机电一体化数控方向
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机电一体化数控方向范文第1篇
随着现代科学技术的不断进步，市场竞争日益激烈，传统的机械加工制造行业已经没法满足需要。为了顺应这种现象，机电一体化数控技术开始在机械加工过程中应用起来，实现制造加工的智能化、网络化以及自动化的发展进程。通过对系统的组织及结构进行合理的优化配置，使设备更加合理运用，提升机械加工质量及效率，使企业可以在竞争者中处于不败的地位，获取最大的经济效益。
1机电一体化数控技术简介
机电一体化技术指的是把电工电子、机械、微电子、信息机电的一体化、接口、传感器、信号变换等诸多技术有机进行结合，并在实际中予以运用的综合性很强的技术。它可以合理地对资源进行配置，可以在高质量、低能耗以及多功能等意义上将特定的功能方面的价值予以实现，实现整个系统的最优化配置的技术。数控技术指的是通过数字信息对工作的过程以及机械的运动予以控制的相关技术，平时所说的数控装备指的是通过利用数控技术对传统和新型的制造业进行相互渗透而形成的新产品。机电一体化和数控技术的有机结合叫做机电一体化数控技术，这一结合可以实现制造加工的智能化、网络化及自动化，数控技术具有非常高的效率、高精度、高柔性且自动化特点。
2机电一体化及数控技术的区别
机电一体化主要包括可编程控制器（PLC）技术、工厂电气控制设备、机械制图、AutoCAD、单片机应用技术、机械制造技术、数控加工与编程、液压与气动技术、电工电子技术、电机及拖动、机电一体化系统技术、工厂供配电技术、机械设计基础、传感器与检测技术等课程。就业方向主要是机电设备的维护、调试及安装、操作和控制，技术和生产管理、机电产品的设计与制造、质量管理及检测、销售及售后的服务。数控技术主要包括计算机绘图、电工电子技术、机械制图、数控机床、CAXA、机械制造基础、MasterCAM、公差配合与测量、机械设计基础、Pro/E、模具设计与制造、数控机床电气控制、传感器与检测技术、金属工艺学、数控加工编程与操作等课程。就业方向主要是数控编程方面的工艺人员、数控机床方面的操作人员、数控设备方面的维修人员以及销售人员、模具制造及设计方面人员。此技术的目标是培养出可以熟练对数控加工工艺予以掌握及对数控程序予以编制的专业人员，培养出操作及维护数控加工设备技术方面的应用型专业人才，更好地为社会服务。
3机电一体化数控技术在机械加工中的应用
（1）实现在线监控、故障的自诊以及自动报警。也就是说，在线对机械传动的系统、装置、电动机、液压及制动系统进行监控，一旦故障发生，可以自动进行报警并将故障确切的位置找出来，操作员工作的条件也因为故障被发现而变得更加完善，机械工作的效率因此也会得到更大的提高，设备检查及维修工作也变得更加简化，维修费用降低，维修时间缩减，设备的使用寿命也相应得到延长。（2）实现了节能及降耗，提高了生产效率和自动化或半自动化的程度。由于实现了自动化或半自动化的生产进程，操作者的劳动强度被降低，生产效率被提高。（3）制造加工的智能化。未来制造及加工需要智能化，它可以实现对计算机的辅助制造和设计、运筹分析及机械转动学等很多学科的综合。可以在制造单位、计算机集成化及柔性的制造系统里面体现出来，使它们之间有效结合，最终达到加工目的。（4）制造加工的网络化。在制造加工过程中需要很多方面的互相合作并全方面的沟通，一台总的机械控制车间里面上百个设备，经过网络将指令下达到执行单元，依据指令相关的执行单元就可以有序配合加工过程。数控加工在实现网络化的过程中，需要电子化的设计，把控制系统总体集合到控制总机上，每台相关设备之间需要电子控制单元，这体现了机电一体化数控技术的有机结合过程。（5）智能加工的自动化。