飞行器结构智能化研究及其发展趋势

飞行器结构智能化研究及其发展趋势（共9篇）

篇1：飞行器结构智能化研究及其发展趋势

智能控制技术及其发展趋势

智能控制（intelligent controls）在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统，难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析，而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是，要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。因此，在研究和设计智能系统时，主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面，而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上，即智能控制的关键问题不是设计常规控制器，而是研制智能机器的模型。此外，智能控制的核心在高层控制，即组织控制。高 层控 制 是 对实际环境或过程进行组织、决策和规划，以实现问题求解。为了完成这些任务，需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。

随着人工智能和计算机技术的发展，已经有可能把自动控制和人工智能以及系统科学中一些有关学科分支（如系统工程、系统学、运筹学、信息论）结合起来，建立一种适用于复杂系统的控制理论和技术。智能控制正是在这种条件下产生的。它是自动控制技术的最新发展阶段，也是用计算机模拟人类智能进行控制的研究领域。1965年，傅京孙首先提出把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统。1985年，在美国首次召开了智能控制学术讨论会。1987年又在美国召开了智能控制的首届国际学术会议，标志着智能控制作为一个新的学科分支得到承认。智能控制具有交叉学科和定量与定性相结合的分析方法和特点。

一个系统如果具有感知环境、不断获得信息以减小不确定性和计划、产生以及执行控制行为的能力,即称为智能控制系统。智能控制技术是在向人脑学习的过程中不断发展起来的,人脑是一个超级智能控制系统,具有实时推理、决策、学习和记忆等功能,能适应各种复杂的控制环境。

智能控制与传统的或常规的控制有密切的关系,不是相互排斥的。常规控制往往包含在智能控制之中,智能控制也利用常规控制的方法来解决“低级”的控制问题,力图扩充常规控制方法并建立一系列新的理论与方法来解决更具有挑战性的复杂控制问题。

1． 传统的自动控制是建立在确定的模型基础上的,而智能控制的研究对象则存在模型严重的不确定性,即模型未知或知之甚少者模型的结构和参数在很大的范围内变动,比如工业过程的病态结构问题、某些干扰的无法预测,致使无法建立其模型,这些问题对基于模型的传统自动控制来说很难解决。

2． 传统的自动控制系统的输入或输出设备与人及外界环境的信息交换很不方便,希望制造出能接受印刷体、图形甚至手写体和口头命令等形式的信息输入装置,能够更加深入而灵活地和系统进行信息交流,同时还要扩大输出装置的能力,能够用文字、图纸、立体形象、语言等形式输出信息。另外,通常的自动装置不能接受、分析和感知各种看得见、听得着的形象、声音的组合以及外界其它的情况。为扩大信息通道,就必须给自动装置安上能够以机械方式模拟各种感觉的精确的送音器,即文字、声音、物体识别装置。可喜的是,近几年计算机及多媒体技术的迅速发展,为智能控制在这一方面的发展提供了物质上的准备,使智能控制变成了多方位“立体”的控制系统。

3． 传统的自动控制系统对控制任务的要求要么使输出量为定值(调节系统),要么使输出量跟随期望的运动轨迹(跟随系统),因此具有控制任务单一性的特点,而智能控制系统的控制任务可比较复杂,例如在智能机器人系统中,它要求系统对一个复杂的任务具有自动规划和决策的能力,有自动躲避障碍物运动到某一预期目标位置的能力等。对于这些具有复杂的任务要求的系统,采用智能控制的方式便可以满足。

4． 传统的控制理论对线性问题有较成熟的理论,而对高度非线性的控制对象虽然有一些非线性方法可以利用,但不尽人意。而智能控制为解决这类复杂的非线性问题找到了一个出路,成为解决这类问题行之有效的途径。工业过程智能控制系统除具有上述几个特点外,又有另外一些特点,如被控对象往往是动态的,而且控制系统在线运动,一般要求有较高的实时响应速度等,恰恰是这些特点又决定了它与其它智能控制系统如智能机器人系统、航空航天控制系统、交通运输控制系统等的区别,决定了它的控制方法以及形式的独特之处。

5． 与传统自动控制系统相比,智能控制系统具有足够的关于人的控制策略、被控对象及环境的有关知识以及运用这些知识的能力

6． 与传统自动控制系统相比,智能控制系统能以知识表示的非数学广义模型和以数学表示的混合控制过程,采用开闭环控制和定性及定量控制结合的多模态控制方式。

7． 与传统自动控制系统相比,智能控制系统具有变结构特点,能总体自寻优,具有自适应、自组织、自学习和自协调能力。

8． 与传统自动控制系统相比,智能控制系统有补偿及自修复能力和判断决策能力。

总之,智能控制系统通过智能机自动地完成其目标的控制过程,其智能机可以在熟悉或不熟悉的环境中自动地或人—机交互地完成拟人任务。

[编辑本段]智能控制的主要技术方法

智能控制是以控制理论、计算机科学、人工智能、运筹学等学科为基础,扩展了相关的理论和技术,其中应用较多的有模糊逻辑、神经网络、专家系统、遗传算法等理论和自适应控制、自组织控制、自学习控制等技术。

专家系统

专家系统是利用专家知识对专门的或困难的问题进行描述。用专家系统所构成的专家控制,无论是专家控制系统还是专家控制器,其相对工程费用较高,而且还涉及自动地获取知识困难、无自学能力、知识面太窄等问题。尽管专家系统在解决复杂的高级推理中获得较为成功的应用,但是专家控制的实际应用相对还是比较少。

模糊逻辑

模糊逻辑用模糊语言描述系统,既可以描述应用系统的定量模型也可以描述其定性模型。模糊逻辑可适用于任意复杂的对象控制。但在实际应用中模糊逻辑实现简单的应用控制比较容易。简单控制是指单输入单输出系统(SISO)或多输入单输出系统(MISO)的控制。因为随着输入输出变量的增加,模糊逻辑的推理将变得非常复杂。

遗传算法

遗传算法作为一种非确定的拟自然随机优化工具,具有并行计算、快速寻找全局最优解等特点,它可以和其他技术混合使用,用于智能控制的参数、结构或环境的最优控制。

神经网络

神经网络是利用大量的神经元按一定的拓扑结构和学习调整方法。它能表示出丰富的特性：并行计算、分布存储、可变结构、高度容错、非线性运算、自我组织、学习或自学习等。这些特性是人们长期追求和期望的系统特性。它在智能控制的参数、结构或环境的自适应、自组织、自学习等控制方面具有独特的能力。神经网络可以和模糊逻辑一样适用于任意复杂对象的控制,但它与模糊逻辑不同的是擅长单输入多输出系统和多输入多输出系统的多变量控制。在模糊逻辑表示的SIMO 系统和MIMO 系统中,其模糊推理、解模糊过程以及学习控制等功能常用神经网络来实现。模糊神经网络技术和神经模糊逻辑技术：模糊逻辑和神经网络作为智能控制的主要技术已被广泛应用。两者既有相同性又有不同性。其相同性为：两者都可作为万能逼近器解决非线性问题,并且两者都可以应用到控制器设计中。不同的是：模糊逻辑可以利用语言信息描述系统,而神经网络则不行;模糊逻辑应用到控制器设计中,其参数定义有明确的物理意义,因而可提出有效的初始参数选择方法;神经网络的初始参数(如权值等)只能随机选择。但在学习方式下,神经网络经过各种训练,其参数设置可以达到满足控制所需的行为。模糊逻辑和神经网络都是模仿人类大脑的运行机制,可以认为神经网络技术模仿人类大脑的硬件,模糊逻辑技术模仿人类大脑的软件。根据模糊逻辑和神经网络的各自特点,所结合的技术即为模糊神经网络技术和神经模糊逻辑技术。模糊逻辑、神经网络和它们混合技术适用于各种学习方式 智能控制的相关技术与控制方式结合或综合交叉结合,构成风格和功能各异的智能控制系统和智能控制器是智能控制技术方法的一个主要特点。

