探析智能控制技術(shù)在機電一體化中的應(yīng)用

胡怔凱　凃玲英

摘 要 在科技經(jīng)濟迅速發(fā)展的今天，科技成果早已廣泛應(yīng)用于人類的生活之中，隨處可見科技產(chǎn)品給人們帶來的便利與享受。機電一體化是現(xiàn)在應(yīng)用較為廣泛的一種科技。它是機械理論與計算機和網(wǎng)絡(luò)等信息理論的結(jié)合，是機械設(shè)計理論的發(fā)展。隨著人類生活水平不斷提高，科學(xué)技術(shù)的不斷進步，機電一體化系統(tǒng)的控制要求也在不斷的提高，這就進一步導(dǎo)致了控制環(huán)境、被控制對象、控制目標和任務(wù)的日益復(fù)雜。于是智能控制應(yīng)運而生，在機電一體化中顯得日漸重要起來。本文主要分析機電一體化這個系統(tǒng)中的智能控制以及這項技術(shù)的實際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 機電一體化 智能控制 應(yīng)用

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A

智能控制技術(shù)是近三十幾年來發(fā)展起來的一門新興科技，通常通過智能控制系統(tǒng)（智能控制系統(tǒng)主要包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、專家控制、遺傳算法等）發(fā)揮作用。它的出現(xiàn)改變了人們的傳統(tǒng)的控制思想，作為自動控制領(lǐng)域的一次重大變革，它有著其自身不可忽視的優(yōu)勢：科技力量強大；綜合多種學(xué)科的優(yōu)勢形成獨特的自身優(yōu)勢。如今的智能控制技術(shù)主要應(yīng)用于解決那些用傳統(tǒng)的方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題，如智能機器人系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)、復(fù)雜的工業(yè)過程控制系統(tǒng)、航空航天控制系統(tǒng)、社會經(jīng)濟管理系統(tǒng)、交通運輸系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、環(huán)保與能源系統(tǒng)等。

1機電一體化發(fā)展

機電一體化迄今為止已經(jīng)經(jīng)歷了三個發(fā)展階段，在各個階段都有其不同的應(yīng)用側(cè)重點：（1）在萌芽時期，最具代表性的莫過于二戰(zhàn)帶來的機遇——在二戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，出現(xiàn)了許多性能相當(dāng)優(yōu)良的軍事用途的機電產(chǎn)品。這些機電結(jié)合的軍事用途的技術(shù)在戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后的經(jīng)濟的恢復(fù)和技術(shù)進步起到了積極作用。有這樣的一個基礎(chǔ)后，在以后的發(fā)展歷程中，人們自覺不自覺的利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。（2）處于蓬勃發(fā)展階段的人們主動的利用3C技術(shù)的巨大成果創(chuàng)造出了新的機電一體化產(chǎn)品，在這個階段最具代表性的是日本。日本在推動機電一體化技術(shù)的發(fā)展方面起到了主導(dǎo)作用。（3）智能化階段時期，機電一體化技術(shù)向智能化新階段邁進，在人工智能技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步的基礎(chǔ)上，機電一體化技術(shù)又向前進行發(fā)展進化，開辟出自身發(fā)展的廣闊天地——大量的智能化機械產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，人們的生活中隨處可見的智能機就是一個很好的代表；選擇、模糊控制技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)普遍，甚至還出現(xiàn)了混沌控制的產(chǎn)品。在這種程度上我們可以說機電一體化技術(shù)將以智能化為內(nèi)核進入二十一世紀。

2智能控制技術(shù)與機電一體化

（1）自從二十一世紀到來之后，科技力量迅猛發(fā)展，同時也帶動了智能化控制技術(shù)的發(fā)展。隨著人們生活水平的不斷提高，對生活質(zhì)量的要求也在不斷提升?？旃?jié)奏的要求促使人們把智能控制技術(shù)與機電一體化進行結(jié)合，服務(wù)于人類社會。典型的機電一體化系統(tǒng)由兩大部分組成：控制器與受控對象。其中受控對象包括：機械本體、檢測元件、執(zhí)行元件。控制器則由認知、信息處理和控制三部分組成。將智能控制技術(shù)與機電一體化結(jié)合起來，這樣的做法不僅為機電一體化提供了一個廣闊的發(fā)展空間，完善其自身的不足之處，還可以有效的促進工業(yè)化的生產(chǎn)，滿足人類需求，同時為人類社會工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展打下了扎實的基礎(chǔ)，當(dāng)前狀態(tài)下，我們除了將智能控制技術(shù)應(yīng)用到機電一體化當(dāng)中，還將許多先進的科學(xué)理論融入其中，從而形成了許多的新思想、新理論，進而為機電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定了厚實的基礎(chǔ)，同時也提供了良好的發(fā)展前景。

（2）智能控制技術(shù)是控制理論發(fā)展的新階段，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。機電一體化技術(shù)是多種技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上，在計算機、傳感器和軟件的三者的支撐下發(fā)展起來的。實際上，機電一體化技術(shù)已經(jīng)不僅僅局限于機械與電子技術(shù)的有機結(jié)合，而是融合檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、精密機械技術(shù)、計算機技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等多種技術(shù)交于一體的交叉學(xué)科與綜合技術(shù)。它與智能控制系統(tǒng)進行相容，更可以發(fā)揮出產(chǎn)品的作用，最大限度開發(fā)其利用價值。其中，信息處理技術(shù)是機電一體化技術(shù)中必不可少的部分，以微電子技術(shù)和計算機技術(shù)為龍頭的信息處理技術(shù)是使機電一體化產(chǎn)品具有自動化、數(shù)字化、智能化的關(guān)鍵所在。機電一體化技術(shù)是控制理論的最新發(fā)展，是機械理論與計算機、網(wǎng)絡(luò)等信息理論的結(jié)合，是機械設(shè)計理論的發(fā)展，在智能控制的技術(shù)管理下，不僅能提高工作效率，更可以對信息進行分類，減少工作量，優(yōu)化整個工作流程。

3結(jié)語

通過以上分析，我們可以看出智能控制系統(tǒng)與機電一體化的應(yīng)用前景是十分光明的。在機電一體化系統(tǒng)中使用智能控制技術(shù)與其他技術(shù)相比是具有相當(dāng)大的優(yōu)勢的——不僅在加工效率上提高到了一個層次，產(chǎn)品的質(zhì)量也得到了一定的保證。在傳統(tǒng)的方法逐漸不適應(yīng)與當(dāng)今時代的時期，運用新興科技是當(dāng)務(wù)之急。為了更好的提高工作效率，減少工作失誤，我們還需要繼續(xù)加強對智能控制系統(tǒng)與機電一體化的結(jié)合，開發(fā)出更高效的產(chǎn)品。

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