機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

王延方

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)性發(fā)展，對(duì)于機(jī)電一體化系統(tǒng)的需求、性能要求以及控制要求也在持續(xù)性提升。為了更好的優(yōu)化機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制效果，本文主要圍繞著被控制對(duì)象、目標(biāo)以及環(huán)境等因素，提出關(guān)于機(jī)電一體化系統(tǒng)的智能話控制策略，希望可以為相關(guān)工作者提供理論性幫助。

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

機(jī)電一體化系統(tǒng)屬于比較先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)，其主要涉及到兩個(gè)方面，分別為控制器與外部環(huán)境。在具體的應(yīng)用中，需要按照外部環(huán)境所提供的信息對(duì)控制器提供相應(yīng)的控制決策。隨著近些年機(jī)電一體化技術(shù)的持續(xù)性發(fā)展，關(guān)于機(jī)電一體化發(fā)展研究也在不斷的增多。對(duì)此，探討機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)具備顯著實(shí)際意義。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀

機(jī)電一體化最初起始于日本，同時(shí)第一屆機(jī)電一體化的國(guó)際性學(xué)術(shù)會(huì)議研究也是在日本召開，之后各個(gè)國(guó)家政府開始提高對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展以及研究。就當(dāng)前的形式角度來(lái)看，日本以及美國(guó)等在機(jī)電一體化方面的技術(shù)發(fā)展以及相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)都非?？焖伲?dāng)前的研究方向主要是集中在智能化方面。我國(guó)機(jī)電一體化發(fā)展起步時(shí)間比較晚，為了更好的彌補(bǔ)這一差異，我國(guó)仍然需要持續(xù)加大一體化技術(shù)的研究投入。目前來(lái)看，我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)并普及，在精度方面我國(guó)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)精工精度性的數(shù)控加工機(jī)床，同時(shí)在工業(yè)機(jī)器人的編程設(shè)計(jì)方面也獲得了許多的成就。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前來(lái)看機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是以智能化趨勢(shì)為主。對(duì)此，下面簡(jiǎn)要分析機(jī)電一體化技術(shù)智能化發(fā)展趨勢(shì)。

2.1 數(shù)控領(lǐng)域

在數(shù)控領(lǐng)域方面，智能化控制的應(yīng)用不僅具備比較突出的智能控制性能，同時(shí)還具備一定的延伸性、擴(kuò)展性以及模擬性，可以實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的知識(shí)處理，例如在加工運(yùn)行方面的推理、決策以及規(guī)劃功能，同時(shí)還可以涉及到一些網(wǎng)絡(luò)通信制造的相關(guān)功能、加工環(huán)境功能。近些年隨著智能化控制技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，數(shù)控領(lǐng)域的機(jī)電一體化系統(tǒng)還加入了智能數(shù)據(jù)庫(kù)、智能般控、智能編程等功能，能夠更好的實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)、自組織、自尋優(yōu)、自學(xué)習(xí)、自規(guī)劃、自識(shí)別、自繁衍以及自復(fù)制等功能，在實(shí)行控制的過(guò)程中需要涉及到經(jīng)典控制理論，假設(shè)遇到一些比較模糊的信息或者是環(huán)節(jié)相對(duì)比較復(fù)雜無(wú)法有效的建模時(shí)，便需要在應(yīng)用中采用智能控制的基本思路，并在以往的經(jīng)典控制模式基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，從而以一種模糊智能化控制的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)加工功能的合理控制。

2.2 機(jī)器人領(lǐng)域

機(jī)器人領(lǐng)域中機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值較高，借助合理的智能化控制能夠促使機(jī)器人的工作性能以及作用范圍得到顯著的提升。在動(dòng)力學(xué)方面，機(jī)器人的表現(xiàn)主要是以強(qiáng)耦合、非線性的方式為主，同時(shí)還具備時(shí)變性，以多變量、信息的方式在控制參數(shù)與傳感器信息方面得到表現(xiàn)。智能化控制的應(yīng)用也正是針對(duì)這一特性。在機(jī)器人領(lǐng)域當(dāng)中，智能化控制技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛，例如機(jī)器人的行走過(guò)程可以借助智能控制的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙物的規(guī)避，同時(shí)也可以按照智能化控制中預(yù)定的要求作出相應(yīng)的軌跡與路徑選擇，在手臂的控制方面也可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)動(dòng)作的履行，應(yīng)用模糊控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等多種技術(shù)，可以促使機(jī)器人在具體使用過(guò)程中更具自動(dòng)化、智能化的特征。

2.3 機(jī)械制造領(lǐng)域

機(jī)械制造領(lǐng)域中機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值非常突出，會(huì)直接決定機(jī)械制造的實(shí)效性。目前在機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用中主要是應(yīng)用經(jīng)典機(jī)械理論、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)以及智能化控制等多種技術(shù)，構(gòu)建一種全新的機(jī)械制造技術(shù)，同時(shí)這一項(xiàng)技術(shù)也正向著智能化制造生產(chǎn)的領(lǐng)域中發(fā)展創(chuàng)新。智能化制造系統(tǒng)本身是通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)人類行為的一種模擬學(xué)習(xí)，并借助專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化的操作控制，從而實(shí)現(xiàn)替代或開發(fā)人腦行為勞動(dòng)力。想要有效的提升智能化制造系統(tǒng)的整體水平，便需要充分應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)這一項(xiàng)技術(shù)，充分應(yīng)用其所具備的信息處理以及智能化學(xué)習(xí)的功能，借助模擬識(shí)別的方式實(shí)現(xiàn)在線操作，同時(shí)對(duì)部分信息不全的操作行為提供處理建議，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的運(yùn)行。

3 總結(jié)

綜上所述，智能化控制系統(tǒng)在機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程中有著決定性的影響和地位。雖然智能控制技術(shù)屬于近些年剛被研發(fā)的新技術(shù)，但是在發(fā)展速度方面卻有著顯著的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，智能控制系統(tǒng)已經(jīng)被普及在許多的領(lǐng)域中，并且發(fā)揮著不同的應(yīng)用功能。今后，需要不斷的探討和優(yōu)化機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能化控制技術(shù)的應(yīng)用，加大研發(fā)力度并不斷的擴(kuò)大智能化控制系統(tǒng)的應(yīng)用功能范圍以及具體功能，從而為機(jī)電一體化快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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