篇2：飞行器结构智能化研究及其发展趋势

摘 要 机械工程智能化发展是现代科技发展和经济发展的必然要求，实现机械工程智能化发展要以改善机械制造工艺，研究新型智能化材料，进行制造自动化智能化，生产管理智能化为研究重点，切实深入探索、研究实现智能化机械工程，提高经济发展和社会发展。

关键词 机械工程 智能化 发展趋势

中图分类号：TH-39 文献标识码：A

21世纪是智能化科学技术发展的时代，随着现代计算机技术的日趋成熟和科学制造技术的不断发展，以信息化为基础，集成制造技术为载体的机械智能化已经成为现代机械工程发展的主流方向。在微软公司新一代windows 10 操作系统发布会上展示了一系列高科技产品以及先进制造技术成果，如全息投影智能眼镜、智能语音助手等将计算机微电子技术与机械制造完美结合生产出现代智能化科技产物，象征着机械制造工程向人工智能发展的趋势。

1机械工程智能化的意义

机械工程是国家支柱型产业，是人民生活和工业生产的基础，它为第三产业的发展提供强有力的支持，是社会经济发展的保障。机械工程技术应用于社会生活、工业生产的各个领域，为社会生活和工业生产提供必要的劳动工具设备和生产资料，极大地提高了社会生产效率和效益，促进了经济高速发展。同时人类社会经济的迅猛发展要求机械工程技术进一步的改革和发展，推动机械制造技术向人工智能、生产智能的方向改革创新发展，推动社会生产力的变革，再次解放生产力，推动人类经济和文明前进。

机械工程智能化是将传统机械工程技术与先进信息化技术融合而成的机械电子一体化的自动化机械控制加工技术。它不仅大大地解放了人类体力劳动，更继承了脑力劳动，并运用计算机技术融合网络化、信息化、集成化和自动化的特点进行智能化分析计算和控制加工制造。极大地提高了劳动生产效率和产品质量，将生产制造、管理、销售、使用和维护集成，形成智能一体化产业链。

2机械工程智能化的现状

随着智能手机的普及，智能产品已经逐步普遍进入人们生活中。智能手表、智能电视、智能家具、智能手环等电子设备为人们日常生活、工作、健康等方面提供了一个全新的智能化信息化时代。智能电子设备为人们日常生活提供了巨大的便利的同时，也使人们意识到现代工业正在从传统机械制造工程渐渐过渡到智能化机械工程时代。科学技术是第一生产力，智能化科学技术使现代科技产品更新迭代更快，新兴科技层出不穷，人们生活质量极大提高，成为机械工程发展的里程碑。

但是由于传统机械行业生产理念根深蒂固，生产模式难以迅速调整，生产方式单一，生产机构庞大复杂，以及受机械制造技术、材料、工艺和信息的限制，很多机械工程单位还没有适应信息化智能化机械制造，仍然以传统的制造工艺为主。但随着智能时代的到来，先进制造技术的发展和应用，使一部分企业开始追求产品智能化、生产智能化为一体的先进生产技术。将复杂、难以突破的机械生产工艺和开源高速发展的信息化网络化集成，融合为现代机械工程智能化工业生产。不仅在产品制造加工过程使用自动化技术，在产品测试阶段也使用自动检测和监控技术，大力提高产品检测水平，减小失误率，提高产品质量。在产品管理销售阶段应用现代生产管理技术，将产品数据参数及后续销售维修等结合组成整套产品管理系统，不断根据市场需求，调整经济产业结构，实现智能化机械工程产业。

3机械工程智能化的发展趋势

3.1制造工艺和材料智能化

3.1.1制造工艺

机械产品的制造工艺方案复杂丰富，不同工艺的运用对生产效益，生产成本有重大影响。智能化机械制造对企业生产效率，生产成本，产品质量，环境要求等都有提高和改进。

在制造工艺上，采用机械制造和控制工程相结合的方法，对生产的产品毛坯进行精加工、超精加工以及高速加工等技术增强产品精度，提高生产率；加工过程中采用反馈调节的方法智能化自动修正加工工艺，减少加工误差，提高产品合格率；运用光电技术计算机控制进行激光切割、激光焊接、激光钻孔、激光快速成型的加工技术在数控工作台上完成各种形状、结构复杂的材料加工；运用3D打印技术的增材制造工艺，通过CAD、CAM、PROE等计算机辅助绘图软件智能分析加工。

3.1.2 材料

在材料上，使用纳米制造材料进行光刻纳米、纳隙加工制造；晶体材料、记忆性合金、高分子材料等智能材料进行柔性制造，通过自身的传感功能、反馈功能、自动适应恢复功能对环境做出分析判断，自动智能应变，形成智能地对自身结构进行调整和改变，以适应产品需求。智能材料将广泛应用于建筑设施、航空航宇设备、医疗器械和人工骨骼、军事探测等多个重要领域。

3.1.3绿色制造

采用绿色生产工艺进行绿色制造。机械生产广泛应用于农业生产、冶金化工、石油勘探、矿山、食品加工等工业生产和生活生产中。机械制造尤其是重工业的机械在生产工作中会对环境造成极大的破坏，工业生产未经处理的废水、废气、废渣等污染物严重危害了地球环境，地表、地下、空气造成难以解决的污染问题。因此，提高和改进机械制造工艺和生产工艺，减少对环境的污染是机械工程智能化面临的一大问题。在设计制造时应减少对环境的污染，改进工艺路线，设置对污染物处理后清洁排放的设备；研究使用新型节能环保材料，在提高生产率和生产质量的同时，最大限度地减小对自然环境的破坏，走健康持续发展道路，实现工业发展促进经济发展和自然环境协调发展。

3.2制造技术自动化智能化

制造技术自动化智能化能够优化产品生产工艺，实现产品智能化和生产管理便捷安全准确。制造业的发展需要依靠现代计算机网络信息技术的应用，通过高速发展的微电子技术和计算机应用软件辅助设计、研发、测试、制造机械产品。因此，应当紧密结合计算机技术，将机电一体化科技应用于机械工程中。

