人工智能前景分析
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人工智能前景分析范文第1篇
【关键词】机械；智能诊断；设备故障
近几年来，为了适应更加高要求的运作，机械设备的功能变得非常强大，与此同时，其结构也更加的复杂。机械的不同部分之间联系更加紧密，只要一个部分出现问题，整个机器都将停止运作，甚至会发生破坏性更大的连锁反应。而使用常规的诊断方法需要较长的时间，甚至都无处下手或造成人员伤亡。所以现在人们都在追求人工智能诊断方法，利用软件和计算机技术，将诊断的过程系统化，从而达到诊断的快速性和准确性。本文就根据目前已有的一些人工智能方法简要做些分析，并探讨智能诊断方法的发展前景。
1.主要智能诊断方法
1.1人工神经网络法
人工神经网络法是根据生物神经学方面的研究成果而提出的一个人工智能方面的概念，其主要含义是对人脑中神经结构和行为进行类似模拟[1]。因为该法是高度并行的，所以在对故障的处理中速度极快，并且能够根据环境自动辨识，以线性的方法处理问题。
其基本原理为机发生故障的机器通过震动发出不同状态的信号，然后该信号被神经网络识别，通过对应特征的选择以及公式模型的套用，找出对于故障中反映最强烈最敏感的信号，然后将其作为一个输入向量，在神经网络中建立故障模式样本，对网络进行长期训练，排除其中影响准确性的因素；在确定训练结束后，将每一个重新输入的信息进行分类整理，网络会根据所输入的信息迅速判断，并给出分类的结果，最后进行自我诊断。
人工神经网络法的主要优点在于其具有自动学习、联想、记忆和推测的功能；该方法是分布处理的，同时有并行处理复杂问题的强大功能；其非线性的映射很强，可以处理多故障的问题；其有能够进行多种因素预报的能力且其预测准确度非常高。
人工神经网络法的主要缺点为：算法相当复杂，需要预测的模型有一部分是无法用公式表达出来的；在训练的过程中需要样本数量较大，并且当样本不足时，诊断的效果会大打折扣；应用之前所需训练的时间过长。
1.2专家系统诊断法
当机械系统比较难以用数学模型来建立或者没有较为精确的数学模型时，我们可以使用专家系统诊断法。该种诊断的方法主要有三个不同的阶段，从第一代中基于浅知识的智能诊断到第二代中基于深知识的专家诊断，以及最近的将二者结合起来的复合式故障诊断系统[2]。
1.2.1基于浅知识
浅知识主要是指经验知识，不是系统结构或者在行为过程中产生的知识。该种诊断法以专家的经验知识为基础，在演绎推理后得出诊断的最终结果，为故障原因得出一个最佳的解释。基于浅知识的专家诊断系统主要运用到两类知识，其一为机械设备故障导致各种征兆的因果知识；其二为能够反映因果关系的可能性数值知识。主要的缺点就是诊断对象数量以及复杂性逐渐增多时，基于浅知识的故障智能专家系统会出现知识不太完备以及依赖性太强。
1.2.2基于深知识
深知识主要是指一些模型的知识包括机械系统中存在的结构、功能、过程或者是因果关系的模型。该种方法主要通过诊断对实际输出和预计输出之间的偏差值用第一定律知识以及一定的算法过程找出潜在的故障源。该种方法获取数据较为方便，且形成的知识库会比较一致和完备；但是该法所需搜索的空间过大，且推理的过程不是非常简便和快速。
1.2.3复合式
复合式的诊断专家系统就是将浅知识和深知识两者有效的结合起来。前一部分运用浅知识诊断法，推理出产生故障的可能原因和位置，其后再运用深知识诊断系统去做进一步的确认和解释。两种方法之间的衔接我们采用一种相互照应的方式，将浅知识中的假设对象和深知识中推理点一一对应起来。所以该种方法将故障的解决过程更加优化，也使得解决的方法更加快速和方便。它适合人类的思维，且修改较为方便；但是其缺点在于建立知识库比较麻烦，缺少主动学习的能力。
1.3远程分布式智能诊断法
