智能化控制論文8篇

時(shí)間：2022-05-16 02:33:51

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智能化控制論文

篇1

在社會(huì)發(fā)展的多個(gè)領(lǐng)域，都能夠發(fā)現(xiàn)智能化技術(shù)的應(yīng)用。智能化技術(shù)具有綜合性的特點(diǎn)，包含著多種學(xué)科內(nèi)容，例如控制學(xué)。從字面的理解來(lái)看，智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用是借助一定技術(shù)手段的實(shí)施，完成人工智能的機(jī)器操作目標(biāo)，并且解決一些人力不能完成的問(wèn)題。在較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐應(yīng)用中，智能化技術(shù)逐漸走向成熟，在各個(gè)社會(huì)領(lǐng)域發(fā)揮的作用更加明顯。在電氣工程領(lǐng)域，利用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)較好的自動(dòng)化控制，經(jīng)過(guò)了較長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐，應(yīng)用了多方面的電氣工程內(nèi)容，才得出了較強(qiáng)的實(shí)用性結(jié)論。因?yàn)橹悄芑夹g(shù)的應(yīng)用術(shù)語(yǔ)屬于高端的計(jì)算機(jī)技術(shù)，所以，自動(dòng)化控制工作中引入智能化技術(shù)，必須有一定的計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)，否則將影響智能化技術(shù)的作用發(fā)揮。在智能化技術(shù)的不斷實(shí)踐應(yīng)用中，極大提高了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度，較好改善了電氣自動(dòng)化控制工作，降低了工作成本，減輕了工作壓力，實(shí)現(xiàn)了人力資源配置的合理優(yōu)化。

二、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）免去了控制模型的建立

在電氣工程的傳統(tǒng)工作中，自動(dòng)化系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是，在實(shí)際的操作中，被控制對(duì)象往往需要十分復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程，這就影響了精確效果的獲得。由此，在設(shè)計(jì)對(duì)象模型的環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會(huì)遇到無(wú)法科學(xué)預(yù)測(cè)、無(wú)法準(zhǔn)確估量的一系列困難。然而，智能化系統(tǒng)的出現(xiàn)，使這些困難得到了較好解決，極大促進(jìn)了工作效率的提升，同時(shí)對(duì)于一些不可控制的因素，也實(shí)現(xiàn)了較好的控制，大大提升了自動(dòng)化控制器的準(zhǔn)確性。

（二）實(shí)現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制

智能化控制器的實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制，隨時(shí)都可以完成對(duì)系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整，極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能，是對(duì)自動(dòng)化控制順利實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步保障。從這一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)中就可以看到，和傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器相比較，在任何條件下，智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能，在電氣工程的自動(dòng)化實(shí)踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

（三）實(shí)現(xiàn)了一致性的智能化控制

在自動(dòng)化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，智能化控制器可以實(shí)現(xiàn)一致性的智能化控制，很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且，在自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上，即使遇到陌生的數(shù)據(jù)，也依舊可以獲得具有較高準(zhǔn)確度的估計(jì)。但是，如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實(shí)際的應(yīng)用中沒(méi)有發(fā)揮出理想的效果，一定要全面排查工程的各個(gè)細(xì)節(jié)，細(xì)致地進(jìn)行分析，不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。

三、智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

（一）系統(tǒng)病因診斷

在電氣工程診斷工作中，采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，雖然對(duì)工作人員要求十分嚴(yán)格，但是也無(wú)法獲得較為準(zhǔn)確的診斷病因。在電氣工程工作中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問(wèn)題，這是不可能避免的，采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時(shí)性，而且處理效果也不佳。但是，智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得自動(dòng)化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且，定時(shí)檢測(cè)診斷應(yīng)用，有效避免了一些不必要的問(wèn)題。

（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化

在電氣工程發(fā)展中，傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)需要工作人員進(jìn)行多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作和改良，而且，在這一工作過(guò)程中，對(duì)工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求，既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)，還需要工作人員能夠很好的將知識(shí)理論應(yīng)用于實(shí)踐工作中。但是，在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，工作人員往往不能做到全面的考慮，經(jīng)常會(huì)漏掉一些具體的問(wèn)題。所以，一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題，很多情況下都不能做到及時(shí)解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn)，較好解決了這一問(wèn)題。設(shè)計(jì)工作可以借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成，也可以借助于相關(guān)的軟件完成，既保證了設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)樣式的豐富化，更能夠做到對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的及時(shí)處理，較好保證了自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性。

（三）系統(tǒng)的自動(dòng)化控制

在電氣工程中，智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個(gè)控制環(huán)節(jié)，能夠很好的實(shí)現(xiàn)整體性的自動(dòng)化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實(shí)現(xiàn)的，一是模糊控制，二是專家系統(tǒng)控制，三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運(yùn)用這三種控制手段，極大提升了自動(dòng)化控制效率，使遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化控制成為可能，增強(qiáng)了對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí)，在信號(hào)處理方面得到了較大應(yīng)用。

四、結(jié)語(yǔ)

篇2

生物質(zhì)氣化過(guò)程的本質(zhì)是生物質(zhì)碳與氣體之間的非均相反應(yīng)和氣體之間的均相反應(yīng)。該過(guò)程十分復(fù)雜，隨著氣化設(shè)備的不同、氣化工藝過(guò)程的差異及反應(yīng)條件(如氣化反應(yīng)劑的種類、氣化反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、有無(wú)催化劑的添加、氣化原料種類、原料的含水率等)的不同，其反應(yīng)過(guò)程也大不相同;但一般會(huì)經(jīng)歷干燥、熱解、氧化、還原4個(gè)過(guò)程。在上述反應(yīng)過(guò)程中，只有氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，釋放出的熱量為生物質(zhì)干燥、熱解和還原階段提供熱量。在實(shí)際氣化過(guò)程中，上述4個(gè)過(guò)程并沒(méi)有明確的邊界，是相互滲透和交錯(cuò)的。氣化爐是進(jìn)行生物質(zhì)氣化過(guò)程的技術(shù)設(shè)備。在氣化爐中，生物質(zhì)完成了氣化反應(yīng)過(guò)程并轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)?。氣化爐能量轉(zhuǎn)化效率的高低是整個(gè)氣化系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，故氣化爐型式的選擇及其控制運(yùn)行參數(shù)是氣化系統(tǒng)非常重要的制約條件。針對(duì)其運(yùn)行方式的不同，可將氣化爐分為固定床式和流化床式兩大類型。其中，固定床式氣化爐主要有上吸式、下吸式、橫吸式及開心式4種;流化床式氣化爐主要有鼓泡床式、循環(huán)流化式、雙床式及攜帶床式4種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前商業(yè)運(yùn)行的生物質(zhì)氣化設(shè)備中，75%采用下吸式固定床，20%采用流化床，2．5%采用上吸式氣化爐，另外2．5%采用其他形式氣化系統(tǒng)。本文以使用最為廣泛的下吸式固定床作為研究對(duì)象，分析生物質(zhì)氣化爐的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程，如圖1所示。下吸式固定床氣化爐的工作過(guò)程為:首先，粉碎處理后的生物質(zhì)物料由爐子頂部混合空氣后，經(jīng)由上料口投入下吸式固定床氣化爐;其次，氣化爐底部燃?xì)獬隹谔幵O(shè)置有引風(fēng)機(jī)，正常工作時(shí)，引風(fēng)機(jī)輸出抽力，在爐內(nèi)形成負(fù)壓，使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在爐內(nèi)流動(dòng)，同時(shí)設(shè)置在喉管區(qū)的鼓風(fēng)機(jī)，負(fù)責(zé)向氧化層輸入一次風(fēng)，為氣化過(guò)程提供充分的氧氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物質(zhì)物料的充分氧化;最后經(jīng)過(guò)還原反應(yīng)區(qū)，生成可燃?xì)怏w。物料和空氣在爐內(nèi)由上至下、隨著溫度的變化按照干燥、熱解、氧化、還原4個(gè)反應(yīng)層依次地進(jìn)行氣化反應(yīng)，形成有少量雜質(zhì)的可燃?xì)怏w，該氣體經(jīng)過(guò)凈化工藝處理，最終形成可以直接使用的可燃?xì)怏w。氣化過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，其處理的植物燃料來(lái)源眾多，物理、化學(xué)特性差異較大;同時(shí)，氣化過(guò)程中爐溫受到一次風(fēng)量、物料含水量等諸多因素的共同影響。這些因素對(duì)于氣化過(guò)程的影響相對(duì)較小，氣化過(guò)程主要受到空氣當(dāng)量比和氣化反應(yīng)溫度的影響。生物質(zhì)氣化爐的控制目標(biāo)是將生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)換效率最大化，提高并保證可燃?xì)怏w的質(zhì)量。影響氣化爐轉(zhuǎn)換效率的因素有很多，但主要取決于氣化爐4個(gè)處理過(guò)程的溫度區(qū)間;氣化爐生成的可燃?xì)怏w質(zhì)量主要反映在其含氧量高低。因此，生物質(zhì)氣化爐系統(tǒng)控制所要解決的問(wèn)題主要在于如何將爐內(nèi)溫度穩(wěn)定在最佳區(qū)間及怎樣降低最終可燃?xì)怏w的含氧量。為穩(wěn)定氣化爐爐頂溫度和降低出口處可燃?xì)怏w的含氧量，本文選取雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，對(duì)生物質(zhì)燃料與一次風(fēng)的投放量分別進(jìn)行控制，如圖2所示。

