機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用分析

陳曉燕

摘要：隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化科學(xué)技術(shù)水平也趨于完善成熟，很大程度上拓寬了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域，在國內(nèi)各領(lǐng)域行業(yè)生產(chǎn)和工藝過程中得到了廣泛的應(yīng)用。這不僅能夠使工作效率得到提高，還改善了人民的生活質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的競爭逐步加劇，機(jī)電一體化系統(tǒng)中引入智能控制技術(shù)，和傳統(tǒng)的機(jī)電系統(tǒng)相對比較有著重要優(yōu)勢，不僅克服了傳統(tǒng)的成本高和效率低的缺陷，而且使一體化系統(tǒng)的工作效率得到了有效提高，帶動(dòng)了機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展走向進(jìn)步和成熟。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化系統(tǒng)；智能控制；應(yīng)用

1智能控制的概述及定義

1.1智能控制的含義

所謂的智能控制實(shí)際上就是在沒有喏你干預(yù)的情況下，獨(dú)立自主的驅(qū)動(dòng)智能機(jī)械設(shè)備，完成操作流程的自動(dòng)操控技能。這一技術(shù)主要是充分利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)的人工智能操作。智能控制技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，不僅促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)效率的提升，同時(shí)也完成了很大傳統(tǒng)操控系統(tǒng)無法完成的生產(chǎn)流程。雖然傳統(tǒng)的操控技術(shù)也是智能控制的一種，但是由于其是最基礎(chǔ)的智能控制，所以隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)將主動(dòng)控制論、信息論、人工智能等學(xué)科融合在一起形成了一種綜合性相對較強(qiáng)的學(xué)科。

1.2智能控制的發(fā)展趨勢

隨著智能操控技能的不斷發(fā)展和應(yīng)用，很多國家已經(jīng)進(jìn)入了智能操控技能發(fā)展的實(shí)用化階段。但是由于智能操控技術(shù)作為一種全新的理論技能，仍然處于發(fā)展的初級階段。在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，人工智能技術(shù)也已經(jīng)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。比如機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家體系、遺傳算法等技術(shù)，這些技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中最大的特點(diǎn)就是彼此之間的依存度相對較高。

2機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的優(yōu)勢

第一，智能控制有效地優(yōu)化了機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能。而智能控制與傳統(tǒng)控制中的不同之處是智能控制系統(tǒng)能夠完善機(jī)電一體化系統(tǒng)，進(jìn)一步帶來更好的發(fā)展。所以，在工業(yè)發(fā)展當(dāng)中，智能控制系統(tǒng)發(fā)揮著更大的作用。另外，在機(jī)電一體化系統(tǒng)內(nèi)，智能控制能夠按照外部環(huán)境對有關(guān)指令進(jìn)行調(diào)整。它有著精確性、快捷性以及高效性等特點(diǎn)；第二，智能控制技術(shù)不直接參如到生產(chǎn)中去。它主要需要操作人員發(fā)出命令來控制系統(tǒng)的動(dòng)作。這在一定程度上降低了由于人為原因帶來的故障，大大提高了生產(chǎn)效率。第三，智能控制能夠大大提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)智能系統(tǒng)接受操作器指令之后，能夠合理的對設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，并全面監(jiān)督運(yùn)行系統(tǒng)，能夠?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)的安全性提供保障。

3在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，智能控制技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1在數(shù)控機(jī)床方面的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)大量應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床當(dāng)中，判斷機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用質(zhì)量的基礎(chǔ)就是其精準(zhǔn)度。由于傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床過于依賴人為操作，缺乏智能技術(shù)，造成機(jī)床的精度不合格，或產(chǎn)品的加工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等，但智能數(shù)控技術(shù)包含了眾多CPU控制系統(tǒng)及高新RISC芯片，使得機(jī)床精度得到了很大程度的提升。為保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行質(zhì)量，需要由策劃環(huán)節(jié)著手，做好模塊化策劃工作。這是由于模塊化會(huì)涉及到眾多方面，同時(shí)剪裁功能較為良好，使各種產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量及型號均能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在對群孔體系成果進(jìn)行管理時(shí)，可以把各種類型群孔體系的各個(gè)操縱進(jìn)行同一水平層次的規(guī)避，從而使調(diào)節(jié)體系滿足相關(guān)需求。為保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，操縱程序是非常重要的一部分，其主要程序?yàn)榱吮ＷC工件產(chǎn)品的制作成果可以滿足智能化要求，應(yīng)當(dāng)通過操縱程序按要求對各個(gè)工件進(jìn)行嚴(yán)密的編程。過去，只可以應(yīng)用普通機(jī)床設(shè)備進(jìn)行工件的制作，工件的制作質(zhì)量受到人為因素的影響較大，但現(xiàn)在通過操縱程序的使用，在程序中輸入具體的步驟同時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)床裝置之后，則會(huì)自動(dòng)化的進(jìn)行工件的制造。