3.2.1计算机辅助软件

随着计算机在工业生产中运用越来越广泛，在机械制造中采用CAD、CAM、CAPP等软件进行交互式机械产品设计和几何建模提高生产力。用CAD建立二维或三维模型能够给统一设计制造标准，提高产品设计质量，便于建立产品制造数据库，减小设计误差，方便远程管理和控制；用CAM将设计决策和工艺、操作规划结合利用软件和人工智能技术使用数控机床进行数控编程，进行合理规划生产，节约材料，减少成本；用CAPP集成CAD和CAM形成计算机集成制造系统，建立综合数据库管理制造技术。将设计的产品进行仿真分析，有限元分析确保产品实际使用质量。

将软件设计应用于数控加工技术通过计算机编程实现产品生产，提高产品质量，提高生产率，减少人工生产可能产生的失误。并智能记录生产过程，建立产品生产数据库，便于后续加工维修管理。

3.2.2柔性制造

在传统机械加工中一般是大批量生产，产品各零件需要专用夹具专用机床生产，这些造成生产模式僵化，生产工艺改革力度不大等缺点。在未来智能化机械工程中将采用柔性制造系统，适应了当今产品研发制造换代快，符合装配、运输以及多种产品零件加工。并且具有对于非标准零件加工的优势。对于不同客户的产品生产模式，产业机构，要求都不相同，需要根据实际生产要求制定合理方案，采用相应的生产设备设施进行生产。

进行生产运输使用无障碍管理，既减少了新型产品重新安置的费用成本，也适应的自由化动态化的客户需求，能够最大限度地使生产自由协调化，库存最优化的智能加工，使机械工程智能化生产技术适应不同类型的产品生产。

3.2.3计算机集成制造系统

在将来的机械制造中将全部使用CIMS，采用全面质量管理、生产自动化、柔性制造化创新集成，做到市场营销、产品设计、计划采购、制造工程、库存仓储、财务信息管理等综合化系统化智能管理，优化生产销售链，减少中间环节损失。

3.2.4工业机器人

工业机器人的发展与应用将成为未来工业生产的主力军，与应用将成为未来工业生产的主力军，由于机器人具有可重复编程，有多种用途，可以便捷管理操作的特点，能够代替人力实现自动化生产，减少人力成本。从而实现24小时无间断工作，适用于恶劣复杂环境生产，极大地提高了生产质量、生产效益和效率。

3.3生产管理智能化

智能化生产管理是机械工程智能化的一大重要措施。随着机械工程的发展，企业生产管理制度和方式也会逐渐发生变化。一方面传统的管理模式过于僵化不灵活，造成管理结构紊乱，部门之间不协调，生产效率下降，造成产品生产周期过长，严重影响生产进度，阻碍企业发展，因此生产管理模式必须发生变革；另一方面，智能化生产的兴起必然对传统机械工程管理模式产生影响，新的智能化生产大多依靠信息化数据传输。传统的管理已经不适应于新的生产模式。因此由原来的人工管理转变为计算机系统智能管理，这样能使管理更加准备无误，记录完备，方便备份保留，也能消除人工管理带来的诸多不确定因素，保障生产安全，保护设计研发等重要信息的保密性。采取科学有效的管理方法得出最佳生产方案和安排。为应对生产过程中的安全隐患、资源、设备等问题加强检查。根据实际情况认真考察生产管理和专业人员管理水平，认真制定行之有效的安全措施，合理的管理方案。管理工程中出现的安全情况，生产情况逐项详细记录，做好检测报告，并客观分析归纳，建立管理档案数据库。并在数据库中添加管理部门制定的政策方案，培训资料和安全评估等，结合不断变化的形势和经济环境的发展补充和加强完善现有管理理论体系，为后续生产管理提供合适的理论经验基础。

智能化生产管理能够追踪监控产品设计、生产、运输、销售全过程，便于产品改进，维护和保养。熟悉每个环节，以便发生故障时能及时找出问题环节，及早处理。节约管理成本，减少资源浪费。使信息管理透明化、安全化。使生产管理模式更加完善，管理制度更加健全，减少市场变化的风险和人为干预过度的不良影响，确保企业发展和产品生产依靠市场需求，调整资源配置，实现管理效益最大化和效率最优化。

4结束语

机械工程对社会发展具有重要作用，实现机械工程智能化发展是保障人类社会发展的基础，生产制造工艺的智能化，管理生产自动化、网络化、信息化是智能化的发展趋势。深入研究机械工程智能化发展进程对机械工程发展意义重大。

参考文献

篇3：飞行器结构智能化研究及其发展趋势

随着我国电子信息技术的不断发展和人们对用电需求的不断增加, 为了满足用户的各类需求, 电能计量表的功能在不断增加并且逐步实现智能化, 这样的多功能电能计量表就成为智能型电能计量表。

1 电能测量原理

根据工作原理的不同, 可以将电能计量表分为三类:感应式、电解式和静止式, 而在实际使用过程中用于测量电能主要是感应式和静止式。感应式电能表在原理和结构上存在一定的限制条件, 因此在使用时其精度和功能无法得到更高的扩展。静止式电能表的测试原理是利用电子方式将交流功率转换成为脉冲或其他形式在进行数据处理, 因此又被称为电子式电能表。静止式电能表具有精度高、承载力强、耗能低、体积小重量轻等优点。由于电能表的工作原理不同, 仪表性能和成本也会产生一定差异, 因此, 静止式电能表正不断取代感应式电能表的市场。

根据转换方式的不同, 静止式电能表又可以分为ADC型、霍尔乘法型、热点交换型、时分割乘法型这几种类型。ADC型电能检测指将将经过的电流和电压转化成为数字量, 并利用微控制单元 (MCU) 对信号进行数据处理。处理后得到的就是最基本的电量信息, 利用MCU对获得的电量信息进行各类运算, 得到相关各项数据;霍尔乘法型电能检测就是指利用霍尔元件来对电压和电流的乘积进行检测, 得到与电功率成正比的电信号;热点交换型使利用热电元件将电能产生的热能转换成为与电能功率成正比的电信号;时分割乘法型电能表又称PWM乘法器, 通过分别经过脉宽和幅度调制的两路信号得到脉动信号的直流分量, 即两路信号的乘积。

2. 智能型电能计量表功能

2.1 用电计量功能

该功能包含实时计量和累计计量两大类功能, 智能型电能计量表在累计功能方面能够实现准确度达到0.1°, 在实时计量功能方面, 计量功率准确值随着当时所使用电功率的增大而更加准确。

2.2 时段控制功能

操作人员可以利用专用介质对表内部日计时进行准确调节, 作为单片机也可以根据设定手气进行时钟提取。时段控制功能的实现原理就是设置一个电量冻结时间并将电量储存起来。

2.3 复费率功能

复费率功能又能称作分时计费功能, 复费率的设计基本原理就是利用一定技术使用电峰值和谷值存在一定差别, 峰值采用高电价, 谷值采用低电价, 这样就能有效提高用电质量并带来更大的经济效益。

2.4 最大需量计量

在进行电表设计时, 应提前对用户用电需求量进行设置一个最大量, 再对各个时段进行用电量测量, 选出数据中的最大值与提前设定的最大用电需求量进行比较, 一旦发现超过限定值, 电能表则发出警报。

