淺談機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用

謝建

摘 要：近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)也在向著自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制技術(shù)得到了越來越廣泛的使用。將智能控制技術(shù)合理應(yīng)用在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，不但能減少人工操作失誤，同時(shí)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(jī)電一體化系統(tǒng)的相關(guān)概念，然后提出了在機(jī)電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制技術(shù)的使用策略，以期能更好地在機(jī)電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制技術(shù)，促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 智能控制 應(yīng)用

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來越多的大規(guī)模集成電路被應(yīng)用到日常生產(chǎn)和生活中，所以機(jī)電一體化技術(shù)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(shí)還能確保工程的高效性；此外它還能有效提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。所以，機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用能有效提升智能化生產(chǎn)水平。

1、智能控制的相關(guān)概述

智能控制指的是在不需要人類進(jìn)行干預(yù)的情況下，機(jī)械化的智能機(jī)器可以自發(fā)自主的依據(jù)指令完成目標(biāo)任務(wù)的一項(xiàng)高科技技術(shù)。一般來說，即利用計(jì)算機(jī)來對(duì)人類大腦的活動(dòng)情況展開模擬，然后便能夠完成智能控制的要求。此項(xiàng)技術(shù)在人類社會(huì)中有著廣泛的應(yīng)用空間，將智能控制技術(shù)納入到機(jī)電一體化系統(tǒng)中，便是透過智能化的自我驅(qū)動(dòng)操作，從而完成復(fù)雜的控制任務(wù)與任務(wù)目的。智能控制經(jīng)過較短時(shí)間的發(fā)展，現(xiàn)已從傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的控制轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎啥鄠€(gè)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行相互交叉的智能控制方式。在控制過程中最為主要的便是對(duì)于信息論、自動(dòng)控制論、運(yùn)籌學(xué)以及人工智能的研究。同以往的控制方式不同的是，當(dāng)下的智能控制又在高層核心控制、智能控制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研究、非線性特性控制器、控制器總體自尋特征等方面有所發(fā)展。關(guān)于其智能控制的種類又可以分為：混合或集成控制、分級(jí)遞階控制、專家控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、學(xué)習(xí)控制、組合智能控制等六個(gè)大類。

2、機(jī)電一體化系統(tǒng)的內(nèi)涵

機(jī)電一化系統(tǒng)主要是指將機(jī)械電子系統(tǒng)，通過將信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、接口技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感技術(shù)等多種多樣的技術(shù)方法相互結(jié)合而成的一套有機(jī)系統(tǒng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)在人們實(shí)際生產(chǎn)生活的應(yīng)用性是極強(qiáng)的，所以探究其系統(tǒng)性能的提升與技術(shù)的升級(jí)，也成為當(dāng)今社會(huì)所關(guān)注的重要問題。將智能控制研究同機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展相互銜接起來，不僅能夠?qū)C(jī)電一體化系統(tǒng)的功能水平進(jìn)行大幅提高，同時(shí)這種控制手段的進(jìn)步也能夠使得機(jī)電一體化的整體控制效果得到巨大的改進(jìn)。值得注意的是，在對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行組裝的過程中，需要在運(yùn)動(dòng)組成、結(jié)構(gòu)組成、感知組成、智能組成等各個(gè)要素組成中加強(qiáng)注意，從而確保整個(gè)要素組成可以達(dá)到預(yù)期效果。

3、機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用

3.1應(yīng)用在機(jī)器人領(lǐng)域

在動(dòng)力系統(tǒng)中機(jī)器人會(huì)表現(xiàn)出很多的基本特點(diǎn)，比如：非線性、時(shí)變性和強(qiáng)耦合性等，并且其多任務(wù)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(shù)應(yīng)用在機(jī)器人中是非常明智的選擇。當(dāng)前，智能控制主要應(yīng)用在機(jī)器人領(lǐng)域的以下方面：智能控制機(jī)器人的行走路徑及行走軌跡跟蹤；對(duì)機(jī)器人的手臂姿勢(shì)和動(dòng)作進(jìn)行智能控制；對(duì)多傳感器的信息融合問題和機(jī)器人的視覺問題等進(jìn)行智能控制；對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)環(huán)境和規(guī)劃控制等進(jìn)行智能控制。