1．1溫度控制環(huán)溫度控制環(huán)采用主、副控制結(jié)構(gòu)。根據(jù)工藝分析，生物質(zhì)氣化爐爐溫主要雖然受到多種因素影響，但主要取決于物料物理、化學(xué)反應(yīng)的放熱和吸熱。由于該過(guò)程的非線性、大滯后特性，無(wú)法用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述，因此采用BP預(yù)測(cè)方法建立物料和溫度的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。主控制器根據(jù)當(dāng)前溫度和溫度設(shè)定值，預(yù)測(cè)最優(yōu)的生物質(zhì)物料添加量;副控制PID根據(jù)該添加量，對(duì)上料機(jī)構(gòu)的送料速度進(jìn)行跟隨控制，達(dá)到精確上料和穩(wěn)定爐溫的目的。

1．2含氧量控制環(huán)為達(dá)到穩(wěn)定爐頂溫度、降低可燃?xì)怏w含氧量的目的，本文以一次風(fēng)進(jìn)風(fēng)量作為主要調(diào)節(jié)手段。因?yàn)橐淮物L(fēng)不僅影響著可燃?xì)怏w含氧量，還影響著氣化爐溫度，所以本文引入溫度和含氧量?jī)蓚€(gè)反饋。主控制器采用免疫PID控制，它能根據(jù)爐內(nèi)含氧量偏差和爐溫偏差推算出鼓風(fēng)機(jī)的最優(yōu)轉(zhuǎn)速;副控制PID則根據(jù)推算出的最優(yōu)轉(zhuǎn)速對(duì)鼓風(fēng)機(jī)速度進(jìn)行跟隨控制，確保鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

2基于BP算法的溫度控制

氣化過(guò)程的溫度變化具有大滯后的特點(diǎn)，給控制帶來(lái)了很大的困難。通過(guò)對(duì)溫度變化的預(yù)估，能夠有效地抑制滯后，提升控制效果。生物質(zhì)氣化過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的、非線性工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。由于氣化爐溫度受到一次風(fēng)量、物料分布及物料含水量等因素的影響，氣化爐溫度變化毫無(wú)規(guī)律而言。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量簡(jiǎn)單的神經(jīng)元縱橫交錯(cuò)而形成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它能以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)有限次迭帶計(jì)算，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律，并且無(wú)需預(yù)先給定公式，非常適合于研究非線性系統(tǒng)。因此，氣化爐的溫度可以采用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)［9］。BP網(wǎng)絡(luò)是一種多層網(wǎng)絡(luò)，其基本理念是將W－H學(xué)習(xí)規(guī)則一般化，對(duì)非線性的可微分函數(shù)訓(xùn)練權(quán)值。目前，BP網(wǎng)絡(luò)主要用在函數(shù)逼近、模式識(shí)別、分類和數(shù)據(jù)壓縮方面。BP算法由兩部分構(gòu)成:信息的正向傳遞和偏差的反向傳播。在其正向傳播過(guò)程中，輸入的數(shù)據(jù)信息會(huì)被逐步運(yùn)算，從輸入層經(jīng)隱含層直到傳給輸出層;輸出的信息又會(huì)影響下一層神經(jīng)元。如果在輸出層沒(méi)有獲得期望的輸出，則會(huì)在計(jì)算輸出層的偏差變化值后進(jìn)行轉(zhuǎn)向傳播，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將偏差信號(hào)沿原來(lái)的連接通路進(jìn)行反向傳回，之后各層神經(jīng)元的權(quán)值會(huì)被修改直至達(dá)到期望目標(biāo)。設(shè)P為輸入變量，r為輸入神經(jīng)元，s1為隱含層內(nèi)的神經(jīng)元個(gè)數(shù)，f1為其對(duì)應(yīng)的激活函數(shù)，s2為輸出層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)，f2為對(duì)應(yīng)的激活函數(shù)，A為輸出，T為目標(biāo)矢量，b1i表示第i個(gè)隱層神經(jīng)元的閾值，w1ij表示第j個(gè)輸入變量到第i個(gè)隱層神經(jīng)元的權(quán)值，b2k為隱層中第k個(gè)神經(jīng)元的閾值，w2ki為隱層中第i個(gè)神經(jīng)元到輸出層第k個(gè)神經(jīng)元的權(quán)值，則BP算法的正向傳遞信息。

2．1樣本的批處理對(duì)于一般的BP算法，各連接權(quán)的調(diào)整量分別正比于各個(gè)學(xué)習(xí)樣本的代價(jià)函數(shù)E，而全局偏差意義上的梯度算法就是調(diào)整全局偏差函數(shù)E的連接權(quán)。在逐個(gè)訓(xùn)練樣本時(shí)對(duì)權(quán)值的修正可能會(huì)出現(xiàn)振蕩，為了避免這一問(wèn)題，應(yīng)該在m個(gè)學(xué)習(xí)模式全部提供給網(wǎng)絡(luò)之后對(duì)它統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)整;而成批訓(xùn)練的方法就是將一批樣本生成的修正值累計(jì)后統(tǒng)一進(jìn)行一次批處理。因此，修改權(quán)值的增量為。減少每個(gè)連接權(quán)及閾值的校正次數(shù)，從而改進(jìn)了學(xué)習(xí)速度。應(yīng)用該方法時(shí)，穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過(guò)程及限制每次迭代網(wǎng)絡(luò)偏差增量是學(xué)習(xí)率增長(zhǎng)的前提。

2．2基于變學(xué)習(xí)率的BP算法在基本的BP算法中，學(xué)習(xí)率必須是一個(gè)固定的常數(shù)。通過(guò)分析基本的BP算法的偏差曲面得知:在其平坦區(qū)域，學(xué)習(xí)率太小會(huì)造成迭代次數(shù)增加;而在變化劇烈區(qū)域，學(xué)習(xí)率太大又可能修正過(guò)頭，引起振蕩及發(fā)散，進(jìn)一步影響學(xué)習(xí)收斂的速度。所以，合理調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)率從而加快收斂速度是基本BP算法的常用改進(jìn)方法之一。

2．3氣化爐溫度的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)基于生物質(zhì)氣化過(guò)程的機(jī)理分析及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為降低神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，影響焦?fàn)t集氣管壓力的可測(cè)量因素初步確定為一次風(fēng)量、物料分布及物料含水量，將其作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，氣化爐溫度的預(yù)測(cè)值為輸出，此時(shí)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就變成為一個(gè)4輸入單輸出的模型。其中，啟停次數(shù)為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入節(jié)點(diǎn)，特征參數(shù)值為輸出節(jié)點(diǎn)，建立一個(gè)隱含層有5個(gè)神經(jīng)元的3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。理論上已經(jīng)證明:如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有偏差和至少一個(gè)S型隱含層加上一個(gè)線性輸出層，那它就能夠逼近任意有理函數(shù)。訓(xùn)練算法采用梯度下降法，學(xué)習(xí)速率為0．15，網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值為0～1中的隨機(jī)數(shù)。

3基于模糊免疫PID的含氧量控制

可燃?xì)怏w含氧量是生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，也關(guān)系到氣化產(chǎn)物的安全使用問(wèn)題。在本文設(shè)計(jì)的生物質(zhì)氣化爐控制系統(tǒng)中，采用溫度和可燃?xì)怏w含氧量雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，對(duì)氣化過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制。可燃?xì)怏w含氧量控制需要利用對(duì)一次風(fēng)的控制，解決含氧量控制和爐溫控制之間的矛盾，在穩(wěn)定爐溫的同時(shí)降低可燃?xì)怏w含氧。