2.5 预置参数功能

根据电能表所要实现的功能不同, 其设置参数也有一定差异, 一般电能表内可设置参数有时间、冻结日、代表日、最大需量值、用户级别等。设置方法不仅有本地设置还能实现远程设置, 本地设置可以通过抄表器、掌上电脑等实现;远程设置可以通过网络数据并利用现代化信息技术实现。

2.6 监控功能

智能型电能计量表的监控功能主要体现在两个方面:一是当线路中的用电功率超过额定值时发出警报, 或是使用功率超过额定值的时间大于预先设定时间时对线路进行跳闸处理;二是将电表投入付费系统使用时, 电量小于额定最小值时进行警报处理或是当剩余电量低于零时进行发出跳闸信号。智能型电能计量表对自身的监控功能主要表现在出现故障时, 电能计量表能够以亮灯或是蜂鸣的方式进行提醒。

2.7 数据显示功能

智能型电能计量表在设计阶段的最基本要求就是能够显示电量信息, 其实现方式主要有两种:一是在名目上依次循环显示用户所需用要的电信息, 二是固定显示用户自由选择的显示项目, 但可以通过切换按钮进行其他项目的显示。

2.8 预付费功能

MCU采用了单片机, 电能表利用单片机的扩展功能并利用专用介质进行预付费功能的实现。

2.9 脉冲输出功能

通过辅助端输出的电能脉冲信号, 可以进行校表。

2.1 0 存储功能

智能型电能计量表能够储存一定时间内的电量信息, 为抄表和电费结算提供很大方便。

2.1 1 事件记录功能

在发生异常情况时, 电能计量表能够记录下发生时间和当时的电表状态等信息, 对专业人员对出现异常情况的原因分析提供很大帮助, 并能使未来电表的稳定运行提供保障。

2.12数据通信功能

智能型电能计量表能使通过通信接口与数据网关进行通信, 通过连接互联网络进行实时数据传输和远程控制等功能。

3智能型电能计量表的发展趋势

随着我国电力市场的不断扩张, 用户对用电管理的需求越来越大, 为了应对市场需求, 各种新型智能型电能计量表得到开发和应用, 各种型号虽然形态各异、功能众多, 但其主要功能最终可以分为三个方面:计量、计费功能, 保护功能和通信功能。计量、计费功能包括分时计量、最大计量和预付费等功能;保护功能包括对电流、电压进行保护并防止窃电行为等;通信功能主要是通过数据接口和数据网关进行数据交换。

随着智能型电能计量表的不断发展, 抄表也经历了各种不同发展时代, 从最初的手动抄表发展到后来的自动化抄表, 并随着我国电子信息技术的不断发展, 出现了以掌上电脑为代表的手持抄表器、IC自动抄表系统、红外线抄表系统、车载抄表系统等。

4结论

为了响应建设节约型社会的号召, 智能型电能计量表在我国用电管理中的使用范围将不断扩大, 其优势也将得到更进一步的体现。智能型电能计量表的应用对我国用电管理具有深远影响, 对电能计量表的研究设计也有着重要社会意义。

摘要：为了满足人们日益增加的用电需求, 智能型电能计量表随着我国电子信息技术的不断发展也在不断完善。本文将从电能测量原理入手, 对智能型电能计量表的功能及其发展趋势进行分析。

关键词：电能测量原理,智能型电能计量表,功能及发展趋势

参考文献

[1]赵伟, 庞海波, 刘灿涛.电能表技术的发展历程[J].电测与仪表, 2011, 36 (6) :4-7

[2]郭松林, 林海军, 张礼勇.电子式电能表专用芯片的分类及原理[J].电测与仪表, 2012, 36 (10) :5-7.

[3]赵伟, 吕鸿莉, 郭蕴皎.电子式电能表及其在现代用电管理中的应用[M].北京:中国电力出版社, 2011, 1-67.

篇4：飞行器结构智能化研究及其发展趋势

关键词：混凝土；智能化；机械产品；发展趋势

前言

采用混凝土泵车，水泥仓等机械设备服务于工程项目施工活动，对于提高建筑施工的效率有促进作用。众所周知，混凝土生产技术中的“预拌混泥土”技术的产生大大地提高了混凝土生产技术的质量，标志着混凝土工业从原始水平迈向了一个新的台阶，走上了科学化和现代化。

一、施工活动中混凝土机械的使用现状和标准控制

（一）建筑环境中混凝土机械使用的情况

使用混凝土泵车服务于现场的建筑环境施工，一般可以配备2-4部机械车开展施工活动，如果条件不允许，应该保证施工活动中的车辆配备的数量不小于2部车的水平。使用机械设备开展混凝土材料的分离活动，分离的最小骨料粒径应该保证固体颗粒全部分离。在分离最大骨料粒径中，经过测算应该保证粒径不小于50MM。清水池的配置数量应该不小于1个，清水池的容量不小于90立方米。除此之外，搅拌池的个数标配为90立方米，搅拌池的个数标准配置为2个。单个搅拌池的容量为45立方米。沉淀池的个数不少于1个，保证2-4部混凝土泵车的啥时处理能力为25t/h-30t/h之间。除了大型的混凝土机械设备还应该在包含搅拌池、沉淀池的情况下，保证设备的占地面积LX H X W不小于21Mx15Mx4M的水平。

（二）当前施工环境中的混凝土机械技术标准控制

混凝土材料的生产，需要使用水泥、砂子、大石、小石头和减水剂。在使用机械设备的时候，技术人员需要对水泥用量中用水量和水灰比进行控制，将砂石总量中的砼假设容量、水容量和水泥用量进行协调分配。砂重为砂石总重量X砂率，大石重量为石重X大石%。在施工准备阶段，工程项目负责人应该做好混凝土原料的拌合工作，在混凝土运输阶段，进行测量放样的复核工作。对于立支模板的复核和制作钢筋网的复核工作都应该建立在摊铺混凝土厚薄适度的前提之下。在对混凝土材料进行振捣、抹平和拉毛处理的过程中，应该配合养生和拆模操作。在开挖基坑的复核工作中，技术人员应该控制好安放钢筋笼和端部处理工作。

二、混凝土工程机械智能化发展趋势

（一）商品混凝土设备施工的技术革新

在建筑材料的原材料和比例控制中，把握好试拌用量、调整用量之间的比你关机。在坍落度的测算活动中考虑减水剂投放、水量投放和粉煤灰配比，并且要对机械设备内斗的容量kg/m?进行实际测量。在水泥仓的内部实验活动中，混凝土的切削速度控制可以分为5个档位，分别为：50V（m/min）、100V（m/min）、150V（m/min）、200V（m/min）、250V（m/min）.等多种不同的混凝土处理速度。每一转的进给量为150f（mm/r），切削深度为0.9AP（mm）。采用空气冷却的冷却加工方式，配合使用外圆车削的机械加工操作方式进行生产。在混凝土生产工艺优化的活动中，锅炉蒸汽量应该保证处于稳定状态。铝浆的料库剂量应该确保准确，水泥料仓的计量罐剂量和搅拌浇注活动应该使用模具，配合静养和切割的方式。如果有特殊的需要，可以采用蒸养的方式，确保混凝土生产的成品质量稳定。在石灰和石膏的处理中，确保石灰原料的破裂程度达到标准生产的需要，可以采用机械磨细的方式，将生产原料送入到料仓中进行储藏。

