智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

曹培英哈爾濱市兆豐房地產(chǎn)開發(fā)有限公司

智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

曹培英
哈爾濱市兆豐房地產(chǎn)開發(fā)有限公司

在我國發(fā)展歷程中，機(jī)電一體化發(fā)揮重要的作用，其已經(jīng)走出高成本、低效率、差質(zhì)量的傳統(tǒng)發(fā)展模式。當(dāng)前社會對技術(shù)的需求越來越高，不斷更新改進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，重組并優(yōu)化調(diào)整現(xiàn)有技術(shù)是其中的不二之選。在此背景下就出了智能控制技術(shù)，作為一種全新的技術(shù)，能夠把一體化控制中存在的系列缺陷很好的解決，順利開展整個控制系統(tǒng)。筆者在本文中重點(diǎn)探討機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用。

智能控制；機(jī)電一體化；應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)對控制的要求不斷提升，這就需要分析控制環(huán)境對象、目標(biāo)等。在此背景下智能控制應(yīng)運(yùn)而生，其在機(jī)電一體化系統(tǒng)中越來越重要。筆者在本文中對此進(jìn)行分析和探討，以期更好的促進(jìn)智能控制技術(shù)在其中的應(yīng)用。

一、智能控制與傳統(tǒng)控制的差別

其一，傳統(tǒng)理論被智能控制所發(fā)展，把傳統(tǒng)控制納入其中，把其作為初級發(fā)展階段。智能控制的目標(biāo)是從整體上優(yōu)化全局，而并不是簡單的追求某一模塊的高度自治。智能控制具有較強(qiáng)的開放性，這讓其綜合信息處理的能力較大。

其二，對各門學(xué)科進(jìn)行綜合的智能控制，不管是何種理論，智能控制理論總是綜合智能學(xué)、信息學(xué)等多個學(xué)科綜合在一起。這和傳統(tǒng)控制理論有很大的不同，其核心為控制理論反饋。

其三，對比傳統(tǒng)控制，在對數(shù)學(xué)模型和識別環(huán)境等進(jìn)行智能控制的時候需要把其作為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。但是傳統(tǒng)控制僅僅是簡單的把函數(shù)、力學(xué)方程等作為描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。

其四，通過學(xué)習(xí)專家的經(jīng)驗(yàn)，智能控制學(xué)到很多自己需要的知識，但是傳統(tǒng)的知識卻和此不同，其獲取知識的途徑為定理、定律。因?yàn)楹椭悄芸刂葡到y(tǒng)相關(guān)的知識比較廣泛，需要綜合運(yùn)用很多知識并很好的運(yùn)用，因此這種智能系統(tǒng)的智能具有仿人性。

二、智能控制如何應(yīng)用于機(jī)電一體化系統(tǒng)之中

1、智能控制在數(shù)控領(lǐng)域的應(yīng)用

就數(shù)控領(lǐng)域而言，不僅需要保障智能控制具有較高的性能，還需要對處理功能進(jìn)行延伸和模擬。如加工運(yùn)動推理、決策加工環(huán)境的感知能力等等。把經(jīng)典控制論使用于控制之中，要是遇到的信息不清楚，或者建模環(huán)節(jié)無法進(jìn)行嗎，那么把智能控制思想引入其中，對比經(jīng)典控制理論，大大擴(kuò)展了智能控制的范圍和并提升控制效果，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制加工的過程。

針對一些領(lǐng)域中，其結(jié)果存在一定的不明確或者無法使用知識進(jìn)行計(jì)算和推理，借助專家系統(tǒng)能夠很好地解決。在該系統(tǒng)中集中了很多數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的專家，他們的思想和認(rèn)知在一定的推理下，很多的分析故障信息最終根據(jù)故障的實(shí)際情況客觀的給出解決措施。

2、智能控制在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用

就動力學(xué)領(lǐng)域而言，機(jī)器人出現(xiàn)非線性情況，在傳感信息中表現(xiàn)出大量信息和多個變量，這恰恰是使用智能控制的必備條件。把智能技術(shù)使用于機(jī)器人領(lǐng)域，事實(shí)上在該領(lǐng)域也廣泛的應(yīng)用，如機(jī)器人運(yùn)行過程中如果前方有故障其可以自動避開，而不需要人為的控制，其不僅能夠在一定的路徑下行走，還可以自行決定最優(yōu)路線，一些機(jī)械手可以做出規(guī)定的動作，這些都是智能控制技術(shù)使用的結(jié)果，也就意味著智能控制技術(shù)把機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)展。

3、智能控制在交流伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用

伺服驅(qū)動裝置是機(jī)電一體化典型產(chǎn)品，在其中扮演著重要的角色，其對質(zhì)量控制、動態(tài)性的系統(tǒng)依賴性較大。作為具有較強(qiáng)復(fù)雜性的系統(tǒng)，其可以隨時變動參數(shù)、不斷擾動負(fù)載，同時，交流電動機(jī)自身以及控制的對象的非線性因素等各種影響因素，很難建立精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型。所以在交流伺服系統(tǒng)中引入智能控制，然后和現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)性能指標(biāo)的提升。

4、智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用

在對機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行制造的過程中，使用的方式為輔助計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能組織技術(shù)等多種技術(shù)，這種制造機(jī)械技術(shù)較為新穎。當(dāng)前此技術(shù)的發(fā)展方向?yàn)橹悄苤圃煜到y(tǒng)，要想借助計(jì)算機(jī)來對專家的智能思想進(jìn)行思考，智能制造系統(tǒng)需要深入研究人腦的部分勞動，因此這必然涉及到智能控制技術(shù)。通過對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)功能的運(yùn)用，對此項(xiàng)功能的運(yùn)用使用于信息處理，在線操作使用模式識別繁體，這可以有效的處理信息殘缺不全的情況。

結(jié)束語

和機(jī)電一體化傳統(tǒng)的機(jī)械自動化技術(shù)相比，智能控制技術(shù)成為新世紀(jì)機(jī)電一體化發(fā)展的主要方向。以此為基礎(chǔ)，智能技術(shù)自身也并非恒定不動，其也處于動態(tài)變化之中不斷前進(jìn)和發(fā)展。作為相關(guān)研究人員我們需要分析機(jī)電一體化技術(shù)，智能技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的融合，不斷提升智能化的高度和廣度，最終實(shí)現(xiàn)高度的智能化，全面解放人的雙手。同時，作為研究人員應(yīng)該不斷提高自身的水平和能力。

[1]李文,歐青立,沈洪遠(yuǎn),伍鐵斌.智能控制及其應(yīng)用綜述[J].重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2006(03)

[2]陳雪梅.機(jī)電一體化系統(tǒng)對智能控制的有效應(yīng)用的幾點(diǎn)思考[J].河南科技.2010(14)

[3]王成勤,李威,孟寶星.智能控制及其在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓.2008(08)

[4]許焰,朱宗銘,梁亮,龐小兵.“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程實(shí)驗(yàn)分級教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)及考核模式改革[J].長沙大學(xué)學(xué)報(bào).2016(02)

[5]翟亞芳,張?zhí)禊i,趙建周,等.基于STM32的家庭智能安防控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2016（08）

曹培英（1969-），女，工程師，主要研究方向：機(jī)電一體化。