远程分布式法主要是将故障的诊断和目前的网络即时通讯结合在一起[3]。主要有两种诊断系统运行的方式，其一为实时监控的诊断，另一种为电子信函的会诊。第一种就是将机械故障的实际情况通过视频等通讯工具传给并不在现场的专家们，让他们根据自己的经验将采集到的信号进行相关专业的处理，并通过通讯工具和其他专家进行相互的交流与探讨，形成一种网络状态下的会议形式，共同研究出一个最优的处理方案。其主要缺点在于，信号的采集可能会有些偏差，并且要协调好各位专家同时在线的时间也是比较麻烦的。第二种就是通过现场检测人员将数据进行采集与整理，然后把所有的相关数据全部以信函的方式传给有关专家，当专家做好分析之后，再用电子信函的方式传回给现场，现场进行下一步的处理。这一种方法把系统中的资源与实际专家的经验有效的利用起来，为设备的故障处理与维护提供了方便有效的远程服务，对生产系统的可靠性有了极大的保证。
2.智能诊断方法前景分析
由于目前设备故障诊断的技术已经和非线性原理、传感技术、信号处理技术相融合，智能诊断的方法正在不断的完善和科技化。其发展的趋势大概如下[4]：多种知识以及各种方法相结合；相关原理知识与实际的经验知识更加紧密融合；诊断系统的能力越来越接近人类专家；专家系统诊断法会与神经网络诊断法在诊断过程中融合；大量的虚拟技术将会得到重用；数据库的技术和人工智能技术会相互结合……
总之，智能诊断机械设备故障的趋势就是将各种不同的智能技术进行有效的结合起来，形成一种功能强大的混合诊断系统。但是在智能化处理的趋势下，仍然有一些问题是需要我们迫切去解决和研究的，所以在以后，我们要不断的新的技术，前沿的学科方法运用到机械故障解决中去，用新的思维和新的方法从实际的应用提出新的问题，并加以解决和完善，将智能话诊断机械设备提升到理论方法一致的高度之上。
【参考文献】
［1］王宇杰,庞兵.机械故障智能诊断方法研究[J].黑龙江科技信息,2011,6(6):42.
［2］杨光.机械设备故障的智能诊断及预测维修系统的研究[J].科学之友,2011,2(20):41-42.
人工智能前景分析范文第2篇
我国机械自动化要想实现持续性发展不但要具备较高的起点及时引进世界先进技术，而且也要兼顾那些投入只需少量投入但可以取得较高收益的技术，做到全面衡量、合理应用，根据我国的实际情况，及时引入最为适宜的机械自动化生产技术才能实现制造业的持续性发展，才能为国家创造更好的经济效益。
关键词：
机械设计；自动化；发展方向
经济的快速发展，人们的需求变得越来越多。全球经济一体化的发展进程中，为了追求企业效益，企业不再沿用传统的设计技术完成机械制造业输出，传统的机械制造业设计已经不能满足机械制造业的进步和需求。人们开始研究自动化控制系统的升级改造问题，满足日益增长的生产需要。保证生产安全和生产质量。带动积极地发展，带动社会的发展。
1机械制造设计及其自动化的复合设计内容原则
1.1满足对机器的功能要求
基于二十世纪九十年代国际装备机构学术组织及相关机构做出的这样的概念界定：机电联体型是高端机械装备、电子程序调控及系统思维理论在机械产品结构设计及制作环节中的紧密融合，所以不论哪一类社会产品的问世均是给社会上人们生活中的某类需求而研发和制作的，均都具备相应的某项基本效能。
1.2加强创新与完善
按照机械制造设计及其自动化系统或产品的主功能不同，可以将其系统与产品进行分类处理。①根据物料的加工与运输为主。输入的信息、能量与物质在加工处理之后，输出改变了形态与位置的物质产品或系统，也就是加工机械设备，比如各种轻工机械、印刷机械、纺织机械、起重机械、食品加工机械、交通运输机械、机床等。②以机械能量为主，将信息与能量进行输入处理，同时输出具有不同能量的产品或系统，这就是动力机械，比如内燃机、水轮机、电动机等。③以处理信息为主，将能量与信息进行输入处理，主要输出某种声音、文字、图像、数据等产品信息，也被称为信息机，主要为传真机、计算机、仪表、仪器等办公机械[1]。除了上述介绍的主功能外，机械制造设计及其自动化系统花具备构造、控制、检测、动力等的内部功能。在制造设计机械自动化产品的时候需要基于以上功能构成原理来进行，以便不断加强创新技术的应用，提高机械产品的自动化水平。
2机械工程设计及自动化特点
