機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用研究

馮振華

摘 要：機電一體化系統(tǒng)是在微電子技術(shù)的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建出的一種信息化系統(tǒng)模式。本文將針對機電一體化系統(tǒng)與智能控制內(nèi)涵以及智能控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)之間存在的差別進行詳細的分析，其目的是研究出機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用途徑。

關(guān)鍵詞：機電一體化系統(tǒng)；智能控制；科技技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.127

在我國信息技術(shù)和科技技術(shù)不斷發(fā)展的當下，我國各行各業(yè)都積極開展了技術(shù)創(chuàng)新。機電一體化系統(tǒng)作為我國先進的技術(shù)手段，能夠為社會各個領(lǐng)域發(fā)展帶來強大的動力。本文將針對機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用進行全面研究。

1 機電一體化系統(tǒng)與智能控制內(nèi)涵概述

1.1 機電一體化系統(tǒng)

機電一體化系統(tǒng)當中融入了多個信息技術(shù)和其他科技技術(shù)，其中涵蓋了機械技術(shù)、信息化技術(shù)、微電子、傳感器技術(shù)等多個層面的內(nèi)容。在多元化科技技術(shù)融入的基礎(chǔ)上，依靠電子技術(shù)、計算機設(shè)備、通信技術(shù)、多項子系統(tǒng)，共同構(gòu)建出了機電一體化系統(tǒng)。機電一體化系統(tǒng)在實際進行運用的過程中，可以有效的實現(xiàn)對系統(tǒng)以及設(shè)備的管理與控制，并將該系統(tǒng)運用于執(zhí)行系統(tǒng)、生產(chǎn)一體化產(chǎn)品等領(lǐng)域諸多[1]。機電一體化系統(tǒng)的內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要有以下幾個結(jié)構(gòu)，分別是機械構(gòu)件、控制構(gòu)件、信息處理構(gòu)件、執(zhí)行構(gòu)件、電力供應構(gòu)件等。機電一體化系統(tǒng)在實際進行運用的過程中，不僅可以促進信息化生產(chǎn)與管理效率，而且還可以切實保障生產(chǎn)與管理工作的精準度、避免過多的能源損耗。

1.2 智能控制系統(tǒng)

所謂智能控制，即是解放了人們的大腦，擺脫了人們大腦控制、手動控制工作，通過機械化信息化手段來控制生產(chǎn)與管理。在智能控制當中，可以通過對人們大腦模擬的形式，實現(xiàn)對控制目標的智能化控制[2]。智能控制的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容相對復雜，不僅控制系統(tǒng)組織性能具有多樣性，而且邊緣存在交叉性，其構(gòu)造變化性相對較多，可以不斷融入新內(nèi)容和新系統(tǒng)思維。智能控制的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)包含以下幾點，分別是專家操控體系、學習操控體系、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)操控體系、復合操控體系、集成操控體系、分級遞階操控系統(tǒng)、進化核算與遺傳算法等多種組織結(jié)構(gòu)組成。智能控制在我國當前社會發(fā)展當中充當著重要的技術(shù)角色，智能控制在機電一體化當中的運用，不僅可以保障機電一體化系統(tǒng)更加精準，而且還能夠比人類操作更加的迅速和便捷，在降低人力資源費用投入的基礎(chǔ)上，降低了很多具有危害生產(chǎn)工作對人類身體健康的影響，切實展現(xiàn)了其自身的巨大優(yōu)勢。