3．1生物免疫機(jī)理生物免疫機(jī)理是抗擊病源入侵的首要防御系統(tǒng)，它通過(guò)對(duì)病原物質(zhì)的特殊提取、識(shí)別、刺激響應(yīng)、自適應(yīng)調(diào)節(jié)、學(xué)習(xí)和記憶等功能殺死抗原。B細(xì)胞和T細(xì)胞是生物免疫機(jī)理主要構(gòu)成部分;而在免疫系統(tǒng)中，除了淋巴細(xì)胞外，還有一些其它種類的免疫細(xì)胞擁有著不可忽視的作用。T細(xì)胞和B細(xì)胞從不活躍、未成熟經(jīng)自體耐受發(fā)展為成熟的免疫細(xì)胞，一旦人體受到有關(guān)攻擊時(shí)，迅速產(chǎn)生免疫應(yīng)答。所謂的免疫應(yīng)答就是一個(gè)識(shí)別、效應(yīng)和記憶的過(guò)程。抗原是一類能被胸腺中的T細(xì)胞及骨髓中的B細(xì)胞識(shí)別并刺激T細(xì)胞及B細(xì)胞進(jìn)行特異性應(yīng)答的病原體。巨噬細(xì)胞等將特異抗原遞呈細(xì)胞吸取消化病原體，分解后展示在細(xì)胞表面，形成MHC分子。成熟的T細(xì)胞會(huì)被MHC分子激活，然后接受并識(shí)別病原體抗原。T細(xì)胞識(shí)別特異抗原后會(huì)復(fù)制并激活殺傷T細(xì)胞，令其殺死任何受到特異抗原感染的細(xì)胞，并通過(guò)輔助T細(xì)胞將B細(xì)胞激活，使其識(shí)別特異抗原，并進(jìn)一步擴(kuò)增分化產(chǎn)生抗體。這些抗體會(huì)與抗原結(jié)合，通過(guò)與補(bǔ)體系統(tǒng)形成復(fù)合物或直接被吞噬細(xì)胞吞噬來(lái)殺死抗原。B細(xì)胞、T細(xì)胞在走向成熟過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷自體耐受，在接受、識(shí)別、殺死抗原后會(huì)形成免疫記憶，產(chǎn)生免疫反饋。免疫反饋原理為:抗原進(jìn)入機(jī)體后，將信息傳遞給TH細(xì)胞和抑制TH細(xì)胞產(chǎn)生的TS細(xì)胞，接受到信息的TH、TS細(xì)胞會(huì)共同刺激B細(xì)胞使其增殖分化產(chǎn)生抗體消除抗原。為使免疫反饋系統(tǒng)趨于平衡［10］，當(dāng)抗原較多時(shí)，機(jī)體中TH細(xì)胞會(huì)較多于TS細(xì)胞，產(chǎn)生較多B細(xì)胞;反之，抗原被消滅減少后，TS細(xì)胞又會(huì)增多并抑制TH細(xì)胞的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致B細(xì)胞也隨之減少。

3．2模糊免疫PID算法為滿足不同的控制要求，讓被控對(duì)象有良好的性能，溫度模糊免疫PID控制器采用模糊控制原理對(duì)PID參數(shù)模型中的kp、ki、kd進(jìn)行在線修改。其中，溫度偏差e(e=T0－T1，T0代表檢測(cè)的實(shí)際溫度，T1代表設(shè)定溫度)和加熱能級(jí)u1作替換:u1S，Δu1ΔS，分別為控制器的輸入/輸出。

4仿真

在保證生物質(zhì)氣化爐運(yùn)行狀況基本相同的條件下，采用基于灰色遺傳的組合預(yù)測(cè)算法，對(duì)從某廠氣化爐現(xiàn)場(chǎng)采集到的2000組干燥層溫度數(shù)據(jù)中選取的連續(xù)1500組訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，以及剩余500組與樣本數(shù)據(jù)時(shí)間相近的實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，建立預(yù)測(cè)模型，對(duì)試驗(yàn)樣本進(jìn)行擬合。為了驗(yàn)證基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的生物質(zhì)氣化爐溫度組合預(yù)測(cè)算法方法的有效性，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和擬合，結(jié)果如圖3所示。從仿真結(jié)果可以看出:采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以較好地預(yù)測(cè)氣化爐溫度實(shí)時(shí)值，平均誤差為4．3%，且能良好地跟蹤實(shí)際溫度的相位變化，為氣化爐溫度控制和可燃?xì)怏w含氧量控制奠定良好了基礎(chǔ)。

5應(yīng)用

針對(duì)某生物能源公司以生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)過(guò)程具有高度非線性、時(shí)變特性、強(qiáng)耦合性、擾動(dòng)變化激烈且幅度大的特點(diǎn)，結(jié)合氣化爐現(xiàn)場(chǎng)工藝狀況，設(shè)計(jì)了一種新的控制系統(tǒng)應(yīng)用于該公司生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)過(guò)程。該系統(tǒng)基于Honeywell集散控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和操作平臺(tái)，可用于采集過(guò)程數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)視及分析歷史數(shù)據(jù)等;采用高級(jí)編程語(yǔ)言VisualC++6．0編寫智能解耦與優(yōu)化控制應(yīng)用軟件，通過(guò)OPC通信技術(shù)將應(yīng)用軟件和集散系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫連接，以確保所編寫的應(yīng)用軟件能夠通過(guò)集散系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行控制，從而保證了多座氣化爐生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)穩(wěn)定優(yōu)化控制。本文所研究的生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)在某生物能源公司入生產(chǎn)后，得到了有效應(yīng)用，起到了穩(wěn)定氣化爐溫度、降低可燃?xì)怏w含氧量的作用，滿足了生產(chǎn)過(guò)程的需要。將本文提出的控制方法應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際后，運(yùn)行情況表明:生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)保證了化爐干燥層溫度穩(wěn)定在優(yōu)化設(shè)定值±45℃范圍內(nèi);當(dāng)壓力變化、投放物料、氣溫變化造成系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)，該系統(tǒng)能在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)調(diào)節(jié)上料速度和一次風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，將爐溫和可燃?xì)怏w含氧量動(dòng)態(tài)調(diào)整到正常波動(dòng)范圍內(nèi)，滿足了生產(chǎn)的要求。

6結(jié)論

篇3

與傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)相比，智能控制無(wú)模型運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了電氣系統(tǒng)的管控效率。同時(shí)，智能技術(shù)的精度更高，減少了設(shè)計(jì)中的不可預(yù)測(cè)問(wèn)題。因而設(shè)計(jì)對(duì)象模型階段中便會(huì)存在不能估量或是預(yù)測(cè)的問(wèn)題。人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，利用魯棒性變化和響應(yīng)時(shí)間提高其工作能力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化過(guò)程。智能技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)管控的必然趨勢(shì)，與傳統(tǒng)的管控裝置相比具有先進(jìn)性，滿足電氣自動(dòng)化工程建設(shè)的需求。針對(duì)不常見的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)無(wú)法完成評(píng)估工作，但智能技術(shù)的出現(xiàn)解決了這一問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)錄入信息的有效很快速處理。針對(duì)不同的對(duì)象，智能技術(shù)可顯示不同的管控效果，使管控的效果具有針對(duì)性。但在目前的智能技術(shù)發(fā)展程度下，多種控制對(duì)象問(wèn)題無(wú)法解決。因此，應(yīng)從技術(shù)方面對(duì)智能技術(shù)進(jìn)一步剖析和研究，促進(jìn)該技術(shù)的完善，才能對(duì)我國(guó)工業(yè)以及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展起到積極作用。

二、人工智能技術(shù)應(yīng)用

基于電氣自動(dòng)化的復(fù)雜性，其操作過(guò)程應(yīng)精細(xì)且注重細(xì)節(jié)。一旦操作失誤，將導(dǎo)致系統(tǒng)故障甚至造成安全事故。因此，人工智能技術(shù)應(yīng)用的核心技術(shù)在于程序化問(wèn)題，將復(fù)雜化的程序通過(guò)智能手段轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)便化。通過(guò)系統(tǒng)日常資料的分析，對(duì)設(shè)備故障采取積極的應(yīng)對(duì)措施。在具體應(yīng)用過(guò)程中，人工智能技術(shù)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

