智能控制運(yùn)用于機(jī)電一體化的研究

步春辰，陳 明

（揚(yáng)州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 ，江蘇 揚(yáng)州 225009）

智能控制運(yùn)用于機(jī)電一體化的研究

步春辰，陳 明

（揚(yáng)州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 ，江蘇 揚(yáng)州 225009）

如今，智能控制已被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域之中。所以，把智能控制有關(guān)技術(shù)應(yīng)用至機(jī)電一體化領(lǐng)域，具有一定的可行性與實(shí)際價(jià)值。智能控制的優(yōu)勢(shì)在于能夠通過科學(xué)的方式來避免傳統(tǒng)意義上機(jī)電一體化體系之中的缺點(diǎn)，以求促進(jìn)我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展。文章在對(duì)智能控制進(jìn)行闡述的基礎(chǔ)上，分析了智能控制應(yīng)用于機(jī)電一體化的具體方法。

智能控制；機(jī)電一體化；方法

鑒于近年來現(xiàn)代微電子技術(shù)等機(jī)電一體化技術(shù)持續(xù)發(fā)展，且應(yīng)用到更多的行業(yè)之中。但是，對(duì)于具備了非線性、多元性以及多層次化等特征的生產(chǎn)對(duì)象來說，創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型的難度也變得愈來愈大，這就在相當(dāng)大的程度上影響到了機(jī)械類行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，而智能控制的產(chǎn)生則可破解該難題，為提升企業(yè)工作效率提供了極好的理論依據(jù)。

1 智能控制闡述

所謂智能控制，是指在無人加以干預(yù)的情況之下，自主驅(qū)動(dòng)有關(guān)智能化機(jī)械對(duì)目標(biāo)實(shí)施有效操縱的自動(dòng)操作技能。這也是運(yùn)用計(jì)算機(jī)開展人類智能模擬的重要范圍，比傳統(tǒng)控制具有更為復(fù)雜化的操控目的，從而為我國(guó)社會(huì)諸多領(lǐng)域之發(fā)展提供更為廣闊的發(fā)展空間。與此同時(shí)，還能夠切實(shí)解決復(fù)雜系統(tǒng)操控。智能控制有以下7個(gè)基本特點(diǎn)：一是具備了組織性特征，其核心是通過高層加以合理操作和控制；二是具備了變構(gòu)造的特征；三是具有非線性之特征；四是能夠?qū)崿F(xiàn)多樣性、高性能之要求；五是具有整體自尋優(yōu)的鮮明特征；六是屬于新興的研究課題；七是屬于邊緣性、交叉性學(xué)科之一。

2 智能控制應(yīng)用于機(jī)電一體化的具體方法

（1）將智能控制運(yùn)用到機(jī)械制造領(lǐng)域的方法。在對(duì)生產(chǎn)和制造機(jī)電一體化體系的過程之中，可運(yùn)用輔助計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能組織技術(shù)等各類新技術(shù)，此類制造機(jī)械的技術(shù)相當(dāng)新穎。如今，這一技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是要建設(shè)智能制造系統(tǒng)，因此，需要借助于計(jì)算機(jī)，對(duì)專家智能化思想加以思考。智能制造系統(tǒng)必須要深入探究人腦的一些勞動(dòng)，所以這就肯定會(huì)牽涉到智能控制技術(shù)。運(yùn)用對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)功能之應(yīng)用，對(duì)該項(xiàng)功能運(yùn)用于信息處理之中，就能夠很好地避免信息不夠完整的狀況。