2 智能控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)之間存在的差別

智能控制系統(tǒng)作為一種具有先進性、智能性、科學性的系統(tǒng)內(nèi)容，不僅促進了傳統(tǒng)系統(tǒng)的改革，而且還帶來了技術(shù)層面上的革新。在智能控制系統(tǒng)當中，全面針對傳統(tǒng)系統(tǒng)開展的優(yōu)化與創(chuàng)新，增強了傳統(tǒng)系統(tǒng)的智能化、復雜化。此外，智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對豐富、其外延范圍比傳統(tǒng)系統(tǒng)更加的廣泛，其自身的信息處理能力和信息分析能力是傳統(tǒng)系統(tǒng)不具備的。另外，智能控制系統(tǒng)的項目、學科、技術(shù)的融入更多，結(jié)合了人工智能、自動控制技術(shù)、信息科學技術(shù)等多個層次的優(yōu)勢，實現(xiàn)了多個信息技術(shù)之間的結(jié)合與交叉，而傳統(tǒng)系統(tǒng)只能針對理論化的信息開展單一層面的反饋。針對智能控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)的控制對象比較，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)一般只能夠針對控制內(nèi)容開展單一任務控制，而智能控制系統(tǒng)能夠在復雜多變數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，針對多元化、多需求的控制目標開展控制工作，其完美操作是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)不具備的優(yōu)勢。從學習層面來看，智能控制系統(tǒng)能夠多元化的獲取知識，通過對歷史數(shù)據(jù)的挖掘和分析，有效的針對常見的問題進行處理[3]。而傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)只能對輸入過的技術(shù)理論進行控制與補充，其學習能力相對較差。智能控制系統(tǒng)的自主控制能力，可以自主的針對信息內(nèi)容進行加工與處理，這也是智能控制系統(tǒng)深受人們青睞的主要原因。

3 機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用途徑

3.1 機器人領(lǐng)域

在機器人設(shè)備自身存在技術(shù)復雜性、時變性、非線性、耦合性等多種特點。想要確保機器人設(shè)備的良好運行需要強大的技術(shù)支持，需要強大的控制系統(tǒng)針對機器人各項參數(shù)開展有效控制。智能控制系統(tǒng)在機器人機電一體化系統(tǒng)當中的運用，其主要體現(xiàn)在以下幾個層面當中。其一，智能控制系統(tǒng)可以智能化的控制機器人的行走路徑與軌跡；其二，智能控制系統(tǒng)可以有效把控機器人的手部運動和腿部運行各種形態(tài)；其三，智能控制系統(tǒng)能夠通過傳感器技術(shù)，通過信息搜集和信息整合的手段，控制機器人的視覺感官；其四，在機器人專家的程序與系統(tǒng)設(shè)計的過程中，機械人可以結(jié)合不同環(huán)境來把控運動范圍。智能控制系統(tǒng)能夠有效的結(jié)合自身的優(yōu)勢，切實有效的增強機器人的反應能力與靈活性，為機器人的功能帶來更多的可能，促進具有更多功能的機器人良好的發(fā)展。

3.2 數(shù)控機床

當前機電一體化系統(tǒng)在數(shù)控機床當中運用較為廣泛，可以有效的增強數(shù)控機床運行生產(chǎn)的精準度和生產(chǎn)質(zhì)量。傳統(tǒng)的數(shù)控機床更加依賴人為操控，自身缺乏相關(guān)的智能技術(shù)，導致很多數(shù)控機床的精準度相對較低，直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量。智能控制系統(tǒng)在數(shù)控機床中的融入，可以與CPU控制系統(tǒng)、RICS芯片等內(nèi)容進行緊密的結(jié)合，有效在增強數(shù)控機床精準度的基礎(chǔ)上，提升數(shù)控機床生產(chǎn)的實際效率[4]。此外，智能控制系統(tǒng)還可以有效保障數(shù)控機床生產(chǎn)效率。在數(shù)控機床設(shè)計環(huán)節(jié)融入智能控制系統(tǒng)內(nèi)容，并在模塊化設(shè)計當中預設(shè)產(chǎn)品的生產(chǎn)型號、生產(chǎn)標準，智能控制系統(tǒng)會嚴格結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)的相關(guān)要求，確保產(chǎn)品達到相關(guān)的生產(chǎn)標準，強化了產(chǎn)品的質(zhì)量與精準度。在對群控體系成果管理層面上，可以將各種類型的群控體系進行操控，通過對群控體系參數(shù)的調(diào)節(jié)，確保數(shù)控加工產(chǎn)品滿足相關(guān)需求。數(shù)控機床操控程序是保障數(shù)控機床運行質(zhì)量的關(guān)鍵基礎(chǔ)。操控程序作為產(chǎn)品質(zhì)量把控最為重要的環(huán)節(jié)之一，能夠有效的保障產(chǎn)品的制作效率，并且在嚴格編程序求的控制之下，保障各個工件制作的精準度。在傳統(tǒng)的數(shù)控機床生產(chǎn)時，往往會因為人為因素造成工件質(zhì)量的相關(guān)問題，在智能控制系統(tǒng)的控制下，可以確保操控程序的精準性，保障工件制作的實際銷量。