传统数控加工是通过加工程序实现对机床自动化的加工过程。但是这种加工过程是非常模式化的操作过程，程序写好了就去编写，加工也是按照程序编写去开展，即使加工操作过程出现了问题，在执行程序的过程中机床还是会按部就班地进行，事故发生了也没法提早自我去停止整个操作的过程。随着高质量、高效率以及高科技化的发展进程，加工过程已经上升到需要自我分析与测量，及时将问题在萌芽状态发现并及时予以处理。这就对其提出了更高的要求，需要系统和集成技术做辅助。机电一体化可以实现人和机械的一体化制造系统，将柔性及制造单位这些技术进行有机结合，制造出现代化的自动化生产模式，来适应现代化的发展需要。这也是实现自动化、智能化、敏捷化的前提条件。
4机电一体化数控技术在机械加工中应用的重要意义
科技在不断发展，在机械加工过程中增加了更多新的工艺和技术，企业可以独立完成零部件的各种复杂且精细的加工活动。相比发达国家，我国的机械加工仍存在很多不足。我国的中小型企业资金不是很充足，没法承担安装机电一体化数控技术的费用。现在一些企业使用的都是传统机床，若是用机电一体化数控把这些传统设备替换下来势必需要很多资源，所以一定要加大传统机械向机床机电一体化的发展进程，合理对资源进行优化配置，确保加工进度。机电一体化数控技术可有效增加机械加工的速度，提高资源的利用效率，减少资源浪费，设备使用的次数也能明显减少，加工周期也缩短了很多，零部件的精准度也得到有效提高。机电一体化数控技术已经取得了很大的成绩：基本奠定了数控技术的基础，对现代化的数控技术已经基本掌握，部分技术更加产业化及商业化；初步的数控产业基地开始形成，慢慢建立起像航天及华中等方面的数控技术，已经可以批量对数控产品进行生产，生产技术不断提升；已经建立起一个可以对机电一体化数据技术进行研究、开发、管理的综合素质很高的队伍。
5机电一体化数控技术发展方向概述
（1）机电一体化数控技术运用向更高效及精度方向发展。产品质量评价指标是精度、效率及速度，很多像CPU控制系统及芯片等的大量应用提高了制造效率及精度，伴随控制技术及计算机等技术的发展也大大促进了机电一体化数控技术的高速度发展。（2）机电一体化数控技术向更加柔软的方向发展。其技术柔软的特性具体表现为：数控技术本身是具有柔软的特性以及群体整体是具有柔软的特性。对数控技术来说，其功能非常丰富，系统的设计具有模块化且很高的可塑特性，这些特性可以满足很多客户的不同需求。此外，在实际操作过程中，群体的控制系统可动态对信息流进行调整，以实现对不同生产的条件予以适应。（3）机电一体化数控技术向实时的智能化方向发展。一些刚出现的实时性系统普遍适合的是比较理想的环境，所以只能解决掉一些比较简单的问题。人工智能技术的出现，研究人员着手研究智能化的产品相对应的运动过程，这些研究普遍建立在研究计算的模型上。研究人员尝试将人工智能和实时系统进行巧妙结合，可以使这两项技术之间互相促进，人工智能促进实时系统顺应时代的革新，而实时系统则促进人工智能更加高效率的向前发展。
6结语
随着制造业不断发展，机电一体化数控技术在机械加工过程中得到广泛运用，这一技术的应用可以有效提高生产效率，将机械维修的次数减少，出现故障可以及时发现并合理解决，降低企业投资成本和生产周期，延长设备的使用寿命，有效降低产品生产周期，促进企业发展。所以，企业一定要从实际出发，加大投资引进新的技术，加大技改力度，将企业自身的竞争力提升起来，将生产效率及质量不断提高，促进企业快速向前发展。
参考文献：
[1]周丽丽.机电一体化数控技术在我国机械加工中的应用[J].湖南农机，2012,07:92+98.
[2]庞岩.研究机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].科技展望，2016,30:131.
