智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

王棟 辛碩 劉小東

摘要：近年來，機電一體化系統(tǒng)應(yīng)用要求逐漸提高，為提高系統(tǒng)利用率，靈活運用智能控制技術(shù)具有必要性?？萍紩r代背景下，應(yīng)深層次探索智能控制技術(shù)應(yīng)用路徑，確保機電一體化系統(tǒng)穩(wěn)定運行，以更好順應(yīng)時代發(fā)展趨勢，并真正提高工作效率，為市場經(jīng)濟常態(tài)發(fā)展助力。一、機電一體化及智能控制概述

關(guān)鍵詞：智能控制;機電一體化系統(tǒng);應(yīng)用

引言

在我國科技迅猛發(fā)展的重要時期，對機電一體化系統(tǒng)的要求也越來越高，機電一體化系統(tǒng)不是單一的功能系統(tǒng)，它是將多種功能進行整合形成的一個新系統(tǒng)，在整合技術(shù)上也非常專業(yè)。智能控制技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的作用不可小覷，由于該技術(shù)的融入，極大地避免了系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的不穩(wěn)定性因素，促進了系統(tǒng)的安全運行。

1機電一體化

機電一體化指的是，借助綜合性技術(shù)驅(qū)動機械系統(tǒng)，實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)目標。隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不斷創(chuàng)新，機電一體化系統(tǒng)性能相應(yīng)提升，為智能控制提供有利條件?，F(xiàn)今，機電一體化在生產(chǎn)、生活中普遍存在，滿足了現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展需要。機電一體化由多種信息技術(shù)組成，如計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、微電子技術(shù)、信號變換技術(shù)、機械技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測技術(shù)等。其應(yīng)用原則分別為信息化操作原則、結(jié)構(gòu)耦合原則、能量轉(zhuǎn)換原則、運動傳遞原則。對于系統(tǒng)操控者來說，應(yīng)在遵循基本原則的基礎(chǔ)上，全面挖掘機電一體化系統(tǒng)使用價值。

2智能控制系統(tǒng)的概述及特點

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能科技的大力推廣，以人工智能技術(shù)為依托，出現(xiàn)了很多新的科學(xué)技術(shù)，其中智能控制技術(shù)就是其中之一。所謂智能，就是要以人為主體，以滿足人類的思想為服務(wù)目的，所以智能控制也是通過對人的需求進行分析，提供相應(yīng)的服務(wù)。智能控制技術(shù)除了對人工智能的依托外，其中自動控制系統(tǒng)也是其重要組成部分，自動控制系統(tǒng)在進行生產(chǎn)操作時中，可以聽令于人工智能，并能在指令的控制下做出相應(yīng)的反饋。除此之外，智能控制技術(shù)中也包含了統(tǒng)籌學(xué)，其目的就是為了能在生產(chǎn)過程中使生產(chǎn)技術(shù)更加科學(xué)，更好的服務(wù)于人們的生產(chǎn)和生活。由于智能控制技術(shù)在整個生產(chǎn)過程中的運轉(zhuǎn)是靠智能機器完成，不需要工作人員進行操縱，所以該技術(shù)在生產(chǎn)和生活中給企業(yè)和個人都帶來了很大的便利，給人們的生活提供了更高品質(zhì)的體驗。在如今經(jīng)濟快速發(fā)展的時代，智能控制技術(shù)已經(jīng)融入到了我們生產(chǎn)和生活中的每一個角落，同時完美解決了傳統(tǒng)技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的很多不可控問題，有效提升了企業(yè)的市場競爭力。

3智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1交流伺服機

交流伺服機在機電一體化系統(tǒng)中主要起到服務(wù)和控制的作用，也是整個機電一體化系統(tǒng)運行中一項較為復(fù)雜的環(huán)節(jié)。服務(wù)和控制時會涉及較大、較多的參數(shù)數(shù)據(jù)量，這些參數(shù)數(shù)據(jù)量在動態(tài)參數(shù)的影響下會導(dǎo)致機電一體化系統(tǒng)產(chǎn)生的不確定性。同時，在交流伺服機運行時經(jīng)常會受到電控以及非線性因素的影響，進而降低機電一體化系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的準確性，容易引發(fā)系統(tǒng)故障產(chǎn)生。通過利用智能控制，可以對交流伺服機運行流程進行一定的簡化，并且根據(jù)交流伺服機運行的規(guī)律以及特點，對整個機電一體化系統(tǒng)運行進行控制和服務(wù)，確保機電一體化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。另外，智能控制在交流伺服機應(yīng)用時可以對機電一體化系統(tǒng)運行的各項數(shù)據(jù)進行整合，穩(wěn)定動態(tài)參數(shù)，并且將數(shù)據(jù)庫建模作為輔助，提升交流伺服機運行的準確性，并及時發(fā)現(xiàn)存在的異常。智能控制的應(yīng)用可以根據(jù)交流伺服機的運行情況，對動態(tài)參數(shù)指標進行調(diào)整，確保交流伺服機的運行性能，為機電一體化系統(tǒng)穩(wěn)定運行生產(chǎn)提供基礎(chǔ)性的保證。