传统的机械制造业设计已经不能满足机械制造业的进步和需求，后续维护费用变得越来越高昂。人们开始研究自动化控制系统的升级改造问题，满足日益增长的生产需要，减少维护费用。保证生产安全和生产质量。机械产品自动化能够满足这些要求，能够避免发生故障，有着很好的安全性能，避免发生安全事故，在处理自动故障的问题上有自我分析的功能，能够大大提高生产效率。机械工程自动化能够将根据设计需求对生产的体积有更灵活的应变，这样能够节省大量的资源，减少耗能节约成本，为环保也贡献一份力量[2]。再进行机械工程设计的过程中，技术不再单一，融入了各种技术，功能十分强大，能够满足生产商的各种需求，使用也更加灵活方便。
3机械设计制造当中的自动化技术
自动化技术在当代社会中是一门综合性非常明显的学科，其会涉及到电力电子技术、网络控制技术以及计算计技术，同时和人们的日常生活有着较高的关联性，虽然自动化技术是电气信息领域当中的一个新学科，但是目前自动化技术的应用已经较为全面和广泛，逐渐成为近代社会发展的一种代表，当前在汽车、工业甚至是家居等行业均有所应用。机械设计制造的最终任务便是在满足产品特点以及生产要求的基础之上，将产品按照相应的质量要求或标准顺利的生产出来。在传统的机械设计与制造过程中，几乎所有工作都是由人为直接参与或控制来完成的，不仅会遭受来自于人为错误的影响。还会因为人力劳动本身的局限性导致生产效率与生产质量存在缺陷，最终出错率非常明显，严重阻碍产品高质量生产。
4机械制造设计及其自动化的未来发展方向
4.1机械制造设计及其自动化未来发展的智能化
二十一世纪机械自动化技术发展的关键方向就是智能化，智能化是指基于机器行为的智能描述，也是在基础控制理论前提下，吸收混沌动力学、生理学、模糊数学、计算机科学、运筹学以及人工智能等的新方法与思想，模拟人工智能技术，赋予其自主决策、逻辑思维、判断推理等能力，以便实现更高的机械制造设计及其自动化控制目标。
4.2机械制造设计及其自动化未来发展的网络化
我国信息网络技术的飞速发展与兴起给人们日常生活、教育、军事、政治、工业生产以科学技术等方面都带来了较大的变革，各种网络技术将全球生产与经济连接在一起，而机械制造设计及其自动化产品也需要朝着网络化方向发展，以便提高产品质量的可靠性，实现在全球范围内的生产与畅销。机电一体化是制造行业通用的发展方向，可以简单的理解成为技术的提升以及系统的升级。由电子控制的机械设备，能够借助智能化、自动化技术完成设计与制造流程[3]。从某种层面上而言，机电一体化就是机械设计制造和自动化技术的延伸，所以实现机电一体化是机械设计制造的必然发展趋势。
4.3机械制造设计及其自动化未来发展的绿色环保化
如今我国机械行业的发展虽然给人类提供了舒适的生活，并丰富了物质，但是也提高了资源与能源的消耗，严重污染到了生态环境，所以未来机械制造设计及其自动化也要朝着绿色与环保方向发展，以便顺应时代的发展趋势，来达到人类健康要求与环境特定保护要求，降低对生态环境的破坏与污染。机械自动化产品的绿色设计具有可持续的发展前景。
4.4机械制造设计及其自动化未来发展的微型化
所谓微型化的机械自动化系统就是指尺寸低于一立方米的机械制造设计及其自动化产品，并逐渐朝着纳米级与微米级方向发展。机械自动化的微机产品运动灵活、耗能少并且体积小，在信息、军事以及医疗、生物等方面的应用具有较高优势，因此未来还要结合蚀刻技术、光刻技术等的超精密生产加工技术，以便促进微机机械自动化的健康发展。
5结束语
我国的经济快速发展，对生活中各种需求变得越来越多，人们开始重视施机械制造业设计的发展是一件非常好的事情。在机械制造业化的发展过程中，技术人员要依据现场的实际情况进行研究分析，科学合理遵守施工安全标准，帮助自动化控制系统升级改造的更加完善。我们国家对于自动化控制系统升级改造问题刚刚起步，自动化控制系统升级改造存在很多不足之处，但是科技在发展人们在进步，这些问题总会克服发展的会越来越好。
参考文献：
[1]李知洋.探讨机械设计制造及其自动化的发展方向[J].山东工业技术，2016(3)：39+37.