机电一体化数控方向范文第2篇
关键词：智能控制；机电一体化；控制技术
智能控制技术是控制理论发展的新阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。常用的智能技术包括模糊逻辑控制、神经网络控制、专家系统、学习控制、分层递阶控制、遗传算法等。以智能控制为核心的智能控制系统具备一定的智能行为。随着机电一体化的发展，机电一体化系统对控制的技术水平要求越来越高，原来的控制技术已经不能满足机电一w化系统的要求，因此，人们开始将目光投向发展比较迅速的智能控制，期望通过智能控制，达到机电一体化系统的控制目的。
一、智能控制的发展趋势分析
智能控制具有较强的组织能力和学习能力，其在机电一体化系统的发展是当前智能控制发展的重要趋势。现阶段在我国比较常见的机电一体化技术有遗传算法、专家算法、神经网络等，这些方法在实际的应用过程中是相互依存的。近年来，随着我国智能控制系统的广泛发展，已经进入到了智能化阶段。但是机电一体化系统的智能控制是一门新的技术，然而，随着计算机的普及和发展，智能控制必将迎来一个新的发展时期。智能掌控体系和以往使用的掌控体系并非排斥的关系，智能掌控中一般都有平时使用的掌控，并且智能掌控也会使用这些平时掌控的最根本的措施解决一些低端问题，同时还会对平常的掌控技术进行扩张，并且智能掌控体系拥有很强的学习、组织还有适应性能，可以战胜生产背景所拥有的不稳定以及复杂行因素，最终进行实用的掌控。
二、智能控制在机电一体化系统中的应用
从20世纪90 年代后期开始，机电一体化就开始向智能控制方向发展，这开辟了机电一体化系统的新篇章。机电一体化的未来发展必将是以智能化为发展方向的，智能控制的优劣直接影响着机电一体化的整体水平。目前，智能控制运用的主要方法为遗传算法控制、神经网络控制、模糊系统控制、专家系统控制、分级递阶控制、组合智能控制、混沌控制、集成智能控制、小波理论等等。前四种方法在机电一体化系统中有着广泛的使用。智能控制的基础为运筹学、人工智能、计算机科学和控制理论。
（一）数据领域中的应用
随着科学技术的发展，我国机电数控领域中的机电一体化对智能控制提出了更高的要求，这不仅仅需要数控技术完成很多的智能化控制，还需要根据科学技术的发展来不断的延伸、扩展，从而达到智能控制、智能监控的目标。比如，对其中难以确定的算法利用智能控制方法在机电一体化系统中进行处理，再利用推理的规则将一些信息故障加以推行，从而来获得一些指导性的建议。
（二）机械制造过程中的应用
机电一体化是机械制造过程中一个重要的过程，当前在我国较为先进的机电一体化就是将智能控制与计算机技术系统的结合起来，从而引导机电系统向智能化方向发展。其最终的目标就是为了利用计算机技术来代替一定的人力劳动，从而来减轻人类的工作压力。同时，智能控制利用计算机网络系统计算的方法对机电一体化制造的现状进行了模拟，通过计算机将机械制造所收集到的有关信息数据进行处理，从而改善机械设备控制中的参数数据。机械制造的智能控制包括：对机械设备运行的控制、机械故障的诊断、智能传感器等。
（三）建造行业中的应用
在建造行业中的智能化控制中，其应用主要表现在下面二个方面：一是在照明灯方面合理运用，它主要是通过互联网辅助控制的方法，对制造行业中每一个时段的照明系统进行控制，其中主要表现在对照明系统、照明时间的控制上；二是，对冬季使用的空调进行智能控制，冬季和夏季空调的模式是不同的，所以必须通过比例积分调节器闭环的方式来将模式进行调整，这样可以智能地将空调的风阀进行调节，从而保证建筑内空气的温度，同时还能够减少能量的消耗。
（四）机电一体化系统中的应用
机电一体化系统是当前推动我国工业化发展的重要技术手段。智能控制作为当前科学技术发展的必然趋势，因此智能控制在机电一体化系统中发挥着重要的作用，机电一体化系统中的智能控制有下面几个方面的作用： 优化流程：多数智能控制系统运用的是模块设计的方法，其中设计到了很多方面，如果单一的采用群控系统，对于相同的系统完全可以借助各种操作流程，从而保证系统的调整能够满足相关的要求；提高程序的控制力度：机电一体化系统中的操作程序是智能控制的主要指令，根据加工产品的实际情况来编写程序从而来提高机电的智能控制水平； 改进加工：在机电一体化系统中的智能控制可以很大程度上行缩短加工的时间，减少劳动力。提高精度：精度对于机电一体化的智能控制来说是衡量技术的一个重要指标，直接影响了企业生产效率的高低。和传统的设备相比，智能控制融合了计算机技术，促进了智能控制的精度。实现了智能控制的加工效果，机电通过智能控制提高了多控制加工的需求，可以有效地减少劳动力，优化加工程序。
三、结束语
机电一体化数控方向范文第3篇
关键词：数控机床，单片机数控系统，改装设计
第一章概述
机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。数控机床与普通机床相比，其主要有以下的优点：1.适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件；在数控机床上改变加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。2.加工精度高；3.生产效率高；4.减轻劳动强度，改善劳动条件；5.良好的经济效益；6.有利于生产管理的现代化。数控机床已成为我国市场需求的主流产品，需求量逐年激增。我国数控机机床近几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步，特别是在机床的高速化、多轴化、复合化、精密化方面进步很大。但是，国产数控机床与先进国家的同类产品相比，还存在差距，还不能满足国家建设的需要。我国是一个机床大国，有三百多万台普通机床。但机床的素质差，性能落后，单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10左右，差距太大，急待改造。旧机床的数控化改造，顾名思义就是在普通机床上增加微机控制装置，使其具有一定的自动化能力，以实现预定的加工工艺目标。随着数控机床越来越多的普及应用，数控机床的技术经济效益为大家所理解。在国内工厂的技术改造中，机床的微机数控化改造已成为重要方面。许多工厂一面购置数控机床一面利用数控、数显、PC技术改造普通机床，并取得了良好的经济效益。我国经济资源有限，国家大，机床需要量大，因此不可能拿出相当大的资金去购买新型的数控机床，而我国的旧机床很多，用经济型数控系统改造普通机床，在投资少的情况下，使其既能满足加工的需要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情。1984年，我国开始生产经济型数控系统，并用于改造旧机床。到目前为止，已有很多厂家生产经济型数控系统。可以预料，今后，机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。所以说，本毕业设计实例具有典型性和实用性。
