機電一體化系統(tǒng)中的智能控制技術(shù)應(yīng)用

楊洋

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1 智能控制技術(shù)的簡介

智能控制技術(shù)主要是在無人干擾時可以主動的去領(lǐng)智能機器完成控制任務(wù)的一種自動控制技術(shù)。屬于機械控制方式中的一種。它是由三部分完成，即自主控制，人工智能以及握籌學。自動控制主要是指含有動力學特點的一種動態(tài)回饋系統(tǒng)；人工智能則是含有學習，信息記錄，信息處理以及語言表達等功能，是機電一體化中的處理系統(tǒng)；握籌學是將設(shè)備通過量化處理的改進辦法，它主要含有線性規(guī)劃，科學配置，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等管理[1]。智能控制技術(shù)需要在原始的系統(tǒng)模型上進行應(yīng)用，從而將系統(tǒng)的把控問題合理解決，使得設(shè)備的運行把控問題中難度系數(shù)較高的問題得以解決。

2 智能控制技術(shù)系統(tǒng)的特點

智能控制技術(shù)的特點主要有：整體改進技術(shù)，把控并完善理論體系，適應(yīng)性強，操作方法不一。其中，整體改進技術(shù)是指在以往的控制理論前提下形成并成長起來的較為先進的控制系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)通常是以開放型，分段型和分布型為主。這令智能控制可以真實有效的解決各類信息，提升信息的利用空間。這一特點也說明了智能控制的主要意圖則是整體改進而不是向往系統(tǒng)高度。（1）把控完善理論體系，由于智能控制的操作運行前提是人工智能，自主把控和信息論。（2）適應(yīng)性強，在應(yīng)用智能控制技術(shù)的時候，務(wù)必要做到合理科學。（3）操作方法不一，在傳統(tǒng)控制中，通常利用的都是動態(tài)軌跡方程，物理動力學等一些數(shù)字類的模型來構(gòu)造把控對象。

3 智能控制技術(shù)在機電一體化中的應(yīng)用

3.1 數(shù)控領(lǐng)域中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

在數(shù)控行業(yè)中，由于近年來科技技術(shù)的進步使得行業(yè)內(nèi)部競爭越來越激烈，這便對數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性有了一定的要求和標準。而智能控制技術(shù)在此方便的應(yīng)用中，不僅僅可以提高數(shù)控的精準度以及可靠性，更是滿足了所有當下數(shù)控行業(yè)的一切要求，因此智能控制技術(shù)走進了數(shù)控領(lǐng)域的大門。在數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用智能控制技術(shù)時，由于智能控制技術(shù)有著可以整合信息，感知控制環(huán)境，靈活決策，擴寬虛擬智能知識的功能，所以在應(yīng)用于數(shù)控領(lǐng)域時，能夠在數(shù)值貯藏庫，程序運行碼或通信技術(shù)中完成自主學習功能，甚至也可以實現(xiàn)對機械設(shè)備的自主控制，修檢，調(diào)試，識別等功能。由于數(shù)控行業(yè)中的數(shù)字模型并沒有全部覆蓋到，所以傳統(tǒng)技術(shù)有時很難完成預期目標，而智能控制技術(shù)則會很輕松的處理數(shù)控領(lǐng)域中控制對象和任務(wù)這一問題。在數(shù)控領(lǐng)域中存在很多信息相對而言有著含糊的控制任務(wù)，應(yīng)用智能控制技術(shù)中的相關(guān)含糊控制理論會使其獲得明顯成效。利用該控制理論可以使系統(tǒng)的加工技術(shù)得到優(yōu)化，也可以幫助數(shù)控機床進行故障的檢修和診斷，以提高數(shù)控機床工作的安全平穩(wěn)性。智能控制技術(shù)也可以對數(shù)控系統(tǒng)中的查補運算和問題診斷有重要幫助，其主要依靠的技術(shù)是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，該技術(shù)擁有較強的適應(yīng)性對于調(diào)試把控數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的收放環(huán)建構(gòu)有重要意義。查補運算則是為數(shù)控領(lǐng)域中系統(tǒng)的中心，它可以通過機床生產(chǎn)出的產(chǎn)品加工形態(tài)，頻率等信息在加工的起始點到終止點中任意位置進行查補，這可以使數(shù)據(jù)獲得更為密集處理。