（二）混凝土机械工艺的质量控制和材料安全维护

在粉煤灰和砂矿渣的处理活动中，应该采用料浆罐子制浆的方式，确保水、石灰、石膏原料配比适当。同时，在生产活动进入一个周期之后，开展模具清理的方式，将底板部分也进行清理。

使用混凝土施工方式开展建筑活动，需要采用科学的潮湿养护防止，将混凝土材料的物理性能提高到一定的水平。使用胶凝材料中掺有矿物掺合料的混凝土机械开展生产活动，技术人员应该将水胶比控制在大于等于0.45的水平。在每日平均气温为5≤T<10的水平中，如果大气比较潮湿，50%

结束语

在使用机械设备开展水泥混凝土生产和施工的活动中，技术人员需要对建筑材料的物理强度和产品性能进行测算，制定出针对性的建筑施工计划。在使用范围的控制中，技术人员需要对混凝土产品的强度均率差、保证率系数和配置强度进行控制。

参考文献：

[1] 谢志霞.中国混凝土机械市场竞争格局及未来的发展趋势[J].建筑机械（上半月），2011，（12）：24，26，28.

[2] 《建筑机械》编辑部.混凝土机械行业的变革力量——访中联重科副总裁、混凝土机械公司常务副总经理陈培亮[J].建筑机械（下半月），2011，（12）：160-163.

[3] 刘建村.中联重科混凝土机械公司海外事业部大客户管理模式研究[D].湖南大学，2013.DOI：110.7666

[4] 盛春芳.混凝土机械 车载泵市场将迎来春天，产能过剩日渐显现[J].工程机械与维修，2012，（4）：98-98.

篇5：飞行器结构智能化研究及其发展趋势

甘雨，0938210028，09土木1班

【摘要】本文介绍了智能交通系统的基本概念以及在我国的发展趋势，分析了道路交通存在的问题和面临的挑战，并对我国

智能交通系统的发展进行了展望。随着城市现代化进程的加快，城市交通系统所涉及的领域和范围越来越广，传统的交通管理方式显得力不从心，引入智能交通系统（Intelligent transportation system，简称ITS）成为提高城市交通管理水平的—个重要途径。交通运输是国民经济和现代社会发展的基础，由于现代社会城市化速度的加快、国民经济的高速增长、全球经济一体化进程的加快以及人们对交通需求越来越高，交通控制问题便成为现代社会经济发展的—个必须考虑的问题，而ITS的实施确实带了巨大的经济和社会效益。

【关键词】智能交通系统；体系结构；现状

1、智能交通系统的基本概念及组成1.1智能交通系统的基本概念。

智能交通系统是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系，其主要内容是：将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通信技术及电子传感器技术等有效地集成，并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

1.2交通控制的目的、存在的问题及面临的挑战。

智能交通系统致力于应用人工智能技术、GPS和网络通信技术、检测器技术、电子收费技术等用来革新道路交通，试图有效地调整交通需求，提高道路的通行能力，改善服务水平，减少环境污染和燃油损耗，增加交通安全，其四个基本功能为：畅通性、安全性、环保性、舒适性。智能交通系统的应用使管理部门提高了工作效率和管理水平，提高了道路的通行能力，加强了对突发事件的处理能力，为出行带来巨大的方便。

1．当前道路交通存在的主要问题。(1)交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁；(2)交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；(3)空气污染和噪声污染程度日益加深。2．交通控制的目的表现。(1)减少交通事故，增加交通安全；(2)缓和交通拥挤，提高交通效益；(3)提高公交效率，减少交通负荷；(4)降低污染程度，节省能源对比。3．道路交通面临的挑战。(1)在社会经济发展过程中产生了越来越大的交通需求，给交通系统提出了更高的要求；(2)社会经济发展对城市交通系统的通畅性和高效性提出了更高的要求；(3)城市经济发展中产业结构的变化影响着交

通需求产生的内在机制；(4)城市经济发展中产业布局的调

整影响和改变交通需求的时空分布特性。

1.3智能交通系统的组成。智能交通系统是一个集多

种学科于一身的、处理道路交通问题的最有效方式，因而其在不断的发展成熟，体系结构也会根据各个国家的不同情况而有所不同，目前已在应用的ITS主要包括：(1)先进道路交通管理系统ATMS(Advanced traffic management system)，为公路网的交通流畅通而自动控制交通信号、信息显示技

术、图像处理事故等技术。(2)先进交通信息提供系统ATIS(Advanced traffic information system)，为避免交通阻塞和肇事而应用的汽车导行、信息等技术，其目的是让驾驶员随时提供道路上有关的交通情况。(3)先进公共交通系统APTS(Advanced public transportation system)，为减少城市交通量而应用电子通讯系统，其目的是适应出行者需求，可随时传呼出租车、公共汽车等。(4)先进汽车控制系统AVCS(Advanced auto control system)，应用先进的电子通讯和控制技术，使汽车能自动地选择最佳路线和合理车速安全行驶，目前是向驾驶员提供信息、指示、告警等，使驾驶员按优化路线和合理车速行驶。(5)营运汽车效率化运行系统CVEOS(The operating system operating car efficiency)，应用发达的通信网络，使营运汽车往返不空驶，提高营运效益。(6)不停车自动收费系统。汽车通过收费站不必停车，即可完成缴纳费用手续。

2、国内智能交通系统的研究现状及展望

2.1国内智能交通系统的研究现状。回顾中国ITS发展

走过的历程，大体上经历了“启动期”和“发展期”：

1．启动期(1997年一2O00年)。学术界在启动期中起到了至关重要的推动作用，学者们发表了大量学术文章来介绍ITS 的理念、关键技术以及国际I 发展进展、趋势和中国发展ITS的时代背景及其必要性、发展思路及其框架等。在1997年7月召开“中欧ITS研讨会”以后，确定了将ITS作为中国科技发展及高新技术产业发展战略的重要组成部分，并于2000年成立了全国智能交通系统发展协调指导小组；提出了中国ITS发展体系框架和战略框架。

2．发展期(2001年以来)。以科技部启动国家“十五”科技攻关“智能交通系统关键技术开发和示范工程”重大项目为标志，推动中国ITS的发展进入发展期。

2.2智能交通系统的展望。

一是中国的ITS 是在“机遇和挑战共存”的背景下发展的，ITS及其发展实际上是国家信息化建设的重要载体和平台，不能只限于交通部门。中国的ITS 具有广阔的发展前景，将在交通运输的各个行业和环节得到广泛应用，现今主要在城市交通、道路交通、高速公路、军事交通等行业的发展势头和发展空间比较大。以最小的资金投入和最大的性能指标实现面向中等以上城市的公安交通管理部门的业务管理规范化，科学组织交通，提高现有道路通行能力，提高公安交警快速反应能力，逐步实现公安交通管理现代化。因此，城市交通管理信息化具有广阔的市场前景，相关应用技术开发和市场推广有着光明的前途。二是ITS 在交通信息基础设施建设及高速公路监控、通讯及收费等方面也有很大的市场。伴随着中国高速公路投资规模的不断扩大，建设里程的不断增加，高速公路管理所需的交通工程设施，特别是高速公路的通信、监控和收费系统需求量将不断扩大，因此ITS 应用前景很大。

