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[摘要]：机电一体化是机械技术与微电子技术、信息技术有机结合的结晶，是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化的内容及阶段、发展趋势、智能控制的作用，由于本人水平有限，不足之处，还请专家批评指导。
[关键词]：机电一体化 智能化 网络化 绿色化
中图分类号：U653.929.+1 文献标识码：U 文章编号：1009-914X（2012）35- 0403-01
一、机电一体化的内容及阶段
现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术。其在性能上将电子信息技术和控制功能附加在一起，并综合运用到实际生产中。
1、机电一体化发展的过程
控制理论发展至今可以分为以下三个阶段：第一阶段：是控制理论开始形成的阶段，始于20 世纪初～20 世纪50 年代，以反馈和传递函数作为数学基础的古典控制理论在这一阶段逐步趨于成熟；第二阶段：是现代控制理论阶段，时间段为20 世纪50～20 世纪60 年代，在这一阶段是现代控制理论成熟和发展的阶段，该理论以状态空间分析为基础；第三阶段：是智能控制理论阶段，始于20世纪60年代中期到现在，这一阶段的理论发展将人工智能、信息论、自动控制和运筹学等多个学科成果进行了综合形成了该理论，是控制理论发展中的高级阶段，它的发展具有针对性，是对传统控制理论的缺陷的修复，其面向的是更为复杂、多样的控制任务和目的，它的发展带来了更为广泛的适用范围，解决了传统控制方法相对比较难解决的复杂系统的控制。
2、机电一体化的内容
在机电一体化的设计过程中要依靠经典的机械理论与工艺，尽可能高的改善材料的精度及强度，并运用计算机辅助技术，形成新的机械制造技术。计算机技术通过判断、存储及运算来实现机电一体化的人工智能性。系统技术将整体概念运用到各功能单元中，实现单元操作的无缝接口，确保了各个单元的有机连接。在机电一体化的调试过程中，自动控制的应用实现了设计的系统仿真，并且在精度、速度、自适应能力上为机电一体化提供可靠的保障。现代工程要适应严酷环境的考验必须将传感技术应用到其中。传感技术可以实现自动控制、自动调节的关键环节，是系统自动化程度水平的体现。伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种传动专职，可以实现电信号到机械传动转换，对系统的控制功能和动态性能有着决定性的影响。
3、机电一体化的阶段
机电一体化技术的实现包括三个阶段，即模型阶段、测试阶段和原型阶段。模型阶段首先是将系统内各组件进行最优化。在仿真技术理论的基础上，可以实现各组件的适应性，并检测响应频率。然后信息技术对模型进行整体分析，利用拓扑技术，建立系统模型，实现技术上的l：l测试。在系统运行完模型测试阶段后，系统将产生的具体性能数据通过试验台验证，用户可以通过使用 CAMeL- View TestRig进行硬件在回路测试，确认相关装置的物理特性，确 保整个系统的仿真分析布局。在进行测试成功后，系统会自动建立一个模型，并提供该模型下的数据，用户根据数据分析的结果，为研究开发新产品提供知识基础。
二、机电一体化的发展趋势
机电一体化技术从提出到现在经历了从模型化到智能化的转变。在向智能化迈进的过程中逐渐形成多学科交叉和综合的趋势，并依赖学科边缘技术逐步细化发展。机电一体化的发展趋势主要表现在：
1、智能化趋势加强。所谓智能化是现代机器在控制理论的基础上，通过计算机科学、模糊数学、心理学和生理学等多学科理论的综合，实现机械的人工智能，使其具有独立的判断和思考能力，为更高层次的控制目标实现提供可能。目前，智能化已经应用于机器人和数控机床的技术上，逐渐得到了人们的重视。
2、多元模块化发展。模块化的发展为机电。体化的接口技术提供了重要保证。利用模块单元可以迅速开发出具有新功能如图像自动化处理、信息识别等方面的产品，同时还可以根据需求制定不同的标准，实现各单元的接口和匹配。因此，模块化技术的发展不仅可以完成典型的机械操作，还可以实现功能方面的创新，进而实现规模生产，为机电一体化的企业带来美好的前景。
3、网络化发展。网络化技术是计算机技术的应用。在全球一体化和信息爆炸的时代，网络技术可以实现产业链之间的融合，给企业的发展带来广阔的发展空间。基于网络的机电一体化企业可以通过远程控制和监视技术对终端产品进行管理。利用网络技术实现生产、运营和研发的有机融合，为企业和客户提供便利。
4、微型化发展。微电子机械系统的机电一体化技术在医疗、信息、军事方面具有无可比拟的优势。机电一体化的微型化发展是采用精细加工技术生产出几何尺寸不超过亿立方厘米的机电一体化产品，并且在微型化过程中向微米和纳米级靠近。微型化的机电一体化产品有体积小、耗能低、运用灵活等优势，给生产生活带来了极大的方便。
