計(jì)算機(jī)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

彭輝

摘要：計(jì)算機(jī)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使得機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到現(xiàn)代化和信息化的發(fā)展階段，這無(wú)論對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)效能提升來(lái)講，還是對(duì)于人們生活質(zhì)量強(qiáng)化來(lái)講，都是很有幫助的。由此在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的背影下，多元化的計(jì)算機(jī)技術(shù)理論將不斷地被運(yùn)用到機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中去，進(jìn)而使得控制效率和質(zhì)量達(dá)到更加理想的狀態(tài)，這是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，也是生產(chǎn)制造業(yè)發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)；機(jī)械電子控制；產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域；應(yīng)用

一、機(jī)電一體化的概念和作用

計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子控制技術(shù)的高效整合和使用將是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的主流。計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子控制技術(shù)之間存在著相輔相成的關(guān)系，計(jì)算機(jī)技術(shù)需要和電子控制技術(shù)相互配合才會(huì)發(fā)揮更大的用處，同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的合理使用也會(huì)使電子控制技術(shù)不斷進(jìn)步，而電子控制技術(shù)的發(fā)展也進(jìn)一步推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。最終兩者之后就是我們熟知的機(jī)電一體化的形式，機(jī)電一體化的合理使用會(huì)使產(chǎn)品的生產(chǎn)變得告訴、質(zhì)量上乘、幾近完美的展示出兩者的關(guān)系。比如說(shuō)在生產(chǎn)中的機(jī)床生產(chǎn)就是兩者交互應(yīng)用的典范，機(jī)床由各種電子設(shè)備組成輸入指令后計(jì)算機(jī)接受指令進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)作。

二、計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）計(jì)算機(jī)控制理論和技術(shù)實(shí)踐過(guò)程

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，忽視數(shù)字型號(hào)量化效果，演變成為采樣控制系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的拆解，進(jìn)而形成不同的系統(tǒng)集合。從計(jì)算機(jī)控制理論的發(fā)展歷程和來(lái)看，從采樣理論，方差公式，到轉(zhuǎn)變理論，空間狀態(tài)，再到系統(tǒng)辨識(shí)控制等理論的出現(xiàn)，使得計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)踐具備了夯實(shí)的理論基礎(chǔ)。尤其在線性體系納入魯棒控制，模糊控制理論之后，機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)就開(kāi)始朝著信息化的方向發(fā)展。起初的計(jì)算機(jī)是被運(yùn)用到自動(dòng)化生產(chǎn)檢測(cè)中，做的是實(shí)現(xiàn)對(duì)于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的整理。隨后慢慢的將其運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)控制中去，出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的控制計(jì)算機(jī)，標(biāo)志著控制技術(shù)在朝著數(shù)字化的方向發(fā)展。隨后以微處理器為核心的分層控制系統(tǒng)的誕生，使得計(jì)算機(jī)控制技術(shù)得以長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步，其對(duì)于工業(yè)的影響力也不斷提升。

（二）計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展

上世紀(jì)三十年代，工業(yè)發(fā)展以人工操作為主要實(shí)現(xiàn)模式，一般會(huì)使用儀表儀器去進(jìn)行各種基本參數(shù)的測(cè)量，這是工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化控制的最初形態(tài)。隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)和計(jì)算公式越來(lái)越能夠作用于工業(yè)生產(chǎn)和控制，由此使得機(jī)械和電子控制進(jìn)入到智能化的階段，并且實(shí)現(xiàn)了機(jī)械，電子，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的相互融合。發(fā)展到今天，以 PID 自動(dòng)控制技術(shù)為例，其就是以控制系統(tǒng)理論為引導(dǎo)，在智能控制技術(shù)的幫助下，實(shí)現(xiàn)了控制技術(shù)和非線性自動(dòng)控制技術(shù)的融合，由此促進(jìn)了數(shù)據(jù)整理和計(jì)算工作的效率和質(zhì)量。

