智能控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中的應用探究

葉佳浩

摘 要：文章通過介紹智能控制技術(shù)與機電控制系統(tǒng)，分析智能控制技術(shù)與傳統(tǒng)控制技術(shù)的不同及發(fā)展現(xiàn)狀，旨在對智能控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中的應用進行合理分析。

關鍵詞：智能;控制技術(shù);機電;控制系統(tǒng)

一、引言

當前，機電設備逐步向電子自動化方向發(fā)展，生產(chǎn)過程中逐步應用大規(guī)模集成電路，機電控制系統(tǒng)日益進步與成熟。為此，應注重機電控制系統(tǒng)的更新、完善，有效統(tǒng)一新型技術(shù)與機電控制系統(tǒng)，從而提高生產(chǎn)力水平。下面，將對智能控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中的應用問題進行簡要分析。

二、智能控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

（一）智能控制技術(shù)與傳統(tǒng)控制技術(shù)的不同之處

1.智能控制技術(shù)具有更高的發(fā)展層級。在各個領域生產(chǎn)工業(yè)底層具體應用傳統(tǒng)控制技術(shù)，主要是完成重復性、簡單的機械工作，切實達到代替人力的目標。智能控制技術(shù)立足于傳統(tǒng)的控制技術(shù)，通過計算機使智能化標準實現(xiàn)。智能控制技術(shù)具備多變性以及開放性的結(jié)構(gòu)，具備較強的學習、信息系統(tǒng)處理、組織控制能力。

2.兩者的任務目標與控制對象不同。高級計算機系統(tǒng)是智能控制技術(shù)的實際控制對象，智能控制技術(shù)結(jié)合復雜的程序系統(tǒng)，其實際的任務和目標是做好控制系統(tǒng)不確定性、多功能性，以及非線性等若干的智能控制命令。而傳統(tǒng)的控制技術(shù)通常在確定性、線性的控制對象中進行應用。

3.兩者的設計關鍵點有不同之處。對于設計的智能控制技術(shù)而言，其關鍵在于準確地識別和描述各種任務目標和控制對象的數(shù)學模型，并且根據(jù)數(shù)據(jù)庫和程序代碼發(fā)出控制命令，完成任務與實現(xiàn)目標。例如，根據(jù)數(shù)學函數(shù)（動力學方程和運動學方程）作為控制操作對象的傳統(tǒng)控制技術(shù)，可以完成單一任務與實現(xiàn)單一目標;根據(jù)開閉環(huán)結(jié)構(gòu)，實施定性和定量的決策以及控制方式，即使多模型以及多狀態(tài)控制模式實現(xiàn)。

4.兩者學習方式存在不同之處。傳統(tǒng)控制技術(shù)僅僅以單一命令實現(xiàn)一些簡單的目標，而具備智能化應用效果的智能控制技術(shù)能夠全面使用控制環(huán)境、控制對象狀態(tài)、控制決策等一系列的知識。

（二）智能控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

智能控制技術(shù)的數(shù)學模型較為復雜且較難建構(gòu)，因此具備尤為嚴格的控制策略與方式要求。換言之，只有清楚控制目標、實現(xiàn)數(shù)學模型的簡化，才能較易實現(xiàn)智能控制的目標。為此，其中涵蓋復雜化與簡單化相矛盾的問題：立足于簡單的使用對象，逐步使其向復雜系統(tǒng)領域過渡;可是在實際的設計工作中，也應注重設計形式的簡化，即優(yōu)化設計，以使控制器便捷性的目標得以實現(xiàn)。

目前，社會需求的智能控制即簡化越來越復雜的系統(tǒng)，要想結(jié)合簡單的外部操作對復雜內(nèi)部系統(tǒng)予以控制，不僅需要分析與探索傳統(tǒng)的控制理論，還應盡可能地使控制系統(tǒng)簡化，且實現(xiàn)理想的控制效果，并非由于注重前沿技術(shù)而肆意應用一系列智能控制方式。基于社會經(jīng)濟的持續(xù)進步，各項工業(yè)日益普遍地應用智能控制技術(shù)，從而推動機電控制系統(tǒng)的進一步發(fā)展。

