早在上世纪80年代便出现了较为完善的绘图软件，有效解决了绘图机在绘图效率方面较慢的问题，通过计算机图形技术的应用极大程度上提升了绘图的效率，同时也打破了人们对于自动化绘图技术所产生的怀疑。这项技术发展到现在一共突破了四个瓶颈期，其中有计算机绘图系统和交互二维以及几何造型这项中绘图，还有基于数据库存在的分布式图形设计。下面本文对接卸制造中计算机图形技术的应用展开进一步的研究与论述。
一、应用在仿真领域
其实仿真的主要目的就在于是以色调图的方式对加工过程进行模拟，而不是过于要求图形真实感的效果。因此，通过忽略广找模型，能够进一步简化颜色值的计算，而忽略能够促进产生真实的效果，并且对于图形的效果并没有造成很大的影响。为了能够对仿真的效果进行更加仔细的观察，对于刀具和夹具以及毛坯等分别定义成不同的颜色。由于刀具有时可能会存在切削夹具的情况，所以也需要对其定义不同的颜色。并且，要求每一种颜色必须要拥有一定数量的灰度级。由于仿真的主要目的就是要挖掘加工流程中存在的错误以及干涉的现象，因此，必须要将存在干涉的情况首先标记出来吗，这样才能确保其能够不被忽略。同时在加工毛坯切削表面的过程也要十分注意，因为这是也是用户重点关注的地方。必须要将其优先的现实出来。通常刀具尺寸和毛坯的尺寸相比都相对较小，所以应该再毛坯之前将其显示出来。以上所述的是以图像空间离散法作为基础的仿真方法，在进行仿真时，能够获得每一步切削的具体真实描述。并且可以让用户从另一个方向对于毛坯的情况以及切削的整个过程进行观察。或者是开始用户便可能采取多个窗口进行观察的方式。并且也可以采取迫切以及观察这两种方式。而其最大的优势就是其就有超高的实时性，其显示处理所花费的时间仅仅会受到硬件还有驱动程序等约束。同时，通过对算法进行改善，时期能够较为准确的确定毛坯上面的某一个点的值，这样给用户验证加工容差方面的能力得以实现。
二、真实感图技术
计算机图形这项技术现在已经发展成为真实干图形技术，同时这也是今后图形技术整体发展的趋势，并且目前大部分CAD与CAM设计软件均能够实现很多功能。例如UC和PROE这些软件，通过计算机将实际的团绘制出来，同时把这些立体感较强的图形能够直接的输入到打印机当中去，可以通过打印机将真实的物体打印出来。而这项技术应用逐渐广泛起来。虽然所打印出物体比较简单，但是这些技术也足以现实出真实感图形技术所存在的种种优势。利用真实干图形技术所绘制出来的图形，可以替代之前所制作的模型，能够在计算机上面对其进行各个角度的观察，一旦发现设计中存在任何问题，可以利用屏幕便使交互修改得以实现，进而体改了整个模型设计的速度。而想要实现真实感图形技术必须要栅扫描显示器作为急促条件，当前栅扫描显示器已经由以往传统的电子枪变成到如今的液晶显示器，同时加入了较为专业的图形显卡以及OPENGL图形驱动系统，这样使可以对物体试试贴才和赵光以及文理，还有视角方面的问题进行处理，这样能够让三位物体看起来更加的逼真。当前很多好莱坞电影中机器人的特别效果都是利用机械设计当中真实感图形这项技术所实现的。
三、CAD与CAM中应用计算机图形技术
由于机械制造行业不断的扩大，同时对于精度方面也提出了更高的要求，若缺少CAD与CAM作为支撑，那么将无法实现大型机械设备大批量的生产。现在飞机和建筑施工以及电子电力等均无法脱离CAD和CAM。而图形设计技术不只是在这些领域当中参加设计，同时设计图形时，若存在错误，能够得到及时的体型，这样能够有效避免生产一些劣质的零件出来。由于技术及图形设计软件其能够实现的功能逐渐增多，可以利用计算机图形处理技术对别的图形设计模块实施自动的更新，这其中包含算式和图形当中的各种数据，还有图形整体的一个形态。光差图形动态模块可以发现，其设计结果在实际使用过程当中有没有产生干涉或者是碰撞，这样能够有效防止机械设计可能会出的一些问题。通过本文对机械制造中应用计算机图形技术的进一步阐述，使我们了解到通过计算机图形技术的应用极大程度上提升了绘图的效率，使其更加精准。希望通过本文对机械制造中应用计算机图形技术的阐述，能够给其今后应用方面提供一定的帮助。
参考文献：
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摘要：我国经济的快速发展推动了机械工业行业的发展，但同时也使机械工业行业需要的人才数量急剧增加。机械工业在发展过程中，为了培养出更多此方面的人才，各高校开展了机械工程及自动化专业课程，此教学课程的开展可以专门培养此方面的人才，缓解社会中的人才紧缺情况。文章对机械工程及自动化专业建设与优化进行了探索。
关键词：机械工程及自动化专业；机械工业行业；专业课程；课程体系；课程教学
随着我国教育的不断深化改革，传统的课程教学模式受到了冲击，对专业课程进行建设和优化是非常有必要的。就当前我国机械工程及自动化专业课程进行分析后可以发现，无论是课程体系自身，还是课程教学工作的开展都存在着一些问题，从而导致培养出的专业人才不符合社会发展需求，不仅没有缓解人才紧缺的情况，同时还导致毕业生就业难的局势更加严峻。针对此种情况，对机械工程及自动化专业进行建设和优化是势在必行的。
1.目前机械工程及自动化人才培养中存在的问题
课程教材知识面比较狭窄