（2）將智能控制運(yùn)用到機(jī)器人領(lǐng)域的方法。從動(dòng)力學(xué)來考慮，機(jī)器人一旦產(chǎn)生了非線性狀況，其在傳感信息當(dāng)中就會(huì)出現(xiàn)諸多信息以及變量，這正好是運(yùn)用智能控制的重要條件之一。將智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)器人領(lǐng)域之中，實(shí)際上在這一領(lǐng)域中也能夠很好地開展起來。比如，在機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)的過程之中，一旦出現(xiàn)了故障，就能夠自動(dòng)地加以避開卻并不需要實(shí)施人為的控制，其不但能夠在相應(yīng)的路徑之下進(jìn)行行走，而且還能夠自行決定最為合理的路線，部分機(jī)械手即可實(shí)施規(guī)定動(dòng)作。以上這些均是智能控制技術(shù)應(yīng)用之后的結(jié)果，這也就表示智能控制技術(shù)能夠推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的持續(xù)深化發(fā)展。

（3）將智能控制運(yùn)用到交流伺服系統(tǒng)的方法。伺服驅(qū)動(dòng)裝置可以說是機(jī)電一體化系統(tǒng)中一種十分典型的產(chǎn)品，在其中承擔(dān)了相當(dāng)重要的角色，對(duì)于質(zhì)量的控制和動(dòng)態(tài)化系統(tǒng)的依賴性相當(dāng)大。作為一種具備了比較強(qiáng)的復(fù)雜性的體系，其能夠隨時(shí)地改變各類參數(shù)、持續(xù)擾動(dòng)自身負(fù)載，而且交流電動(dòng)機(jī)和所控制對(duì)象所具備的非線性因素等無法創(chuàng)建更為精準(zhǔn)化的數(shù)學(xué)模型，因此將只能控制運(yùn)用到交流伺服系統(tǒng)之中，其可以與現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)加以聯(lián)結(jié)，進(jìn)而做到性能指標(biāo)的進(jìn)一步提高。

（4）將智能控制運(yùn)用到數(shù)控領(lǐng)域的方法。對(duì)于數(shù)控領(lǐng)域來說，其不但需要確保智能控制具備更加高的整體操作性能，而且還需對(duì)相關(guān)處理功能加以延伸與模擬。比如，實(shí)施加工運(yùn)動(dòng)的推理，提升決策環(huán)境具有的感知力等。將經(jīng)典的控制論運(yùn)用到控制當(dāng)中，如果碰到信息不夠清晰，或是建模環(huán)節(jié)難以持續(xù)下去，那么即可將智能控制技術(shù)運(yùn)用到其中。與經(jīng)典控制理論比較起來，智能控制能夠極大地提升控制的范圍，而且還可進(jìn)一步提高控制的成效，從而推動(dòng)控制加工的進(jìn)一步改進(jìn)。針對(duì)部分領(lǐng)域之中的結(jié)果具有某種不明確性或是難以運(yùn)用知識(shí)加以計(jì)算與推理，那么在引入專家系統(tǒng)之后，即可較好地解決此類問題。

（5）將智能控制運(yùn)用到建筑工程領(lǐng)域的方法。通過智能手段來控制室內(nèi)空調(diào)，對(duì)空調(diào)在不同季節(jié)的使用方式加以調(diào)整，很好地改進(jìn)建筑內(nèi)部空氣質(zhì)量。智能控制還可運(yùn)用到室內(nèi)照明系統(tǒng)之中，把計(jì)算機(jī)控制和通信系統(tǒng)加以聯(lián)網(wǎng)，并對(duì)照明邏輯、照明時(shí)間等加以對(duì)比，從而做到智能化控制。

3 結(jié)語(yǔ)

總的來說，智能控制是對(duì)機(jī)電一體化當(dāng)中大量構(gòu)件能確保合理運(yùn)轉(zhuǎn)的科學(xué)運(yùn)行方式。實(shí)踐證明，如果要想加快工業(yè)化生產(chǎn)的步伐，就應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步拓展智能控制技術(shù)之范圍。唯有如此，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平才能得到持續(xù)提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

［1］黎洪洲.智能控制及其在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究［J］.信息系統(tǒng)工程，2014，（3）.

［2］肖攀，董碩.機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用探析［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2015，（12）.

步春辰（1996-），男，江蘇南通人，大學(xué)本科，主要研究方向：機(jī)電一體化。