智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

耿慶宏 戴春華

摘要：我國(guó)科技快速發(fā)展的重要時(shí)期，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的要求越來越高。機(jī)械系統(tǒng)不是單一的功能系統(tǒng)，而是多功能集成形成的綜合型新系統(tǒng)，智能控制技術(shù)在機(jī)械系統(tǒng)中的作用不容低估。由于技術(shù)的集成，大大避免了系統(tǒng)運(yùn)行中的不穩(wěn)定因素，促進(jìn)了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：智能控制;機(jī)電一體化;實(shí)踐應(yīng)用

引言：在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，在提高工業(yè)生產(chǎn)效率這方面，機(jī)電一體化系統(tǒng)起著基礎(chǔ)性作用。隨著工業(yè)產(chǎn)品附加值的提高，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品精度的要求越來越高，這使得工業(yè)生產(chǎn)過程更加復(fù)雜，傳統(tǒng)的工業(yè)控制技術(shù)已不能滿足高附加值工業(yè)產(chǎn)品的需求，智能控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。將智能控制技術(shù)集成到機(jī)電一體化系統(tǒng)中，可以提高生產(chǎn)效率，提升技術(shù)水平，生產(chǎn)出更加復(fù)雜的產(chǎn)品，機(jī)械設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，減少人為干擾，提高公司的綜合效益。

一、智能控制的概述和特點(diǎn)

隨著我國(guó)科學(xué)與信息技術(shù)的發(fā)展和人工智能技術(shù)的普及，基于人工智能技術(shù)的新技術(shù)層出不窮，其中就包含以人的思維為服務(wù)目標(biāo)的智能控制技術(shù)。因此，通過對(duì)人的需求的分析，智能控制也提供了相應(yīng)的服務(wù)。另外，自動(dòng)控制系統(tǒng)也是智能控制技術(shù)的重要組成部分。自動(dòng)控制系統(tǒng)可以在生產(chǎn)運(yùn)行過程中聽到人工智能的聲音，并在控制下進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，智能控制技術(shù)還包括全局規(guī)劃、智能控制、統(tǒng)籌學(xué)等。其目的是使生產(chǎn)過程在生產(chǎn)過程中更加科學(xué)，更好地為人們的生產(chǎn)和生活服務(wù)。由于智能控制技術(shù)在整個(gè)生產(chǎn)過程中的作用是通過智能機(jī)器來實(shí)現(xiàn)的，不需要人工操作，使科學(xué)技術(shù)成為企業(yè)和個(gè)人生產(chǎn)生活的極大便利技術(shù)，為人們提供更好的生活體驗(yàn)。

二、機(jī)電一體化系統(tǒng)的概述和特點(diǎn)

機(jī)電一體化是一門所用知識(shí)范圍非常廣泛的科學(xué)和技術(shù)。其原理是機(jī)械師的有效結(jié)合，包括電子工程和信息技術(shù)的應(yīng)用，生產(chǎn)過程中存在高風(fēng)險(xiǎn)、高強(qiáng)度工作的因素。所以，機(jī)電一體化的應(yīng)用不僅可以在生產(chǎn)過程中節(jié)省大量的人力物力，同時(shí)，與過去的機(jī)械技術(shù)相比，機(jī)械的應(yīng)用不僅提高了生產(chǎn)的安全性，完成了傳統(tǒng)工藝難以完成的高風(fēng)險(xiǎn)工作，大大提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)節(jié)省了時(shí)間和成本，提高了生產(chǎn)企業(yè)在同行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，積極推動(dòng)了公司未來的競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展。

機(jī)電一體化系統(tǒng)主要應(yīng)用于制造業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)的原來越發(fā)達(dá)，科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的要求越來越高，制造企業(yè)也必須積極引進(jìn)新技術(shù)，提高生產(chǎn)效率。其中，產(chǎn)品智能化是發(fā)展趨勢(shì)，智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，制造企業(yè)科學(xué)地運(yùn)用智能控制技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的控制技術(shù)。使整個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)更加先進(jìn)和創(chuàng)新，促進(jìn)了企業(yè)的快速發(fā)展。

三、智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

（一）智能控制技術(shù)在數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的加速發(fā)展，數(shù)控行業(yè)的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，同時(shí)隨著人們生活水平的不斷提高，要求也越來越高。這就使得企業(yè)必須更加重視數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，數(shù)控機(jī)床的安全性大大提高，有效地延長(zhǎng)了數(shù)控機(jī)床的使用壽命。在這種背景下，機(jī)械控制技術(shù)得到了迅速發(fā)展。智能控制技術(shù)在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過智能系統(tǒng)整合相關(guān)信息，可以有效地分析和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，從而生產(chǎn)數(shù)據(jù)，整個(gè)過程不需要人工操作，同時(shí)在智能系統(tǒng)的控制下，機(jī)器和生產(chǎn)設(shè)備也可以獨(dú)立控制、測(cè)試、解決問題等。由于數(shù)控行業(yè)仍存在技術(shù)問題，傳統(tǒng)技術(shù)難以達(dá)到合格的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，智能控制技術(shù)的集成很好地解決了這些生產(chǎn)問題。