课程教材是教师开展教学的基础，若是教材内容不丰富，那么教师在按照教材开展教学的过程中就会导致学生所接受的知识面比较狭窄。笔者站在学生的角度对当前机械工程及自动化专业教材进行分析后发现，教材的内容并不丰富，而且有些内容已经落后，与当前社会对机械工程人才的要求相脱节。另外，教材内容比较单一，与此学科相关的先进知识并没有在教材中体现出来，这样的情况就使得学生在按照教材学习的过程中知识面受到了限制，所学到的知识不够丰富，而且教材知识落后，也使得学生在学习过程中没有激情，对知识进行探究的欲望逐渐消失。
教学方法较为落后
教师在进行课程教学的过程中，所采用的教学方法比较落后，教师在教学中只重视理论知识的讲解，重视考试成绩，这样的教学现状使得学生在学习的过程中感到很有压力，而且对于学习的兴趣也不高。还有就是教师在教学中没有将理论知识和实践联系在一起，单纯地讲解理论知识，这样也使得学生理解知识具有一定的难度，在这样的情况下，学生的考试成绩就不是很理想，久而久之，在自信心不断被打击的过程中就不愿意学习了。人文底蕴较浅在高校中，其招生一般都是按照专业来进行的，而且在对学生进行培养的时候也是按照专业不同来进行培养的，这样的情况就使得学生应该接受其他方面的教育，比如说人文以及社会等方面的教育被忽视，在这种被限制的学习环境中，学生的个性得不到自由的发展，使得学生在步入社会的时候短时间内无法适应社会发展。
教学越来越职业化
学生学习机械工程及自动化专业方面的知识，不只是想要成为一名普通的技术工人，但教师在对学生进行教育的过程中，在理论结合实际的时候过于职业化，只是一味地将知识和实践强加给学生，并没有对学生的思维以及精神等进行培养，这样就使得学生的综合素质较差，不能找到合适的工作，尤其是薪资待遇较好的工作。
学分和学知识之间存在矛盾
当前高校实行的都是学分制度，此制度要求学生必须修满所有的学分，才能取得毕业证，但在实际选课的过程中，课程的种类是非常多的，但教师并没有给学生提供系统的指导，这样就使得学生在选择的过程中存在盲目性，选择的课程和专业主干课程之间的联系不密切，所选课程并没有实质性的意义，只是为了学分而选课，并不是为了学习知识而选课。
教师缺乏实践经验
教师是开展机械工程及自动化专业教学的主要执行者，教师在教学的过程中，因为有些知识具有一定的难度，所以应该理论联系实际。但是有些教师因为缺乏实践经验，所以在教学中只是单纯地讲解理论知识，这样就使得学生在学习的过程中不能很好地了解知识，对知识的掌握不是很透彻，而且在学习比较难的知识的时候还具有一定的难度，从而导致学生对于专业课程的学习不感兴趣。
2.机械工程及自动化专业建设与优化的措施
构建完善的教学体系
高校在开展机械工程及自动化专业课程的过程中，为了保证课程的教学效果，就应该构建完善的教学体系。机械工程及自动化专业所涉及的知识范围比较广，而且相关岗位对工作人员的要求也比较高，在这样的情况下，高校想要培养出更多适合社会所需要的机械工程人才就必须要对教学体系进行完善。高校在对教学体系进行构建完善的过程中，应对市场需求进行分析，然后借鉴西方国家的经验，并结合自身办学的特色。高校在确定机械工程及自动化专业教学目标的过程中，应以促进学生的发展作为目标，要求教师在教学中不仅要传授学生基础知识，更重要的是应该培养学生的实践能力，只有这样学生所学到的理论知识才能被应用到实践中。与此同时，高校还应该对教学大纲进行科学合理的设置，并对教学进度进行合理的规划，只有这样学生在学习的过程中才能循序渐进，一点点掌握相关知识，并提高自己的实践动手能力。
构建实践教学系统
在机械工程及自动化专业课程教学中，实践教学的应用是必不可少的，但是学生在实际上课的过程中，因为多种情况的存在，从而导致实践课的实施比较少，而且即使开展了实践课，学生在课堂上也不能学到很多切实的实践知识，在这样的情况下，学生的实践能力自然得不到有效的培养。针对此种情况，高校应该构建实践教学系统，并让教师在日常教学中对学生的实践意识进行强化，让学生可以积极地参与到实践中，并提高自身的实践能力。高校在构建实践教学系统的时候，应该对将课程知识分为理论知识和实践知识两种，对理论知识的教学计划等进行明确，对实践课程教学则应该投入更多的资金支持，建设专门的实践基地，这样学生就可以在专门的实验室中更好地进行实践。与此同时，教师在开展实践教学的过程中，还应该注重对学生实践能力、创新能力、思维能力的培养，并与学生进行互动，在互动过程中学生才能将对知识的疑问提出来，教师帮助学生解答的过程就是学生进一步了解掌握知识的过程。
应采用创新的教学模式
在传统的机械工程及自动化专业教学中，教师采用的教学方法较为落后，学生在按照教师所开展的教学方法进行学习的过程中，因为较为枯燥，而且教师的讲解也不是很详细，学生也不能提问，从而导致学生对知识的了解都是一知半解，长期下来，学生学习知识的兴趣就下降了。针对此种情况，高校若是想要激发学生学习知识的兴趣，就应该要求教师采用创新的教学模式开展教学。教师在对教学模式进行优化的过程中，首先要做的就是对围绕此专业课程所具有的特点来对教学方案进行重新规划。在进行规划的过程中，教师应该对学生的兴趣爱好等进行了解，然后以此为基础来使课程教学更加丰富多彩；其次，教师在教学之前应该对市场变化情况进行调查，然后根据当前市场对机械工程人才的要求来调整教学重点，同时在教学中还应该通过多媒体等先进的教学手段来开展教学，只有这样学生所学习的知识才能是紧跟时代潮流的，当学生走入社会的时候才不会被社会所淘汰。