[2]韦佳.机械设计制造及其自动化的发展方向研究[J].科技资讯，2015，13(8)：224.
人工智能前景分析范文第3篇
[关键词]机器人；仿真研究；自动化
中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0123-01
引言
机器人的本质就是高科技的机器装置，但是和一般机器装置不同是机器人还具备了一些智能能力，比如动作能力、规划能力以及感知能力等等，这些特殊的能力也使得机器人具备了高度的灵活性。机器人纳鲜兰统醴⒚饕岳匆丫取得了长足的进步，特别是近些年来，科学技术的飞速发展让机器人仿真技术的发展有了质的飞越，随着机器人技术越来越成熟，其功能也越来越强大，也被越来越多的行业运用在实际的生产中，并取得了良好的成果。在不断的研究和实践中，人们逐渐认识到机器人技术的本质就是各种交互技术的结合，随着科技的发展，机器人的仿真技术和自能化能力需要不断的开发，充分的发挥其潜力，实现多层次的自动化能力，并通过合理的操作来取代人们生产过程中的费力和危险活动。
我国机器人仿真技术的研究对象主要集中在机器人运动学、轨迹规划、动力学以及操作实体建模等方面，虽然我国仿真技术起步比较晚，但发展极为迅速。
一、机器人仿真研究
微软的windows平台是机器人仿真技术开发的基础，仿真技术的程序设计环节以及几何建模环节则需要采用面向对象的程序设计方法。在设计机器人仿真模型的过程中，通过研究对象的具体过程分析获得模型，为后续仿真机器人的过程奠定基础，在这一过程中常使用的开发工具是Open GL以及Visual C++，其中Visual C++这一款开发工具与OOA（面向对象分析）、OOD（面向对象设计）、OOP（面向对象编程）紧密的结合，为机器人仿真技术编程等环节提供了强大技术支持和有效的操作方式。目前常用机器人仿真软件有IGRIP，ROBCAD，DELMIA 等。
世界上第一台机器人的出现离现在只有100多年的历史，但是从历史来看，人们对机器人的渴望和描述可以追溯到三千多年以前，那时的人类就希望建造成一种机器可以协助人们完成很多繁重的劳动。随着第三次科技革命的不断深化，科学技术得到了长足的发展，机器人的制造技术也得以有了较大的进步，其中机器人的视觉以及触觉技术的改善就是典型的例子。由于技术的不断进步，机器人的概念也发生了一些变化，从上世纪八十年代开始，机器人的发展方向也由以前的单一机器逐步向决策、感觉以及思考等更加智能化的方向发展，同时机器人技术的研究范围也不断的延生，空间机器人、水下机器人以及微小型机器人等一些新型的机器人形态也被广泛的创造，让过去很难操作的问题得到很好的解决，为人们的生活生产带来了极大的便利。将机器人的控制技术、职能技术以及传感技术、影像采集等等运用到生产生活的各个领域便产生了形态各异、功能不同的众多智能机器人类型。
目前各国的智能机器人研究进行的非常迅速，同时也取得了很多成就。比如英国的伦敦机器人研究中心就研究了一款猎豹机器人，该机器人的移动速度能够比正常人的移动速度要高出许多并能够保持良好的稳定性；美国的洛杉矶职能研究所研究出了一款代号为“阿加尔”的机器人，该机器人没有头部，只有四肢和躯干，在崎岖的山路以及颠簸的地形行走迅速，必要时候能够用手臂前进，该机器人以及被广泛运用在地形勘探中并取得良好的效果。
二、机器人自动化控制系统的特点