5、绿色化发展。由于世界整体环境的恶化，绿色化的产品逐渐受到了人们的追捧。人们在物质上的需求逐渐向环保和健康靠近，绿色产品应运而生。机电一体化的绿色产品在设计、制造、使用和销毁过程中，基本上对生态环境没有影响或影响极小，符合人们的心理需求所以，机电一体化的绿色产品具有非常大的发展前景。
6、系统化发展。机电一体化的系统化发展主要是重视人与产品的和谐共处，其在系统控制协调能力和综合管理能力上实现了完美组合，在通讯功能上也得到了改善。机电一体化的系统化发展运用开放的模块式发展，实现了产品的人格化，特别是人机一体化的发展，已经成为了重点研究的对象。
三、智能控制与传统控制对比分析
1、智能控制和传统控制相比，前者是对后者的发展；经过发展后，后者已经成为了前者的一部分，可看作为是前者的低级阶段。智能控制系统有着清晰的、分级开放的、分布式结构， 拥有超强的综合信息处理能力。追求系统的高度自治不再是智能控制的终极目标，其目标在于追求系统优化的全局性。 2、智能控制和传统控制相比，前者是一门由多个学科交叉而成的学科。经历了如下的过程：其理论基础是人工智能、运筹学、自动控制理论和信息论的综合与交叉；而后者，传统控制有着完善的理论体系，其理论核心是反馈控制理论。
3、智能控制和传统控制相比，前者：智能控制系统设计上把重点置于对数学模型如何进行描述，如何识别符号和环境，如何设计知识库和推理机上；后者：传统控制大多是借助运动学方程、动力学方程或是傳递函数等等较为精确的数学模型来描述系统的方法。结合比较，可以看出智能控制有着混合控制的特点，其系统可以借助知识来描述非数学的广义模型以及用数学表示的混合控制过程，凭借定性决策、开闭环控制和定量控制相结合的多模态控制方式。
4、传统控制的方法大多仅仅适用于数学模型最为精确，呈现出线性的或单一任务的对象。与之相比，智能控制所涉及的主要对象和任务就有着很大的不同，其具有的模型可以是不确定的，任务和对象可以是高度非线性和复杂的。
四、智能控制在机电一体化中所起到的作用
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。
结语：综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，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和产物。科学技术的进步为机电一体化的产生和发展创造了条件，社会需求则为之提供了动力。
参考文献：
[1]董金森.张小扬.论机电一体化技术[J].有色金属加工，2009年（1）
[2]谭得健.徐希康.我国煤矿机电一体化技术的发展与思考[J].煤矿机电，2003年（5）
[关键词]：机电一体化 智能化 网络化 绿色化
中图分类号：U653.929.+1 文献标识码：U 文章编号：1009-914X（2012）35- 0403-01
一、机电一体化的内容及阶段
现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术。其在性能上将电子信息技术和控制功能附加在一起，并综合运用到实际生产中。
1、机电一体化发展的过程
控制理论发展至今可以分为以下三个阶段：第一阶段：是控制理论开始形成的阶段，始于20 世纪初～20 世纪50 年代，以反馈和传递函数作为数学基础的古典控制理论在这一阶段逐步趨于成熟；第二阶段：是现代控制理论阶段，时间段为20 世纪50～20 世纪60 年代，在这一阶段是现代控制理论成熟和发展的阶段，该理论以状态空间分析为基础；第三阶段：是智能控制理论阶段，始于20世纪60年代中期到现在，这一阶段的理论发展将人工智能、信息论、自动控制和运筹学等多个学科成果进行了综合形成了该理论，是控制理论发展中的高级阶段，它的发展具有针对性，是对传统控制理论的缺陷的修复，其面向的是更为复杂、多样的控制任务和目的，它的发展带来了更为广泛的适用范围，解决了传统控制方法相对比较难解决的复杂系统的控制。
2、机电一体化的内容
在机电一体化的设计过程中要依靠经典的机械理论与工艺，尽可能高的改善材料的精度及强度，并运用计算机辅助技术，形成新的机械制造技术。计算机技术通过判断、存储及运算来实现机电一体化的人工智能性。系统技术将整体概念运用到各功能单元中，实现单元操作的无缝接口，确保了各个单元的有机连接。在机电一体化的调试过程中，自动控制的应用实现了设计的系统仿真，并且在精度、速度、自适应能力上为机电一体化提供可靠的保障。现代工程要适应严酷环境的考验必须将传感技术应用到其中。传感技术可以实现自动控制、自动调节的关键环节，是系统自动化程度水平的体现。伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种传动专职，可以实现电信号到机械传动转换，对系统的控制功能和动态性能有着决定性的影响。
3、机电一体化的阶段