打造一支高素质的师资团队
在学生的学习生涯中，教师是非常重要的存在，对学生的生活和学习都有着至关重要的影响，可以说，教师就是学生的第二父母，教师的教学水平和学生的学习是有着不可分割的联系的。鉴于教师的重要性，高校在对机械工程及自动化专业进行建设和优化的过程中，就应该打造一支高素质的师资团队，只有这样学生才能在教师的教导下更好地学习专业知识，提高自身的文化素养以及实践能力。高校在打造高素质师资团队的过程中，可以从以下两个方面入手：第一，高校应该为教师提供外出交流学习的机会。每个学校在进行机械工程及自动化教学的过程中都有着自己的特点，所以高校应和其他学校建立友好的合作关系，为教师交流学习提供平台。教师到别的学校中学习，可以从中学习到很多经验，将这些经验和自己的教学特色融为一体之后，不仅可以让学生在学习中有耳目一新的感觉，还可以激发学生对知识学习的兴趣，从而促使学生在教师的领导下更好地学习相关知识。第二，高校应对教师教学制度进行完善。有些高校的教学制度并不完善，这样就使得教师教学水平出现两极化，有些教师教学经验丰富、教学水平较高，所以学生在上课的时候能够认真听讲，从中学习到很多知识，但是有些教师尤其是年轻的教师教学经验比较缺乏，在教学中不能了解学生的需求，这样就使得学生在听课的过程中不能全神贯注。针对此种情况，高校应该对教师制度进行完善，让老教师可以带领帮助新教师，将一些有用的经验传授给新教师，从而提高新教师的教学水平，这样学生在听课的过程中才能学习到有用的知识。
3.结语
综上所述，高校开展的机械工程及自动化专业课程是非常重要的，而且此课程的存在也具有积极的意义，但是因为社会是不断变化的，机械工程市场对人才的要求也是不断更新的，所以为了确保高校所培养出的机械工程人才能够符合岗位要求，对机械工程及自动化专业进行优化是非常有必要的。在优化的过程中，可以从教学体系、实践教学、教师教学水平以及教学模式等方面入手，只有切实地落实教学优化，才能够确保学生可以在课堂教学中学习到有用的知识，进而在步入社会的时候不会被其所淘汰。
参考文献
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1机械专业毕业设计课题的选择
课题内容要尽可能多地涉及本专业的教学内容
(1)不同于科研和工程的实际需要，毕业设计的课题首先考虑满足教学要求。因为，学生没有多少实践经验，与实际生产接触机会很少。因此，课题内容要贴近本专业的教学内容，尽可能地通过毕业设计，来总结学生在大学四年内所学的理论基础知识，把这些专业知识有效的结合起来，不能让学生仅仅停留在课本内容基本上都懂，作业也都会做，考试也都不挂科，但就是不能做到应用的状态。(2)课题不能太大、太空。例如，提高机械效率的优化设计、世界先进机械的研究等，类似课题学生的经验和能力暂时还无法把握。
难易程度适中、工作量适宜、适当提前毕业设计开始时间
黄河科技学院工学院的毕业设计安排的是12周时间。但实际上，对于学生来说，真正用来做毕业设计的时间也就一两个月甚至更少，因为在这个时间里，有的学生已经开始去找工作，或者进入工作实习期，不能很好地保证用于毕业设计的时间。因此，如果课题难度太难，或者工作量太大，会造成学生失去信心，进而出现随便抄袭应付的现象。不能达到毕业设计的真正目的。所以，为了保证学生保质保量完成毕业设计，所选的项目难度、工作量要适中。毕业设计的开始时间，可以安排在机械设计的课程结束后。这时候，学生基本具备了设计的初步知识，可以选择适当难度的课题，让部分学生开始试住做些大体跟毕业设计内容基本一致的工作，到真正毕业设计的时候，一是可以把课题做深，二是学生也不感到时间紧张，三是有可能的话还做出实物。给学生的创造性的发挥空间，留够申请专利和论文的时间，提高毕业生的整体素质能力。近年来，我校每年有数十名学生，是用这种方式完成毕业设计的，毕业时他们已经申请好国家实用新型发明专利，并做出了实物。从创意、设计、制造到装配调试和改进过程，对学生来说收获很大，毕业后，学生在企业很快就进入岗位角色，企业也比较欢迎这样的学生。
选题要灵活
课题所涉及的行业要多种多样。例如，装备制造、矿山设备、农业机械、食品加工及特种设备等。这样既满足了不同学生的兴趣要求，又减少了雷同现象，指导教师也可以把难度相对大的课题，按照工艺或结构分成几个小课题再分配给不同的学生，使他们之间既有明确分工又有合作，增加学生的团队协作能力。除指导教师按照自己的工作经验和要求命题之外，可以与企业联系，设计一些在现实工作过程中实际应用的课题，增加项目实用性的同时，也允许学生根据自己的观察与爱好，由自己提出课题。部分学生已经参加了工作，也可以根据其所在的企业的行业性质和产品特点，设计有关产品。最后由教师和学生商议共同提出课题，以提高学生的学习兴趣，对其将来或现有的工作有着直接的帮助。
减少论文在整个毕业设计课题中所占比例，增加机械结构设计的要求
国家教育部2014年教育改革的一项重要内容，就是将600多所大学本科学校转向职业技术教育。因此，大部分大学本科生将来的就业岗位将是生产一线。因此，倾向于理论研究的论文题目在课题中的比例应当减少，更多地增加和体现生产实践中实际应用的课题。同时，也是由于论文内容是学生更容易抄袭，降低了教学质量，达不到学校开展毕业设计的真正目的。