机器人白动化是实现工业高效、安全生产的关键技术之一，机器人的发展是高强度、危险劳动所必须具备的手段，通过现代及将来技术人员攻克机器人白动化的发展瓶颈，开发出适应不同条件下的机器人，可以广泛应用于各行各业，这需要不断利用新技术、新手段完善提高机器人白动化控制系统，以实现少人工作、安全生产的目标。
机器人白动化控制系统的特点：
1）机器人的控制系统与机构运动学和动力学密切相关，机器人的控制系统在各种坐标下都可对机器人手足状态进行描述，并且可以根据需要对参考坐标系进行选择，对机器人需要完成的动作做适当的坐标变换。
2）一个较简单的机器人也需要三到六个自由度，而复杂系统的机器人则需要十几个甚至几十个自由度，每一个白由度一般都包含一个与之相适应、协调的伺服机构，组成一个多变量控制系统。
3）机器人需要完成的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成，在这些方式和路径中需要考虑机器人动作的“最优路径”的问题，只有找到“最优路径”才可以发挥机器人的最大效率，对于高级、复杂的机器人则可采用人工智能的方法，利用计算机建立放大的信息库，借助计算机所建立的信息库进行控制决策、管理和操作。
4）由计算机来实现多个独立的伺服系统的协调控制，使其按照人的意志行动，甚至赋予机器人一定智能任务。
三、机器人发展前景分析
在日常生活中，机器人的身影也悄然出现。目前，出自机器人“奥特曼”之手的“奥式削面”已经悄然面世。“奥式削面”可根据顾客喜好调节面条薄厚，很多顾客在食用后，都对这个“削面师傅”竖起大拇指。从微观生活到规模化操作，机器人正在渗入人类生活中的细枝末节一场可以预见的“机器人代工”时代已经到来，拥有13亿人口的中国又将如何应对？但作为世界第一的劳动力大国，中国应该预见到这种发展趋势。从全球来看，家电生产、汽车制造中已经基本实现机器人作业。而在石油勘探、化工制造以及核电站等危险环境下，则更需要机器人尽快投入使用。资料显示，上世纪60年代末以来，机器人开始进入工业领域。从目前看，全世界60%的机器人出自日本，尤其是高端机器人。作为机器人新兴市场的中国、东南亚、印度等国家和地区也出现显著增长。近年来，工业机器人的应用领域正向电子信息产业以及建筑、采矿等领域延伸。专家预计，未来工业机器人年均增速有望达到25%左右，用于物流、搬运的移动机器人每年增幅将不低于20%。机器人将成为未来市场炙手可热的领域，世界各国都在抢占先机，以期赢在“第一起跑线”。此前有媒体报道说，日本打算在2020年用机器人逐步替代工资高昂的劳工，以占据价格优势。中国潜在的巨大市场需求也初露端倪。资料显示，随着中国制造业自动化的发展，特别是作为工业机器人主要应用领域的汽车及汽车零部件制造业的发展，工业机器人的装配量将会快速增长。
结语
随着机器人研究的不断深入和发展，机器人白动化控制的应用领域将越来越宽，经济效益和社会效益也会随之越来越显著。现在应该强调的是，机器人白动化控制在工业生产的应用还处于初级发展阶段，需要与之相适应的计算机、机械行业的同步发展，但由于机器人白动化技术对于工业白动化领域的重要性，相信随着人工智能、传感器技术、计算机技术、通信技术等影响机器人及其白动化关键技术的发展，在未来实现工业无人化生产方面将起着关键性的作用。
参考文献
[1] 李凯旋.机器人仿真技术发展方向探究[J].科技咨询，2011，13（10）：28～31
[2] 许涛；陈启军，等.四腿机器人步态参数自动进化研究与实现[J].机器人，2010，31（1）：72-75.
