機械電子工程中人工智能技術的有效運用分析

王宇飛，郝清龍，李春風，王文龍，張天旭，王清河

（承德石油高等專科學校 工業技術中心，河北 承德 067000）

機械電子工程中人工智能技術的有效運用分析

王宇飛，郝清龍，李春風，王文龍，張天旭，王清河

（承德石油高等專科學校 工業技術中心，河北 承德 067000）

文章主要探討了機械電子工程的特點，在傳統的機械系統能量連接、功能連接的基礎上，強調了信息連接的作用；將人工智能整合集成的觀點引入到機械工程領域，并指出傳統機械系統改造和發展的核心，最終實現機械系統智能化。同時強調人工智能技術在機械電子工程中的實際應用效果，對我國機械電子工程的智能化發展起到了促進作用。

機械電子工程；人工智能；技術；運用

機械電子工程學科的發展晚于傳統的機械工程,但是在20世紀這兩種學科已經開始逐漸出現融合的趨勢。隨著信息化時代的發展，使人工智能技術得到了飛速的發展，人工智能技術在機械電子工程中的運用也得到了廣泛的運用，這種運用使機械電子工程正由傳統的能量連接及動能連接向信息。具體報道如下：

1 機械電子工程的介紹

機械電子工程是一門綜合學科，涵蓋了各個學科的內容，主要以機電系統為代表，綜合了電子、信息、智能、管理等各種學科，使實際學工程的理論和方法得到了新的發展。現階段，隨著智能技術的發展，其正朝著智能化的方向發展，機械電子工程的核心包含了計算機技術、電子工程及機械工程。因此，完全可以將機械電子工程的特點概括為具備多技術融合。在設計中與其他的學科相聯系，同時在電子工程設計時利用多種技術、多種策略，將不同的模塊進行組合，最終完成設計。它自身明顯的特點是在內部的結構中比較復雜，但是在性能使用中效率比較高，這就替代了傳統機械產品笨重的外形。

2 人工智能技術的分析

人工智能技術主要依靠計算機功能來實現，對計算機功能的進一步深入研究與應用得到的一種智能學科，在智能技術的使用中，主要包含控制論、信息論、心理學、神經生物學、語言學等，也是屬于一門綜合交叉學科。人工智能可以分為不同的發展階段，在初級階段，人工智能主要的研究方向是翻譯、證明、博弈等；在挫折階段主要是以計算機視覺、自然語言理解、專家系統以及機器人等方面取得了比較大的成效；在第二發展階段中，其主要的發展領域是知識工程的應用以及商業化的發展，在分布式人工智能、不確定推理、基礎常識、計算機視覺以及智能機器中得到良好的發展，但是在平穩發展階段中，其人工智能主要是從原來的單個主體朝著分布式的主體發展而來的，其形式比較單一，因此在當前人工智能階段主要是發展成為一項復雜實用的智能化技術。

3 人工智能技術在機械電子工程中的應用

在當前，隨著電子信息技術的不斷發展，人工智能在機械電子中模型的建立以及控制都起到了良好的作用，并且在診斷方面有了進一步的提高。在機械電子工程發展的過程中，因為機械工程自身不穩定的特點，導致了電子系統在輸入與輸出的關系中，存在復雜的關系。由于傳統方法中的信息系統方面具有非常精確和嚴密的特征。因此，復雜的系統就不能有效地完成相關的操作，而在文章通過采用人工智能在模型的控制和使用，建立了一塊比較有效的系統，利用模糊推理系統和神經網絡系統的建立就能夠順利地完成整個操作過程。對相關系統進行詳細的研究其主要表現在：模糊推理系統主要是通過對人腦功能的模擬來對語言的信號進行分析；但是在研究神經網絡系統中，其主要是通過對人腦結構的模擬來對數字的信號進行詳細的分析，并且給出相應的數值來參考。在研究這兩種方法的過程中，通過對網絡結構的模式來進行高精度連續函數的計算，最終將對機械電子系統進行輸入、輸出關系的高精度描述，但是在神經網絡系統中，對于相關的推理比較高，在模糊推理理論中主要是將二者的功能最大化的融合，最終使機械電子的信息能夠在不同的網絡層次中找到自己最合適的表達空間。

在非線性表達中，主要是找到合適的空間來具體的表達。這樣就增強了網絡的非線性逼近能力，具體的方式是：對網絡的存貯空間進行進一步加大，但是這種方式不適合于解釋網絡的含義。另一種方法是，對網絡的連接函數進行增強。不但實現了語言的表達，同時也能夠利用數值方法使計算更加的精確，最終形成模糊函數。在這兩種系統融合使用中，神經網絡函數能夠將模糊邏輯規則連接起來，最終為神經網絡與模糊推理的融合提供了新的方式，主要應用于將一個具有乘積隱含算子、面積中心法解模糊法、連接函數，最終形成了推理規則。例如，在機械電子工程與人工智能技術的應用中，以飛機動力地面模擬系統控制效果為例，對兩種技術的融合進行分析，兩種系統融合中時，應用的原理是飛機動力地面模擬系統。而在系統建立時，由一個包含了電氣、機械、液壓等技術融合為一體的綜合模型試驗，將飛機發動機采用液壓伺服系統代替，進行飛機整機性能試驗。在系統運行后，即可獲得最終的推力。主要的工作原理表現，如圖1所示。

由于將這兩種系統進行融合使用，因此該系統比較復雜，所以這就不能滿足控制方法的要求，從而要求利用神經網絡系統來進行控制，最終達到專業的控制要求。故將二者相結合，共同建立了一個比較完整的飛機動力模型。

圖1 系統原理圖

4 結語

通過介紹機械電子系統的工作原理和特點，并分析人工智能的方法，將人工神經網絡與模糊邏輯系統相融合，做出了進一步試驗。從而得出在機械電子系統中，采用傳統機械工業進行發展，然而在信息的傳遞下，對信息進行處理和有效利用。隨著科學技術的發展，在這兩種系統融合使用中，人工智能方法給機械電子系統的信息處理提供了新的技術方法，人工智能就是各學科交叉與綜合之后的結果，人工智能與機械電子工程完美融合，這一全新領域的發展引領著世界的潮流，促進生產力的飛速發展，推動工業的進程。

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［2］溫偉華.人工智能技術在機械電子工程領域的應用［J］.自動化與儀器儀表，2016，2（23）：96-97.

［3］蒲小剛.淺析機械電子工程與人工智能的關系［J］.橡塑技術與裝備，2016，12（10）：21-22.

Analysis on the Effective Application of Artificial Intelligence Technology in Mechanical and Electronic Engineering

WANG Yu-fei，Hao Qing-long，LI Chun-feng，WANG Wen-long，ZHANG Tian-xu，WANG Qing-he
（Industrial Technology Center，Chengde Petroleum College，Chengde，Hebei 067000，China）

This paper mainly discusses the characteristics of mechanical and electrical engineering，emphasizes the role of information connection on the basis of traditional mechanical system energy connection and function connection，introduces the integration of artificial intelligence into the field of mechanical engineering，and points out that traditional machinery system transformation and development of the core，so as to achieve intelligent mechanical system.At the same time，it emphasizes the practical application effect of artificial intelligence technology in mechanical and electronic engineering,which has promoted the intelligent development of mechanical and electronic engineering in China.

mechanical and electronic engineering；artificial intelligence；technology；application

TP18

A

2095-980X（2017）02-0034-02

2017-02-03

王宇飛（1988-），男，碩士，主要研究方向：機械電子工程。