(一)智能化設(shè)計(jì)分析

人工智能技術(shù)關(guān)系到電力工程以及電路的設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式下，工作人員的工作量大，需要大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，并且對(duì)不合理部分進(jìn)行改進(jìn)。因此常出現(xiàn)考慮不周全的問(wèn)題，處理問(wèn)題的效率較低，對(duì)于難度較大的問(wèn)題，傳統(tǒng)的處理方案無(wú)法解決。這使得智能化設(shè)計(jì)成為必然?，F(xiàn)階段，電力企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)了智能化設(shè)計(jì)，全面考察了問(wèn)題的難度，提高了處理問(wèn)題的能力和效率。但同時(shí)，智能設(shè)計(jì)對(duì)于操作人員提出了更高的要求，要求其掌握專業(yè)知識(shí)和智能系統(tǒng)操作技巧，并且操作人員還應(yīng)具有與時(shí)俱進(jìn)的精神，對(duì)智能系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母牧荚O(shè)計(jì)。利用人工智能設(shè)計(jì)，可有效提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。

(二)PLC技術(shù)應(yīng)用

隨著電力企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，電力生產(chǎn)對(duì)于技術(shù)具有更高的要求，基于此的PLC技術(shù)成為企業(yè)生產(chǎn)和建設(shè)的重要目標(biāo)。PLC技術(shù)是一種常見的人工智能技術(shù)，目前主要應(yīng)用于工業(yè)、電力企業(yè)，具有良好的效果。其是在繼電控制裝置基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的智能技術(shù)，該系統(tǒng)的主要作用在于優(yōu)化了系統(tǒng)工藝流程，從而根據(jù)企業(yè)需求對(duì)運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)整，確保其運(yùn)營(yíng)的協(xié)調(diào)性。PLC技術(shù)以自動(dòng)控制系統(tǒng)為主，手動(dòng)控制技術(shù)為輔。對(duì)于提高電力系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)踐具有重要作用。在電力生產(chǎn)中，PLC人工智能化技術(shù)的使用還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化目標(biāo)切換，繼電器逐漸代替了實(shí)物元件，不但提高而來(lái)管控效率，還確保了系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

(三)智能診斷和CAD技術(shù)應(yīng)用

智能診斷系統(tǒng)的出現(xiàn)是電氣運(yùn)行復(fù)雜化的結(jié)果。該診斷系統(tǒng)要求操作人員具有較多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，改善了傳統(tǒng)模式的手工設(shè)計(jì)方案，充分體現(xiàn)了信息時(shí)代的優(yōu)勢(shì)。科技的發(fā)展也使得CAD技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐。智能化技術(shù)優(yōu)化了CAD技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高具有積極作用。目前，在電力系統(tǒng)中，遺傳算法是人工智能技術(shù)的重要表現(xiàn)之一，通過(guò)科學(xué)的計(jì)算方法，提高了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算的精確度。基于遺傳算法的重要作用，應(yīng)得到企業(yè)的重視。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如何區(qū)分故障和征兆是一個(gè)難題，智能化技術(shù)通過(guò)專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可快速有效的分析出系統(tǒng)故障和安全隱患，并提供一定的解決辦法，確保了電力系統(tǒng)的運(yùn)行問(wèn)題。

(四)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能技術(shù)的重要體現(xiàn)之一，其作用在于分析和處理系統(tǒng)故障。可對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并且減少了定位時(shí)間。同時(shí)，還可完成對(duì)非初始速度及負(fù)載轉(zhuǎn)矩的有效管控。神經(jīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有多樣性，具有反向?qū)W習(xí)功能。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的兩個(gè)子系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電參數(shù)轉(zhuǎn)子速度和電子流的評(píng)判和管控。目前，智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要應(yīng)用于分析模式和信號(hào)處理上。由于其包含非線性函數(shù)估算裝置，因此對(duì)于電氣自動(dòng)化控制具有積極作用。其主要優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需對(duì)控制對(duì)象建立數(shù)學(xué)模型，因此工作效率高，噪音小。

三、總結(jié)

篇4

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

2數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1性能發(fā)展方向

(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

(3)工藝復(fù)合性和多軸化以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。

(4)實(shí)時(shí)智能化早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。

2.2功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。

(2)科學(xué)計(jì)算可視化科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。

(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、樣條插補(bǔ)(A、B、C樣條)、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>

(4)內(nèi)裝高性能PLC數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圖或高級(jí)語(yǔ)言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)嵗?，用戶可在?biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。

(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。

(2)模塊化硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

(3)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。

(4)通用型開放式閉環(huán)控制模式采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級(jí)，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過(guò)程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過(guò)程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過(guò)程變量。加工過(guò)程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

3智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

篇5

2數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1性能發(fā)展方向

2.2功能發(fā)展方向

(2)科學(xué)計(jì)算可視化科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。

2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。

3智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

篇6

[摘要] 泛法治主義傾向帶來(lái)的嚴(yán)重社會(huì)問(wèn)題引起東西方社會(huì)的深刻反思，法律的顯性社會(huì)控制功能具有局限性，需要宗教、道德等隱性社會(huì)控制形式的彌補(bǔ)。禮儀是道德的精華與核心，禮儀文化是隱性社會(huì)控制的最佳載體，是法律顯性控制的最佳補(bǔ)充，具有隱性社會(huì)控制的重要功能。要通過(guò)禮儀文化對(duì)個(gè)體的浸潤(rùn)和陶冶去夯實(shí)實(shí)現(xiàn)禮儀文化隱性社會(huì)控制功能的基礎(chǔ)，通過(guò)個(gè)體的實(shí)踐與養(yǎng)成，抓住禮儀文化隱性社會(huì)控制功能的關(guān)鍵；通過(guò)拓展與提高，把握實(shí)現(xiàn)禮儀文化隱性社會(huì)控制功能的核心。

[關(guān)鍵詞] 隱性社會(huì)控制；禮儀文化；功能；實(shí)現(xiàn)路徑

[中圖分類號(hào)] K206[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1008―1763（2013）06―0112―05

一隱性社會(huì)控制的必要性與可能性

當(dāng)今中國(guó)的時(shí)代主旋律是依法治國(guó)，建設(shè)社會(huì)主義法治國(guó)家，法律是當(dāng)之無(wú)愧的社會(huì)控制的主要手段。古希臘哲學(xué)家柏拉圖有句膾炙人口的名言：“人類必須有法律并且遵守法律，否則他們的生活將像野蠻的獸一樣?！盵1]（P198）美國(guó)法學(xué)家龐德在其名著《通過(guò)法律的社會(huì)控制》中，也曾深刻指出：在文明發(fā)展的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，宗教和道德充當(dāng)了社會(huì)控制的主要手段，法律僅僅處于次要手段，但是在“近代世界里，法律成了社會(huì)控制的主要手段。”[2]（P10）的確，在眾多的社會(huì)控制手段中，法律在人的行為調(diào)控與社會(huì)秩序的構(gòu)建方面顯得更為有力和更為有效。

由于法律是一種剛規(guī)范，在現(xiàn)實(shí)生活中必須依靠國(guó)家強(qiáng)制力即國(guó)家的暴力工具對(duì)社會(huì)個(gè)體的違法、犯罪行為予以處罰，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，法律屬于顯性社會(huì)控制形式，是國(guó)家暴力機(jī)關(guān)對(duì)社會(huì)個(gè)體外部行為的表面控制。正如馬克思所言：“對(duì)于法律來(lái)說(shuō)，除了我的行為以外，我是根本不存在的，我根本不是法律的對(duì)象。我的行為就是我同法律打交道的惟一領(lǐng)域。”[3]（P16-17）而宗教與道德對(duì)社會(huì)的控制，主要是通過(guò)個(gè)體的內(nèi)心信仰與德性修養(yǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，宗教與道德屬于隱性社會(huì)控制形式。我們強(qiáng)調(diào)法律至上，法律是迄今為止人類所發(fā)明的最佳社會(huì)調(diào)控器，并不是說(shuō)法律就是萬(wàn)能的。事實(shí)上，在社會(huì)控制的法律、宗教、道德等諸形式中，每一種形式都在發(fā)揮著自己特殊的控制功能，雖然有強(qiáng)有弱，有顯有隱，但缺一不可。正是這些手段的交互作用，復(fù)雜的社會(huì)控制系統(tǒng)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，任何形式的社會(huì)控制功能的缺位或者弱化，倚重或者倚輕，和諧、有序的社會(huì)生活就難以真正建構(gòu)起來(lái)。因而，在實(shí)踐中，過(guò)分依賴法治的法律萬(wàn)能論和泛法治主義傾向不但沒(méi)能解決社會(huì)所有的問(wèn)題，反而帶來(lái)了嚴(yán)重的負(fù)面影響和社會(huì)病態(tài)。如“過(guò)度發(fā)展的個(gè)人主義、漫無(wú)限止的利得精神、日益繁復(fù)的訴訟制度、輕老溺幼的社會(huì)風(fēng)氣、緊張沖突的心理狀態(tài)”[4]（P4）等等，這些社會(huì)病態(tài)絕非現(xiàn)代社會(huì)所追求的目標(biāo)。

