智能控制技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用研究

江漢大學(xué) 湖北 武漢 430056

0 引言

智能控制技術(shù)是智能技術(shù)的一種應(yīng)用形式，主要利用智能技術(shù)的智能邏輯負(fù)責(zé)整個(gè)控制流程，其具有一定的泛用性，但在機(jī)械電子工程中其應(yīng)用尤為突出。智能控制技術(shù)的加入可使機(jī)械電子工程在自動(dòng)化基礎(chǔ)上具備智能化特征，能夠取代人工對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)中的一些問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別、處理，人工一般不用介入，同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)還具備自主學(xué)習(xí)能力，如果未能對(duì)某問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別或處理，則會(huì)將相關(guān)信息保存到邏輯儲(chǔ)存點(diǎn)進(jìn)行深度分析，這樣下次就能對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別或處理，說(shuō)明該項(xiàng)技術(shù)隨著應(yīng)用時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)越來(lái)越全面，基本上可以取代人工對(duì)機(jī)械電子工程進(jìn)行控制。但針對(duì)如何在機(jī)械電子工程中正確使用智能控制技術(shù)的問(wèn)題，就有必要展開(kāi)相關(guān)研究，闡述技術(shù)的正確應(yīng)用方法。

1 智能控制技術(shù)在機(jī)械電子工程中的作用

1.1 提高控制性能 早期機(jī)械電子工程的自動(dòng)化控制邏輯比較簡(jiǎn)單，一般只能根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況對(duì)設(shè)備電路、控制單元進(jìn)行控制，如在某設(shè)備左右橫移的過(guò)程中，自動(dòng)化控制邏輯將依照標(biāo)準(zhǔn)速度判斷設(shè)備橫移速度是否過(guò)快或者過(guò)慢，出現(xiàn)任意情況會(huì)對(duì)其速度控制單元發(fā)出指令，迫使控制單元調(diào)整設(shè)備橫移速度，若調(diào)整后無(wú)法讓設(shè)備橫移速度達(dá)標(biāo)，則會(huì)關(guān)閉電路，通知人工前來(lái)處理，而這種控制方式在性能上已經(jīng)不滿足現(xiàn)代機(jī)械電子工程生產(chǎn)需求，其對(duì)人工的依賴程度很大。而在智能控制技術(shù)基礎(chǔ)上，如果依照標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)設(shè)備橫移速度過(guò)快或者過(guò)慢，則智能控制邏輯會(huì)對(duì)其原因進(jìn)行挖掘，針對(duì)設(shè)備所在機(jī)組進(jìn)行整體分析，隨后針對(duì)原因發(fā)出控制指令，待原因被消除后再向橫移設(shè)備發(fā)出控制指令，使控制指令能順利落實(shí)，降低了設(shè)備控制對(duì)人工的依賴度，一般不會(huì)關(guān)閉電路[1]。

1.2 自我學(xué)習(xí) 首先智能控制技術(shù)最初的智能邏輯由人工設(shè)定，這一點(diǎn)與自動(dòng)化控制邏輯類似，運(yùn)作中只能識(shí)別、處理被智能邏輯記錄的問(wèn)題，因此難免會(huì)遇到一些無(wú)法識(shí)別、處理的事項(xiàng)。其次在智能控制技術(shù)的自我學(xué)習(xí)能力上，每次遇到無(wú)法識(shí)別或無(wú)法處理的事項(xiàng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通知人工前來(lái)處理，但同時(shí)會(huì)將此類事項(xiàng)的相關(guān)信息記錄在知識(shí)庫(kù)中，知識(shí)庫(kù)是系統(tǒng)智能邏輯的儲(chǔ)存點(diǎn)，相關(guān)信息被記錄后將被智能邏輯進(jìn)行深度分析，借助大數(shù)據(jù)等原始數(shù)據(jù)源去獲取信息特征、定義等，這樣下一次遇到同類事件時(shí)，智能控制技術(shù)就可以識(shí)別、處理以往無(wú)法解決的問(wèn)題，如此循環(huán)，機(jī)械電子工程對(duì)人工的依賴程度會(huì)越來(lái)越低，有可能實(shí)現(xiàn)完全解放人工，進(jìn)行全自動(dòng)生產(chǎn)的目標(biāo)[2]。

