關于在機械工程中機電一體化技術研究

劉忠磊 任亮

摘要：智能控制技術水平的不斷提升，使其在多種生產活動中均得到良好的應用。尤其是在礦山機電一體化系統(tǒng)中，應用效果相對明顯，不僅能夠提升機電一體化系統(tǒng)控制的效率，還能對機電設備的協同作用起到積極的作用。智能制造是對傳統(tǒng)工業(yè)生產模式的改革，對于提升工業(yè)生產效益十分重要。隨著電子技術和自動化技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術得到了有效開發(fā)和廣泛應用，在智能制造中發(fā)揮著越來越重要的作用。機電一體化技術有效融合了傳感技術、自動生產線技術、柔性控制系統(tǒng)等多種先進技術，能夠提升制造業(yè)的整體運行效率。

關鍵詞：智能控制;機電一體化;系統(tǒng);應用

前言：隨著科學技術的快速發(fā)展與進步，使得機電一體化技術的發(fā)展也有了長足的進步，并且在社會各領域當中的應用逐漸變得更加廣泛。現今機電一體化技術已經成為工業(yè)化發(fā)展的重要動力，在我國工業(yè)生產領域中已處于核心與主導的地位，不但能夠有效提升產品質量，而且可以極大提升生產的效率。當今社會工業(yè)化的發(fā)展主題中，智能制造已經逐漸成為主體，并且通過智能制造使得工業(yè)生產變得更加智能化與人性化。在實際生產過程中，機電一體化技術是智能制造技術的基礎，所以對機電一體化技術在智能制造過程中的應用進行研究，是一項很重要的內容，對于智能制造技術未來的發(fā)展具有重要的意義。

一、智能控制系統(tǒng)分類

智能控制系統(tǒng)屬于一項系統(tǒng)性工程，其自身涉及多個學科。根據智能控制系統(tǒng)需求的不同，對智能系統(tǒng)的相應組件進行選擇，使其通過相互的協作作用來實現對相應設備的智能化控制，這便是智能控制系統(tǒng)的運行原理。從當前的發(fā)展形勢來看智能控制系統(tǒng)可以分為下面幾個種類。

（1）分級控制。分級控制指的是針對不同階梯實行的智能控制操作。在分級控制系統(tǒng)中，主要組成部分為，自動適應控制和自組織控制，各個分級之間存在不同的功能作用。一般在進行分級智能控制系統(tǒng)構建時，是將等級分成組織級、協調級和執(zhí)行級。在實際控制的過程中，各個等級會根據自身的作用效果作出相應的響應，實現對具體操作的有效控制。

（2）學習控制。學習控制系統(tǒng)指的是在沒有人為輸入控制程序的基礎上，系統(tǒng)根據自身的運行性能，對系統(tǒng)數據進行分析和處理之后，做出相應的控制操作，通過自主調節(jié)和控制實現相應動作的有效開展。實際上指的就是智能系統(tǒng)的自控功能。

專家控制。專家系統(tǒng)控制的實現是將人的智慧和相關技能經過處理之后，輸入到計算機的相應系統(tǒng)中，利用系統(tǒng)框架的有效構建，實現對專家控制系統(tǒng)的相應操作。當計算機出現某種指令之后，專家系統(tǒng)會發(fā)揮出自身的作用，利用系統(tǒng)中存在的多種理論和經驗，對于相應操作內容作出辨別，實現對相應操作的最佳處理和控制。

二、智能控制系統(tǒng)在礦山機電一體化系統(tǒng)中的應用探討

（1）智能系統(tǒng)的組成。智能系統(tǒng)的構建離不開計算機技術和網絡技術的有力支持，為了保證智能系統(tǒng)對相應設備儀器的有效控制，系統(tǒng)內部需要應用溫度傳感器、點檢儀、采集站、通訊設備和中心計算機等構件來實現對智能系統(tǒng)的有效構建。智能通訊設備的主要作用是，在采集站對設備運行的狀態(tài)進行采集之后，利用通訊設備將相應的信息同步到中心計算機中，最終呈現給智能系統(tǒng)的管理人員。管理人員可以依據智能系統(tǒng)所反饋回的數據信息，對實際機電一體化系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行全面了解。以便于在發(fā)生設備故障問題時，能夠及時采取措施進行有效處理，保證礦山機電一體化系統(tǒng)的有效運行，進而提升礦山機械的開采效率和質量。