顯然，崇尚法治并不等于惟法是治，顯性的法律控制形式并不能取代宗教、道德等隱性的社會(huì)控制形式功能的發(fā)揮。對(duì)此，學(xué)者們有著清醒的認(rèn)識(shí)。亞里士多德認(rèn)為：“法律確實(shí)不能完備無(wú)遺，不能寫定一切細(xì)節(jié)。”[5]（P168）龐德指出：“我們力圖通過(guò)有秩序地和系統(tǒng)地適用強(qiáng)力，來(lái)調(diào)整關(guān)系和安排行為?！覀冏詈糜涀?，如果法律作為社會(huì)控制的一種方式，具有強(qiáng)力的全部力量，那么它也具有依賴強(qiáng)力的一切弱點(diǎn)。”因此，“我們必須記住，法律作為一種社會(huì)控制工具存在著三種重要的限制。這些限制是從以下三個(gè)方面衍生出來(lái)的：（1）從實(shí)際上說(shuō)，法律所能處理的只是行為、只是人與事務(wù)的外部，而不能及于其內(nèi)部；（2）法律制裁所固有的限制―――即以強(qiáng)力對(duì)人類意志施以強(qiáng)制的限制；（3）必須依靠某種外部手段來(lái)使其機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)榉梢?guī)則是不會(huì)自動(dòng)執(zhí)行的?！盵6]（P10-11，92）法律只有通過(guò)人的執(zhí)行才能起作用，當(dāng)法律被司法者與執(zhí)法者廣泛運(yùn)用的時(shí)候，很有可能會(huì)被過(guò)度使用，因?yàn)槿诵圆豢杀苊獾拇嬖谌觞c(diǎn)，或許在某些情境下被司法者和執(zhí)法者依法對(duì)社會(huì)進(jìn)行管理而轉(zhuǎn)化為對(duì)社會(huì)的強(qiáng)制，由對(duì)社會(huì)的控制而轉(zhuǎn)化為對(duì)社會(huì)的壓制。

因此，作為顯性社會(huì)控制手段的法律，被立法者、司法者和執(zhí)法者廣泛運(yùn)用，以修補(bǔ)被違法犯罪行為所破壞的社會(huì)秩序來(lái)達(dá)到懲惡揚(yáng)善的目的，有難以承受之重。一方面，法律是遲到的正義。它形同虛設(shè)之時(shí)，就是被遵守之時(shí)，而當(dāng)它成為實(shí)際之時(shí)，就是被破壞之時(shí)，就是司法機(jī)關(guān)和執(zhí)法機(jī)關(guān)對(duì)業(yè)已發(fā)生的行為性質(zhì)進(jìn)行事后評(píng)價(jià)之時(shí)，也是他們對(duì)業(yè)已發(fā)生的行為后果進(jìn)行事后救濟(jì)之時(shí)，它并不能阻止個(gè)體的主觀意識(shí)外化為客觀行為，也不能對(duì)個(gè)體的思想和意識(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，它永遠(yuǎn)只能是一種“遲到”的正義。另一方面，法律是依附于暴力機(jī)關(guān)的社會(huì)控制，它的社會(huì)控制作用的發(fā)揮只有依靠強(qiáng)力才能實(shí)現(xiàn)。如果權(quán)力所有者濫用這種強(qiáng)力，那么法律就很有可能成為不法者用來(lái)壓制他人自由與權(quán)益的卑鄙手段，成為不法者維護(hù)強(qiáng)權(quán)與私利，悖離公理與正義的邪惡工具。

正如布萊克所言：“法律本身是一種社會(huì)控制，但是還有其它許多社會(huì)控制方式存在于社會(huì)生活中，存在于家庭、友誼、鄰里關(guān)系、村落、部落、職業(yè)、組織和各群體中?！盵7]（P7）這種廣泛存在于社會(huì)生活之中的控制方式，基本上屬于隱性社會(huì)控制方式，通過(guò)作用于人的內(nèi)心進(jìn)而規(guī)范人的行為，起到社會(huì)控制的作用。它自發(fā)地存在，自發(fā)地調(diào)整著社會(huì)秩序。哈耶克稱之為“自生自發(fā)秩序”或“增長(zhǎng)的秩序”，認(rèn)為它是一種源于內(nèi)部的秩序，是宗教、倫理道德等隱性規(guī)則的作用結(jié)果與表現(xiàn)形式，真正對(duì)社會(huì)起著決定作用。在政教合一的國(guó)家中，宗教具有普遍性，首推宗教，而在政教分離的國(guó)家中，道德具有普遍性，首推道德。中國(guó)不是一個(gè)政教合一的國(guó)家，同時(shí)又是一個(gè)多神教的國(guó)家，因此，宗教對(duì)于中國(guó)社會(huì)的隱性控制作用的發(fā)揮遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上道德對(duì)社會(huì)的隱性控制作用。

“作為一種社會(huì)生活的構(gòu)想，文化對(duì)于生活于其中的個(gè)體的行為起到潛在的和實(shí)際的引導(dǎo)作用?！盵8]（P11）在中國(guó)傳統(tǒng)社會(huì)里，無(wú)論是政治人還是自然人，在社會(huì)文化體系和社會(huì)控制模式中最終都統(tǒng)一于道德人。而在中國(guó)傳統(tǒng)道德文化中，禮儀文化又是其核心和精華，自漢代以后，主張“禮法”并舉的儒家禮文化逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，并成為古代中國(guó)的“正統(tǒng)”思想，對(duì)于維系社會(huì)共同體的內(nèi)部穩(wěn)定起到了巨大作用。然而由于法治傳統(tǒng)的缺乏，在當(dāng)代中國(guó)的法制建設(shè)中，強(qiáng)調(diào)依法治國(guó)，又很容易走法律萬(wàn)能的極端，走向泛法治主義的泥潭，從而帶來(lái)嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。因此，立足于中國(guó)傳統(tǒng)道德文化的歷史以及法治建設(shè)的當(dāng)代，禮儀文化作為隱性社會(huì)控制形式，既是必要的，又是可能的，我們應(yīng)該挖掘作為道德文化精華的禮儀文化的隱性社會(huì)控制功能，把其潛在的社會(huì)力量最大限度地調(diào)動(dòng)起來(lái)。