3、结语

智能交通系统是依据城市道路交通信息采集、处理、发布、决策的过程，运用各种先进的技术和科学方法，实现交通管理的自动化和智能化。ITS 技术正在世界范围内蓬勃发展，其在解决交通安全、交通拥挤、交通环境和能耗等方面效果显著，同时也有利于基础投资成本的节约和劳动生产力的提高。我国应根据国情，分析和研制适用于中国国情的ITS系统，以促进经济、社会、环境和谐发展。

【参考文献】

1．刘智勇．智能交通控制理论及其应用[M]．北京：科学出版

社．2003：1～5

2．史忠科，黄辉先，曲任茹等．交通控制系统导论[M]．北京：

科学出版社，2003：166～173

3．陆化普，王建伟，李江平等．城市交通管理评价体系[M]．北

京：科学出版社，2003：1～7

4．安实，王健，徐亚国等．城市智能交通管理技术与应用[M]．

篇6：飞行器结构智能化研究及其发展趋势

关键词：机械制造,智能化技术

1 机械制造技术的发展

在现代制造系统中, 数控技术是关键技术, 它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体, 具有高精度、高效率、柔性自动化等特点, 对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前, 数控技术正在发生根本性变革, 由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上, 数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上, 综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术, 数控系统实现了高速、高精、高效控制, 加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数, 实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上, CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网, 实现了中央集中控制的群控加工。

2 智能化技术发展趋势

2.1 性能发展方向

2.1.1 高速高精度高效化

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统, 同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施, 机床的高速高精高效化已大大提高。

2.1.2 柔性化

包含两方面:数控系统本身的柔性, 数控系统采用模块化设计, 功能覆盖面大。可裁剪性强, 便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性, 同一群控系统能依据不同生产流程的要求, 使物料流和信息流自动进行动态调整, 从而最大限度地发挥群控系统的效能。

3.1.3工艺复合性和多轴化

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后, 通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施, 完成多工序、多表面的复合加工。

3.1.4实时智能化

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境, 其作用是如何调度任务, 以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天, 实时系统和人工智能相互结合, 人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展, 而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2 功能发展方向

2.2.1 用户界面图形化

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同, 因而开发用户界面的工作量极大, 用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术, 也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作, 便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

2.2.2 科学计算可视化

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据, 使信息交流不再局限于用文字和语育表达, 而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合, 进一步拓宽了应用领域, 如无图纸设计、虚拟样机技术等, 这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域, 可视化技术可用于CAD/CAM, 如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

2.2.3 插补和补偿方式多样化

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补 (非均匀有理B样条插补) 、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

2.2.4 内装高性能PLC

数控系统内装高性能PLC控制模块, 可直接用梯形圈或高级语言编程, 具有直观的在线调试和在线帮助功能, 编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧, 用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改, 从而方便地建立自己的应用程序。

2.2.5 多媒体技术应用

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体, 使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化, 在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3 体系结构的发展

2.3.1 集成化

采用高度集成化CPU, RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片, 可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度, 应用LED平板显示技术, 可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术, 将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格, 改进性能, 减小组件尺寸, 掘高系统的可靠性。

2.2.2模块化

硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化, 根据不同的功能需求, 将基本模块, 如CPU、存储器、位置伺服, PLC、输入输出接口、通讯等模块, 作成标准的系列化产品, 通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减, 构成不同档次的数控系统。

2.2.3网络化

机床联网可进行远程控制和无人化操作, 通过机床联网, 可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

3 智能化新一代PCNC数控系统

当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能, 智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术, 网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体, 形成严密的制造过程闭环控制体系

参考文献

[1]李雪金.机械制造技术发展趋势探究[J].价值工程, 2010-04-28.

[2]金萍.先进机械制造技术的应用与发展[J].山西科技, 1999-12-25.

[3]王国栋.我国先进机械制造技术的创新及发展趋势[J].技术与创新管理, 2008-05-20.

篇7：飞行器结构智能化研究及其发展趋势

关键词:商业智能;体系结构;数据仓库

中图分类号:F062.5文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 09-0000-01

Business Intelligence Using Status&Development Trend in the Business Field

Zhao Jun

(Technician School of Zhanjiang(Zhanjiang Senior Technician School),Zhanjiang524037,China)

Abstract:This paper went into detail the concept of the business intelligence,analysis currentusing situation and future trends of the business intelligence in today's business world.

Keywords:BI;Architecture;Data Warehouse

一、商業智能(Business Intelligence,BI)

怎样从业务数据中提取有用的信息,然后根据这些信息来采用明智的行动——这就是商业智能的课题。因此,商业智能较为合理的定义应该是:如何通过技术手段对分散在不同系统的数据进行有效整合,从数据中获取有用的信息,再将这些信息转换为知识,用于商业决策。

二、商业智能在商务领域的使用现状

20世纪80年代,数据仓库起源于美国,从90年代中期开始已经非常成熟。数据挖掘在美国得到大力推广也是1996年之后的事情了。但是,数据挖掘的实用性很快得到业内的认可,并迅速地推广到全球的许多地方,尤其是在欧美国家。

数据挖掘引入中国最早是在20世纪末,起步较晚;但是这一技术很快得到银行和电信的认可。从2000年开始,国内的一些企业已经开始建立数据仓库;2003年,数据仓库在银行、电信等行业已经开始推广。数据仓库和数据挖掘的理念以及它们可能为企业、事业和政府所带来的经济效益和管理水平的提高已经得到普遍的认可。但是,这些技术距离有效推广和应用尚有一段路要走。商业智能应用的规划、设计、开发、实施是一项相当复杂的系统工程,在认识上还有误区。

(一)统一需求和定位问题

谈到商业智能系统需求的问题集中在:应用需求的不明确(具体业务部门提不出需求)、不急迫;企业决策层对该类系统的用途及如何得到投资回报不清楚;系统建设复杂(不知该如何设计模型、存放什么信息),令人望而却步。这些问题实际上在某种程度上与东西方文化差异有关。

(二)受非技术成份影响大

商业智能系统的可持续发展力差、系统常被废弃而后又重建,造成资源浪费;技术和概念停滞不前,应用上不去;且受非技术的影响大。这是国内目前商业智能应用较普遍的问题。

(三)信息平台和应用的问题

国内企业对商业智能的需求一般是从具体的应用开始,如大客户管理系统、领导决策支持系统、经营分析系统、财务管理系统等等。但这些应用的背后都需要数据仓库的支持。这样就引出了一个问题,是先开发应用还是先建立数据仓库平台。在信息平台和实际应用间有效地平衡,将系统的建设可分阶段实施、可持续发展是商业智能应用实施的关键。