第二章总体方案的设计
2.1设计任务本设计任务是对CA6140普通车床进行数控改造。利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向（X向）脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架。2.2总体方案的论证对于普通机床的经济型数控改造，在确定总体设计方案时，应考虑在满足设计要求的前提下，对机床的改动应尽可能少，以降低成本。（1）数控系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续控制系统。由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件，所以本微机数控系统采用两轴联动连续控制系统。（2）伺服进给系统的改造设计数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调试、价格便宜、使用维修方便等优点。所以，本设计决定采用开环控制系统。（3）数控系统的硬件电路设计任何一个数控系统都由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础，性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。有了硬件，软件才能有效地运行。在设计的数控装置中，CPU的选择是关键，选择CPU应考虑以下要素：1.时钟频率和字长与被控对象的运动速度和精度密切相关；2.可扩展存储器的容量与数控功能的强弱相关；3.I/O口扩展的能力与对外设控制的能力相关。除此之外，还应根据数控系统的应用场合、控制对象以及各种性能、参数要求等，综合起来考虑以确定CPU。在我国，普通机床数控改造方面应用较普遍的是Z80CPU和MCS-51系列单片机，主要是因为它们的配套芯片便宜，普及性、通用性强，制造和维修方便，完全能满足经济型数控机床的改造需要。本设计中是以MCS-51系列单片机，51系列相对48系列指令更丰富，相对96系列价格更便宜，51系列中，是无ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控机中应用最多的是8031单片机。本设计以8031芯片为核心，增加存储器扩展电路、接口和面板操作开关组成的控制系统。2.3总体方案的确定经总体设计方案的论证后，确定的CA6140车床经济型数控改造示意图如图所示。CA6140车床的主轴转速部分保留原机床的功能，即手动变速。车床的纵向（Z轴）和横向（X轴）进给运动采用步进电机驱动。由8031单片机组成微机作为数控装置的核心，由I/O接口、环形分配器与功率放大器一起控制步进电机转动，经齿轮减速后带动滚珠丝杠转动，从而实现车床的纵向、横向进给运动。刀架改成由微机控制的经电机驱动的自动控制的自动转位刀架。为保持切削螺纹的功能，必须安装主轴脉冲发生器，为此采用主轴靠同步齿形带使脉冲发生器同步旋转，发出两路信号：每转发出的脉冲个数和一个同步信号，经隔离电路以及I/O接口送给微机。如图2－1所示：
第三章微机数控系统硬件电路设计
3.1微机数控系统硬件电路总体方案设计本系统选用8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片2764EPROM，作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址，采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展，分别接键盘的输入、输出显示，8255接步进电机的环形分配器，分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外，还要考虑机床与单片机之间的光电隔离，功率放大电路等。其硬件框图如图3－1所示：图3－28031芯片内部结构图各引脚功能简要介绍如下：⒈源引脚VSS：电源接地端。VCC：＋5V电源端。⒉输入/输出（I/O）口线8031单片机有P0、P1、P2、P34个端口，每个端口8根I/O线。当系统扩展外部存储器时，P0口用来输出低8位并行数据，P2口用来输出高8位地址，P3口除可作为一个8位准双向并行口外，还具有第二功能，各引脚第二功能定义如下：P3.0RXD：串行数据输入端。P3.1TXD：串行数据输出端P3.2INT0：外部中断0请求信号输入端。P3.3INT1：外部中断1请求信号输入端。P3.4T0：定时器/计数器0外部输入端P3.5T1：定时器/计数器1外部输入端P3.6WR：外部数据存储器写选通。P3.7RD：外部数据存储器读选通。在进行第二功能操作前，对第二功能的输出锁存器必须由程序置1。⒊信号控制线RST/VPD：RST为复位信号线输入引脚，在时钟电路工作以后，该引脚上出现两个机器周期以上的高电平，完成一次复位操作。8031单片机采用两种复位方式：一种是加电自动复位，另一种为开关复位。ALE/PROG：ALE是地址锁存允许信号。它的作用是把CPU从P0口分时送出的低8位地址锁存在一个外加的锁存器中。外部程序存储器读选通信号。当其为低电平时有效。
