對機械電子工程工作進行監督。工作人員只需輸入相關的指令，便可輕松實現智能機器人對機械電子工程工作的監督作用，極大地解放了勞動力。
2.2協調作用
機械電子工程是一個交叉學科，綜合了許多不同的學科，這些學科的工作特點又都不相同，因此如何使這些不同的學科在機械電子工程領域發揮的作用更大成為了一個重要問題。把智能機器人技術與機械電子工程相結合，就充分協調了這些不同的學科，并使其特點相互補充完善，發揮出更大的優勢。
2.3提高效率智能
機器人是機器做工，只要保證有足夠的運行能源和機器的良好運行，智能機器人就可以實現長時間的工作，減少甚至消除了工作人員因大腦以及身體疲勞時可能在生產工作中工作錯誤。因此智能機器人技術在機械電子工程中的應用，使之前的工業生產方案與生產形式得到了改變，不僅極大地提升了工業自動化控制設備的智能性和自動性、工業生產的效率以及質量，同時還有效降低了人工勞動力投入量，并提升了工作安全度。
3智能機器人技術在機械電子工程領域的應用及趨勢
3.1神經網絡控制技術
神經網絡控制技術是一種關鍵性技術，將智能機器人技術應用于機械電子工程領域的過程中，這種關鍵技術必不可少。相比于自動化處理能力比較低、通常需要人工操作來實現的傳統的機械電子工程，通過統一的控制設備運行、調整系統參數流程后，神經網絡控制技術的應用有效地減少了人工介入，提高了自動化處理的能力。
3.2嵌入式系統技術
嵌入式系統是基于現代計算機技術為用戶提供特定需求的一種專用的計算機系統，它具有專用性強、體積小型化、實時性好、可靠性高等特點。將嵌入式系統應用于智能機器人的遠程控制方面，通過對機器遠程操控，不僅可以提高工廠的工作效率，還可以讓員工產生工作興趣，同時也保證了工作的安全性。
3.3快速診障技術
在機械電子設備的實際應用中難免會出現許多故障，因此要保證系統正常運行，就需要快速實現對各種機電故障的診斷與排除。智能機器人技術中的快速診障技術就可以對故障點進行精準快速的定位，幫助工作人員及時找到故障并展開維修。這極大的減少了檢修的時間和成本，還可以避免因人為診斷錯誤造成更大損失?？焖僭\障技術通過系統的工作參數信息結合工作庫進行分析，得到判斷結構，案例庫根據信息找到與之相似的案例并對此次故障提出解決方案?？焖僭\障技術在機械電子工程領域極大地提高了處理故障的效率。
3.4智能機器人技術在機械電子工程領域的發展趨勢
當今社會，智能化已經逐漸成為機械工程領域的主要趨勢。傳統的工程機電在操縱和控制方面并不具備較好的信息處理能力和感覺認識功能，因而在越來越多的領域中，機械電子工程與智能化相聯系。智能機器人技術的使用，為設備和系統增添了控制中樞，它可以提高數據控制的穩定性并得到更高的精度，設備和系統便有了強大的實用能力。通過協調機電系統各模塊的功能，提升整體的系統性能，“智能化”還可以完整的開發機電控制系統，智能機器人技術在機械電子工程領域的智能化發展，不僅完善了雙方單獨使用的缺陷，而且促進了自身新的發展，為便捷生產生活提供了新的契機，這在根本上體現了智能化機械電子系統的優越性。
