機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用

楊正蕾++崔少鷹

摘 要：近年來，我國經(jīng)濟得到了快速發(fā)展，機電一體化系統(tǒng)也在向著自動化和智能化的方向發(fā)展，在機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術得到了越來越廣泛的使用。將智能控制技術合理應用在機電一體化系統(tǒng)中，不但能減少人工操作失誤，同時還能將系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提高。在本文中先介紹了智能控制和機電一體化系統(tǒng)的相關概念，然后提出了在機電一體化系統(tǒng)中應用智能控制技術的使用策略，以期能更好地在機電一體化系統(tǒng)中應用智能控制技術，促進機電一體化系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

關鍵詞：智能控制；機電一體化；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.142

0 引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，越來越多的大規(guī)模集成電路被應用到日常生產(chǎn)和生活中，所以機電一體化技術得到了快速的發(fā)展，其性能也日趨優(yōu)越。它不僅有效提高了工程的可靠性，同時還能確保工程的高效性；此外它還能有效提高系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。所以，機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用能有效提升智能化生產(chǎn)水平。

1 機電一體化概念

1.1 機電一體化

所謂的機電一體化是在微電子技術向傳統(tǒng)機械工業(yè)滲透的過程中所形成的新概念，它指的是將微電子技術、信息技術和機械技術及傳感器等多種技術相結合，并在實際的生產(chǎn)和生活中應用的綜合性技術。從硬件方面來說，機電一體化是由計算機、電子裝置和機械裝置等組成的，管理和控制系統(tǒng)及設備通過計算機技術和電子技術來完成。它的應用對象一般是機電一體化系統(tǒng)和機電一體化產(chǎn)品，產(chǎn)品主要由五部分組成，分別是：動力部分、執(zhí)行、信息處理和控制、信息處理和控制裝置、機械結構[1]。

1.2 智能控制

所謂的智能控制指的是將人工智能和自動控制原理等多種理論相結合，并且在沒有人為干涉的情況下，通過計算機技術來對人腦進行模擬， 通過自動驅(qū)動機器來對一些多樣的控制系統(tǒng)進行調(diào)控的新技術。智能控制相較于傳統(tǒng)控制具有更加人性化的特點，在其中應用了更多的人為控制策略，根據(jù)被控對象和環(huán)境的不同進行不斷的自我調(diào)整，這樣其結構特點會變得更加的可變，同時還具有協(xié)調(diào)控制、自主適應和自主學習等多種能力，能根據(jù)故障進行不斷的補償和自我修復，同時還能判斷和決策外部環(huán)境。[2]如果系統(tǒng)較為復雜的話，可以通過定性和定量的方法進行控制，制作出的機器會更加的智能化，以便更好地完成系統(tǒng)要求。對于智能控制研究對象來說，它還具有很高的不確定性，可以更好地完成復雜任務和非線性任務。當前，隨著我國科技的不斷發(fā)展，智能控制的發(fā)展空間在不斷擴大，它的應用不僅更加的工程化和實用化，同時還與現(xiàn)代技術緊密結合，彼此相互促進得到了更好的發(fā)展。

2 機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用

2.1 應用在機器人領域

在動力系統(tǒng)中機器人會表現(xiàn)出很多的基本特點，比如：非線性、時變性和強耦合性等，并且其多任務性和多變性也在控制參數(shù)系統(tǒng)中表現(xiàn)的淋漓盡致。所以，將智能控制技術應用在機器人中是非常明智的選擇。當前，智能控制主要應用在機器人領域的以下方面：智能控制機器人的行走路徑及行走軌跡跟蹤；對機器人的手臂姿勢和動作進行智能控制；對多傳感器的信息融合問題和機器人的視覺問題等進行智能控制；對機器人的運動環(huán)境和規(guī)劃控制等進行智能控制。

2.2 應用在建筑工程中

智能控制技術應用在建筑工程中，主要表現(xiàn)在如下方面：智能控制建筑物的室內(nèi)空調(diào)，對于空調(diào)在夏季和冬季等的使用模式和風閥等按照比例積分調(diào)節(jié)器閉環(huán)方式進行調(diào)整。采用這樣的智能控制方式不僅對建筑物內(nèi)的空氣質(zhì)量有著很好的優(yōu)化效果，同時還能有效節(jié)省能量；智能控制建筑物的室內(nèi)照明系統(tǒng)，主要是將計算機控制與通信系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)，然后通過對照明邏輯和照明時間等進行對照以此來實現(xiàn)智能化的控制。將智能化控制應用在室內(nèi)照明系統(tǒng)中，不僅便于建筑工程的順利進行，同時也便于建筑工程質(zhì)量和工程效果的提高[3]。

2.3 應用在機械制造中

將智能控制技術和計算機輔助技術相結合可以實現(xiàn)最先進的機械制造技術，這樣可以確保機械制造技術向著智能機械制造技術的進一步發(fā)展。將智能控制技術應用在機械制作中，最終可以利用計算機來替代人類的很多腦力活動，實現(xiàn)其發(fā)展的最終目標，通過這樣的智能控制技術可以有效對人類的機械制造技術活動進行模擬。另外，使用智能控制技術可以有效對機械制造現(xiàn)狀進行動態(tài)的模擬，并可以對信息通過傳感器融合技術進行預處理，實現(xiàn)對控制模式中的各項參數(shù)數(shù)據(jù)的有效控制，并對其進合理的預處理修改。當前，智能控制技術主要應用在智能傳感器和機械故障的智能診斷等方面[4]。

2.4 應用在數(shù)控領域

隨著我國科技和社會的發(fā)展，我國的機電一體化技術也得到了很好的發(fā)展，數(shù)控技術由此也面臨著更嚴峻的挑戰(zhàn)。對于數(shù)控技術來說，它需要實現(xiàn)多種的智能功能，同時還需要進一步擴展和延伸出更多新的智能功能。通過數(shù)控技術可以有效建立起智能數(shù)據(jù)庫，同時還能完成智能編程和智能監(jiān)控目標。比如，通過專家系統(tǒng)可以更好地對數(shù)控領域中存在的算法不明確和結構問題進行綜合性、科學的反省，并通過推理演化，對施工現(xiàn)場中的數(shù)控故障問題等進行合理的推理，這樣可以更好地得到實現(xiàn)進行數(shù)控機械維修的策略。

3 小結

隨著我國經(jīng)濟和科技的發(fā)展，機電一體化技術中已經(jīng)廣泛應用了智能控制技術，它不僅對人們的生活環(huán)境起到了很好地改善作用，同時也很好地將社會的經(jīng)濟發(fā)展水平提高上去。對機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用一定要高度重視，同時進行不斷的探索，對其運行規(guī)律等一定要掌握并合理應用，這樣才能在機電一體化系統(tǒng)中更好地應用智能控制技術，并讓其應用更加廣泛，從而確保機電一體化系統(tǒng)的應用更加的有效，以此來推動社會的不斷發(fā)展。

參考文獻：

[1]孟麗萍，高麗華.淺析傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的應用和發(fā)展[J].華章，2012（11）：1316-1317.

[2]陳雪梅. 機電一體化系統(tǒng)對智能控制的有效應用的幾點思考[J].河南科技，2010（08）：84-85.

[3]鄒慧君，張青，田志斌.機電一體化系統(tǒng)概念設計過程模型的研究[J].機械設計與研究，2012（05）：1011-1013.

[4]翟亞芳，張?zhí)禊i，趙建周.基于STM32的家庭智能安防控制系統(tǒng)設計[J].黑龍江大學自然科學學報，2016（01）：118-123.