機(jī)電技術(shù)中計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)用探討

楊 宏

（武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北·武漢 430205）

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電技術(shù)水平也有了一定的進(jìn)步，機(jī)電一體化、智能化、自動(dòng)化成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，因此其對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)又來(lái)更高的要求。許多機(jī)電一體化系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，軟件研發(fā)人員對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程存在片面的理解，比如計(jì)算機(jī)軟件控制系統(tǒng)可能會(huì)存在一些不安全、不合理的因素，難以滿足用戶的需求。除此之外，在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可能就會(huì)存在原始的漏洞和缺陷，進(jìn)而降低了用戶的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。因此機(jī)電技術(shù)中計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行探討是非常有必要的。

1 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)在機(jī)電一體化進(jìn)程中的重要地位

1980年，隨著我國(guó)改革開(kāi)放政策的實(shí)行，國(guó)家越來(lái)越重視對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)研發(fā)，同時(shí)不斷引進(jìn)外來(lái)的先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及管理控制技術(shù)，這在一定程度上為機(jī)電一體化奠定了良好的基礎(chǔ)。各種新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及電路技術(shù)跨越式發(fā)展，為機(jī)電一體化奠定了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)，促進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)程。

總的來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在智能化，其作為機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，智能化是在計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)知識(shí)上，將計(jì)算機(jī)科學(xué)，人工智能學(xué)的思想和觀念有機(jī)結(jié)合起來(lái)，能夠在一定程度上模擬人的邏輯推理能力，這有利于提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)對(duì)于機(jī)電設(shè)備的控制水平。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)過(guò)程中研究受到了越來(lái)越多的重視，數(shù)字化機(jī)床以及機(jī)械人就是智能化的重要應(yīng)用，并且隨著數(shù)字化機(jī)床以及機(jī)械人在機(jī)電領(lǐng)域中的應(yīng)用，一些高科技的微處理器已經(jīng)取代了部分的人工工作量。當(dāng)然要想使得機(jī)電化產(chǎn)品與人的智能完全相同，這是不可能的，也是完全沒(méi)必要的。因此，在構(gòu)建機(jī)電一體化的過(guò)程中，加大人工智能技術(shù)的研究，就有利于提高工作人員的工作效率，節(jié)省人力資本，進(jìn)而為企業(yè)創(chuàng)造更大的利潤(rùn)空間。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，所謂的計(jì)算機(jī)技術(shù)就是指研究各種計(jì)算設(shè)備的科學(xué)技術(shù)，具體可以分為以下幾個(gè)方面：一是計(jì)算機(jī)器件技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)組裝技術(shù)、計(jì)算機(jī)部件技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中有著十分重要的作用，它是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化、智能化、自動(dòng)化的基礎(chǔ)。在整個(gè)計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)中，硬件僅僅是一個(gè)軟件運(yùn)行的平臺(tái)，為計(jì)算機(jī)軟件提供高效的數(shù)據(jù)處理器。在計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)中，最重要的就是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件，其在機(jī)電一體化系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵的作用，并且操作計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效的工作。有人曾說(shuō)：“計(jì)算機(jī)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的大腦，而計(jì)算機(jī)軟件又是計(jì)算機(jī)的大腦。”這足以看出計(jì)算機(jī)軟件對(duì)于計(jì)算機(jī)以及機(jī)電一體化的作用。當(dāng)然，一些大型獨(dú)立的軟件并不屬于本篇文章的討論范圍，它們同樣在機(jī)電一體化進(jìn)程中起著非常重要的作用，但是該類(lèi)各個(gè)方面的評(píng)估結(jié)果良好，軟件相當(dāng)成熟。本文主要討論那些在具體的機(jī)電工程，在機(jī)電一體化系統(tǒng)的研發(fā)過(guò)程中，為了滿足某一具體的機(jī)電工程而獨(dú)立研發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。

2 目前計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)在機(jī)電一體化進(jìn)程中存在的問(wèn)題

近年來(lái)，隨著機(jī)電一體化進(jìn)程加快，反觀計(jì)算機(jī)機(jī)電軟件系統(tǒng)更新的速度卻比較緩慢，跟不上機(jī)電一體化的進(jìn)程，尤其是與其他領(lǐng)域軟件的應(yīng)用和程序語(yǔ)言相比較而言，呈現(xiàn)出明顯落后的現(xiàn)象。

2.1 編程語(yǔ)言落后問(wèn)題

在開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的過(guò)程中，所采用的主要編程語(yǔ)言是C++、匯編語(yǔ)言等，大多數(shù)都以VC、BC作為其開(kāi)發(fā)的平臺(tái)。當(dāng)然這里所說(shuō)的編程語(yǔ)言與編程平臺(tái)落后的問(wèn)題并不意味著這些編程語(yǔ)言本身難以滿足機(jī)電一體化系統(tǒng)的要求。這類(lèi)編程語(yǔ)言以及開(kāi)發(fā)平臺(tái)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。比如其開(kāi)發(fā)平臺(tái)比較成熟，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的性能、所開(kāi)發(fā)出來(lái)的計(jì)算機(jī)軟件，通俗易懂，操作簡(jiǎn)單，便于推廣，這也是這些編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)平臺(tái)能夠長(zhǎng)期存在的主要原因。但是其它編程語(yǔ)言和研發(fā)平臺(tái)發(fā)展更加迅速，與這些功能更強(qiáng)的新型的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)相比較，明顯落后。比如JAVA、2.2JBuilder等平臺(tái)，雖然目前這類(lèi)編程語(yǔ)言和軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)還沒(méi)有成為機(jī)電一體化系統(tǒng)的主流開(kāi)發(fā)工具，但是這類(lèi)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的安全性能更高、速度更快、效率更好、節(jié)約研發(fā)人員的時(shí)間，使其逐漸成為開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的主流平臺(tái)。

