智能控制及其在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用策略

韋娜

摘 要：隨著機(jī)電一體化系統(tǒng)的具體控制要求漸漸提高，與其關(guān)系密切的對(duì)象、環(huán)境以及任務(wù)漸漸地變得越來(lái)越復(fù)雜，智能控制開(kāi)始在機(jī)電一體化系統(tǒng)中承擔(dān)起越來(lái)越重要的作用。本文主要對(duì)智能控制的相關(guān)概念進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，并對(duì)其在機(jī)電一體化系統(tǒng)里的實(shí)際應(yīng)用策略進(jìn)行了探討，旨在為機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展和完善提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：智能控制；機(jī)電一體化系統(tǒng)；應(yīng)用策略

一、智能控制的定義

智能控制是建立在傳統(tǒng)的控制理論之上的，但是它和傳統(tǒng)控制理論有著明顯的區(qū)別。相比而言，智能控制系統(tǒng)開(kāi)放性更強(qiáng)，級(jí)別區(qū)分更完善，有著良好的信息處理能力。這種控制方法所針對(duì)的隊(duì)形可以是不確定的或者非線性的，這就決定了它能夠滿(mǎn)足復(fù)雜的任務(wù)要求。它獲取知識(shí)的途徑主要包括兩種：一種是自主學(xué)習(xí)，另一種是專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)。它主要利用擬人化的方法來(lái)表達(dá)，能夠模仿人類(lèi)的智能。但是，智能控制系統(tǒng)并不排斥傳統(tǒng)控制理論。它同樣需要利用傳統(tǒng)方法來(lái)對(duì)“簡(jiǎn)單的”問(wèn)題進(jìn)行處理，并以此為基礎(chǔ)對(duì)方法進(jìn)行改進(jìn)，以滿(mǎn)足各種各樣的復(fù)雜問(wèn)題的需要。

智能控制建立在控制理論、信息技術(shù)、智能技術(shù)等學(xué)科的先進(jìn)理論之上，對(duì)傳統(tǒng)的理論研究進(jìn)行了有效的擴(kuò)充，形成了不少新研究方法，其中最為常見(jiàn)的方法包括專(zhuān)家控制、模糊控制、混沌控制以及組合智能控制等。作為當(dāng)前機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢(shì)，智能化近幾年已經(jīng)在學(xué)界引起了較大的關(guān)注。事實(shí)上，機(jī)電一體化的水平高低會(huì)受到控制系統(tǒng)的影響，因此，選擇合適的方法提升智能化系統(tǒng)水平對(duì)發(fā)展機(jī)電一體化有著非常重要的作用。

二、智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用策略

1.在數(shù)控領(lǐng)域的智能控制策略

現(xiàn)在，數(shù)控系統(tǒng)一方面對(duì)性能有著較高的需要，另一方面還需要具備不少智能功能。換言之，數(shù)控系統(tǒng)需要具備良好的知識(shí)處理功能。在這部分功能里，有些功能模塊需要以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，利用傳統(tǒng)的控制理論來(lái)控制。但是需要注意的是，不少環(huán)節(jié)是沒(méi)有辦法進(jìn)行建模的，這主要是由于某些相關(guān)信息的清晰度比較低，這就需要智能控制系統(tǒng)來(lái)完成相應(yīng)的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)更好的控制效果。利用智能控制中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就能夠?qū)ο到y(tǒng)里的問(wèn)題進(jìn)行檢查和處理，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)和修補(bǔ)。這種方法能夠利用各種各樣的零件來(lái)進(jìn)行連接，創(chuàng)建出“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化處理”。

2.機(jī)器人領(lǐng)域的智能控制

現(xiàn)在，智能控制技術(shù)已經(jīng)在機(jī)器人研究方面有了較為深入的應(yīng)用，比如說(shuō)機(jī)器人的信息處理能力、快速移動(dòng)能力以及四肢控制能力等。利用智能控制技術(shù)，設(shè)計(jì)者可以使機(jī)器人具備學(xué)習(xí)和適應(yīng)各種任務(wù)的能力。隨著智能控制技術(shù)的逐漸成熟，機(jī)器人設(shè)計(jì)已經(jīng)在很多方面取得了明顯進(jìn)展。比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本身的學(xué)習(xí)能力比較好，能夠進(jìn)行非線性映射，這種技術(shù)在機(jī)器人動(dòng)力學(xué)上有著較為良好的應(yīng)用，它能夠使機(jī)器人更好地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，以更為自由的方式進(jìn)行機(jī)械臂的擺動(dòng)。利用這樣的方法，機(jī)器人能夠?qū)Ω魇礁鳂拥男畔⑦M(jìn)行有效的融合，具備良好的魯棒性。

3.交流伺服系統(tǒng)里的智能控制

伺服驅(qū)動(dòng)設(shè)備是機(jī)電一體化設(shè)備最為重要的構(gòu)成要素，它能夠幫助產(chǎn)品將信號(hào)變?yōu)榫唧w的動(dòng)作，對(duì)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生非常直接的影響。隨著電子技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用，相關(guān)系統(tǒng)的性能也得到了極大的改善。作為一種較為復(fù)雜的系統(tǒng)，交流伺服系統(tǒng)有著一定的不確定性，這種不確定性主要表現(xiàn)在參數(shù)時(shí)變、交流電動(dòng)機(jī)自身的非線性特定等方面，這就決定了針對(duì)其構(gòu)建出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型的難度比較大。如果以較為相似的模型取代精確的數(shù)學(xué)模型，是無(wú)法滿(mǎn)足系統(tǒng)本身較高的要求的。把智能控制系統(tǒng)應(yīng)用到交流伺服中來(lái)能夠使其更加滿(mǎn)足任務(wù)的需要，達(dá)到原本難以達(dá)到的性能指標(biāo)。

三、結(jié)語(yǔ)

智能控制是機(jī)電一體化和傳統(tǒng)的自動(dòng)化處理技術(shù)最主要的不同點(diǎn)，也是本世紀(jì)機(jī)電一體化未來(lái)進(jìn)步和發(fā)展的主要內(nèi)容。智能控制技術(shù)近幾年發(fā)展非常迅速，怎樣把它和機(jī)電一體化技術(shù)以及其賴(lài)以生存的傳統(tǒng)理論進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)這一系統(tǒng)的智能化，依舊是一個(gè)尚未解決的問(wèn)題，依舊需要學(xué)界的不斷研究和分析。

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