二禮儀文化的隱性社會(huì)控制功能

1.禮儀文化是隱性社會(huì)控制的最佳載體

從價(jià)值觀的視角看，禮儀文化代表了一種“和為貴”的價(jià)值觀，強(qiáng)調(diào)個(gè)體的德性修養(yǎng)。一般而言，個(gè)體在思想意識(shí)上如果是真心實(shí)意要接受與學(xué)習(xí)禮儀道德規(guī)范，那么個(gè)體就會(huì)積極主動(dòng)的去學(xué)習(xí)禮儀，并逐漸把對(duì)禮儀的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為個(gè)體的情感、意志和信念，從而自覺主動(dòng)地去遵守和踐行。因此，禮儀文化對(duì)于人的影響是由內(nèi)而外的，既有內(nèi)在的禮，又有外顯的儀，凸顯出社會(huì)控制中人的主動(dòng)性與參與性。同時(shí)，“禮儀規(guī)范的操作性特別強(qiáng)，可以用語(yǔ)言、文字、動(dòng)作進(jìn)行準(zhǔn)確的描述和規(guī)定，可以在社會(huì)交往中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作”，把對(duì)社會(huì)的隱性控制落實(shí)到“人們的行為舉止、儀態(tài)容貌、語(yǔ)言文字”上，從而作出具體的評(píng)價(jià)，并通過(guò)反饋評(píng)價(jià)信息“來(lái)指導(dǎo)、糾正人們的行為和活動(dòng)，進(jìn)而把人們的思想和行為納入社會(huì)所需要的秩序的軌道”[9] 。作為隱性控制形式的宗教，由于每一個(gè)國(guó)家有不同的，甚至有各種各樣的，或者根本就沒(méi)有，對(duì)于每一個(gè)社會(huì)成員來(lái)說(shuō)，難以形成普遍性的共同遵守的行為規(guī)范和準(zhǔn)則，因此，欲以一種宗教的獨(dú)特性禮規(guī)來(lái)調(diào)整與約束普遍性的行為，顯然是不現(xiàn)實(shí)的，也是不可能的。而且，在現(xiàn)代西方社會(huì)，由于“上帝死了”造成西方人信仰的普遍缺失，導(dǎo)致傳統(tǒng)道德的崩潰和人生支柱的瓦解，使得傳統(tǒng)基督教倫理的隱性社會(huì)控制功能變得衰敗和孱弱。而禮儀文化，它以和諧、尊重、善良、美好，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的方式承載著遵守、自律、敬人、寬容、平等、從俗、真誠(chéng)與適度而觸及到社會(huì)生活的方方面面，不論是在家庭生活中，還是在社會(huì)交往中，抑或是在職場(chǎng)生涯中，禮儀廣泛存在并且被普遍踐行，使個(gè)體得以繼承這個(gè)世界并且保有和增加他們所繼承的東西，從而起到對(duì)社會(huì)的隱性控制作用。因此，禮儀文化是隱性社會(huì)控制的最佳載體。不論是在法治國(guó)家中，還是在政教國(guó)家中，抑或是在走向法治的國(guó)家中，都存在著一些社會(huì)成員必須普遍遵循的非法律的共同生活的準(zhǔn)則，這就是禮儀，“它將人的行為規(guī)范約束在一定的禮儀范疇中，使人們各就其位，各行其是，各盡其職，不因?yàn)闋?zhēng)亂而帶來(lái)災(zāi)禍，保持著人類社會(huì)健康有序的發(fā)展。”[10]比如，在任何社會(huì)形態(tài)中，一個(gè)人的舉止優(yōu)雅、儀容整潔、服飾得體、語(yǔ)言禮貌都是受人歡迎的，而一個(gè)人的舉止失范、儀容臟亂、服飾欠妥、語(yǔ)言粗俗，在任何社會(huì)形態(tài)中都是難以受歡迎的。這些禮的外在形式具有廣泛的群眾基礎(chǔ)，容易被受眾所接受和認(rèn)同，體現(xiàn)的是個(gè)體內(nèi)在的思想水平、德性修養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)自我約束和自我控制從而達(dá)到禮的自治；而非禮的外在形式則容易被受眾所批判和指責(zé)，體現(xiàn)的是社會(huì)的監(jiān)督、評(píng)價(jià)機(jī)制，強(qiáng)調(diào)外在壓力與約束從而達(dá)到禮的治人。禮儀所具有的這種主動(dòng)性、操作性、廣泛性、自治與治人的特征，決定了禮儀文化是隱性社會(huì)控制的最佳載體。

2.禮儀文化是顯性法律控制的最佳補(bǔ)充

法律及其調(diào)整手段所固有的局限性，決定了僅靠法律運(yùn)行是難以對(duì)整個(gè)社會(huì)系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)控的。法律虛無(wú)主義或者法律萬(wàn)能論都是幼稚和錯(cuò)誤的。過(guò)分依賴法治所帶來(lái)的負(fù)面影響以及社會(huì)病態(tài)已經(jīng)引起東西方社會(huì)的深刻反思。因?yàn)榉芍皇窃谑艿狡茐臅r(shí)才成為實(shí)際的法律，它并不能阻止人們將內(nèi)心的思想外化為行為，也不能阻止由該行為所引發(fā)的后果，因而在現(xiàn)實(shí)生活中，法律的預(yù)防作用并不能實(shí)現(xiàn)，再完善的法律都不可能自動(dòng)提升社會(huì)的精神風(fēng)尚與人們的道德水平。恰恰相反，那種泛法治主義對(duì)社會(huì)人文精神具有巨大的殺傷力，甚至能夠窒息人文精神的生長(zhǎng)。弗里霍夫說(shuō)：“制度的真正生命力依然來(lái)自于內(nèi)部，是良心造就了我們所有的公民?！盵11]（P15）一個(gè)人是否有良心，在于道德文化的教化和感染，沒(méi)有人生來(lái)就是善良的，也沒(méi)有人生來(lái)就是邪惡的，后天道德文化的教化相當(dāng)重要。而在道德文化的教化中，禮儀文化的教化是基礎(chǔ)和核心。禮儀文化對(duì)社會(huì)個(gè)體的教化，首先必須教人以德才能做到教人有禮，有禮才能有序，有序才可能不違法，這就是弗里霍夫所指的良心對(duì)公民的造就。而且，即使是合理的、令人滿意的法律制度，也不可能自動(dòng)有效，總會(huì)有人反對(duì)它，因此，顯性的法律控制只能而且必須針對(duì)少數(shù)不合作的人。而對(duì)于大多數(shù)人而言，只要在社會(huì)生活中謹(jǐn)守一定的禮儀規(guī)范，做到言談舉止、待人接物有禮有節(jié)，法律通常不會(huì)自找麻煩。同時(shí)，對(duì)于純粹的私人領(lǐng)域，法律也無(wú)權(quán)管轄，正如穆勒所言：“任何人的行為，只有涉及他人的部分，才須對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)，在僅涉及本人的那部分，他的獨(dú)立性在權(quán)利上是絕對(duì)的，對(duì)于本人自己，對(duì)于他自己的身和心，個(gè)人乃是最高者。”[12]（P13）在中國(guó)傳統(tǒng)道德中，禮儀被視為經(jīng)世治國(guó)的基本道德規(guī)范，正所謂“人無(wú)禮則不生，事無(wú)禮則不成，國(guó)家無(wú)禮則不寧”，可以說(shuō)，禮儀文化滲透到社會(huì)生活中的每一個(gè)角落，不論你是居廟堂之高，還是處江湖之遠(yuǎn)，也不論你是陽(yáng)春白雪，還是下里巴人，禮儀文化的觸角，只要你愿意，就可以被你接受和悅納。事實(shí)上，置身于禮儀文化中的社會(huì)個(gè)體，是不可能不受影響的。“禮儀的踐履，使人們內(nèi)得于己，外施于人，在禮儀行為的實(shí)踐中促進(jìn)人與社會(huì)的完善，從而形成尊禮重德的良好習(xí)慣。這種習(xí)慣是對(duì)道德踐履的一種特殊的調(diào)控機(jī)制，是影響和制約人們思想行為的客觀的社會(huì)力量?！盵13]從禮儀文化重視對(duì)個(gè)體的教化和感染，對(duì)人的影響是由內(nèi)而外，強(qiáng)調(diào)預(yù)防的一面來(lái)說(shuō)，正好彌補(bǔ)了顯性法律控制的不足，因此，是顯性法律控制的最佳補(bǔ)充。

