浙江华卫智能建筑技术有限公司 325000
摘要：具有人工智能或人类智能模拟功能的系统称为智能系统，智能系统在机电一体化系统中的应用使数控机床的控制管理更加智能化，本文将结合现有文献资料总结机电一体化系统经历的几个历史阶段，进而分析其智能化发展趋势。
关键词：机电一体化；智能系统；进程；发展趋势
机电一体化（Mechatronics）指机械技术与电子技术的有机融合，机电一体化系统是在机械技术、信息技术、微电子技术、自动控制技术等高新技术的基础上发展起来的一种全新系统工程技术，该系统可以根据功能目标对系统各组成要素进行优化重组、接口耦合、运动传递，实现各个子系统的高度集成。在机电一体化微电子电路有序信息流控制下，物质和能量能够实现高精度、低耗能转换和传递，因此，机电一体化是最具功能价值的技术复合系统。
一、机电一体化系统的发展进程
（一）数控机床
1952年世界上第一台数控机床在美国问世，时至今日已经过六十余年的发展，我国的数控机床制造业始于上世纪八十年代初，并在今后的几年里得到迅速发展，随着改革开放以后国家向民用工业部门技术改造资金投入的增多，数控设备制造业得到空前发展，制造市场一派繁荣景象，这一阶段是机电一体化系统从无到有的关键历史阶段。
（二）微电子技术
微电子技术的雏形--集成电路始于1965年，经过几十年的发展，集成电路产业已基本涵盖设计、制造、包装等各个行业领域[1]。微电子技术是现代电子信息技术的前身，同时也是现代电子信息技术发展的基础，自此之后，传统数控机床发生翻天覆地的变化，一跃成为微机数控机床。微电子技术的发展是方方面面的，如融合多种微电子技术的电子装备已占据汽车制造总成的70%，再如进入信息化社会之后，各种智能化武器应运而生，兼具定位和导航功能的雷达广泛应用与电子战和现代化军事演练中，各种巡航导弹横空出世，其核心技术也都是微电子技术。
（三）可编程控制器
可编程控制器即PLC，是美国汽车制造业于上世纪六十年代率先研制出的一种可取代继电控制盘的控制元件，最早的PLC控制器型号是MODICON084，这也是世界上第一种投入商业生产的控制元件[2]。之后的今年，PLC在汽车制造业中得到广泛应用，给汽车工业带来再一次技术革新。上世纪八十年代，PLC走向成熟，并率先采用微处理器技术和微电子处理技术。随着PLC有关国际行业标准的颁布施行，PLC无论是在规格还是在技术制造上都发生了新的突破，尤其是在系统结构上更是从传统单机逐渐转向分布式集成系统和远程控制系统。在编程上，PLC具有图形和文字两种编程语言，从而降低了表达控制难度，PLC编程环境的改革创新拓展了其应用范围及应用水平。PLC技术的发展也为机电一体化系统提出了新的发展思路，即在原有自动生产线控制系统提升之后，大力发展以PLC为核心技术的数据采集SCADA系统、监控系统、DCS系统和安全联保系统，从而不断提高PLC的应用水平[3]。进入九十年代以后，在保留PLC原有功能的基础上，创新了其通信接口形式及总体网络体系结构，使得处于不同硬件平台上的系统得以趋向于同一层面上，这也使得运用同一个操作和编程系统可以控制不同的系统功能，这也是PLC、DCS、SIC三电一体化的发展开端。
（四）激光技术
激光技术融合了物理学、材料科学、波导光学、半导体科学等多个行业领域的学科技术，是光电子技术向未来信息化发展的关键技术。激光技术作为光子技术与电子技术结合扩展的新兴交叉学科，不仅具有广阔的应用前景，而且对国家经济发展和国防建设都具有非常重要的战略意义。
二、机电一体化系统的智能化发展趋势
上世纪九十年代是机电一体化发展的关键技术，主要发达国家都在大力开展机电一体化技术的研究，并努力推进机电一体化向更加智能化的方向发展。一方面，新兴技术如通信技术加入了机电一体化系统，微细加工技术也在机电一体化系统中崭露头角，从而出现了新的技术分支，如光机电一体、微机电一体化等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一方面，机电一体化的智能化发展不仅局限于技术革新，而是在系统建模、电路集成等多个方面进行了更加深入的研究，这也使得机电一体化系统的发展更加系统和科学[4-5]。此外，人工智能技术、光纤技术等全新技术的发展为机电一体化系统的创新研究创造了新的机遇，为机电一体化系统的智能化奠定了坚实的基础。结合当前机电一体化系统的发展现状我们认为其未来智能化发展趋势主要表现为以下几点：