VPP：当EA为高电平且PC值小于0FFFH时CPU执行内部程序存储器中的程序。当EA为低电平时，CPU仅执行外部程序存储器中的程序。XTAL1：震荡器的反相放大器输入，使用外部震荡器时必须接地；XTAL2：震荡器的反相放大器输出，使用外部震荡器时，接收震荡信号；（2）片外三总线结构单片机在实际应用中，常常要扩展外部存储器、I/O口等。单片机的引脚，除了电源、复位、时钟输入以及用户I/O口外，其余的引脚都是为了实现系统扩展而设置的，这些引脚构成了三总线形式：⒈地址总线AB地址总线宽度为16位。因此，外部存储器直接寻址范围为64KB。由P0口经地址锁存器提供16位地址总线的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉数据总线DB数据总线宽度为8位，由P0口提供。⒊控制总线CB控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。其引脚图如图3－3所示：3.1.28255A可编程并行I/O口扩展芯片8255A可编程并行I/O口扩展芯片可以直接与MCS系列单片机系统总线连接，它具有三个8位的并行I/O口，具有三种工作方式，通过编程能够方便地采用无条件传送、查询传送或中断传送方式完成CPU与设备之间的信息交换。8255A的结构及引脚功能：1、8255A的结构8255A的内部结构如图3－4所示。其中包括三个8位并行数据I/O端口，二个工作方式控制电路，一个读/写控制逻辑电路和一个8位数据总线缓冲器。各部分功能介绍如下：（1）三个8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。可编程为8位输入、或8位输出、或8位双向寄存器。B口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位输入或输出寄存器，但不能双向输入/输出。C口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器，C口可分作两个4位口，用于输入或输出，也可作为A口和B口选通方式工作时的状态控制信号。（2）工作方式控制电路A、B两组控制电路把三个端口分成A、B两组，A组控制A口各位和C口高四位，B组控制B口各位和C口低四位。两组控制电路各有一个控制命令寄存器，用来接收由CPU写入的控制字，以决定两组端口的工作方式。也可根据控制字的要求对C口按位清“0”或置“1”。（3）读/写控制逻辑电路它接收来自CPU的地址信号及一些控制信号，控制各个口的工作状态。（4）数据总线缓冲器它是一个三态双向缓冲器，用于和系统的数据总线直接相连，以实现CPU和8255A之间信息的传送。
参考文献：
[1]王润孝，秦现生.机床数控原理与系统
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[2]李华，MCS-51单片机实用接口技术
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[3]李圣怡等，Windows环境下软硬件接口设计
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[4]顾京，数控加工编程及操作.北京:高等教育出版社,2002
机电一体化数控方向范文第4篇
一、机电一体化及智能控制系统概述
当前的机电一体化技术已经广泛的应用到实际生产生活中，其基本内容主要是机械技术、计算机技术、系统及自动化控制技术、传感检测技术。基本组成要素包括结构组成要素、运动组成要素、感知组成要素以及职能组成要素。机电一体化的基本原则有四个，分别是结构耦合原则、运动传递原则、信息控制原则以及能量转换原则。智能化控制就是在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术，是用计算机模拟人类智能的一个重要领域。智能化控制是传统控制的优化升级，智能化控制系统是一个开放的、分布式的、对信息具有综合处理能力的机构，在当今社会得到广泛的应用。智能控制系统是将自动控制理论、人工智能理论、信息理论及运筹学理论综合应用的系统，智能控制的主要对象一般具有复杂程度高、非线性的特点，而且具有不确定性。与传统控制形式相比，智能化控制具有明显的优越性。
二、智能控制在机电一体化系统中的应用
从20世纪90年代后期，机电一体化技术向智能控制发展，开辟了机电一体化技术发展的新篇章。机电一体化的未来发展必将是以智能化作为主要方向，智能控制的优劣直接决定机电一体化系统的整体水平。
1.智能控制在机械制造过程中的应用。
机械制造是机电一体化系统中的重要组成部分，当前最先进的机械制造技术就是将智能控制技术与计算机辅助技术有机结合，向智能机械制造技术的方向发展。其最终目标是利用先进的计算机技术取代一部分脑力劳动，从而模拟人类制造机械的活动。同时，智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟，通过传感器融合技术将采集的信息进行预处理，从而修改控制模式中的参数数据。智能控制在机械制造中的应用领域包括：机械故障智能诊断、机械制造系统的智能监控与检测、智能传感器及智能学习等。
2.智能控制在数控领域中的应用。
随着科学技术的发展，我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求，不仅需要完成很多的智能功能，还需要扩展、模拟、延伸等新的智能功能，从而使得数控技术可以实现智能编程、智能监控、建立智能数据库等目标，运用智能控制技术可以实现这些目标。比如说，利用专家系统可以数控领域中难以确定算法与结构不明确的一些问题进行综合处理，再运用推理规则将数控现场的一些数控故障信息进行推理，从而获得维修数控机械的一些指导性建议。
3.智能控制在机器人领域中的应用。