例如，在數(shù)控加工過程中，往往會(huì)出現(xiàn)一些信息不清晰的控制任務(wù)，將該技術(shù)有效地應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中，不僅可以實(shí)現(xiàn)加工工藝的優(yōu)化和集成。同時(shí)在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改和刪除，有效地提高了數(shù)控機(jī)床的精度和安全性。只有控制技術(shù)才能對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，同時(shí)配合數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行互補(bǔ)操作和故障診斷，可以說互補(bǔ)操作在數(shù)控系統(tǒng)中最為重要。數(shù)據(jù)處理速度加快。

在機(jī)械制造領(lǐng)域，數(shù)控技術(shù)面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用可以不斷提高智能數(shù)據(jù)庫(kù)的性能，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控和智能調(diào)度功能。

例如，通過專家系統(tǒng)，可以更好地分析和思考數(shù)控領(lǐng)域中的模糊算法和結(jié)構(gòu)問題;其次，對(duì)生產(chǎn)過程中的幾個(gè)數(shù)控缺陷進(jìn)行連續(xù)推理和演化，快速消除缺陷。

（二）智能控制技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

隨著信息技術(shù)和智能技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)開始重視各個(gè)領(lǐng)域中人工智能的研究與創(chuàng)新，機(jī)器人的研究也從未停止過，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人的動(dòng)作控制，可以使機(jī)器人的動(dòng)作更接近于人，將智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人的一般控制，使機(jī)器人更加智能化。它不僅可以做一些基本的身體動(dòng)作，還可以完成人類無法完成的復(fù)雜任務(wù)。智能控制技術(shù)與機(jī)器人研發(fā)的結(jié)合，通過人工智能對(duì)人腦數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和分析，對(duì)機(jī)器人控制數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的智能化，將在未來的研究和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。使機(jī)器人的性能有更大的提高空間。總之，將智能控制與機(jī)器人研究相結(jié)合，可以促進(jìn)機(jī)器人的快速發(fā)展，使機(jī)器人系統(tǒng)更加智能化，提高機(jī)器人的使用價(jià)值，提高機(jī)器人的價(jià)值和使用價(jià)值，代替人類做重復(fù)和復(fù)雜、艱苦的工作。目前，大型制造企業(yè)主要采用機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)，在整個(gè)能源系統(tǒng)中，機(jī)器人通常具有響應(yīng)強(qiáng)、時(shí)變性和非線性的特點(diǎn)，特別是在系統(tǒng)的控制參數(shù)上。因此，在機(jī)器人上引入智能控制是非常必要的。目前應(yīng)用于機(jī)器人的智能控制系統(tǒng)包括：機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和智能位置控制;機(jī)器人的環(huán)境規(guī)劃與智能運(yùn)動(dòng)控制;智能機(jī)器人的行動(dòng)軌跡和行走路徑實(shí)現(xiàn)智能跟蹤;機(jī)器人視覺與信息融合系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能控制。

例如，在研發(fā)過程中，將智能控制與機(jī)器人行走相結(jié)合，可以更準(zhǔn)確地控制機(jī)器人的行走路徑，避免路面不平整，隨時(shí)關(guān)注機(jī)器人的行走路徑，有效地發(fā)出操作指令。在研發(fā)過程中，可以將智能控制集成到多個(gè)機(jī)器人傳感器中，使機(jī)器人在工作狀態(tài)下對(duì)給定的指令更加敏感，保證機(jī)器人在收到指令后能在最短時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)。

（三）智能控制技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用分析

在建筑工程中，合理和有效地利用智能控制可以提高建筑物的安全性和延長(zhǎng)建筑的使用壽命，提高其使用性和實(shí)用性，給用戶帶來更好的體驗(yàn)。

例如：建筑物通風(fēng)系統(tǒng)的智能控制。在不同的晝夜、天氣和季節(jié)智能控制閥門、空調(diào)的運(yùn)行方式，達(dá)到節(jié)能目的，通過智能控制，進(jìn)一步優(yōu)化內(nèi)部空氣質(zhì)量，讓用戶舒適，照明系統(tǒng)也可進(jìn)行智能控制，將通信系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，不斷調(diào)整照明亮度時(shí)間，滿足室內(nèi)照明的正常需要。又例如，智能控制系統(tǒng)在建筑工地安全事故時(shí)也能提高施工安全性，它能自動(dòng)報(bào)警和維護(hù)，避免施工人員的安全問題。

結(jié)語：機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要。而智能控制技術(shù)的應(yīng)用將使機(jī)械系統(tǒng)得到有限但快速的發(fā)展。開發(fā)人員應(yīng)根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)際需求，科學(xué)選擇合理的智能控制模式，不斷優(yōu)化智能控制技術(shù)、硬件和軟件，有效利用信息技術(shù)。從而在機(jī)電一體化系統(tǒng)中更好地利用智能控制技術(shù)。

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