2机械专业毕业设计过程中的几个具体问题
参考资料的收集
拿到设计题目后，学生最直接想到的是从网络中搜集资料。学生无疑能够很快地找到与自己题目相关的各种资料，但涉及到具体技术问题和具体结构问题的内容，网络中可参考的资料很少，能够具体解答的更少，这时学生就会感到很茫然，无从下手，这就是现代大学生的通病。之所以有这种惯性的思维，是由于现代的教学模式和教学理念不当造成的。在大学学期期间，学生们遇到问题后就去查找课本上的现在公式，只要套用就可以了，然后实际的设计却并非这样简单，要靠学生自己去思考，去查找相关文献。因此，在此期间建议学生到图书馆，到企业去，更广泛地搜集资料。另外，随着标准化的完善，有许多设备的设计制造都已经有了国家或行业标准和规范设计。例如，特种设备、食品加工设备、制药设备和计量设备等其设计方法和过程，甚至结构等都有详细的规定和要求，建议学生在查阅有关资料的过程中，学会查阅相关的国家标准或行业标准。
设计方案的确定
学生在经过了资料的搜集和总结后，根据自己的课题的要求，绘制出机构运动简图。然后对机构的运动部分进行初步的设计计算。此时，机构的选择，前提是要满足课题要求和机器功能的实现。但是，很多学生不重视这个过程，基本上在这个阶段都是画草图，懒于计算，导致在真正的结构设计过程中出现返工的现象。而且在方案设计时，要设计出不同的方案进行比较，甚至要做一些简单的模型进行实验比较。比较的过程中，不仅考虑机构是否达到生产率的要求，还要考虑机构的运动的平稳性，最终确定出更合理的方案，并绘制出正规的机构运动简图。
设计计算
毕业设计中的计算主要包括执行机构和原动机所需的功率、运动学计算、动力学计算。
类比法确定执行机构所需功率
首先，确定直接参与工作的执行机构所需要的力、力矩、速度、加速度和位置等技术参数，从而计算出执行机构的功率;然后，计算出整个传动系统中的传动功率。很多种情况下，执行机构所需的功率比较容易确定，例如，起重机起吊重物所需要的力、钢筋的弯曲切断所需要的力等。然而有时，这些重要的参数无法用简单的方法来确定，因为这些参数与其机器加工的对象和加工工艺有关，例如，压球机的设计。压球机压制过程中的径向压力是要通过模型试验而测定的，对于学生来说，这个环节有困难。因此，这种情况下，就要去找似的工况所耗用的功率，总之就是要用类比的方法来确定执行机构所需要的功率。确定了使用功率就可以确定原动机的功率，按国家相关标准选取电机类型，如三相(或单相)交流异步电机、直流调速电机、步进电机、伺服电机等。其中步进电机和伺服电机的主要参数是根据扭矩确定的。
运动学计算
在确定了电机转速之后，设计者需要对传动系统的各机构进行速比的分配。在速比分配的过程中，学生一般是按照课本推荐的数据来分配的，例如，带传动，课本上推荐的传动比是2～7，但在大功率带传动的机器中，小带轮基准直径确定后，如果按照传动比2～7来设计大带轮时，大带轮的直径会很大，有可能不满足实际的结构要求。在实际的设计过程中，速比的大部分应该是由减速器来承担，所以先确定减速器的型号。具体的步骤是:首先根据速比，对应的功率查到减速器型号，再根据型号(一般其主要结构参数是中心距)查得其联系尺寸。机器其余的速比部分再由其传动形式来补充。
动力学计算
在载荷计算中有时候会遇到较复杂的力的分析，如风载荷，雪载荷，地震载荷等，学生有时候不能够很好地将这些力进行简化，做出受力分析。因此，在此时建议学生去查找相关国家或行业标准里有无所规定的计算过程要求，若设计题目属于特种设备的卷扬机，起重机设备等，国家标准里都规定有计算内容和推荐公式，以及各种参数的选择，这时学生就必须按照标准进行;若标准里没有规定的就得查阅相似情况有没有其他设计人员发表的论文或者专著等，作为计算时的参考;若没有标准规定的，没有资料的，就得做模型试验，来确定相关参数。学习程度比较好的学生建议借助于分析软件进行计算，如Ansys、Creo、Adams、Ｒecdyn等，其计算的目的是确定结构主要零件的尺寸，同时还是要保证机器运动过程中的平稳性与可靠性，为下一步的机构设计打下基础。在此阶段里，许多学生甚至个别老师误解地认为设计就是计算，也就是要把包括结构在内的所有零部件的尺寸都计算出来，才能开始绘图，其实这是错误的。计算是基础，有了基础计算数据，就可以开始绘制结构图，很多结构和一些零件的尺寸是在绘图的过程中去确定的。
结构设计
作为机械专业的毕业生，常见机械和机构的设计与机械识图和制图的能力是最基本的要求，但由于绘图过程相对比较繁琐，需要一定的三维透视能力，学生们害怕画图已成为一种普遍现象。如果在此之前没有进行充足的绘图训练，所画的机械图纸问题较多，与正规图纸的要求有很大差距。虽然此阶段必要的计算已经结束，但大部分学生对绘图仍然感到茫然，无从下手。这个阶段指导老师应该在与学生共同分析结构的特点、视图的合理布置、标准件和外购件的选用、润滑的选用以及安全措施的应用等，重点指导结构设计和图纸的绘制。结构设计一般从执行机构先绘出，然后，逐渐向其他部分展开，边画图边修改，直到完成整个装配图的绘制。相对于装配图的设计，零件图的绘制设计、更多的要求是视图的正确表达、尺寸及加工要求的准确标注、零件材质的合适选择、合理加工工艺性等。所以，零件图要求的完整性和准确性更高。大部分毕业生觉得零件图好画，但结果往往不令人满意。有许多学生仍然还是画了几张在课程设计时的零件图，比如传动轴、齿轮、带轮等，反应出学生对零件设计工作的欠缺和不自信;也有一些同学，先用三维软件建立一个三维的模型，让软件自动生成二维的工程图纸，又不加于修正，致使零件图表达不完善，不能作为实际生产用图纸。所以，在整个结构设计阶段，指导教师要不断地检查学生的进度情况，及时指出图纸表达中的错误和不合理，避免设计出现重大的返工现象。