2.2 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的編程風(fēng)格比較差

在開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的過(guò)程中，從事軟件研發(fā)的人員，大多數(shù)沒(méi)有從事機(jī)電一體化的工作經(jīng)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的研發(fā)人員有著專(zhuān)業(yè)的機(jī)電軟件研發(fā)能力以及開(kāi)發(fā)構(gòu)想，但是卻沒(méi)有辦法形成良好的編程風(fēng)格，尤其是在處理程序編碼以及注釋方面的工作都沒(méi)有做好。

2.3 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)難以滿足用戶的實(shí)際需求

在機(jī)電一體化建設(shè)的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)主要存在的問(wèn)題就是研發(fā)人員缺乏全面機(jī)電一體化工程的理念，他們并沒(méi)有嚴(yán)格按照軟件的系統(tǒng)要求進(jìn)行開(kāi)發(fā)，因此，有些研發(fā)人員所開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件系統(tǒng)，沒(méi)有根據(jù)用戶的具體情況進(jìn)行開(kāi)發(fā)，難以滿足用戶的實(shí)際需求。而且軟件推廣的范圍比較小，難以發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值。比如有些軟件研發(fā)人員不能給非專(zhuān)業(yè)用戶提供更加廣闊的選擇范圍，沒(méi)有全面考慮到軟件系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，使得開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件難以滿足用戶的實(shí)際需求。但是在實(shí)際軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，軟件研發(fā)人員更多的關(guān)注軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)本身，并沒(méi)有嚴(yán)格按照工程方法和工程理念進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，使得所開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)沒(méi)有辦法滿足用戶的實(shí)際需求，甚至?xí)o用戶帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失，甚至不能如期完成機(jī)電工程項(xiàng)目。

3 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)在機(jī)電一體化進(jìn)程中存在問(wèn)題的解決措施

一是提升很高級(jí)編程語(yǔ)言在機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用頻率，這就需要加大機(jī)電一體化與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的融合力度，在研發(fā)軟件的過(guò)程中，使用更加高級(jí)的編程語(yǔ)言以及軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，提高研發(fā)軟件的速度以及軟件的安全性能。二是引入專(zhuān)業(yè)的人才來(lái)研究機(jī)電一體化軟件系統(tǒng)，以組件理念為基礎(chǔ)，來(lái)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，還應(yīng)該研究軟件系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)模塊的組合形式，提高軟件模塊的利用率，這有利于降低軟件研發(fā)的成本，為客戶帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。第三改良計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的編程風(fēng)格，組織專(zhuān)業(yè)從事機(jī)電一體化的工作人員參與到軟件研發(fā)的過(guò)程中，提供相應(yīng)的意見(jiàn)和建議，尤其是改善代碼布局、命名規(guī)則以及清晰注釋方面的工作，形成良好的編程風(fēng)格，確保能夠開(kāi)發(fā)出更高水平的計(jì)算機(jī)軟件。四是在機(jī)電技術(shù)一體化系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，一定要以客戶的實(shí)際要求為基礎(chǔ)，確保所開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件能夠滿足客戶的需求。還有在機(jī)電一體化系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)該融入工程的概念，從機(jī)電一體化系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的可行性以及客戶需求出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)，整個(gè)過(guò)程都應(yīng)該按照工程學(xué)的理念來(lái)指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，逐步形成科學(xué)合理的軟件開(kāi)發(fā)流程。

4 機(jī)電一體化系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的展望

近年來(lái)，隨著機(jī)電一體化進(jìn)程的加快以及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展。人們對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的智能化以及自動(dòng)化程度也有了越來(lái)越高的要求，各大專(zhuān)業(yè)劃分也越來(lái)越細(xì)，現(xiàn)代控制理論與技術(shù)也越來(lái)越成熟。機(jī)電一體化系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)就需要更高級(jí)的編程語(yǔ)言以及軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，以此來(lái)提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的安全性以及實(shí)用性。與此同時(shí)，還應(yīng)該提升機(jī)電一體化系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)頻率，解決一些軟件系統(tǒng)中可能存在的漏洞及問(wèn)題，而且還應(yīng)該加大對(duì)于機(jī)電一體化系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的研究力度，實(shí)現(xiàn)更多領(lǐng)域以及更深層次的融合。采用更高層次的編程語(yǔ)言，比如J烈、A等，這類(lèi)編程語(yǔ)言在軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域有些十分廣泛的應(yīng)用。因此在開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)軟件的過(guò)程中，一定要融于這些新型的編程語(yǔ)言，從而開(kāi)發(fā)出更符合機(jī)電系統(tǒng)要求和規(guī)范的編程語(yǔ)言。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中有著十分重要的作用。目前我國(guó)機(jī)電一體化系統(tǒng)還存在一定的不足之處，因此作為計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的研發(fā)人員應(yīng)該通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)，更新自己的軟件研發(fā)理念以及軟件開(kāi)發(fā)能力，而且還應(yīng)該緊跟機(jī)電技術(shù)一體化進(jìn)程的新趨勢(shì)，改善自己編程的風(fēng)格，嚴(yán)格根據(jù)客戶的實(shí)際需求，開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，并指導(dǎo)用戶使用，為客戶創(chuàng)造更大的利潤(rùn)空間。