[3] 张佩杰；张冬梅.欠驱动双足步行机器人动力学建模与稳定性分析[J].北京航空航天大学学报，2010，35（2）：258-26.
人工智能前景分析范文第4篇
关键词：机电一体化，发展方向，技术应用
机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术，它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。
1机电一体化技术的发展状况 1.1 数控机床的问世,为机电一体化技术的发展写下了历史的第一页; 1.2 微电子技术为机电一体化技术的发展带来了勃勃生机; 1.3 可编程序控制器、'电力电子'等的发展为机电一体化技术的发展提供了坚强基础; 1.4 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化技术的发展跃上新台阶.
2机电一体化技术发展方向
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 2.1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2.2 智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。论文参考网。随着模糊控制、神经网络、灰色理论 、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.3 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 2.4 网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 2.5 人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受。
2.6 微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro ElectronicMechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
2.7 集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含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与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 2.8 带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。论文参考网。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 2.9 绿色化
绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
3 典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化基础元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。论文参考网。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
4 机电一体化的技术应用
在重工业企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。
4.1 智能化控制技术(IC)
由于重工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经 网络等，智能控制技术广泛应用于重工业企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、冷连轧等。 4.2 分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能将越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 4.3 开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 4.4 计算机集成制造系统(CIMS)
重工业企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前重工业企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代重工业生产的要求。未来重工业企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。
4.5 现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器和现场就地控制站等的发展。 4.6 交流传动技术
传动技术在重工业中起着至关重要的作用。随着电力、电子、技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用，同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
综上，我们不难发现机电一体化技术在现在的社会生产中占据了越来越多的行业和领域，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
【参考文献】
1李建勇. 机电一体化技术[M]．北京：科学技术出版社，2004．
2张华． 机电一体化技术应用[M]． 北京：电子工业出版社，2002．