(四)思维模式问题

目前,国内企业商业智能系统实施过程中的一个主要的问题是带着明显的传统事务处理系统的思维模式,但商业智能的应用需求往往复杂多变。

(五)商业智能仅是业务报表吗

许多企业会把实现现有业务报表的问题作为商业智能应用的开始,这虽然看起来是一条务实的途径,但实际上可以算是一个误区,其中隐藏着风险。

(六)系统投资回报问题

任何一个IT系统的建立都要讲究投资回报;整个商业智能应用的绝大部分时间都是在花钱:从数据的采集、数据仓库的存储、各种分析、挖掘的服务器和软件。而真正能够使商业智能应用赚钱的阶段则是因此得到正确的决策,并运用于企业的业务和市场。这是一个开环和闭环的问题。

(七)应用条件成熟度问题

有不少对商业智能有需求的国内企业,其传统的事务处理系统仍不完善;这在国外并不多见。但对国内企业来说,是否需要等到业务系统完善之后再考虑商业智能呢?实际上并不一定,因为市场竞争并不等人。

三、商业智能在商务领域的发展趋势

随着应用的不断深入,市场需求对BI提出了新的挑战,Internet技术以及人工智能的IT不断发展,则为BI的不断完善提供了强大的技术支持。未来,BI有望进一步获得长足发展,从根本上改变决策方式。具体来说,BI未来发展将集中于以下几点:

(一)支撑技术

基于关系对象数据库的数据仓库将是未来的一个发展方向,数据仓库的平台性能将得到很大改善。数据挖掘方法和算法研究将更加深入,专门用于知识发现的数据挖掘语言有望进一步向标准化发展。基于数据仓库的数据挖掘与OLAP将实现融合和互补,从而使分析操作智能化,使挖掘操作目标化。信息可视化进程进一步发展,以提供更优的洞察力。对非结构化数据的处理和分析,比如文本挖掘和WEB挖掘的能力将大大增强。

(二)体系结构

BI方案的协同性和开放性将进一步提高。企业能够利用合作伙伴的数据仓库或Internet系统中的多维数据集进行决策分析活动,并且OLAP及其它BI的应用以WEB服务形式提供,以XML形式发放BI应用的分析结果是新的发展趋势。

(三)应用系统

BI系统将更具专业化和行业化的特点,笼统的BI系统渐渐成为概念,BI根据每个领域关注的重点和分析模型,提供针对具体企业进行扩展的解决方案。各种商业分析模型、数据挖掘算法将集成到BI软件和分析应用之中,从而能够集中解决不同部门的需要。同时,BI应用与企业门户、企业应用集成紧密相连,新的BI系统不再是一个孤立的应用。

四、小结

篇8：飞行器结构智能化研究及其发展趋势

目前,随着计算机技术,信息技术以及自动化技术的迅猛发展,三大技术逐渐渗透到人类生产生活的各个领域,我国的传统制造业需要转型升级,需要在技术层面,产品的生产研发等方面进行创新改造,才能在世界市场的激烈竞争中立于不败之地。进入21世纪,互联网、新能源、新材料等技术融合形成一个巨大的产业能力和市场,将使整个工业生产体系跃升为一个新水平,推动一场新的工业革命。德国提出了“工业4.0”的发展战略,我国结合自身发展阶段,提出“智能制造”的国家战略规划。由此可见,智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是面向21世纪的制造技术的重大研究课题,是现代制造技术,计算机科学技术与人工智能等综合发展的必然结果,也是世界制造业今后的发展方向。智能制造技术的研究应运而生,本文全面介绍目前我国智能制造技术发展现状,并讨论智能制造技术的发展趋势及发展新方向。

1智能制造技术发展现状及趋势分析

所谓智能,就是在各种环境和目的的条件下正确制定决策和实现目的的能力。智能制造是将制造技术与数字技术、智能技术、网络技术的集成应用于设计、生产、管理和服务的全生命周期,在产品制造过程中进行实时感知、动态定时定量分析、逻辑推理、准确决策与控制,实现产品生产制造需求的动态响应,新产品的迅速开发以及对生产和供应链网络实时优化的制造活动的总称。智能制造是随技术进步和产业化实践而动态发展的,不是一成不变的。

智能制造主要包括四个层次:①智能制造技术,其为数字技术、智能技术、网络技术等与制造技术的叠加融合;②制造过程具备智能化特点,一个新产品整个生命周期的设计研发,生产、管理、服务等整个过程的智能化;③一个生产完成成为产品的智能化,即消费者使用该产品时,具有智能功能,如智能装备,智能家电等;④它是一种新的制造模式,即个性化,私人定制化的产品。

1.1智能制造技术发展现状分析

目前世界上工业化发达国家均在积极发展智能制造,其一系列举措分别有:2011年6月美国奥巴马政府提出“先进制造伙伴计划AMP”,在关键制造产业、新一代机器人、创新型的节能制造工艺及先进材料等方面通过政府、高校以及企业的合作来强化美国的制造业,建设智能制造技术平台,加快智能制造技术创新。将人工智能、机器人和数字制造技术相结合促发制造业的再一次革命。2012年1月英国经济学人提出“制造业的智能化变革将引发第三次工业革命。”2013年4月德国提出“工业4.0”的国家战略计划,德国联邦政府投入巨额资金支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新,通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统相结合将制造业向智能化转型。2010年6月欧盟委员会提出“欧洲2020战略”,实现智能化的经济增长,即在知识和创新基础上发展经济,重点发展信息、节能、新能源和以智能为代表的先进制造。在世界智能制造迅猛发展的大背景下,近几年,我国对智能制造的发展越来越重视,大量的研究项目在高校、企业、科研院所成立,对于重点领域,重点项目,吸收大量优秀人才,专项资金大幅增长。国家对智能制造的扶持力度逐渐加大。随着我国信息技术与先进制造技术的高速发展,新型的传感器、工业机器人、智能控制系统应用于企业的智能制造生产线,智能制造装备产业体系初步形成。在机器人技术、感知技术、工业通信网络技术、机械制造工艺技术,数控和数字化制造、智能信息处理技术等方面均有了长足发展和技术突破。虽然我国在智能制造技术发展方面经过近几年的努力打下了一定的基础,但是相较于发达国家的发展步伐和发展速度,我国智能制造技术存在诸多不足之处,需迎难而上。

1.2智能制造技术发展趋势分析

智能制造技术是制造技术、自动化技术、系统工程以及人工智能等学科相互渗透,相互交织而形成的一门综合技术,它是在市场需求及科学技术带动下逐步发展形成的,即在市场需求不断变化的驱动下,制造业的生产规模已向多品种变批量柔性的方向发展;同时,在信息科学技术发展的推动下,制造业的资源配置已向信息密集的方向发展。它已经不是单纯的制造工艺方法和产品设计,而是一种从产品概念体系到最终产品的集成活动和系统,是一个功能体系和信息处理系统。例如,从全球来看,出现了以3D打印为代表的数字化制造技术,以计算机设计方案为蓝本,以特制的粉状或液态状金属材料为原材料,以3D打印机为工具,通过在产品层级中添加材料直接把所需产品精确打印出来。智能制造技术的创新及实际应用将贯穿制造业的全过程,先进制造技术迅速融合使得制造业的设计、生产、管理、服务等环节日趋智能化,形成制造业的网络化、系统化、,智能化、全球化。