机器人所具有非线性、强耦合、时变性的特征主要体现在动力系统中，在控制参数的系统中机器人具有多任务及多边变性的特征，这些特征适合智能控制技术的应用。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面：一是机器人手臂姿态及动作的智能控制;二是机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制;三是机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制;四是通过专家控制系统对机器人的运动环境进行定位、监测、建模及规划控制等方面的探究。
4.智能控制在建筑工程中的应用。
智能控制在建筑工程中的应用主要表现在以下几个方面：一是智能控制在建筑物照明系统中的应用，它主要通过通信与计算机控制的联网，对每一个时段的照明系统进行控制，主要表现在对照明时间、照明系统的节能、照明逻辑方面的智能控制;二是对建筑物内的空调进行智能控制，通过比例积分调节器闭环的方式对空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置，可以智能地调节空调的风阀，在确保建筑内空气质量的同时，减少能量的浪费。
5.智能控制在机电一体化中的效果。
机电一体化是推动工业现代化的重要技术。“智能化”作为当代科技的趋势所在，因此智能控制在机电一体化中的作用不可估量，智能控制应用于机电一体化中有以下几点作用：（1）优化效能：多数数控系统运用的是模块化设计的思路和方式，有着较为广阔的功能涉及面，裁剪性也非常好。如果是群控系统，对于相同的群控系统完全可以借助各种操作流程，进而保证系统的调整能够符合相关标准和要求;（2）提高精度：精度对于数控机床而言是衡量机电一体化制造技术的重要指标，直接影响着产品加工成品率的高低。与旧的设备相比，智能数控系统融合了高速CPU芯片、多CPU控制系统、RISC芯片与交流数字伺服系统，促使机床的精度得以大大的提高;（3）程序控制：操作程序是系统运行的主要指令，根据加工产品的尺寸、精度来编制操作程序才能使产品加工后达到智能效果;（4）改进加工：智能控制方式的运用可以缩短加工时间、优化操作流程。实现了复合加工的效果，数控机床通过智能控制满足了多轴、多控制加工的需要，可以有效地减少人工操作次数，加工程序得到了优化和改进
三、智能控制在机电一体化系统中发展的必然趋势分析
机电一体化数控方向范文第5篇
关键词：电动机阀门 继电器保护 机电一体化技术总结
1 机电一体化技术发展历程及其趋向
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。
1.1 机电一体化技术发展历程
1.数控机床的问世，写下了"机电一体化"历史的第一页；
2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生气；
3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础；
4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.
1.2 机电一体化发展趋向
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，如不断发展的数控机床和机器人；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，如虚拟设计、计算机集成制造等。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。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。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。
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。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，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、机电一体化技术的主要应用领域
2.1数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。 开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。
能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
2.2计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
3 机电一体化中继电器保护的现状与发展
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1]，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
机电一体化的发展历程见证了人类走向了高科技的时代，机电一体化化的发展趋势见证了人类对于高智能化的向往。
4 结语
机电一体化不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。在走向高智能化的时代步伐下，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。
参考文献：
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京：科学出版社，2004；
[2]李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社，2003；
[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]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化，2006；