（一）集成化
集成化是机电一体化系统在新世纪的主要发展方向，指在现有控制理论的基础上融合运筹学、统计学、人工智能学、计算机科学、物理学等多个学科领域的技术方法，并以此来拓展其应用功能，从而具备逻辑思维、判断思维、决策思维等，以求获得更加理想的控制效果。
（二）网络化
计算机技术出现以后，机电一体化系统最突出的成就就是网络技术的应用，机电一体化系统一旦研制成功并具备独特的功能很快就会在市场上畅销，这一点离不开各种局域网技术和现场总线技术的发展，用户利用家庭网络便可将各种电器连接成以计算机为核心控制器的集成系统，使得用户可以自由享受高新技术带来的便捷，因此，机电一体化系统的新产品将不断向着网络化方向发展。
（三）微型化
微型化从通俗角度将就是体积的不断减小，微型化理念始于上世纪八十年代末，在这一理论被人们广泛接受之后，机电一体化系统逐渐向着微观领域和微型机器发展，国外也将微型机电一体化系统称为MEMS，MEMS泛指那些体积小于1立方厘米的机电产品。在微型化发展后期，机电一体化系统逐渐出现了微米、纳米级发展特点，微型机电一体化产品体积不断缩小，耗能也逐渐降低，运动更加灵活，使用也更加方便，在多个行业领域具有不可替代的巨大优势。
（四）绿色化
随着全球环境的恶化，人们逐渐意识到环境保护的重要性，能源紧缺现状也让人们意识到节约能源对社会可持续发展的重要性，在机电一体化领域，绿色化产品指那些使用时不会产生污染物，报废后也能回收利用的产品。机电一体化产品的绿色化体现在设计、制造、使用、报废销毁等各个环节中，其绿色化发展理念符合人们的环境保护要求，对环境污染极少，有利于人类健康，具有广阔的发展前景。
（五）系统化
系统化的典型表现是体系结构的开放化和总线结构的模式化，这一点有利于系统元件的灵活组态及任意剪裁，而且还利于实现多个子系统的协调控制和综合管理。系统化的另一个表现就是具有强大的通信功能，尤其是“人格化”的引入使得机电一体化产品更加注重人际友好关系，其赋予机电一体化系统的情感和人性将更好的提高用户体验，最终实现人机一体化。
结语：
机电一体化系统的发展并不是孤立的，其在漫长的历史过程中融合了许多新兴的技术，多技术的引入和融合使得机电一体化系统向着集成化、网络化、微型化、绿色化、系统化等智能化方向发展。
参考文献：
[1]赵祥坤，李帅三，苏奎.基于智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J].中国新通信，2014，03：60.
[2]黎洪洲.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究[J].信息系统工程，2014，03：103-104.
[3]韩平.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].信息通信，2014，05：272.
[4]胡海英.机电一体化产品的技术构成及未来发展趋势[J].中国高新技术企业，2012，04：116-117.
[5]严朝曦，谢广伟.基于DPAM-F的机电一体化系统广义执行机构子系统智能设计探讨[J].数字技术与应用，2013，10：234.
论文作者:戴士涵
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/4/7
标签：机电一体化论文; 系统论文; 技术论文; 是在论文; 多个论文; 功能论文; 数控机床论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;