3结束语
应用型本科生的毕业设计是一个非常重要的实践教学和学习阶段，做好毕业设计，就是要给学生，把在学校的学习知识与就业的岗位要求之间，架起一座畅通的桥梁。因此，在教师指导毕业设计以及学生做设计的过程中:要求指导教师科学、严谨、务实地命题;提前将课题布置给学生，让学生有更充足的时间去调研和实验，并提出更高的要求;广泛多渠道地搜集相关的技术资料;进行多方案设计和比较和优化，正确地按工作量要求完成绘制装配和零部件图纸;规范格式化地撰写设计计算说明书;整个毕业设计过程，师生要定时见面沟通，及时发现问题，及时改正，避免重大返工现象。
一、控制工程与机械电子工程的具体内涵
1.控制工程
控制工程是指将工程与计算机技术等相关基础理论作为重点概念，利用其中的各项自动化技术解决和控制工程问题的一种技术。控制工程中重点研究多输入与输出，以及非线性设计问题和参数问题等。现在控制工程的应用范围和应用领域正在逐渐扩大，并且在机械电子工程中也开始得到广泛应用。
2.机械电子工程
机械电子工程既具有机械专业的特点，同时也带有电子信息特征。如果从设计层面出发对其进行定义，机械电子工程融合了众多领域和学科知识，在设计和系统操作过程中主要利用模块化的方式。与以往的机械工程不同的是，现在的机械电子工程性能更高且构造简易、体积较小。随着科学技术水平的持续提升，机械电子工程的系统也越来越复杂，因此有必要利用各种科学技术将其同控制工程紧密联系，从而更好地推动机械电子工程的发展。
二、控制工程在机械电子工程中的實际应用
1.智能控制系统
发展至今，在控制工程中最引人瞩目的便是智能控制系统。其通过杂糅人工智能技术和计算机技术，将其运用在机械电子工程中，使用人工智能的方式模拟和控制某一操作流程，为各种机械机器人设定相关运行程序使其可以像人类一样完成生产操作等工作。智能控制系统的运行方式完全参照人类大脑的思维方式，因此利用智能控制系统可以在进行机械化生产时主动完成各项信息的搜集、分析和处理工作，在有效控制生产成本的同时进一步提升机械电子工程的生产效率。
2.集成自动控制
现阶段，在我国机械电子工程中最常使用的控制系统便是集成自动控制系统。它立足于原有的信息技术，并对其进行优化调整，有效地提升了机械电子工程系统的完善程度。通过在机械电子工程中，尤其是机械生产加工过程中使用集成自动控制，能够有效整合以往的信息技术以及同机械生产相关的各种信息，从而大大加强了机械电子工程中的集中工程。其通过与信息技术进行高度融合，并配合相应的机械电子生产技术，以自动化、高效化和标准化的方式快速、精准地完成机械加工。在科学技术水平又一次提升的情况下，已经出现了能够全部保留机械电子工程中自动化成分的柔性自动控制系统。该系统能够实现自动化和智能化的生产与控制，可以将信息技术、计算机技术以及现代机械电子技术等进行有机整合。将柔性自动控制系统运用于数控机床，可以将设定好的标准生产程序和控制程序输入至控制设备中，从而更加科学、高效地完成机械生产制造。
3.鲁棒控制
控制工程中的鲁棒控制也经常被运用在机械电子工程中。相比于其他控制技术，鲁棒控制最大的特点是在面对外界因素的干扰时能够始终保持某一方面的性能不变。因此，鲁棒控制在控制方面具有无可比拟的稳定性，尤其是在机械生产制造中更加倾向于使用多变量型鲁棒控制系统。譬如，在制造柔性臂轨迹的过程中，基于滑膜变的结构控制法研制出了一种慢变控制器，其运用H。。的控制理论，可有效调整整体系统控制器结构。而在模拟研究操作轨迹时则可以通过运用补偿控制算法计算具体的补偿控制量，以有效实现Hoo控制理论与滑膜变结构地组合控制，进一步提升控制系统控制目标轨迹运行过程中的精确性和有效性。
4.预测控制
以高速液压机为例，将控制工程中的预测控制技术运用在高速液压机中，能够有效推动液压机技术实现新的突破与发展。为有效满足社会发展需要，高速液压机的压力和速度均实现了不同程度的提升。因此，其也面临着更大的负载惯性，极有可能出现加大系统超调的情况，从而影响高速液压机的测量精度。通过运用预测控制，能够根据系统的实际情况建立相应的预测模型，并在此基础之上获取预测输出值，利用这一数值准确预测并计算出系统误差变化率。通过运用预测控制能够有效控制高速液压机的负面影响，尤其是通过准确地预测计算能够提前明确控制器的输出，从而有效控制高速液压机的应用模式。
5.模糊控制
工作人员在机械电子工程中需要进行繁杂的工序和操作才能完成机械加工。因此，为有效提升工作效率并缓解工作人员沉重的工作量，可以将控制工程中的模糊控制运用其中，从而建立起精准的数学模型以有效实现自动控制。模糊控制技术能够清晰直观地展现出具体技术操作，同时其构造算法和控制编程既灵活又简单，对于简化机械加工中的复杂技术具有良好的现实意义。不仅如此，在机械加工中运用模糊控制时，可直接将测量值以及设定好的偏差及变化率等输入其中，省略了数字描述控制对象的步骤即有效获得最优控制输出值。因此，工作人员在特定工作区内使用模糊控制并利用仿真实验的方式就能显示出最优的控制成效。