机电一体化技术的实现包括三个阶段，即模型阶段、测试阶段和原型阶段。模型阶段首先是将系统内各组件进行最优化。在仿真技术理论的基础上，可以实现各组件的适应性，并检测响应频率。然后信息技术对模型进行整体分析，利用拓扑技术，建立系统模型，实现技术上的l：l测试。在系统运行完模型测试阶段后，系统将产生的具体性能数据通过试验台验证，用户可以通过使用 CAMeL- View TestRig进行硬件在回路测试，确认相关装置的物理特性，确 保整个系统的仿真分析布局。在进行测试成功后，系统会自动建立一个模型，并提供该模型下的数据，用户根据数据分析的结果，为研究开发新产品提供知识基础。
二、机电一体化的发展趋势
机电一体化技术从提出到现在经历了从模型化到智能化的转变。在向智能化迈进的过程中逐渐形成多学科交叉和综合的趋势，并依赖学科边缘技术逐步细化发展。机电一体化的发展趋势主要表现在：
1、智能化趋势加强。所谓智能化是现代机器在控制理论的基础上，通过计算机科学、模糊数学、心理学和生理学等多学科理论的综合，实现机械的人工智能，使其具有独立的判断和思考能力，为更高层次的控制目标实现提供可能。目前，智能化已经应用于机器人和数控机床的技术上，逐渐得到了人们的重视。
2、多元模块化发展。模块化的发展为机电。体化的接口技术提供了重要保证。利用模块单元可以迅速开发出具有新功能如图像自动化处理、信息识别等方面的产品，同时还可以根据需求制定不同的标准，实现各单元的接口和匹配。因此，模块化技术的发展不仅可以完成典型的机械操作，还可以实现功能方面的创新，进而实现规模生产，为机电一体化的企业带来美好的前景。
3、网络化发展。网络化技术是计算机技术的应用。在全球一体化和信息爆炸的时代，网络技术可以实现产业链之间的融合，给企业的发展带来广阔的发展空间。基于网络的机电一体化企业可以通过远程控制和监视技术对终端产品进行管理。利用网络技术实现生产、运营和研发的有机融合，为企业和客户提供便利。
4、微型化发展。微电子机械系统的机电一体化技术在医疗、信息、军事方面具有无可比拟的优势。机电一体化的微型化发展是采用精细加工技术生产出几何尺寸不超过亿立方厘米的机电一体化产品，并且在微型化过程中向微米和纳米级靠近。微型化的机电一体化产品有体积小、耗能低、运用灵活等优势，给生产生活带来了极大的方便。
5、绿色化发展。由于世界整体环境的恶化，绿色化的产品逐渐受到了人们的追捧。人们在物质上的需求逐渐向环保和健康靠近，绿色产品应运而生。机电一体化的绿色产品在设计、制造、使用和销毁过程中，基本上对生态环境没有影响或影响极小，符合人们的心理需求所以，机电一体化的绿色产品具有非常大的发展前景。
6、系统化发展。机电一体化的系统化发展主要是重视人与产品的和谐共处，其在系统控制协调能力和综合管理能力上实现了完美组合，在通讯功能上也得到了改善。机电一体化的系统化发展运用开放的模块式发展，实现了产品的人格化，特别是人机一体化的发展，已经成为了重点研究的对象。
三、智能控制与传统控制对比分析
1、智能控制和传统控制相比，前者是对后者的发展；经过发展后，后者已经成为了前者的一部分，可看作为是前者的低级阶段。智能控制系统有着清晰的、分级开放的、分布式结构， 拥有超强的综合信息处理能力。追求系统的高度自治不再是智能控制的终极目标，其目标在于追求系统优化的全局性。 2、智能控制和传统控制相比，前者是一门由多个学科交叉而成的学科。经历了如下的过程：其理论基础是人工智能、运筹学、自动控制理论和信息论的综合与交叉；而后者，传统控制有着完善的理论体系，其理论核心是反馈控制理论。
3、智能控制和传统控制相比，前者：智能控制系统设计上把重点置于对数学模型如何进行描述，如何识别符号和环境，如何设计知识库和推理机上；后者：传统控制大多是借助运动学方程、动力学方程或是傳递函数等等较为精确的数学模型来描述系统的方法。结合比较，可以看出智能控制有着混合控制的特点，其系统可以借助知识来描述非数学的广义模型以及用数学表示的混合控制过程，凭借定性决策、开闭环控制和定量控制相结合的多模态控制方式。
4、传统控制的方法大多仅仅适用于数学模型最为精确，呈现出线性的或单一任务的对象。与之相比，智能控制所涉及的主要对象和任务就有着很大的不同，其具有的模型可以是不确定的，任务和对象可以是高度非线性和复杂的。
四、智能控制在机电一体化中所起到的作用
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。
结语：综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，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和产物。科学技术的进步为机电一体化的产生和发展创造了条件，社会需求则为之提供了动力。
参考文献：
[1]董金森.张小扬.论机电一体化技术[J].有色金属加工，2009年（1）
[2]谭得健.徐希康.我国煤矿机电一体化技术的发展与思考[J].煤矿机电，2003年（5）