3.3 機械制造

在信息化技術(shù)與智能技術(shù)不斷發(fā)展的當下，機電一體化系統(tǒng)所涉及到的范圍也在不斷的擴大。機械制造作為我國當前市場發(fā)展的重要領(lǐng)域，也積極的融入了機電一體化系統(tǒng)內(nèi)容，強化了機械制造行業(yè)的智能發(fā)展效率[5]。智能控制系統(tǒng)手段能夠輔助專家針對機械化制造工作進行智能化設(shè)計，切實的取代人腦來自動操作機械。在智能控制技術(shù)的引用過程中，能夠針對潛在的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行的挖掘，并預測潛在的數(shù)據(jù)內(nèi)容，通過模糊數(shù)字以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)針對數(shù)據(jù)的開展合理預測，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)共同協(xié)作的基礎(chǔ)上，針對機械制造的各個環(huán)節(jié)開

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展建模。與此同時，可以結(jié)合傳感器技術(shù)來預測機械制造的各項信息，并及時對信息開展處理。

3.4 建筑工程

智能控制技術(shù)在建筑工程當中的運用也較為頻繁，在實際進行運用的主要表現(xiàn)，主要有以下幾個層次的體現(xiàn)。其一，智能溫度控制技術(shù)的運用。智能技術(shù)在建筑工程當中的運用，可以智能控制建筑的室內(nèi)溫度，以便于增強室內(nèi)環(huán)境當中的舒適性。運用室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，及時把控室內(nèi)溫度[6]。當室內(nèi)溫度低于設(shè)計標準溫度時，那么通過智能控制技術(shù)便可以及時上調(diào)或者下降溫度。智能控制技術(shù)不僅可以有效的保障室內(nèi)的舒適度，而且還可以避免室內(nèi)能源的浪費，最大程度上保障了能源利用效率；其二，智能照明控制技術(shù)的運用。積極的將智能控制技術(shù)融入到建筑室內(nèi)照明控制系統(tǒng)當中，可以有效的結(jié)合計算機技術(shù)合理的設(shè)計室內(nèi)的照明強度，保障室內(nèi)亮度處于一個相對恒定、相對穩(wěn)定的數(shù)值范圍內(nèi)，為人們的生活帶來了極大程度的便利。

4 結(jié)束語

總而言之， 機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用，可以最大程度上展現(xiàn)機電一體化技術(shù)的實際優(yōu)勢、規(guī)避機電一體化系統(tǒng)的缺點。隨著我國信息技術(shù)和現(xiàn)代化科技的不斷發(fā)展， 機電一體化系統(tǒng)在社會當中運用的外延將不斷的發(fā)展，為人們的生活、生產(chǎn)、管理等工作帶來更大的契機。機電一體化系統(tǒng)中應該深刻的挖掘出智能控制技術(shù)的實際優(yōu)勢，科學合理的在各個領(lǐng)域的生產(chǎn)建設(shè)環(huán)節(jié)融入智能控制技術(shù)內(nèi)容，促進我國當前科技創(chuàng)新和提高科技成果運用效率，為我國可持續(xù)發(fā)展打下良好的技術(shù)保障。

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