2智能制造技术发展方向—“智能工厂”和“云制造”

在工业4.0理论基础上构思出的智能工厂将由实际的物理系统和虚拟的信息系统相互结合而成,其中进行物质生产的系统就是物理系统(譬如生产线、设备机器等),对应于进行物质生产系统有一个虚拟的作为灵魂的信息系统,它控制与管理着物理系统的生产运作,而移动互联网以及物联网是这两个相互融合系统之间的桥梁和传输通道。智能工厂在今后不一定是一个具体的实体车间,它的显著特点就是可以借助网络来利用分散在世界各地的机器设备,不需要关注设备机器身在何处,只需要关心设备是否完好,是否可以为我所用即可。这就是全球化的智能工厂。同时,随着大数据时代的到来,智能制造需要高性能的计算机和网络设施,传统的对设备的控制与信息处理已经不能满足发展的需要,云计算能够提供计算资源的共享池,信息计算处理能力大大提高,基于云计算的“云制造”将必然会是今后的发展方向和发展趋势。

3结论与展望

通过对上述智能制造技术现状的分析,可以看出:智能制造技术是在传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上,通过感知、人机交互、决策执行等实现产品设计制造以及企业管理服务的全方位多角度的智能化,是信息技术与制造技术的深度集合。智能制造是可持续发展的制造模式,以计算机信息处理与通信技术为基础,融入产品的设计开发与制造的整个生命周期,有效合理的利用有限的物质资源和能源,减少损耗与浪费,实现循环再利用。总之,智能制造技术符合全球制造发展的客观要求,是制造业发展的必然趋势。

参考文献

[1]张曙.智能制造与未来制造[J].现代制造,2014(1):24-25.

[2]杨叔子.智能制造技术与智能制造系统的发展研究[J].中国机械工程,1992(3):15-17.

篇9：智能电网的研究现状与发展趋势

【摘要】 电网是国家能源产业链的重要环节，是国家综合运输体系的重要组成部分，随着经济社会的发展，各行各业对电网的依赖性逐渐增强的同时，对供电的可靠性和电能质量也提出了新的要求，而智能电网就是在这一背景下应运而生。本文从智能电网的特点出发，详细分析我国智能电网的研究现状以及发展趋势。

【关键词】 智能电网 研究现状 发展趋势

引言：智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术和自动控制技术与能源电力技术以及电网基础设施高度集合而成的新型现代化电网，它具有安全可靠、经济高效、环境友好等优点，是未来电力行业发展的主要趋势。

一、智能电网的研究现状

2005年，我国国家电网公司开始了可再生能源集中并网、电化学储能、建立风电接入电网仿真平台、数字化电网建设、智能电网技术架构等技术的研究与攻关，这正式拉开了我国系统化智能电网建设的序幕。

而经过多年的研究与建设，我国电力系统已经完成了以光纤通信为主、微波与载波等多种通信方式并存的电网通信主干网络；在发电、输电、配电等环节广泛应用先进的信息通信技术、传感与量测技术、电力电子技术，从而使我国的电力生产运行指标已接近国际的先进水平；而在特高压输电，大电网安全稳定控制，电网频率质量控制，稳态、暂态、动态三位一体安全防御和自动电压控制技术等领域均跨入了世界先进行列。

我国在电网建设实践中，先后完成了110kV智能变电站，即通过全面应用智能变电站相关技术，建立了实时、可靠、完整的信息共享平台，既实现了变电站信息采集的数字化，也提升了现有设备的技术水平；配网自动化工程，即电力公司在利用变、配电站保证电力供应的同时，通过光纤和电力线载波的形式构建可靠的数据传输网络，以实现对配电网设备信息的实时采集、分析、处理；特高压交流输电工程，即我国在晋东南-南阳-荆门之间建立了1000kV的特高压交流试验工程，利用试点的方式推广智能电网技术；新能源接入研究，即一些发电站利用新能源接入，建立风电场以及光伏电站发电出力预测系统，以实现对智能电网的综合控制。

二、智能电网的发展趋势

2.1智能电网发展规划

根据我国智能电网建设的总体规划，到2020年我国基本建成以特高压电网为主干网络、各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的自主创新、国际领先的现代电网。具体到实践中，该规划主要体现在以下几个方面：一、智能电网能够根据各行各业的电力需求情况进行资源配置，同时实现清洁能源的开发；二、智能电网的安全系数实现质的飞跃，同时能够自动规避常见的电力危险，抵御电力风险；三、智能电网的管理实现规范化和智能化，避免电力消耗，进而使电网的使用效率上升到一个新台阶；四、智能电网与用户之间的互动更加便捷、畅通，以保证电力系统能够满足用户的多样化需求；五、智能电网开展更多的增值服务，以保证电网与用户建立和谐融洽的关系。

2.2智能电力系统的建设

我国智能电力系统的建设主要包括一个智能通信信息平台和六个电力输送环节。依据我国智能电网建设规划目标，通信信息平台在未来的发展中将实现层次化信息体系架构和大容量、高速实时的复合通信网络，而要完成这一建设成果，我国电力系统的研究部门就必须在骨干传输通信网、配电和用电通信网、通信网的时间同步、电力通信网的智能化管理等方面实现技术突破。

对于六个电力输送环节的规划，在发电环节，我国应该在常规电源网协调、风能等清洁能源的建模与控制、大容量储能、可再生能源发电并网等关键技术实现突破的基础上，提高发电质量；在输电环节，我国应该依照智能电网特点，研究柔性交流输电、输电电路运行状态检测、输电技术智能化巡检等技术，以提高输电的容量与距离；在变电环节，利用智能技术实现变电系统从数字化到智能化的转型，以保证智能变电站能够具备监测、自动诊断、自我检测、优化管理、信息共享等功能；在调度环节，我国应该在完成电网实时动态检测与预警技术研发的基础上，建立智能调度支持系统，以保证从整体上实现发电系统对电力资源的控制与调度，进而保证智能电网的优质运行；在配电环节，我国应实现实用性配电自动化系统的全面建设，推广智能配电网示范工程成果，以改善落后地区的配电设备，确保电力供应；在用电环节，我国应建立智能营销组织模式和标准化业务体系，以保证为用户提供全面、优质的电力服务。

三、结论

总之，智能电网是一个系统工程，因此国家在完善智能电网的过程中既要加强组织管理，提高管理水平，积极参与国际智能电网的学术与技术交流，关注国际智能电网发展的最新动态，以保证新材料和新技术的应用；也要认真总结试点经验，将成熟、先进的技术尽快转化为生产力，以提高我国智能电网的整体水平。

参 考 文 献

[1]赵适宜，张屹丹.浅析智能电网技术的现状与发展[J].科技与企业，2015，05：255.