3芮延年． 机电一体化系统设计[M]． 北京：机械工业出版社，2004．
4唐怀斌． 工业控制的进展与趋势 [J]．自动化与仪器仪表，1996（4）
5蔡庆苏,孟梅芳; 机电一体化技术及其应用研究 [J];科技创业月刊;2005(3)
人工智能前景分析范文第5篇
关键词：供热系统；电气自动化；应用；控制
对于生产系统来说，其实现自动化都是未来发展的必然趋势，不管哪一方面的生产系统都会在发展过程中被自动化所取代。在我国，供热系统是一项最基础的设施，早日实现自动化更有利于我国供暖系统更加稳定的发展，能早日让我国供暖系统有着更新的改造思路。传统的供热系统都是人为控制，对精度的掌握肯定不够精确，自动化技术能改善这种情况，但是完全应用自动化也不行，有些突发事件还是要有人工来操作，所以在应用电气自动化系统上不能完全规避人工，两者要相互结合，才能让供热系统更好地实现自动化，满足人们所需。
1 城市热网系统分析
我国城市的热网系统中，特别是北方供暖城市，多数都会出现地下管道负载严重的问题，有很多光缆、给排水管道加上其他的管线都在地下，这给供热管道留存的空间就比较小，也就是说供热管道上存在严重的空间问题。有很多供热管道都会有垂直角度变化的问题，这对水压和管壁的影响都很严重，会导致供热系统水压不稳的情况，这种问题如果应用自动化技术就会得到较好的解决，利用电气自动系统控制管道的流量，让供热水分保持一定的稳定性，这样也会让管道寿命得以延长。
现在我国多数的集中供暖系统，还是采用非线性供暖系统，主要时多一个输出端口，也有很多同时输出端口，这种现象主要是依据我国城市发展情况而定的。对供暖系统进行管理的时候，通常都是采用多输出、多输入这种模式，而输出和输入还不是相互对应的形式，这种情况也无法用动态分析方法，不能用数学建模对供暖过程进行分析和传递信息。而应用电气自动化系统，采用的理论主要是人工智能化漏记理论，还在其中用到生产控制运筹知识，可以让供热系统实现自主控制，在热网系统中的锅炉控制中也可以应用自动化技术，让供热效率有所保障。
2 应用电气自动化系统的优势
2.1 工作效率得以提高。在供热系统中应用电气自动化系统，能让供热公司的工作效率提高上来，还会降低办公的费用，在正式应用自动化系统之后，不用再投入过多的人力对供热系统进行维护，通过自动化系统就能直接对供热系统进行实时监控，对异常现象进行预警提示，工作人员能在第一时间发现问题，并查找问题根源，对其进行控制，能有效减少事故的发生几率，这能让供热公司减少很多的维修费用，工作效率也能随之提高上来。
2.2 室内供暖系统。现在的供热形式越来越多样化，在采暖技术上也要对分室调节室温和分户计量的需求有所满足，很多城市都是自己供暖，所以在用户散热器的入口部位好要安装上温度控制阀，便于用户能自己对室内温度进行调节。室内采暖系统采用变流量模式运行，在小区单元入口和分户入户干管上都要设置自力式流量或者压差控制器，保证每个用户正常供热，运行参数不会因其它用户的调整而改变，实施就地控制。
2.3 供热管网系统。供热管网的水力状况常常会发生相应的变化，为了确保水力稳定，在热力管网的每一个控制点，设置电动控制阀门，调节供热管网的运行状态，满足每个用户的供热要求。同时，控制点需要配备温度、压力远传信号测量装置，对于控制点的运行参数，能够将其传输到集中控制室，这样一来，每个控制点的运行参数，就能够在集中控制室显示，从而方便就地控制或者遥控控制。
2.4 热源系统。目前，小区热源系统主要包括以下三种，不同系统具有自己不同的特点。
（1）锅炉一级泵供热系统。热源和热网系统均阻力损失由一套水泵负担，循环水泵供水量按照系统额定循环水量设计，补水泵供水量按照系统额定补水量确定。系统的分、集水器之间设置压差旁路控制系统，根据热力管网压力的变化情况，对经过压差旁路的循环水流量进行调节，同时对供热设备，电控阀门开关进行控制，从而实现有效供热的目的。
（2）锅炉二级泵供热系统。热源系统循环水泵为一级泵，供热管网系统循环水泵为二级泵，补水泵为共用一套，其供水量按照系统额定补水量确定，扬程按照系统最不利点供热要求设计。供热系统初级供水采用定转速泵，二级供水采用变频调速泵进行恒压控制，在二者分、集水器之间设计压差旁路控制系统，保证供水流量不变，确保系统正常运行和工作。
（3）换热站供热系统。系统循环泵采用变频调速泵，热源以及热网系统阻力损失均由一套水泵负担，循环水泵供水量按照系统额定循环水量设计，补水泵供水量按照系统额定补水量确定，扬程按照系统最不利点供热要求设计。热力站根据室外温度调节二次水供水温度，并根据二次水供水、回水温度，调节一次水供水量以及换热器和循环水泵运行台数。通过不利点用户压差控制和调节变频调速泵，实施变流量运行。
2.5 高供热服务质量。热网投入自动运行后，换热站二级管网的供回水温度始终在规定的范围内运行，同时热网自动运行可以快速跟踪室外温度的变化，当室外温度出现大的变化时，二级管网供回水温度同时也跟着变化，保证采暖用户的室内温度始终比^均衡，避免了热网温度滞后现象，大大提高了供热服务质量，同时在白天室外气温较高时减少了供热量。这样就可以节约大量的热量和电量，减少热网运行成本。
结束语
从我国供热系统应用电气自动化的实际情况来看，还是存在一定的问题，主要有两个方面，即软件问题和硬件问题。从硬件上来看，我国很多设备规格和自动化的升级要求是不相符的，这个问题的大部分原因都是我国供热管道老化且一些设备购置年限较长，加上热网的覆盖面积过大，在实现全面改造上是需要大量的物力以及人力的。从软件上来看，主要问题在于供热管理系统上没有过多的传感器，这会让基础数据不足，从而导致不能准确分析基础数据的现象，在处理自动化设备的时候容易出错，这两个问题是急需解决的，将这些问题都切实处理好，供热系统中全面应用电气自动化将会达到更好的效果，供热问题也会随之解决。
参考文献
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