3.2在機(jī)械制造方面的使用

隨著智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化方面的逐步延伸，使相關(guān)的機(jī)械制造行業(yè)大力發(fā)展智能制造。利用智能控制技術(shù)可以進(jìn)行一定程度的專家智能活動(dòng)模式，進(jìn)而取代一些人為的腦力勞動(dòng)，或是對人腦勞動(dòng)進(jìn)行進(jìn)一步的延伸。通過智能控制技術(shù)的使用，可以通過精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)或模糊的資料對一些問題展開預(yù)測，并利用模糊數(shù)學(xué)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)共同對機(jī)械制造的各個(gè)環(huán)節(jié)展開建模，同時(shí)可以利用傳感器融合方法來對各種信息進(jìn)行更好的處理。在機(jī)械制造方面，智能控制技術(shù)還體現(xiàn)出很多的優(yōu)勢，像利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別技術(shù)特有的在線模式，更好的處理并優(yōu)化不完整的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)對各個(gè)零部件的可靠程度展開分析，進(jìn)行智能化的學(xué)習(xí)，以及對零件的設(shè)計(jì)進(jìn)行改良等。

3.3機(jī)器人領(lǐng)域之中智能化控制的主要應(yīng)用

機(jī)器人存在時(shí)變化，強(qiáng)耦合以及非線性特點(diǎn)，這些在動(dòng)力系統(tǒng)之中能夠體現(xiàn)出來，控制參數(shù)系統(tǒng)之中機(jī)器人的特征為多任務(wù)性，多邊變性，而這些特征是與智能化控制技術(shù)應(yīng)用相適應(yīng)的?，F(xiàn)今機(jī)器人領(lǐng)域中智能化控制技術(shù)應(yīng)用具體體現(xiàn)在下列幾個(gè)角度：第一，機(jī)器人動(dòng)作姿態(tài)的智能化控制。第二，機(jī)器人多傳感器中信息融合以及視覺處理任務(wù)的智能化控制。第三，機(jī)器人對行走路線以及行走軌跡進(jìn)行追蹤的智能化控制。第四，依靠模糊系統(tǒng)針對機(jī)器人的動(dòng)作環(huán)境展開控制規(guī)劃，建模，監(jiān)測以及定位等方面的分析。

3.4在建筑項(xiàng)目之中智能化控制的主要應(yīng)用

在建筑項(xiàng)目之中智能化控制的應(yīng)用具體體現(xiàn)為下列幾個(gè)層面：第一，在建筑照明系統(tǒng)之中智能化控制的應(yīng)用，主要是依靠通信和計(jì)算機(jī)控制聯(lián)網(wǎng)，針對所有時(shí)間的照明系統(tǒng)展開有效控制，具體體現(xiàn)在照明時(shí)間，照明系統(tǒng)節(jié)能以及照明邏輯的智能化控制。第二，針對建筑內(nèi)空調(diào)展開智能化控制，針對空調(diào)在夏季冬季中的使用模式智能化設(shè)置，對空調(diào)風(fēng)閥進(jìn)行智能化調(diào)節(jié)，在保證建筑物空氣質(zhì)量同時(shí)，使得能量浪費(fèi)現(xiàn)象有效減少。

3.5伺服系統(tǒng)

機(jī)電一體化系統(tǒng)中有一個(gè)重要的組成部分即交流伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要功能是對信號進(jìn)行處理從而讓設(shè)備執(zhí)行機(jī)械動(dòng)作，它影響著機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制質(zhì)量、性能效果。交流伺服系統(tǒng)會(huì)隨時(shí)間改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)和負(fù)載擾動(dòng)，系統(tǒng)控制的對象具有非線性和不確定特征，整體運(yùn)行情況比較復(fù)雜，因此很難獲取精確的數(shù)學(xué)模型公式。如果把智能控制技術(shù)引入到交流伺服系統(tǒng)，則可以改善整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)各項(xiàng)功能指標(biāo)的提高。智能控制技術(shù)中的模糊控制理論還能夠使交流伺服系統(tǒng)響應(yīng)速度加快，優(yōu)化系統(tǒng)自身的靈敏性，確保系統(tǒng)能夠具有優(yōu)良的抗干擾能力，并具備自我學(xué)習(xí)、控制、調(diào)整的功能。

結(jié)束語：

總之，各行各業(yè)必須根據(jù)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，加大行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的力度，才能確保自身始終處于市場競爭的有利地位。也就說，必須建立完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展體系，才能促進(jìn)各行各業(yè)生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升。這就要求相關(guān)部門必須加大智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用研究的力度，充分發(fā)揮智能控制技術(shù)的優(yōu)勢，才能確保各行各業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

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