三、智能控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中的應用

（一）在工程機械中的應用分析

不同的控制對象造成了工程機械的運行方式不同，如果缺少智能控制技術(shù)，控制對象不同時，應對適宜的操作模式進行重新匹配，這樣將使工作效率降低。然而，應用智能控制技術(shù)可以有效處理這種情況。智能控制技術(shù)可以結(jié)合各種控制對象對最為適宜的操作模式予以迅速匹配，進而使工程機械運行效率提升。機械控制的過程較為復雜，像是運行過程中的壓路機要求工作質(zhì)量與工作效率的提升，可是對于實際運行過程中的挖掘機而言，其要求具備高效的環(huán)保節(jié)能能力與控制能力。因此，針對工程機械的不同，應注重區(qū)分開來，結(jié)合智能控制技術(shù)實施不同的操作方式。

（二）在數(shù)控領域中的應用分析

評價數(shù)控機床的一項關鍵標準在于精度。之前的數(shù)控機床設備不能夠提高機床的精度，而智能控制技術(shù)的應用能夠?qū)⒍鄠€CPU控制系統(tǒng)及RISC芯片增加于數(shù)控系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)機床精度的顯著提高。在初期設計數(shù)控系統(tǒng)時，模塊化設計的應用較多。這種模式的特點是具備較普遍的應用領域與非常強的裁剪作用，可以實現(xiàn)各種機電一體化的生產(chǎn)需要，能夠根據(jù)相似或一致的群控系統(tǒng)中的操作程序評價群控系統(tǒng)控制效果調(diào)整的合理性。系統(tǒng)的操作程序是確保順利運行的關鍵指令，待加工產(chǎn)品的精度與尺寸是編程的根據(jù)來源，在初期有效地設計一系列數(shù)值標準，可以確保制作的成品實現(xiàn)理想的智能化效果。

（三）在建筑工程中的應用分析

建筑工程機電控制設備中應用的智能控制技術(shù)重點表現(xiàn)為下面2點：①智能控制技術(shù)能夠控制室內(nèi)溫度，一般是結(jié)合空調(diào)調(diào)節(jié)建筑室內(nèi)溫度，在應用智能控制技術(shù)之后，空調(diào)能夠結(jié)合天氣與季節(jié)的改變實時進行調(diào)節(jié)。而且，在建筑工程機電控制設備中應用智能控制技術(shù)，可以實現(xiàn)空氣質(zhì)量的調(diào)控，而僅僅需要消耗非常小的能量;②建筑室內(nèi)亮度的控制能夠結(jié)合智能控制技術(shù)進行，也就是統(tǒng)一計算機控制系統(tǒng)與聯(lián)合通信系統(tǒng)，有效地結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)方式對建筑室內(nèi)照明系統(tǒng)予以控制，建筑物室內(nèi)的光線存在非常多的影響因素。

（四）在交流伺服系統(tǒng)中的應用分析

交流伺服系統(tǒng)設備能夠很好地控制系統(tǒng)的動態(tài)作用與質(zhì)量。交流伺服系統(tǒng)的顯著特點是較為復雜，范圍涉及廣，其參考數(shù)據(jù)會實時形成改變，以及受到設備荷載的制約。在航空航天多個行業(yè)中可以有效地應用交流伺服系統(tǒng)。交流伺服系統(tǒng)中應用新技術(shù)，可以延伸新技術(shù)的應用深度。對于交流電機本身而言，其要求控制的對象面臨一系列的不穩(wěn)定因素，因此數(shù)學模型的建構(gòu)面臨不少困難。而在交流伺服系統(tǒng)中應用智能控制技術(shù)，以及密切統(tǒng)一現(xiàn)代技術(shù)，可以實現(xiàn)顯著的應用成效。

四、結(jié)束語

基于科技水平的持續(xù)提高以及社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技市場中機電控制系統(tǒng)的份額越來越大。在不斷提升的科技水平下，出現(xiàn)了很多可以應用于工程機械、數(shù)控、機器人等方面的新興事物，它們當前已經(jīng)成為機電控制系統(tǒng)不可或缺的一部分，其在機電控制系統(tǒng)的充分應用，能夠推動機電領域的進步。

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