3.2智能控制技術(shù)在機械方向的應(yīng)用

在機電控制系統(tǒng)中，由于控制對象存在差異性，使工程機械運行模式存差異，在此種情況下，如果存在智能控制技術(shù)選用的操作方式、智能控制對象的匹配度較低的情況，會直接影響機電控制系統(tǒng)工作效率的提升，不利于各項生產(chǎn)活動的順利開展。通過對智能控制技術(shù)的深層次應(yīng)用，可結(jié)合各種控制對象的特征選擇對應(yīng)的操作模式，提升工程機械運營水準。由于機械控制流程相對復(fù)雜，會導(dǎo)致智能控制技術(shù)面臨諸多困難，無法滿足機電工程的實際需求，導(dǎo)致工程質(zhì)量的提升受到相應(yīng)的威脅，要求工作人員在開展各項工程活動的過程中，可將工程機械存在的差異作為基礎(chǔ)支撐，選擇與其對應(yīng)的操作模式，保證智能控制技術(shù)被更好地應(yīng)用在機械運行方面，提升整體效率。

3.3GPS系統(tǒng)

當前，機電一體化系統(tǒng)功能性日趨完整，機械領(lǐng)域中應(yīng)用智能控制技術(shù)的范圍也不斷廣泛，通過智能控制技術(shù)的融入，有利于促進系統(tǒng)運行效率的提升，還可以營造更加理想的機械生產(chǎn)效果，在GPS系統(tǒng)中融入智能控制，有利于對GPS定位系統(tǒng)的信息進行完善，有效對信息進行整理歸納，可采用表格形式為機電一體化系統(tǒng)的研究提供參考依據(jù)。智能控制系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)融合后，可豐富GPS系統(tǒng)功能性，包括警報功能、消防功能和遠程開關(guān)功能，保障了GPS系統(tǒng)應(yīng)用的時效性和安全性，在一定程度上

提升了GPS系統(tǒng)應(yīng)用的新穎性，在大型機械作業(yè)過程中，若是對運行速度的要求較高，就可以應(yīng)用智能控制的GPS定位系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程控制的目的，以此提升機電一體化系統(tǒng)的運行效率。

3.4智能控制技術(shù)在機器人方向的應(yīng)用

智能機器人通常具備強耦合性、時變性、非線性及生產(chǎn)效率高等特征，是現(xiàn)階段我國工業(yè)發(fā)展的重要方向之一，可提升工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率。在機器人領(lǐng)域，智能控制技術(shù)的應(yīng)用正在逐漸發(fā)展，通過對智能控制技術(shù)的深層次應(yīng)用可有效控制機器人的視覺處理工作質(zhì)量，以提升機器人的視覺處理能力。智能控制技術(shù)可實現(xiàn)對機器人行動的管理控制，針對性地應(yīng)用智能控制技術(shù)后，可對機器人的運行軌跡及路線作出動態(tài)化模擬，促使機器人可高效完成后續(xù)的各種操作。除此以外，智能控制技術(shù)可對機器人的運行環(huán)境進行精確的管理控制，并借助專家控制系統(tǒng)及模糊控制系統(tǒng)完成處理，為后續(xù)機器人的運作提供良好的環(huán)境支撐，并對機器人進行實時監(jiān)控和定位處理，提升工作質(zhì)量和工作效率。

3.5數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

當前，工業(yè)生產(chǎn)過程中數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用十分廣泛，數(shù)控系統(tǒng)的運行速度較高，可完成對機械零部件的加工，可對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行自主處理，有利于對加工產(chǎn)品的加工形式進行有效規(guī)范，可通過自主學(xué)習(xí)完成對產(chǎn)品的加工，提升人機交互的效果，還能實現(xiàn)良好的通信功能。當前數(shù)控技術(shù)應(yīng)用中，已經(jīng)無法應(yīng)用傳統(tǒng)的數(shù)控理論對其系統(tǒng)進行控制，尤其是數(shù)控系統(tǒng)需要多模塊運行之后才能建立數(shù)學(xué)模型，導(dǎo)致眾多模糊信息無法被確定，所以智能控制理論的應(yīng)用就顯得十分重要。智能控制在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，可有效增強數(shù)控系統(tǒng)各個模塊的控制原理，實現(xiàn)對數(shù)控系統(tǒng)進行有效控制的目的。

結(jié)束語

綜上所述，智能時代到來后，機電一體化系統(tǒng)實用性和有效性被提出較高要求，通過運用智能控制技術(shù)來滿足自動管控需求，使產(chǎn)品質(zhì)量全面提升。當智能控制應(yīng)用于機械制造、數(shù)控、建筑等領(lǐng)域時，能夠大大減少企業(yè)成本，并且企業(yè)智能控制水平明顯提升，最終能為機電一體化系統(tǒng)智能化發(fā)展提供內(nèi)生動力。

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