3.2 將智能控制應(yīng)用到機器人領(lǐng)域中

動力系統(tǒng)里面，機器人具有非常強的強耦合性、時變性、非線性的特點，這也使得機器人的多任務(wù)性和多變性能夠最大限度地在其控制系統(tǒng)中得到體現(xiàn)。因此，上述的因素足以證明在機電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制技術(shù)是十分明智的一個舉措，現(xiàn)階段，在機器人研究領(lǐng)域，智能控制技術(shù)主要被應(yīng)用到了以下幾個環(huán)節(jié)中：首先，對機器人的行走軌跡和行走路徑進行控制就能通過智能控制技術(shù)來實現(xiàn)；其次，機器人的形態(tài)，手部關(guān)節(jié)的動作以及腿部關(guān)節(jié)的動作控制也可以通過智能控制技術(shù)來實現(xiàn)；此外，智能控制技術(shù)還能夠被用于控制傳感器信息收集的方式，控制機器人的視覺感觀系統(tǒng)的運作等；最后，在專家控制的輔助下，還可以合理控制機器人的運動環(huán)境等。

3.3 將智能控制應(yīng)用到建筑領(lǐng)域中

降智能控制技術(shù)應(yīng)用到建筑領(lǐng)域，具體可以體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，綠色節(jié)能是現(xiàn)階段全世界都在倡導的建筑理念。而通過智能控制技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用就能很好地實現(xiàn)這一目標?，F(xiàn)階段，空調(diào)幾乎是每一個家庭都必備的電器，但是，空調(diào)的耗電量也使人民在使用的時候存有顧慮。尤其是在炎熱的夏季，如果白天家里沒人的情況下不開空調(diào)，晚上回家之后屋內(nèi)的溫度就會讓人很難承受，但是如果全天開空調(diào)，雖然回家之后溫度十分舒適，但是每天的電費對于一般工薪階層來說又是一筆不小的開銷[2]。智能控制技術(shù)就能實現(xiàn)對室內(nèi)空調(diào)的溫度進行自動控制，而且它可以自動感應(yīng)外界的溫度，進而隨著外界溫度的變化來調(diào)節(jié)空調(diào)自身的溫度。最大限度地提升室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的同時，有效地減少耗電量。其次，將智能控制技術(shù)應(yīng)用到建筑照明系統(tǒng)中，對于照明的時間和照明的亮度都可以在智能控制系統(tǒng)引入的最初階段通過計算機進行控制，一方面可以最大限度地節(jié)約照明用電，一方面可以保證工程建設(shè)活動可以順利開展。

3.4 交流伺服系統(tǒng)中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

在機電一體化中，有著一個關(guān)鍵的構(gòu)成部分，這便是交流伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是為了使信號信息得到處理后調(diào)換為機械運動，這個系統(tǒng)過程主要是為把控機電一體化的質(zhì)量和效果有重要的價值及影響。特別是在對機電一體化系統(tǒng)實現(xiàn)控制功能上有著關(guān)鍵的作用。該系統(tǒng)是機電一體化中最繁瑣復雜的運行技術(shù)。其把控的對象大多為非線性的，不明確性，因此該系統(tǒng)內(nèi)沒有精準的數(shù)學模型。通過使用智能控制技術(shù)的含糊控制運算，可以有效的改進該系統(tǒng)的反應(yīng)速率，有效的提升該系統(tǒng)敏捷性。在保障了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行的同時，也完成了系統(tǒng)在智能控制技術(shù)下的自主學習，自主調(diào)整和控制等功能。

4 結(jié)語

智能控制技術(shù)是利用現(xiàn)代科技技術(shù)實現(xiàn)的數(shù)字化信息技術(shù)。應(yīng)用于機電一體化中不僅可以使生產(chǎn)效率得到有效的提升，更是使生產(chǎn)的安全穩(wěn)定性得到了明顯的加強。因此該技術(shù)在機電一體化中的地位也隨著科技技術(shù)的進步在提升，通過近幾年來對智能控制技術(shù)的不斷完善和改進優(yōu)化，使得其應(yīng)用在機電一體化行業(yè)時帶動著該傳統(tǒng)系統(tǒng)不斷的朝著智能方向前進，機電一體化的發(fā)展也越來越功能化，這也是再為我國的科技領(lǐng)悟提升和發(fā)展有重要的幫助。