6.神经网络控制
目前，控制工程中的神经网络控制技术也经常被运用在机械电子工程中，该技术立足于仿生学中的思想控制，通过连接各个看似简单的神经元，从而构造出一个完整的网络结构即高度非线性动力学系统，用于完成相关技术操作。譬如，在数控机床中，通过运用类似于人脑结构的神经网络，对各操作技术进行自我组织以及适应，从而有效控制数控机床的切削等机械操作。至今，神经网络控制技术在数控机床中已经能较为精确地处理和识别各种不确定的情况，且具有强大的学习能力。由于受到智能技术的影响，神经网络控制将更加智能化、自动化地运用在数控机床中，从而有效提升机床的加工以及工作成效。
三、结语
总而言之，在我国综合国力不断上升，科学技术水平飞速发展的情况下，人们对机械电子工程的研究力度正在不断加大，其发展程度也在日益完善。通过将控制工程运用在机械电子工程中，能够有效地帮助机械电子工程提升生产效率和效益，并推动该领域朝着智能化、自动化和现代化的方向稳定发展。相信在未来，控制工程还将得到进一步完善，能够更加全方位、更加高效地运用在机械电子工程中。
SS8型电力机车是采用微机控制的准高速客运电力机车，整个微机控制系统由微机控制柜和彩色液晶显示屏两部分组成，除传统的牵引制动控制和防空转滑行控制外，还具有故障诊断和故障数据记录功能。微机控制柜中的信息显示插件是微机控制柜与彩屏的接口。机车正常运行时，彩屏显示机车工况及运行参数，发生故障时显示故障种类、故障参数等并提示司机应采取何种措施。
一、硬件特点
微机控制柜以插件箱为基本控制单元，每个插件箱独立控制1个转向架，即第一层插件箱(RACK1)控制I端转向架，第二层插件箱(RACK2)控制II端转向架，第一层与第二层插件箱布线稍有不同。第一、二层插件箱中对应位置的插件相同，插件可以互换，但同一插件箱中的数字入/出A、B插件由于内部跨接矩阵不同而不能互换。
1.模拟输入信号:司机控制器的指令信号、电压/电流传感器的反馈信号、速度传感器反馈信号、制动缸压力传感器反馈信号等，分别经相应信号调整处理电路，送A/D采样。
2.模拟输出信号:计算机输出的数字控制量，经D/A转换输出8路模拟信号。
3.外部数字信号:经带过压吸收的光电隔离的数字信号输入电路后，送CPU的内部数据总线。
4.内部数字信号:通过无隔离的通用数字输入/输出通道(GP线)用于插件箱内部各插件间的连接。这种GP线既可以用作输入，又叫以用作输出，根据不同的应用通过跨接矩阵灵活设置，大大增强了数字入/出的通用性。
5.数字输出信号:经继电器隔离输出数字控制信号，如过载跳主断等。
6.脉冲输出信号:脉冲控制及根据SBC送来的移相控制信号(UE1、UE4)控制晶闸管的触发时刻和触发位置，实现牵引/制动的调速控制。
二、微机控制系统功能概述
1.牵引控制功能
2.制动控制功能
3.防空转/滑行保护功能
防空转、防滑行控制使机车运行在尽可能大的粘者附近，可以保证机车在任何轨面条件下启动、加速、制动不擦伤轮轨，不发生牵引电机超速。
4.故障转换功能
SS8机车微机控制装置不设A、B组，采用转向架独立控制，即每个插件控制一个转向架。故障转换开关在微机柜左上部，三个位(Ⅰ位、Ⅱ位、正常位)的含义与模拟车不同:Ⅰ、Ⅱ位作故障位，平时应放在正常位。
5.交叉保护功能
6.自检功能
7.列车供电控制功能
列车供电系统的功能是将供电绕组的交流电压整流滤波成为直流600V向列车供电，以满足客车车厢空调、采暖、照明等用电需要。
8.自动过分相
所谓自动过分相就是免去手动操作，由机车上自动分合主断路器来通过电网分相区，目前仅广深线SS8机车运用自动过分相功能。在分相区前后若干距离处各埋设地面无源信号设备，平时不工作。在机车的前后左右四个方位距轨面正上方10厘米左右装有地感器。在机车运行时，地感器不断发射高频信号，地面信号装置受高频信号感应而得能量，并发射一定频率的信号，机车上的地感器检测到这一信号，给微机柜送一110V数字过分相信号(PHASE)。在此应注意，无论在过分相前分主断还是在过分相后合主断，微机柜所接到的信息是一样的过分相信号。
三、常见故障分析及处理方法
1.无流
无流分正常无流及故障无流两种情况。正常无流主要是由于手柄位置不当或安全系统(如列车运行监控装置)要求产生的卸载无流。故障无流的原因如下:
(1)线路接触器未闭合，主电路未构成。
(2)预备、零位、牵引、制动等状态信号不对。最常见的是预备不好，引起微机柜封锁脉冲。
(3)微机柜未收到司机给定指令，如司机控制器电位器无电源、无输出或传输线不良。
(4)微机柜未收到牵引响应或制动响应信号。这可能是牵引主电路或制动主电路未构成，也可能是线路接触器和励磁接触器的联锁接点接触不良。
(5)运行中正常位时突然某架无电流，有可能是电源自身保护造成的。这可用分合电子控制自动开关的方法，使电源重新起动来解决。
(6)微机柜封锁脉冲。一般应首先考虑没有同步电压或插件未插到位，此外外部复位的复位继电器不释放，带插座的芯片接触不良等也可能造成无流。
2.电流不平衡