1.3 人機(jī)交互作用 智能控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中具有良好的人機(jī)交互作用體現(xiàn)，其會(huì)對(duì)機(jī)械電子工程中各類設(shè)備的運(yùn)作情況進(jìn)行全面監(jiān)控，監(jiān)控所得數(shù)據(jù)信息會(huì)被實(shí)時(shí)發(fā)送到人工端，如智能手機(jī)上的APP或者是PC端軟件，這樣人工就能通過(guò)這些設(shè)備看到設(shè)備運(yùn)行時(shí)的狀況，且數(shù)據(jù)具有動(dòng)態(tài)化展示特征，能使人工進(jìn)行綜合分析。同時(shí)當(dāng)人工發(fā)現(xiàn)某些需要自身介入的控制需求時(shí)，可以直接通過(guò)設(shè)備切換至人工控制模式進(jìn)行控制，控制完成后可自主退出該模式，或者等待系統(tǒng)自動(dòng)退出。由此可見(jiàn)智能控制技術(shù)具有良好的人機(jī)交互作用，這使得技術(shù)應(yīng)用可控制性較強(qiáng)。

2 智能控制技術(shù)在機(jī)械電子工程中的基本應(yīng)用方法

2.1 自動(dòng)化控制子系統(tǒng)設(shè)置 因?yàn)橹悄芸刂萍夹g(shù)的應(yīng)用是建立在機(jī)械電子工程原有自動(dòng)化控制邏輯上的，所以在技術(shù)應(yīng)用中需要先設(shè)置自動(dòng)化控制子系統(tǒng)。如針對(duì)某機(jī)械手臂，需要設(shè)置傳感器、控制單元，其中前者負(fù)責(zé)采集機(jī)械手臂的運(yùn)作情況，并將相關(guān)數(shù)據(jù)信息發(fā)送到智能控制終端，而控制單元負(fù)責(zé)接受智能控制終端傳輸而來(lái)的指令，并執(zhí)行指令。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息發(fā)送、指令傳輸，需要在現(xiàn)場(chǎng)布置PLC總線，將機(jī)械電子工程中所以設(shè)備的傳感器連接在一起，這樣能提高傳輸效率。

2.2 智能控制邏輯設(shè)計(jì) 智能控制邏輯設(shè)計(jì)可以分為兩個(gè)步驟:(1)邏輯標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，人工需要預(yù)先分析機(jī)械電子工程中所有設(shè)備的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，如在上下料運(yùn)作中，要設(shè)置機(jī)械設(shè)備的上料點(diǎn)、抓取點(diǎn)、下料點(diǎn)、移動(dòng)速度等，需要將這些標(biāo)準(zhǔn)以參數(shù)化形式存入智能控制系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)中；(2)邏輯運(yùn)行模式設(shè)計(jì)，通常根據(jù)人工分析問(wèn)題的流程來(lái)設(shè)計(jì)智能控制邏輯的運(yùn)行模式即可，如信息獲取→信息識(shí)別→信息定義→信息整合→信息分析→生成決策

2.3 人機(jī)交互設(shè)計(jì) 在智能控制技術(shù)層面上，人機(jī)交互設(shè)計(jì)主要側(cè)重與兩個(gè)要點(diǎn):(1)故障預(yù)警功能設(shè)計(jì)，即誰(shuí)也無(wú)法預(yù)測(cè)智能技術(shù)會(huì)在什么時(shí)間遇到無(wú)法識(shí)別、處理的事件，因此需要設(shè)計(jì)故障預(yù)警功能，這樣當(dāng)技術(shù)遇到類似事件時(shí)則會(huì)向人工發(fā)送預(yù)警報(bào)告，通知人工介入處理，由此實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；(2)人機(jī)交互中控制模式的切換機(jī)制，智能控制技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用具有兩種運(yùn)作模式，分別為智能控制模式與人工控制模式，其中前者是主用模式，后者一般作為應(yīng)急模式使用，但為了保障系統(tǒng)的可控制性，系統(tǒng)必須隨時(shí)做好切換至人工控制模式的準(zhǔn)備，因此需要設(shè)計(jì)控制模式切換機(jī)制。首先應(yīng)當(dāng)在人工終端界面設(shè)置切換按鈕，使人工點(diǎn)擊按鈕即可進(jìn)入人工控制模式，其次當(dāng)人工點(diǎn)擊退出按鈕或長(zhǎng)時(shí)間在該界面中無(wú)任何操作時(shí)，系統(tǒng)則自動(dòng)切回智能控制模式。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，本文對(duì)智能控制技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，闡述技術(shù)主要作用與基本應(yīng)用方法。通過(guò)研究可知，智能控制技術(shù)的作用明顯，在機(jī)械電子工程中具有良好應(yīng)用價(jià)值，因此值得推廣，而采用文中提出的應(yīng)用方法，至少能讓智能控制技術(shù)對(duì)機(jī)械電子工程進(jìn)行合理控制，且支撐人工隨時(shí)介入，望能帶來(lái)參考幫助。