3.禮儀文化具有隱性社會(huì)控制的重要功能

從禮儀的內(nèi)涵與價(jià)值看，禮儀協(xié)調(diào)人際關(guān)系、預(yù)防與緩解人際矛盾，具有隱性社會(huì)控制的重要功能。禮儀在規(guī)范協(xié)調(diào)社會(huì)個(gè)體的行為以及調(diào)整人們之間的相互關(guān)系方面，具有其他社會(huì)控制形式所不具有的優(yōu)勢(shì)，被稱為人際關(guān)系的調(diào)節(jié)器與劑。一方面，假如人們?cè)诮煌^(guò)程中出現(xiàn)了不和諧、不愉快的因素，或者需要對(duì)原有人際關(guān)系做出新的調(diào)整時(shí)，首選的方式往往是通過(guò)借助某種禮儀形式或者是通過(guò)某種禮儀活動(dòng)去化解不和諧、不愉快因素、建立新的人際關(guān)系。如果不小心得罪了他人或者傷害了他人，可以通過(guò)賠禮道歉的方式獲得對(duì)方的諒解與寬容，從而修復(fù)彼此之間受損的關(guān)系。在社會(huì)交往中，做到待人以禮就是尊重他人，因而自己也能夠被人尊重。因此，濃厚的禮儀文化既能夠塑造一個(gè)安定團(tuán)結(jié)的社會(huì)環(huán)境，又能夠促進(jìn)良好社會(huì)風(fēng)氣的形成。倘若社會(huì)個(gè)體能夠隨時(shí)隨地注意、重視禮儀，不僅表明他有很高的道德自覺性和很強(qiáng)的自我約束力，與他人之間的關(guān)系必定是和諧的、友好的，而且還會(huì)贏得高度評(píng)價(jià)，廣受贊譽(yù)，這種廣受贊譽(yù)則容易形成一種動(dòng)力機(jī)制，影響與激勵(lì)個(gè)體去學(xué)習(xí)、效仿以致內(nèi)化為自己的人格修養(yǎng)。反之，倘若社會(huì)個(gè)體不講文明禮貌，滿口臟話，動(dòng)作粗魯，在公共場(chǎng)合與鄰里之間，有理不讓人，無(wú)理攪三分，禮儀失范，久而久之，不僅可能導(dǎo)致道德墮落，甚至走上違法犯罪的道路，而且還會(huì)招致批評(píng)指責(zé)的否定評(píng)價(jià)，這種否定評(píng)價(jià)則容易形成一種壓力機(jī)制，迫使人檢點(diǎn)、羞愧以致內(nèi)省，進(jìn)而修正失禮的言行舉止?！岸Y者，所以正身也……無(wú)禮何以正身?！薄岸Y也者，貴者敬焉，老者孝焉，長(zhǎng)者悌焉，幼者慈焉，賤者惠焉。”[14]因此，禮儀文化是一個(gè)社會(huì)文明程度的標(biāo)志，對(duì)社會(huì)個(gè)體敬人律己內(nèi)在意識(shí)的養(yǎng)成與提升具有巨大作用。美國(guó)禮儀專家伊麗莎白?波斯特指出，“表面上禮儀有無(wú)數(shù)的清規(guī)戒律，但其根本的目的卻在于使世界成為一個(gè)充滿生活樂(lè)趣的地方，使人變得平易近人?！盵15]（P6）也有學(xué)者指出，“禮儀不過(guò)是一種小心，不在交往中流露出絲毫的怠慢與鄙夷而已。”[16]（P137）和其他道德規(guī)范比起來(lái)，作為有著無(wú)數(shù)清規(guī)戒律的禮儀，作為謹(jǐn)小慎微的禮儀，作為道德外在表現(xiàn)形式的禮儀，它的可操作性和穩(wěn)定性，便于社會(huì)個(gè)體去實(shí)行、評(píng)價(jià)與繼承。孟德斯鳩曾經(jīng)這樣評(píng)價(jià)中國(guó)：“把宗教、法律、風(fēng)俗、禮儀都混在一起。所有這些東西都是道德。所有這些東西都是品德。這四者的箴規(guī)，就是所謂禮教。中國(guó)的統(tǒng)治者就是因?yàn)橐獓?yán)格遵守這種禮教而獲得成功。中國(guó)人把整個(gè)青年時(shí)代用在學(xué)習(xí)這種禮教上，并把整個(gè)一生用在實(shí)踐這種禮教上。文人用之以施教，官吏用之以宣傳；生活上的一切細(xì)微的行政都包羅在這些禮教之內(nèi)，所以當(dāng)人們找到使它們獲得嚴(yán)格遵守的方法的時(shí)候，中國(guó)便治理得很好了。”“中國(guó)人的生活完全以禮為指南”[17]（P313）。除卻封建禮教的腐朽部分，孟德斯鳩的這個(gè)評(píng)價(jià)恰當(dāng)闡釋了禮儀對(duì)于社會(huì)所起的隱性控制作用。

三禮儀文化隱性社會(huì)控制功能的實(shí)現(xiàn)路徑

1.浸潤(rùn)與陶冶，夯實(shí)實(shí)現(xiàn)禮儀文化隱性社會(huì)控制功能的基礎(chǔ)

禮儀文化對(duì)個(gè)體的熏陶和浸潤(rùn)，首先是從家庭開始的，在家庭中，孩子接受著父母及長(zhǎng)輩的啟蒙教育，父母及長(zhǎng)輩的道德品質(zhì)和文明行為對(duì)孩子起著言傳身教的作用。由于家庭教育往往可以從極其頻繁和微小的事情入手，使個(gè)體得到較好的教育。在家庭教育中，主要就是家庭禮儀教育，教導(dǎo)個(gè)體在家庭生活中要遵循禮，做到“嚴(yán)格區(qū)分長(zhǎng)幼尊卑，準(zhǔn)確使用敬稱、謙稱，靈活把握不同場(chǎng)合等等”[10]，營(yíng)造出甜美幸福的家庭關(guān)系。家庭是社會(huì)的細(xì)胞，只有家庭變得和美了，社會(huì)才能實(shí)現(xiàn)和諧。

個(gè)體文明行為的形成、良好心理素質(zhì)的培養(yǎng)、禮儀道德的養(yǎng)成等等，更離不開學(xué)校的教育。因此，要在學(xué)校教育中弘揚(yáng)禮，大力加強(qiáng)禮儀教育，大力表?yè)P(yáng)守禮的言行，批評(píng)甚至譴責(zé)失禮的言行。在小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)等各類學(xué)校的品德教育課中滲透禮儀教育。同時(shí)，在各類中職、高職、專科以及本科院校中開設(shè)現(xiàn)代禮儀的公共必修課或者公共選修課，使學(xué)生們能夠集中而有針對(duì)性地學(xué)習(xí)禮儀知識(shí)，加深對(duì)禮儀的認(rèn)識(shí)，從而提升學(xué)生的禮儀素養(yǎng)，促進(jìn)良好社會(huì)風(fēng)氣的形成。通過(guò)對(duì)禮儀知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)際操作與訓(xùn)練，使學(xué)生們知道在什么樣的場(chǎng)合應(yīng)該遵循什么樣的禮節(jié)規(guī)范，懂得什么是對(duì)，什么是錯(cuò)，什么是有禮，什么是無(wú)禮，成為知書又“達(dá)禮”的人，從而構(gòu)建和諧的人際關(guān)系。

根據(jù)馬克思的觀點(diǎn)，人的本質(zhì)并不是單個(gè)人所固有的抽象物，在其現(xiàn)實(shí)性上，它是一切社會(huì)關(guān)系的總和。人的社會(huì)性使人與動(dòng)物區(qū)分開來(lái)，成為人的根本屬性。無(wú)論何種社會(huì)關(guān)系，只有通過(guò)社會(huì)交往才能表現(xiàn)出來(lái)。而任何一種社會(huì)關(guān)系，只有社會(huì)關(guān)系主體在社會(huì)活動(dòng)中相互尊重、彼此配合，才能長(zhǎng)久存在并獲得長(zhǎng)足發(fā)展，否則，會(huì)因?yàn)榭赡墚a(chǎn)生的消極、抗拒心理和行為而被損傷或被破壞，甚至被解體。因此，人的本質(zhì)和人的需要決定了人們必須遵守社會(huì)基本的禮儀規(guī)范，在社會(huì)交往中彰顯禮，自覺地把自己的思想和行為納入社會(huì)需要的秩序軌道，做到在“交流場(chǎng)合認(rèn)真表達(dá)尊重，喜慶場(chǎng)合得體表達(dá)祝福，悲傷場(chǎng)合肅穆表達(dá)悲哀?！盵18]通過(guò)服飾、言談、神情、舉止等禮儀的外在表現(xiàn)形式，以禮的技巧來(lái)表達(dá)誠(chéng)意，在一舉一動(dòng)中傳遞禮，在善意交流中表達(dá)禮，在注重細(xì)節(jié)中彰顯禮，從而促進(jìn)社會(huì)交往，融洽彼此關(guān)系。反之，如果人人相互監(jiān)督在人際交往中是否逾禮，進(jìn)而貶斥語(yǔ)言粗俗以及行為失范，在整個(gè)社會(huì)形成遵禮守禮、譴責(zé)逾禮失禮的良好風(fēng)氣，那么就會(huì)形成一種隱性的社會(huì)控制壓力，從而規(guī)范社會(huì)秩序的運(yùn)行。

當(dāng)然，加強(qiáng)家庭、學(xué)校與社會(huì)系統(tǒng)對(duì)個(gè)體的禮儀教育，除了包括常規(guī)性的待人接物、行為舉止方面的禮儀教育外，還應(yīng)該包括在一些特殊的、富有紀(jì)念意義的場(chǎng)合設(shè)立適當(dāng)?shù)?、?guī)范的禮典、禮儀，使個(gè)體能夠親自參與，親身體會(huì)，在情感上引起共鳴。同時(shí)，力求在儀式過(guò)程中對(duì)這些禮典、禮儀進(jìn)行詳細(xì)的講解，比如：為何要設(shè)計(jì)這樣莊重的儀節(jié)，每一個(gè)細(xì)節(jié)代表什么樣的用意，能起到什么樣的作用？只有禮儀教育與禮制建設(shè)雙管齊下，才能從情感層面觸動(dòng)個(gè)體，使其認(rèn)同禮儀文化的魅力，體悟禮儀文化的真諦，從而實(shí)現(xiàn)禮儀文化對(duì)個(gè)體人格的浸潤(rùn)和陶冶，夯實(shí)實(shí)現(xiàn)禮儀文化隱性社會(huì)控制功能的基礎(chǔ)。

