杨兴秋
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摘要：机电一体化系统是科技发展的结果，也已经逐渐成为机械工程中重要的组成部分。随着我国经济水平与人们生活质量的提高，对于机械工程的效率有了更高的要求，传统中的自动化操作已经难以适应时代的发展需要。基于此，本篇文章对机电一体化系统的建模分析技术在机械工程中的应用进行研究，以供参考。
关键词：机电一体化；建模分析；机械工程
引言
在全球化发展趋势不断加速的今天，各企业均在不断寻找新的能够提高机械设计速度和可靠性的方法，以解决现有的机械系统、电气系统分开设计，在试制阶段才进行组合所存在的周期长、可靠性差、成本高的缺陷。本文提出了机电一体化系统的建模分析方案在工程机械设计中的应用原理，构建了机电协同化仿真应用平台，为机电产品的联合仿真分析提供了一个完整的框架，解决了现有仿真平台无法进行模型机电联动运行分析的难题。
1机电一体化系统的基本概念
所谓的机电一体化系统，就是借助于电脑的控制作用，完成对机械设备的自动化控制，建造起相对完善的控制系统，在多种功能合理使用及信息加工实践中，发挥出相对有力的价值。在整体上分析，机电一体化在传动技术以及机械管制技术等多种技术相互融合的过程中，使得最优组合的优异之处充分体现，以此保证功能目标得以实现。在机电一体化的概念上分析，其不仅涵盖着技术方面的内容，同时还涉及到“产品”这一部分内容。借助于这类新型的举措，可以将优秀的产品及时的制作出来，获取更为理想的成效。利用相应的手段，使得光、电等多种资源优化整合，稳步的提升了机器运行的速率，同时也让产品的整体质量得以保证。借助于机械工程和机电一体化的基本内容，使得劳动力得以解放，将传统的工程技术及时的取代，保证更好的迎合当代社会的发展需要。
2机械工程机电一体化系统的优势
2.1减少人力成本
机械工程中的机电一体化系统能够通过远程自动技术实现运作，将过去人为操作的程序减少，将工作环节简化，并使统计运行更加高效、准确的完成，极大的缓解了相关人员的工作压力，减少人力成本。在实践中，利用流程化方法，进行系统自动运作，还有效帮助运行人员筛选并了解其中的重点需求，根据实际情况为后续运行提供参考。
2.2极高的科技含量
机电一体化系统融合了多种高科技手段，其自身彰显出相对高效的科技含量，给其他高科技技术的应用奠定了坚实的基础，同时起到了有效的推动作用。
2.3安全性能更好
机电一体化系统具有监督与预警的预警防控功能，不但能够保证工程的安全性，还能够为工作者的安全提供保障。结合正常情况下机械工程的状况，其预警防控系统，能够帮助机械单位对生产过程进行有效监测，进一步剖析自动化运行中存在的问题，当出现问题时，能够及时发出警报，有利于在第一时间解决，降低不足带来的影响以及经济的损失。
2.4较广的应用范围
该系统在实际运用的过程中，重点将多种技术的融合优势充分体现，因此反映出相对明显的复杂性特征。由于涉及到的范围较广，可以更好的运用至不同的领域，在实际运用的过程中，可妥善的处理原本技术功能相对单一的问题，给各个行业的发展提供不同的服务，满足多样化的需要
3机电一体化系统的建模分析技术在机械工程中的应用
3.1机电一体化建模接口确认
在进行机电一体化建模联合分析时，需要将不同的仿真分析软件联合运行，因此需要有一个通用、融合、高速的数据信息接口，在接口处需要设置专用的联合仿真接口软件实现对各个应用模块的有机连接和分析。
对于联合仿真分析时的数据通信，由于单位时间内的数据通信需求极大，而且要求传输稳定性好，因此采用了总线数据通信模块，将各个仿真模块通过统一的数据接口连接到数据总线上，在计算机总线控制下实现各个模块之间的数据通信和传输。
3.2机电一体化协同建模
机械工程中的机电一体化协同建模主要包括建模与仿真高层体系结构、数据标准化体系和数据信息交互体系，其中协同建模的关键在于建模与仿真高层体系结构（简称HLA），其体系结构是一个面向建模和仿真分析对象的体系结构，能够为三维建模和仿真提供相互分离的体系结构，实现各个模块独立建模、联合仿真运行，其主要的优点在于能够使各模块进行独立的更新和升级，从而保证整个一体化协同建模体系的先进性和对分析结果的准确性。
3.3UPM建模方案
UPM是统一产品模型的统称，UPM产品模型不仅能够反映出机械工程产品在整个生命期内的数据信息，而且能够在不同的设计阶段对模型的属性进行变更、合并，能够使各机械部件所表达的数据信息具有高度的一致性。该建模方案还具有高度的可扩展性，便于产品在任何阶段的调整和转换。在进行具体设计时，设计开发人员从UPM模型中构建产品的属性和结构信息，在开发过程中根据实际情况对模型属性和结构进行修改、完善，整个开发团队完全在同一个模型库内建模，一个人所负责部分产品信息的变化均会反应到临近结构上，使临近结构的设计人员能够直接在系统内对配合结构进行修正，实现了快速建模分析，而且整个建模过程实现了自下而上的集成化建模，能够有效地确保产品数据的一致性，UPM统一建模过程如下页图1所示。
图1UPM统一建模过程结构示意图
4机电一体化在工程机械中的发展
4.1个性化
我国科技技术不断发展，机电一体化系统在工程机械中的应用更加多样。机械不同，对于机电一体化系统的需求和标准均存在差异。因此，应重视机电一体化技术在工程机械中的应用，增加机电一体化设备以及产品的灵活性和实用性，充分发挥机电一体化系统在工程机械中的作用，使得工程机械中机电一体化系统呈现个性化发展特征，满足工程机械应用的基本需求。
4.2智能化
在工程机械中应用机电一体化系统，也体现出智能化特征。人工智能的优势是方便且速度快。目前，常见的机电一体化系统在工程机械中应用的是智能手机。未来机电一体化系统在工程机械中应用将会有效结合机械工程与计算机技术，保障工程机械化和全自动化，利用人工智能使工业机械的运作代替人类工作，通过智能化特征对工程机械发布操作指令，保障机电一体化系统在工程机械的发展上更加智能化。
4.3网络化
科技技术高速发展，并在生产中得到了良好应用。随着机电一体化系统在工程机械中的运用，机电一体化系统已经开始呈现出网络化发展。可以通过一体化掌控网络终端的运行情况，提升其运转效力。当前，机电一体化系统的网络化发展势不可挡。
结束语
通过以上分析可知，采用新的机电一体化系统的建模分析方案，能够有效实现机械系统和电气系统的联动运行分析，解决了传统的不同的分析软件无法进行联合运行的情况，目前该类机电一体化系统的建模分析方案已在机械工程行业进行了应用，根据实际应用结果表明能够将机械设计周期缩短40%以上，能够显著提升产品的质量，降低生产周期和生产成本，具有极大的应用推广价值。
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