智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用

黃佳福

摘 要：隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，人們對商品服務能力的要求也越來越高，這使智能控制逐漸成為了現(xiàn)代制造業(yè)的主流，同時也成為了工業(yè)化發(fā)展的主要趨勢。智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用主要涉及到機械制造、機器人、機床、交流伺服、數(shù)控領域、設備裝置等方面，隨著智能控制技術的不斷發(fā)展，也為機電一體化系統(tǒng)帶來了更多樣性的功能，與此同時也帶來了控制難度的不斷提升。本文就智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用進行分析，提出幾點建議，以供參考。

關鍵詞：智能控制;機電一體化;應用分析

隨著工業(yè)自動化生產的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的控制技術已經在難以實現(xiàn)良好的效果，無法準確的控制。而智能控制技術手段的不斷發(fā)展為解決機電一體化系統(tǒng)控制問題帶來了新的契機，傳統(tǒng)的機電一體化設備一般適用于結構穩(wěn)定的線性設備，而現(xiàn)階段的機電一體化設備已經在非線性、結構多變、時變等環(huán)境中得到了廣泛應用，這為電子控制技術增大了難度。智能控制技術的發(fā)展為機電一體化設備控制注入了新的活力，越來越多的機電一體化設備融入了智能控制技術，并充分的展現(xiàn)了其優(yōu)秀的控制效果，成為社會的主要發(fā)展趨勢。

1 智能控制特點及主要方法

智能控制技術簡單的來說就是無人操作實現(xiàn)設備正常運行，自動化糾正，智能化生產，自動控制技術和計算機技術是其核心控制手段，并以此為基礎，實現(xiàn)智能化生產，主要指機電一體化設備在無人操作的情況下依然可以不受外界環(huán)境因素的影響正常工作。智能化技術在多個學科均有涉獵，是古典控制理論與現(xiàn)代控制理論的有機融合，包括運籌學、信息論、人工智能等多個學科的知識，打破了傳統(tǒng)控制模式的局限性，實現(xiàn)對復雜工作任務的有效控制，保證設備在復雜環(huán)境或者不確定工作因素下依然擁有十分優(yōu)秀的問題處理能力，降低了環(huán)境因素對設備和系統(tǒng)產生的影響，滿足了人們對多目標、多樣性的機電設備的控制需要，提升了企業(yè)的生產效率。智能控制技術的發(fā)展進程主要是從函數(shù)傳遞逐漸引入智能控制理論以形成現(xiàn)代的智能控制技術，實現(xiàn)對復雜任務的處理，為機電一體化系統(tǒng)的智能控制帶來新的發(fā)展方向。

2 智能控制技術在機電一體化設備中的應用

2.1 在數(shù)控系統(tǒng)中的應用

目前階段，數(shù)控技術在工業(yè)生產中應用十分廣泛，并作為主流生產方式，具有高速、高效率、高準確性的優(yōu)點。數(shù)控技術在工業(yè)生產中的應用可以使設備自主對產品進行加工和處理，通過軟件的編程更高速可靠，減小了人為因素在操作過程中的干擾。自動控制技術在處理系統(tǒng)中的應用最主要的是體現(xiàn)在對知識的處理，實現(xiàn)數(shù)控設備的自主決策，對所要加工的產品自主完成路徑的規(guī)劃，甚至可以自主完成學習，可以更好的完成人機之間的交互與通信。數(shù)控系統(tǒng)的工業(yè)生產要求越來越高，傳統(tǒng)的控制方式和理論已經難以達到有效的效果，在運行過程中往往需要多模塊并行，傳統(tǒng)的控制技術無法準確的建立數(shù)學模型，使設備在運行的過程中對很多信息都無法確定。而智能控制技術在數(shù)控系統(tǒng)中的有效應用就可以很輕松的解決這些問題，可以利用智能控制技術對數(shù)控系統(tǒng)中的各個區(qū)域模塊進行模糊控制，以達到更好的控制效果。而且在數(shù)控系統(tǒng)中應用比較廣泛的是神經網(wǎng)絡控制技術，這一技術的有效應用更好地完善了插補計算和自適應能力，使數(shù)控設備在進行零件加工過程中更好地實現(xiàn)對零部件細節(jié)位置的增益調節(jié)。

2.2 智能控制在機器人領域的應用

隨著信息技術和科學手段的不斷發(fā)展，對智能家居和智能機器人提出的要求越來越高，使機器人的運動更加復雜，涉及到了時變、非線性等問題。在機器人的智能控制中，對其運動姿態(tài)的有效控制也涉及到了多個方面，智能控制技術對機器人的信息處理、環(huán)境適應和自主學習等都有著十分重要的作用，解決了機器人在運動姿態(tài)的控制過程中出現(xiàn)的一系列問題，使機器人可以適應更加復雜的口令和運動。從機器人的發(fā)展角度來講，智能控制技術的發(fā)展為機器人領域帶來了重大突破，使許多構想逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實，同時，也正是機器人在發(fā)展的過程中所遇到的控制問題推動了智能控制技術的進步，二者之間是相輔相成，相互成就的關系。

2.3 智能控制在機械制造中的應用

機械制造是機電一體化系統(tǒng)的重要組成部分，且隨著智能制造理念的提出，機電一體化設備也正逐漸取代人工操作設備而廣泛應用到制造業(yè)中。計算機軟件技術不斷發(fā)展，計算機輔助技術已經與傳統(tǒng)的機械設計理論和加工工藝融為一體，并在智能控制手段下，共同構成了新型的機械制造技術，也被稱之為智能制造系統(tǒng)。智能制造系統(tǒng)其主要特點就是利用計算機代替人工操作而進行機械設計工作，完善人腦在設計過程中出現(xiàn)的漏洞和缺陷，發(fā)揮計算機技術科學嚴謹?shù)膬?yōu)勢。在這一過程中，智能控制技術主要是利用神經網(wǎng)絡模型和模糊數(shù)學理論來對產品生產環(huán)境和生產過程進行建模，確保整個生產環(huán)境和流程的嚴謹科學，最大限度的降低成本，滿足社會需要，保證產品性能的最優(yōu)化。

2.4 智能控制在設備裝置中的應用

智能控制技術在設備裝置中的應用主要是在家庭智能設備和企業(yè)智能設備之中。如今企業(yè)的規(guī)模不斷擴大，生產的產品越來越先進，成本也越來越高，這為企業(yè)的生產過程增大了難度。而智能化控制設備可以對生產數(shù)據(jù)進行更加科學專業(yè)的處理，這更有助于企業(yè)降低生產的成本，提高生產效率，擴大企業(yè)經濟效益，從而提升企業(yè)在行業(yè)中的核心競爭力。家庭智能設備主要是利用網(wǎng)絡線路和控制器的連接實現(xiàn)智能家居環(huán)境，其中比較代表性的就是小米之家。

3 結語

智能控制技術的應用更好地帶動了機電一體化的發(fā)展，彌補了機電一體化系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題和缺陷，更好地實現(xiàn)了機電一體化系統(tǒng)在復雜工作環(huán)境中的有效應用，同時在一定程度上也擴展了機電一體化系統(tǒng)的應用范圍。這種控制技術是多學科交流融合的產物，它在一定程度上也代表了社會發(fā)展的趨勢，智能控制技術在機電一體化中的應用也促進了機電一體化系統(tǒng)向智能化、科學化方向發(fā)展，有著十分重要的意義。

參考文獻：

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