(1)由传感器引起的电流不平衡。重点检查电流传感器、电压传感器是否有正偏或负偏的现象，速度传感器松脱或故障，传感器正负偏较大或其它故障时必须更换。
(2)由硅元件损坏引起的电流不平衡。此故障表现为:在主桥没有全开放以前，电流不平衡不明显，因为系统为闭环控制，当主桥满开放或已达到电机限压时，电机电流不平衡现象加剧。回库后应对硅元件和快熔进行检套，发现损坏进行更换。
(3)由于轮径设定不当引起的电流不平衡。
(4)由于微机本身故障、接插元器件松动引起的电流不平衡。
(5)由于二次削磁引起的电流不平衡。
3.过载
当电流传感器故障无电流反馈时、电压传感器故障失去限压功能时及变流器触发极故障时，都可能引起过载，主断路器跳闸。应更换相关故障元器件。
4.窜车
所谓窜车指手柄一离开零位就有较大的电枢电流，使机车存在冲动的现象。造成此现象的原因有:
(1)司控器线接错，或电位器不良，使司控器输出的电压异常，微机接收到错误的手柄位后产生错误的控制输出。
(2)脉冲控制板或脉冲放大板故障，造成可控硅开放角错误。
(3)同步变压器接线错误，使其极性产生变化，从而导致脉冲控制板产生错误的控制脉冲。
5.彩色显示屏全黑
彩色显示屏全黑的原因有:
(1)多功能接口板保险烧坏。经常是因为X103上110V电源接反。
(2)多功能接口板电源模块烧坏。可用万用表测板上X2的奇偶脚之间是否有+5V电压。
(3)背光电源逆变器坏。可用万用表量X7、X8的1、2脚，正常时应有交流电压200～1000V。注意1脚要接表的正端。
(4)多功能接口板X7、X8是否与显示屏连接好。
(5)显示屏损坏(灯管坏)。
6.显示屏全白无字符显示
通常情况为显示线松动，显示屏与显示卡未正常连接。
7.微机屏显示一、二架故障
造成微机屏故障灯亮的原因，一是微机电源故障，二是微机与显示屏通信故障，三是两个司机室电钥匙全合上后，造成通信冲突。先易后难，首先检查两个司机室电钥匙状态，如全合上，应将另一端司机室的电钥匙断开。
8.微机显示正常，提手柄发现二架无压无流。
处理:首先更换二架的脉冲放大和脉冲控制插件，故障现象仍然存在。再更换单板机，故障还是未能消除。后更换同步变压器，正常。
分析:对于机车无压无流的现象，原因一是工况电路异常，如预备、零位、牵引、制动等状态信号不对，引起微机脉冲封锁;原因二是微机接收不到手柄位给定指令，如司机控制器无电源，电位器无输出或传输线不良;原因三是微机柜插件不良;原因四是无同步同压。
9.先一架故障，后二架也故障，复位不成功。
处理:检查发现为两架微机电源均保护，可以确定为微机板存在短路或微机外部电路存在短路现象，甩开N101插头后正常，可以断定为外部传感器短路，更换一轴传感器后正常。
分析:SS8型微机电源板有短路保护功能，一旦存在过流现象时，电源板就会自动关闭。电源板除给微机柜的各个插件供电后，还为司控器、电压电流传感器、速度传感器供电以及产生触发脉冲，以上各个环节存在短路现象时，均会使微机电源保护。因为外部短路的原因，广铁集团所属机务段已经发生几起机破事件。目前，株洲电力机车研究所正在研究解决方案。发生此类故障时，可以通过以下办法进行应急处理:司机停车后关闭微机电源，打开微机柜盖板，取下先故障的那一架微机的转换控制板，一二架转换开关置正常位，利用良好的一架的电机运行回段处理。
摘 要：在日常生活经常需要连续恒温控制，这对于温度控制提出了新的要求。这里专门为其设计了一套恒温控制系统。系统以单片机为核心配以控制简单、运行可靠的双向二极管、双向可控硅、固态继电器作为驱动部件。并采用新型的接近开关和温度传感器作为系统的检测部件，检测精度高，为系统提供准确的反馈信号。人机对话采用简易的小键盘、单色数码管和蜂鸣器让系统的操作方便、人性化。
关键词：单片机;恒温;控制
在现代中医治疗过程中，经常采用中药熏蒸疗法，对骨关节的治疗起到很好的辅助治疗作用。由于熏蒸的特殊性，要求温度控制系统必须提供定时和恒温。其工作过程是：
1、 将配制好的中药液体放在容器中。
2、 开启电源，通过面板的小键盘设定好定时值和定温值。
3、 病人平躺在熏蒸床上，调节行走车对准需要熏蒸部位。
4、 系统进入正常工作。
一、 系统功能介绍
根据病人的实际需求，通过键盘设定好时间和温度，系统按照设定值开始工作，对患病部位进行定时、定温巡回熏蒸，当行走车走到最左端时，由左限传感器发出信号，单片机控制行走车向右行走。当行走车走到最右端时，由右限传感器发出信号，单片机控制行走车向左行走。时间显示采用倒计时方法，当所定时间减至0时，停止加温、行走车回到起点位置。蜂鸣器和光二极管发出结束的声、光提示信号。
二、 系统工作原理
要实现上面介绍的功能，科学地设计系统硬件是系统可靠运行的保证。本着设计合理、运行可靠、易于实施和价格低廉的原则对硬件系统进行了通盘考虑。经过反复实验后被确定下来。硬件系统工作原理图如下图所示。
其中：S1作为修改增加键、S2作为修改减少键、S4作为修改定时/定温选择键、一旦确定是修改定时还是修改定温后，由S1或S2键完成增减。S3作为行走和定位选择键。
当按键压下时，单片机通过、、或接收“0”信号。采用“0”作为有效信号主要是出于这样的考虑：当小键盘接触不良时，避免系统产生误动作而造成对病人的伤害。因为键盘接触不良必然导致“浮空”现象，从单片机的接收角度看，有可能将“浮空”当成“1”信号。所以选择“0”有效是必要的。