三、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與運(yùn)用領(lǐng)域

（一）高科技機(jī)械與電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)自它誕生之日起對(duì)人類(lèi)社會(huì)的貢獻(xiàn)是有目共睹的，從最早的當(dāng)做運(yùn)算工具到現(xiàn)在各行各業(yè)都采用的高效運(yùn)轉(zhuǎn)工具，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)是我們生活的一部分，很多高科技產(chǎn)品的誕生都得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用。計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)前廣泛的應(yīng)用到軍事、社會(huì)管理和生活?yuàn)蕵?lè)教育各個(gè)方面中，這些技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的使用。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于加強(qiáng)國(guó)防建設(shè)和方便人類(lèi)生活做出了巨大的貢獻(xiàn)。

（二）精確的數(shù)值計(jì)算

計(jì)算機(jī)最早的使用就是在計(jì)算領(lǐng)域，當(dāng)時(shí)政府為了精確計(jì)算相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)計(jì)算機(jī)的研發(fā)工作。在當(dāng)前社會(huì)計(jì)算機(jī)在精確數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域仍然發(fā)揮著巨大的作用，計(jì)算機(jī)計(jì)算具有速度快、準(zhǔn)確度高等眾多優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)在計(jì)算的時(shí)候也摻雜著人工智能技術(shù)，具有一定的邏輯思考和記憶的能力，在高新科技領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在國(guó)家層面可以滿足重大計(jì)算領(lǐng)域的計(jì)算，在企業(yè)生產(chǎn)上可以分析出要開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵領(lǐng)域。

（三）計(jì)算機(jī)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實(shí)例

隨著機(jī)器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域，許多單一、重復(fù)的機(jī)械工作由機(jī)器人（也稱(chēng)機(jī)械手）來(lái)完成。工業(yè)機(jī)器人是一種能進(jìn)行自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī)，廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人的廣泛使用正在日益改變著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式。

農(nóng)業(yè)方面，機(jī)械作業(yè)過(guò)程中駕駛室內(nèi)的儀表盤(pán)正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過(guò)渡，以此來(lái)改善人機(jī)交互界面。這種智能化顯示終端又被稱(chēng)為虛擬化儀器顯示終端（Virtual Display Terminal），它代表了當(dāng)代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過(guò)屏幕任意選擇顯示機(jī)組中不同部分的終端信息，在屏幕上按操作者的需求，調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)信息，顯示數(shù)據(jù)、圖形、語(yǔ)音等多媒體信息。

PLC 在自動(dòng)售貨機(jī)中的應(yīng)用。自動(dòng)售貨機(jī)通過(guò)顧客選擇商品開(kāi)關(guān)，投入的硬幣值由 PLC 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，經(jīng)過(guò)光傳感器識(shí)別，通過(guò)判斷，進(jìn)行下一步操作，經(jīng)過(guò) PLC 的系統(tǒng)控制和信號(hào)輸出完成售賣(mài)過(guò)程。計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)電自動(dòng)控制在自動(dòng)售貨機(jī)中的這項(xiàng)應(yīng)用極大方便了人們的生活，也使 PLC 的應(yīng)用更加廣泛。交通信號(hào)燈系統(tǒng)也是微機(jī)軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實(shí)例。通過(guò)主要應(yīng)用 PLC 技術(shù)控制十字路口的信號(hào)燈動(dòng)作。準(zhǔn)確無(wú)誤的完成信號(hào)燈的變燈動(dòng)作來(lái)控制時(shí)間，這項(xiàng)應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)近幾年來(lái)也在高速發(fā)展中，雖然與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有不小的差距但是可以看出是一種向前發(fā)展的趨勢(shì)。當(dāng)前我國(guó)手工生產(chǎn)正在減少落后的機(jī)床生產(chǎn)也在慢慢消失，新技術(shù)不斷的應(yīng)用到生產(chǎn)生活中去。高等教育不斷的發(fā)展，掌握技術(shù)的大學(xué)生樹(shù)量不斷增加對(duì)于我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也起到至關(guān)重要的作用。艱苦奮斗的中國(guó)人要相信沒(méi)有什么困難是客服不了的，有理由相信中華民族的科技水平一定會(huì)屹立于世界民族之巔。

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