2.實(shí)踐與養(yǎng)成，抓住實(shí)現(xiàn)禮儀文化隱性社會(huì)控制功能的關(guān)鍵

《禮記》曰：“禮者，履也！”，就是說(shuō)，禮儀是需要踐行的，只有通過(guò)踐行才能養(yǎng)成，才能抓住實(shí)現(xiàn)禮儀文化隱性社會(huì)控制功能的關(guān)鍵。但是禮儀的踐行，首當(dāng)其沖的是要激發(fā)個(gè)體踐行禮儀的積極性和自覺性。如果個(gè)體沒(méi)有發(fā)自內(nèi)心地想去踐行禮儀，那么，不管是浸潤(rùn)也好、陶冶也好，還是具體的禮儀訓(xùn)練也好，都無(wú)法取得實(shí)效。所以，在踐行禮儀的過(guò)程中，讓個(gè)體明白為何要踐行禮儀，社會(huì)為何要踐行禮典至關(guān)重要，這是激發(fā)個(gè)體踐行禮儀的動(dòng)力所在。個(gè)體有了渴望踐行禮儀的內(nèi)驅(qū)力，然后進(jìn)一步在日常行為規(guī)范和一些重要、特殊的禮典中多次實(shí)踐并反復(fù)強(qiáng)化。如此由內(nèi)而外并由外而內(nèi)循環(huán)往復(fù)的實(shí)踐，個(gè)體文明的習(xí)慣便養(yǎng)成了，也就抓住了禮儀文化實(shí)現(xiàn)隱性社會(huì)控制功能的關(guān)鍵。因此，個(gè)體在懂得踐行禮儀的重要性與必要性并掌握了基本的禮儀規(guī)范之后，還必須掌握一些操作的技能，反復(fù)進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，否則難以產(chǎn)生禮儀的實(shí)際效果，或者效果不明顯。比如，個(gè)人禮儀方面的技能訓(xùn)練、服飾搭配方面的技能訓(xùn)練、語(yǔ)言談吐方面的技能訓(xùn)練、儀容修飾方面的技能訓(xùn)練、交往禮儀的技能訓(xùn)練、禮儀文書的技能訓(xùn)練等等，只有通過(guò)多次反復(fù)的實(shí)際操作訓(xùn)練，才能使禮儀的精神與意識(shí)逐漸深入到人的內(nèi)心，去除非禮的行為，養(yǎng)成守禮、循禮的習(xí)慣，從而提升個(gè)體的禮儀修養(yǎng)，促進(jìn)個(gè)體禮儀品質(zhì)的形成。一定社會(huì)的禮儀原則與規(guī)范在個(gè)體的思想與行動(dòng)中體現(xiàn)出來(lái)之時(shí)，就是個(gè)體的禮儀品質(zhì)形成之時(shí)。禮儀品質(zhì)是個(gè)體較為穩(wěn)定的習(xí)性，是個(gè)體自由意志的凝結(jié)，是個(gè)體對(duì)每一次行動(dòng)過(guò)程與情感的審慎判斷與選擇。因此，禮儀品質(zhì)對(duì)個(gè)體的禮儀行為起支配作用。而禮儀品質(zhì)的形成又是無(wú)數(shù)次、多樣化的反反復(fù)復(fù)的禮儀實(shí)踐的結(jié)果，并最終使個(gè)體在實(shí)施禮儀行為時(shí)具有高度的自覺性與選擇性，從而使個(gè)體的禮儀修養(yǎng)得以提升。只有個(gè)體的禮儀修養(yǎng)提高了，禮儀品質(zhì)形成了，整個(gè)社會(huì)的禮儀水平才能提高，良好的社會(huì)風(fēng)氣也就形成了。個(gè)體的禮儀品質(zhì)是在一定的社會(huì)環(huán)境和物質(zhì)生活條件下形成的，離開了個(gè)體的社會(huì)生活實(shí)踐與主觀意志修養(yǎng)，禮儀品質(zhì)只是鏡中的花和水中的月，因此，必須在一定的社會(huì)環(huán)境和物質(zhì)生活條件下培養(yǎng)個(gè)體的禮儀品質(zhì)，這是符合禮儀的操作性和實(shí)踐性特質(zhì)的。通過(guò)一定的社會(huì)生活實(shí)踐與教育的熏陶和反復(fù)的操作訓(xùn)練，個(gè)體自覺的禮儀修養(yǎng)與高雅的禮儀品質(zhì)才能逐步形成和培養(yǎng)起來(lái)的。而禮儀修養(yǎng)的提升與禮儀品質(zhì)的形成過(guò)程，正是禮儀文化隱性社會(huì)控制功能作用發(fā)揮的過(guò)程，二者相互促進(jìn)、相得益彰。所以說(shuō)，通過(guò)實(shí)踐和養(yǎng)成，可以使人們的行為逐漸符合禮儀的原則和規(guī)范，引導(dǎo)人們的社會(huì)交往活動(dòng)趨于和諧、美好。這種實(shí)踐與養(yǎng)成，便抓住了實(shí)現(xiàn)禮儀文化隱性社會(huì)控制功能的關(guān)鍵。

3.拓展與提高，把握實(shí)現(xiàn)禮儀文化隱性社會(huì)控制功能的核心

對(duì)于整個(gè)社會(huì)而言，基本的禮儀規(guī)范是所有社會(huì)成員都應(yīng)該而且愿意遵循并去踐行的。然而，除了這些基本的關(guān)于服飾、儀容、語(yǔ)言等個(gè)人禮儀規(guī)范以外，還存在特別的禮儀規(guī)范，要求相關(guān)人員特別要注意和遵循。因此，禮儀文化不僅包含基本的禮儀，也含蘊(yùn)特別的禮儀，不僅對(duì)普通人產(chǎn)生作用，也對(duì)特殊人進(jìn)行約束。如在國(guó)務(wù)活動(dòng)中，有國(guó)務(wù)禮儀；在公務(wù)活動(dòng)中，有公務(wù)禮儀；在商務(wù)活動(dòng)中，有商務(wù)禮儀；在涉外活動(dòng)中，有涉外禮儀，在服務(wù)活動(dòng)中，有服務(wù)禮儀，等等。在具體的各行各業(yè)中，又有各行各業(yè)具體的職業(yè)禮儀。如法官、檢察官、律師在訴訟活動(dòng)中，有法官、檢察官、律師應(yīng)該謹(jǐn)守的訴訟禮儀；辦公室人員在接待活動(dòng)中，有辦公室人員需要認(rèn)真對(duì)待的接待禮儀，諸如此類，各具特色。如果只注重基本的禮儀，而忽視特別的禮儀，禮儀文化對(duì)于社會(huì)的隱性控制作用顯然會(huì)降低。通?？磥?lái)，如果社會(huì)成員在這些職業(yè)活動(dòng)中能夠謹(jǐn)慎遵守相應(yīng)的禮儀規(guī)范，各種行業(yè)不正之風(fēng)就失去了滋生的土壤。因此，只有不斷拓展禮儀的范圍，從大處著眼，從小處著手，“勿以惡小而為之，勿以善小而不為”，在每一個(gè)細(xì)微之處都循禮而為，循序漸進(jìn)，才能提高禮儀的水平，全方位地挖掘與發(fā)揮禮儀文化的隱性社會(huì)控制功能，在整個(gè)社會(huì)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)其作用的最大化。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)該積極拓展禮儀的范圍，提高禮儀的水平，這是把握禮儀文化實(shí)現(xiàn)隱性社會(huì)控制功能的核心。

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篇7

【論文摘要】：介紹了光機(jī)電一體化技術(shù)特征，研究了國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，指出了未來(lái)發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點(diǎn)。

近些年來(lái)，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。

1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成，相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn)，甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運(yùn)算速度加快，通過(guò)電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí)，由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過(guò)改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無(wú)需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長(zhǎng)

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差，導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動(dòng)部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國(guó)實(shí)行改革開放以來(lái)，科技領(lǐng)域急起直追，我國(guó)的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品，不但適用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國(guó)內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來(lái)越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國(guó)自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢(shì)

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)越來(lái)越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測(cè)量時(shí)，可極大地提高測(cè)量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬(wàn)度的高溫，可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化，對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制，而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過(guò)一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測(cè)技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測(cè)量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測(cè)量。

2）激光測(cè)距，其探測(cè)距離遠(yuǎn)，測(cè)距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測(cè)器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測(cè)器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng)，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

（4）光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語(yǔ)

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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篇8