3.2應(yīng)用在建筑工程中

智能控制技術(shù)應(yīng)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(duì)于空調(diào)在夏季和冬季等的使用模式和風(fēng)閥等按照比例積分調(diào)節(jié)器閉環(huán)方式進(jìn)行調(diào)整。采用這樣的智能控制方式不僅對(duì)建筑物內(nèi)的空氣質(zhì)量有著很好的優(yōu)化效果，同時(shí)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(jì)算機(jī)控制與通信系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，然后通過對(duì)照明邏輯和照明時(shí)間等進(jìn)行對(duì)照以此來實(shí)現(xiàn)智能化的控制。將智能化控制應(yīng)用在室內(nèi)照明系統(tǒng)中，不僅便于建筑工程的順利進(jìn)行，同時(shí)也便于建筑工程質(zhì)量和工程效果的提高。

3.3應(yīng)用在機(jī)械制造中

將智能控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)，這樣可以確保機(jī)械制造技術(shù)向著智能機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。將智能控制技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械制作中，最終可以利用計(jì)算機(jī)來替代人類的很多腦力活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其發(fā)展的最終目標(biāo)，通過這樣的智能控制技術(shù)可以有效對(duì)人類的機(jī)械制造技術(shù)活動(dòng)進(jìn)行模擬。另外，使用智能控制技術(shù)可以有效對(duì)機(jī)械制造現(xiàn)狀進(jìn)行動(dòng)態(tài)的模擬，并可以對(duì)信息通過傳感器融合技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制模式中的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)的有效控制，并對(duì)其進(jìn)合理的預(yù)處理修改。當(dāng)前，智能控制技術(shù)主要應(yīng)用在智能傳感器和機(jī)械故障的智能診斷等方面。

3.4應(yīng)用在數(shù)控領(lǐng)域

在數(shù)控機(jī)床方面所應(yīng)用的數(shù)控技術(shù)，可以在機(jī)械加工過程中結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，把在數(shù)控加工過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行編寫以及數(shù)據(jù)化處理。再通過性能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行機(jī)械數(shù)字化控制，保證了在機(jī)械加工過中的準(zhǔn)確性和高效性。在數(shù)控機(jī)動(dòng)化發(fā)展的過程中也要隨著人們對(duì)于生產(chǎn)自動(dòng)化水平的要求提高進(jìn)行不斷更新，讓數(shù)控機(jī)床與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合變得更加緊密與完善。數(shù)控技術(shù)不能僅僅滿足可以進(jìn)行機(jī)床生產(chǎn)的模擬和延伸等步驟，還要保證數(shù)控技術(shù)能在生產(chǎn)過程中做到智能化監(jiān)控，在計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序中加入更多的判斷標(biāo)準(zhǔn)算法，讓計(jì)算機(jī)能進(jìn)行生產(chǎn)零件的監(jiān)控與管理，做到在生產(chǎn)的過程中就能進(jìn)行產(chǎn)品的自動(dòng)檢測(cè)，也能在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障的時(shí)候按照計(jì)算機(jī)預(yù)設(shè)的操作程序進(jìn)行排除故障和警報(bào)。保障從事工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)人員的安全性。

在數(shù)控機(jī)床方面由于數(shù)控機(jī)床種類和規(guī)格的多樣性，需要加工的零件要求也更多，在進(jìn)行加工的時(shí)候如果單純利用人力在進(jìn)行加工，很難保障在加工過程中的準(zhǔn)確性，所以在進(jìn)行加工的過程中對(duì)于智能化技術(shù)應(yīng)用較高，把飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化有關(guān)生產(chǎn)方式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，把數(shù)控機(jī)床的不同規(guī)格進(jìn)行一一記錄，然后在計(jì)算機(jī)中輸入生產(chǎn)產(chǎn)品的控制參數(shù)，把調(diào)試過程編寫成為計(jì)算機(jī)程序，進(jìn)行自動(dòng)化運(yùn)行。比如，在數(shù)控機(jī)床中借助專家系統(tǒng)，進(jìn)行控制領(lǐng)域的算法確定以及運(yùn)行規(guī)則的創(chuàng)造與制定，結(jié)合在數(shù)控制造中的實(shí)際情況進(jìn)行有目的性地改造，提高機(jī)電一體化的只能水平程度。

結(jié)語

總而言之，隨著科技的不斷進(jìn)步，在各個(gè)行業(yè)都要利用智能化控制技術(shù)，解放更多人力資源的同時(shí)也提高了生產(chǎn)生化的質(zhì)量。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，我們要對(duì)于如何更好地結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)與智能控制進(jìn)行重點(diǎn)研究，掌握更完善的智能化系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)律。智能化是未來機(jī)電一體化發(fā)展中的必然確實(shí)，要加強(qiáng)對(duì)于有關(guān)智能化結(jié)合的研究，積極探索，提高智能化水平。保證人民生活水平的進(jìn)一步提高。

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