智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用

吳軍偉

[摘 要] 隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)特別是微電子方面的技術(shù)，不斷發(fā)展完善，這象征著我國機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)成熟穩(wěn)定的階段，在國際上也擁有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。技術(shù)成熟的一個(gè)典型表現(xiàn)就是開始普遍地運(yùn)用到各行各業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中去，而在具體的應(yīng)用過程當(dāng)中，機(jī)電一體化又與智能控制相互融合產(chǎn)生了更多的效果。本文中就自身的研究談一談智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 機(jī)電一體化系統(tǒng);智能控制;微電子技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)，本質(zhì)上是多種技術(shù)融合在一起才產(chǎn)生的，這其中包括了機(jī)械運(yùn)用，技術(shù)，電子技術(shù)，電子電力的技術(shù)和信息技術(shù)等。隨著機(jī)電一體化，應(yīng)用水平的不斷提高，機(jī)電一體化對控制水平的要求有了進(jìn)一步的提高，在當(dāng)前的實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)要面對的生產(chǎn)環(huán)境越來越復(fù)雜，流程也越來越多，因此，單一的機(jī)電一體化控制程序已經(jīng)不能跟上生產(chǎn)的腳步。而自動化控制在應(yīng)用過程中尚屬一種新的思路，如何將這種新思路新技術(shù)融入目前已經(jīng)普及在各行各業(yè)中的機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中，是今天我們要著重研究的問題。

一、智能控制與機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)系

1.機(jī)電一體化的應(yīng)用

機(jī)電一體化通過系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)了機(jī)械系統(tǒng)的自動化，這種技術(shù)充分運(yùn)用了電子計(jì)算機(jī)以及信息技術(shù)的發(fā)展，使得整個(gè)生產(chǎn)的流程變得可操控、可驅(qū)動，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中一個(gè)必不可少的部分。由于機(jī)電一體化系統(tǒng)對于生產(chǎn)力的巨大提高作用，在過去的幾年當(dāng)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在手工工藝、工業(yè)生產(chǎn)、煤礦機(jī)械、建筑行業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。相對于人力資源來說，機(jī)電一體化系統(tǒng)，不僅能夠擁有更高的工藝質(zhì)量，同時(shí)還縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，更關(guān)鍵的是機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠減少人力資源的安全風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)了生產(chǎn)安全性的提高。

2.智能控制對機(jī)電一體化發(fā)展的作用

智能控制系統(tǒng)，本質(zhì)上屬于一種新型的控制系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)來說，智能控制系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，能夠?qū)⒄w的控制，內(nèi)容從單一的對系統(tǒng)的控制，升級為更開放的、對多元信息的處理和控制上。智能控制屬于一種多項(xiàng)目多學(xué)科的技術(shù)，其中涉及了人工智能自動控制技術(shù)以及信息科學(xué)等方面的內(nèi)容。在應(yīng)用方面，智能控制系統(tǒng)可以有效地優(yōu)化機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能，完善機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能。在生產(chǎn)過程當(dāng)中，智能控制能夠按照外部環(huán)境的有關(guān)參數(shù)，對具體的行為進(jìn)行調(diào)整，它的具體表現(xiàn)是在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，系統(tǒng)中所下達(dá)的指令會變得更精確、更快捷。另一方面智能控制系統(tǒng)，不會直接參與到生產(chǎn)當(dāng)中去，不會剝奪人對于系統(tǒng)的控制權(quán)，它的操作需要由具體的操作人員發(fā)出命令，因此，其實(shí)它是給予了操作人員一個(gè)更加準(zhǔn)確的參考標(biāo)準(zhǔn)，這種雙重的保障大大提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

二、機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用

1.對于日常維護(hù)工作的監(jiān)督

工業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的流程，在以往機(jī)電一體化系統(tǒng)，全面嫁接在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的流程當(dāng)中，對于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)流程進(jìn)行詳細(xì)的把握。然而在今天，各個(gè)領(lǐng)域的工業(yè)生產(chǎn)都在不斷豐富，其生產(chǎn)流程和產(chǎn)業(yè)鏈都在不斷延長，內(nèi)部的模塊也越來越多，這使得單一的機(jī)電一體化系統(tǒng)已經(jīng)無法很好地控制所有流程。在以往這種日常的維護(hù)工作需要由人力資源來完成，但人類在監(jiān)督日常工作室常常會由于經(jīng)驗(yàn)知識，態(tài)度和精力等方面的原因，產(chǎn)生各種誤差，這對于整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的流程來說，是很大的隱患，同時(shí)也會讓企業(yè)在生產(chǎn)中付出更多的成本。然而智能控制系統(tǒng)，在機(jī)電一體化的生產(chǎn)當(dāng)中可以完成信息神經(jīng)元的網(wǎng)絡(luò)傳輸。通過這種途徑，將整個(gè)生產(chǎn)過程中采集到的信息，利用控制部分進(jìn)行加工處理，最后輸出至機(jī)械本體完成對于機(jī)械系統(tǒng)的日常監(jiān)督。這種方法在很大程度上節(jié)約了人力，同時(shí)也保障了工業(yè)生產(chǎn)的安全。

2.智能控制系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)能力

上文中提到智能控制系統(tǒng)當(dāng)中加入了人工智能的技術(shù)，而人工智能技術(shù)最典型也是最有價(jià)值的一個(gè)功能，就是自我學(xué)習(xí)的能力。在以往單一的機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中所有的指令是事先設(shè)定好的，中途如果不經(jīng)人工調(diào)整，其參數(shù)也不會發(fā)生改變，而智能控制系統(tǒng)則不同。本質(zhì)上來說，智能控制系統(tǒng)是通過對大數(shù)據(jù)的收集整理不斷地調(diào)整各方面的參數(shù)，已達(dá)到一個(gè)最準(zhǔn)確、最高效的運(yùn)行狀態(tài)。

舉例來說，在數(shù)控領(lǐng)域，這種智能迭代的功能得到了最典型的體現(xiàn)。數(shù)控系統(tǒng)要求的性能主要是需要精確性和高速化，同時(shí)還要具備可延展的能力。而智能控制系統(tǒng)能夠感知到外界環(huán)境帶來的變化，并同時(shí)根據(jù)大數(shù)據(jù)的分析，建立起的數(shù)學(xué)模型判斷應(yīng)該如何應(yīng)對這種變化。企業(yè)在運(yùn)用智能控制系統(tǒng)的過程中，基于模糊控制可以進(jìn)一步強(qiáng)化控制的加工過程，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的判斷。

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能控制系統(tǒng)對于機(jī)電一體化系統(tǒng)的更新升級，必然會產(chǎn)生越來越深遠(yuǎn)的影響。而現(xiàn)如今參與到工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)流程的企業(yè)，也應(yīng)該積極的擁抱這種新技術(shù)，不斷提升自身生產(chǎn)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的優(yōu)化。

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[作者單位]

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（編輯：李博寧）