若时：为定时时间增1、为定时时间减1
若时：若为定温值增1、时定温值减1
若时，查看和的状态，如果二者均为0，将和中的1位置
1，行走车巡回；如果二者的逻辑“或”不为0，将和均清0，行走车停（即定位）。
左、右转的驱动由型号为C9013三极管和型号为DAI4002D固态继电器组成。由于控制巡回的过程实质是控制电机，而拖动行走车的电机的功率比较大，所以这里的电机属于强电范畴。DAI4002D固态继电器的最大优势是隔离作用，他能有效地将强电与单片机的逻辑弱信号隔开，使驱动变得简单而且可靠。
当或为1时，C9013导通，固态继电器导通，送出左右转信号。反之，固态继电器断开，不送左右转信号。即行走车停实现定位。
左限与右限的信号输入是将左限和右限的位置信号由接近开关检测后送到单片机的INT0和INT1，在单片机内将二者设置成中断方式，上升延有效。当INT0或INT1有效时，通过单片机的中断系统快速作出反应，由中断服务子程序将相应端口置1或清0改变行走车的运行方向，到达巡回的目的。通过D2和D3可以直观地在系统面板上看出行走车是在向左还是向右行走或者是定位。
温度检测输入是将温度传感器18B20通过接入单片机，在程序的入口处对18B20进行初始化后就可以适时读出当前实际温度并送温度显示输出显示。
温度控制输出由R1(压敏电阻)、R2、RW1（电位器）、C1、D1（双向二极管）、SCR1（双向可控硅）组成，旋转RW1（电位器）改变C1的充放电时间通过D1（双向二极管）改变SCR1（双向可控硅）的导通角达到改变加热部件的电压，从而达到调节温度的目的。RW1（电位器）电阻有效值大，输出电压低；反之输出电压高。将单片机的控制信号经过积分器的输出控制RW1（电位器）的旋转角度来决定输出电压的高与低。这样一来，虽然加热元件端是强电，单片机提供的控制信号是弱电，但二者之间的耦合体是机械，杜绝了强电起、停时对单片机造成的工作不稳定的威胁。
通过以上对于系统原理的分析可以看出该系统有如下特点：
1、 系统硬件结构非常简单、合理、实用。
2、 操作方便、简单、明了。
3、 由于系统中采用了有效的隔离措施，使系统运行非常可靠。
4、 硬件价格低廉。
5、 该系统可以引入如果需要定时和恒温控制的场合使用。
1功能
电气自动化控制系统在今天的社会中被广泛应用于各个领域，是随处可见的社会单元，而这一现象的实现与它自身的功能是密不可分的。一个事物的社会普遍化的背后一定潜藏着更深层次的原因。电气自动化控制系统的核心也是主要功能在于它的自动控制、保护功能。以实时监测为基础实现设备各个部件之间的联动，实现整体功能的开关、制动等功能，这就是所谓的自动控制的实现，这也是电气自动化的最为重要的功能。我们可以举一个简单的例子:在特定的触发机制下，实现整个系统的自动化操作，简单来说就是自动开启与关闭。一定的电气设备被我们通过各种各样的模拟信号、磁场信息、电流等外在刺激形成关联，当这些外在刺激达到一定程度后，会触发相应电气设备机制，从而带动设备完成既定的机械运动，这就是电气设备功能。而机械装置在整个运行的过程之中遇到问题，产生故障，进而导致整体的崩溃，这时装置能够自行检测出问题所在，进而发出警报信号然后完成对于装置整体的临时应对，是为保护。我们需要注意的是，上述的一切行为机制完成的前提是监视监测机制的健全无误。上述功能的实现是电气自动化控制系统得以正常运行的前提，正是凭借着这些功能，电气自动化控制系统才能够在借助动力控制系统和网络之后，实现与整个社会生产之间的链接，进而生成控制网，这种控制网是多种多样的。
2电气自动化控制系统的发展现状概述
我国近年来，随着改革开放程度的进一步推进，以及与国际接轨的日益加深，我国的经济发展水平不断攀升，经济是科学技术进步的源动力，在经济发展的刺激下，我国的电气自动化水平得到了长足的发展。但这只是纵向的比较，只是与我国过去的比较，同世界发达国家进行横向比较时，我们能够清晰的发现我国电气自动化水平的稚嫩。经济在发展，社会在进步，随之而来的是我国电气自动化技术的不断完善，但是我们同样能够清晰的感受到的是在这一领域竞争压力的扩大化。因此，我们在研究电气自动化控制系统是必须立足于实际生活，不可脱离实际，空谈理论，一切理论只有付之于实践才有意义。分布式自动化控制系统首先我们要认识一个名词DCS，这是一种分布式的电气自动化控制系统。它具有良好的实时性，并且结构可靠。但是也具有致命的缺陷，那就是维护难度高，而且企业生产标准难以达到要求。集中式自动化控制系统这一系统与分布式自动控制系统等其他控制系统相比，解决问题速度慢，这一缺陷归根是控制方式的问题，这一缺陷会影响整个控制系统的运行速度。
3电气自动化控制系统在日常生活中的应用
（1）交通领域的应用。电气自动化在交通领域应用很多，汽车自动化开关、安全气囊等都是这一技术的应用。（2）服务行业的应用。典型的应用就是POS机的推广应用，保障了资金安全、提高了交易效率。
4电气自动化的未来发展趋势
（1）标准的统一化。信息、制作规格等各个方面标准的统一化能够降低工程成本以及能够进一步促进电气自动化的发展。（2）智能化。全面提升电气自动化控制系统的智能化水平，使之能够更加便捷的接受外界的信号刺激，进而快速做出反应。