（2）智能點檢系統(tǒng)。智能點檢系統(tǒng)在實際運行的過程中，又被細分為離線點檢和在線點檢兩種工作模式。離線點檢模式指的是相關工作人員利用點檢儀，將相應的數據輸入到檢測儀中，再利用檢測儀對數據進行上傳。中心計算機系統(tǒng)會對這類數據信息進行全面分析，將設備運行的真實情況呈現給維修人員。檢測儀設備在實際應用的過程中，可以實現無線工作。同時，對相應系統(tǒng)的運行狀態(tài)和相應數據信息可以實現全面獲取。暴露出很多安全隱患。

三、機電一體化技術在智能制造中的應用

機電一體化的相關技術在智能制造中的應用，主要分為以下幾個方面;

（1）首先是傳感技術在智能制造當中的應用。傳感技術是指利用各種傳感器接受聲音、光度、光電、溫度等各種物理信息，將信息傳輸到集成系統(tǒng)中對其進行識別、判斷，指示機械電子設備作出相應的處理，從而實現對制造過程的智能化控制。在機電一體化相關技術當中，傳感技術是核心技術之一，其擁有較高的精準性以及敏捷性，能動態(tài)獲取生產制造信息，及時發(fā)現并解決生產制造過程中的問題并進行調整，減少質量缺陷，提高設備性能。例如在激光加工設備的結構件制造時，通過光電傳感器的檢測鉆孔反射光量，修正產品鉆孔的孔徑偏差;在智能制造設備中安裝檢測定位器，掌握具體的生產數據并及時作出調整;在機械手、機器人制造中使用視覺傳感器、扭矩傳感器、壓力傳感器、碰撞傳感器，實現利用機電技術進行智能制造。

（2）其次是在數控生產中的應用。機電一體化技術在我國出現之后，最早是被應用到數控加工技術當中，對于我國機械制造的水平提升，機電一體化技術功不可磨。數控機床是制造業(yè)的“工作母機”，也是智能制造的重要基礎，其結構具有良好的剛度和熱穩(wěn)定性。在數控制造過程當中，對于精度以及效率有非常高的要求，而機電一體化技術則能夠在這兩方面發(fā)揮著非常顯著的優(yōu)勢，將數控機床生產制造的精度和功效都大大提升。數控機床主要價值就體現在數控加工的精度方面，所以數控機床上所使用的智能控制系統(tǒng)具有非常高的要求?，F如今的數控機床已廣泛應用于超高強度鋼、高溫合金等難加工材料和整體葉盤、葉輪等復雜結構件以及大型壁板等較高質量要求零件的加工中，實現工業(yè)生產中的智能制造。

（3）再次，則是自動生產線和自動化機械的應用。自動化技術主要就是通過電子技術中光電控制系統(tǒng)，和人機界面控制系統(tǒng)，對生產線進行全面的控制。在智能制造領域，最基本的飲料生產線、印刷包裝生產線、香煙生產線等均應用了自動化生產控制技術。在智能制造企業(yè)進行生產制造的過程當中，還可將柔性制造系統(tǒng)融入到其中，通過計算機對系統(tǒng)進行控制，將各設備之間進行有序的資源整合，達到對制造業(yè)的綜合自動化管理，實現集約化和網絡化的智能制造。

（4）最后則是工業(yè)智能機器人的應用。機電一體化技術快速發(fā)展的主要標志就是工業(yè)智能機器人開始向各領域的普及應用。工業(yè)智能機器人其本身擁有非常多的先進技術，集人工智能技術、仿生學以及計算機系統(tǒng)等多種先進技術組成的新型結果。當前我國在智能機器人的相關研究工作上，也已取得了較大的成果。智能機器人屬于控制論、傳感技術和信息技術進行綜合。

（5）物聯網設備接收到密碼錯誤的信息后，將此設備標志和此設備存儲的前一次密碼發(fā)送給網絡中特定的密碼存儲位置。

（6）網絡中特定的密碼存儲位置再次將接收到的密碼和存儲的密碼進行比較：相同則通過驗證，允許此設備接入，并發(fā)送密碼正確信息給設備;不同則拒絕此設備接入，并發(fā)送密碼錯誤信息給設備。

（7）設備接收到密碼正確信息后，將存儲的當前密碼更新為存儲的前一次密碼。

小結：以我國目前電力工程自動化發(fā)展的情況來講，各個電力企業(yè)應全面實現電力資源信息共享，將配電系統(tǒng)。管理系統(tǒng)。數據采集。通信系統(tǒng)。地理系統(tǒng)等方面形成一個平臺開放。體系完善。信息高度共享的系統(tǒng)。同時，我國政府部門也要加大對電力自動化技術應用的扶持力度，培養(yǎng)相關人才，使電力工程中的電氣自動化技術水平邁向一個新的高度。

參考文獻：

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