機(jī)電一體化中的智能控制應(yīng)用

郭蒲

（陜西有色榆林煤業(yè)有限公司，陜西 榆林 719000）

0 引言

在這個(gè)快速發(fā)展的社會(huì)浪潮中，企業(yè)如果想在這個(gè)日益競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境下能夠穩(wěn)定的發(fā)展，需要不斷地去挖掘自身的缺點(diǎn)并進(jìn)行彌補(bǔ)，對(duì)自身的生產(chǎn)方式進(jìn)行完善。再生產(chǎn)過程中的控制系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)不能夠充分滿足生產(chǎn)的需要。所以，為了滿足快速生產(chǎn)的需要，智能控制技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合就應(yīng)運(yùn)而生。智能機(jī)電一體化技術(shù)使生產(chǎn)過程更加趨向智能化和自動(dòng)化，有效地避免了工作過程中因工作人員失誤因素造成的危險(xiǎn)，降低了生產(chǎn)所需要的人工成本，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都得到巨大改善。因此在各個(gè)領(lǐng)域系統(tǒng)的企業(yè)都在不斷的提高機(jī)電一體化的智能化，自動(dòng)化操作在生產(chǎn)方面的普遍應(yīng)用，從而更好地提高企業(yè)發(fā)展和企業(yè)收益。這篇文章探討智能技術(shù)在機(jī)電一體化中是如何更好的應(yīng)用。

1 智能控制與機(jī)電一體化技術(shù)

1.1 機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)是多種技術(shù)綜合而來，包括電子信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等等。機(jī)電一體化技術(shù)是以實(shí)踐應(yīng)用為主要目的。在科技的快速發(fā)展的時(shí)代背景下，機(jī)電一體化技術(shù)也在快速發(fā)展和革新，在生產(chǎn)應(yīng)用過程中人為控制技術(shù)慢慢趕不上機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的速度，對(duì)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量得不到快速進(jìn)步。因此，在這個(gè)時(shí)代市場(chǎng)的需求，科技工作人員將目光投向正在發(fā)展迅速的新型智能化控制技術(shù)，人們期望在智能化控制能夠滿足機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的需要，然后智能化控制技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)開始融合、探索是否能夠滿足生產(chǎn)的需求[1]。

1.2 智能控制

信息傳輸技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等多種先進(jìn)的技術(shù)融合發(fā)展形成智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)改善了傳統(tǒng)控制技術(shù)的許多缺點(diǎn)，可以控制更為復(fù)雜和多模塊的系統(tǒng)。但是，我們要明白智能控制技術(shù)不是脫離原有的傳統(tǒng)的控制技術(shù)，而是在此基礎(chǔ)上突破的技術(shù)。與傳統(tǒng)控制技術(shù)相比，智能控制系統(tǒng)，它對(duì)于信息的處理綜合能力更為強(qiáng)大，并且它能夠從全局出發(fā)去優(yōu)化系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)能夠更好配合機(jī)電一體化技術(shù)。

從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上來看，智能控制系統(tǒng)的分級(jí)、分布、開放結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)控制系統(tǒng)更加完善。其次，從體系上來看，智能控制系統(tǒng)是有多門學(xué)科綜合交叉而來，因此，從理論上來看，它比傳統(tǒng)控制系統(tǒng)更加完整和理依據(jù)更強(qiáng)。然后從對(duì)象和任務(wù)方面上來講，智能控制系統(tǒng)適用的對(duì)象和任務(wù)是更加的綜合的、非線性的和多模塊兒的，具有很大的不確定因素，而傳統(tǒng)的人為控制系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的對(duì)象和任務(wù)是比較單一，數(shù)學(xué)模型是準(zhǔn)確的和是線性的。最后從控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、適應(yīng)和功能上來看，智能控制系統(tǒng)的自主實(shí)習(xí)、快速適應(yīng)環(huán)境和多種功能都要比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)要強(qiáng)，對(duì)于處理不確定性的和高度復(fù)雜性的工作環(huán)境來說，智能控制在這方面優(yōu)勢(shì)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)還可以用數(shù)學(xué)的模型去表示混合控制的過程，具備仿人類和擬人智能[2]。

2 智能化控制優(yōu)勢(shì)

智能化控制是人們?cè)谝赃^去的理論為基礎(chǔ)進(jìn)行開發(fā)，發(fā)展起來的。智能化控制是有多個(gè)學(xué)科相互融合，相互發(fā)展的一門學(xué)科，其包括自動(dòng)化控制理論基礎(chǔ)、人工智能技術(shù)、信息技術(shù)理論、大數(shù)據(jù)分析計(jì)算。與過去只能解決單一的線性問題控制理論相比，現(xiàn)在的智能化控制可以解決非線性的、不確定性的、多層次的任務(wù)。智能化控制可以實(shí)時(shí)進(jìn)行對(duì)產(chǎn)品的監(jiān)控，對(duì)成品設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化 ，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。智能化控制具有減少操作時(shí)間、提高工作效率，精簡生產(chǎn)流程、降低生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)。

3 智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用

3.1 數(shù)控系統(tǒng)

目前來說，數(shù)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著越來越重要的地位，并且到廣泛應(yīng)用。數(shù)控系統(tǒng)具有運(yùn)行速度快，并且可以自動(dòng)處理收集的相關(guān)數(shù)據(jù)信息的特點(diǎn)。在完成對(duì)機(jī)械零部件的加工過程中，有效規(guī)范加工成品的加工方式。過去的單一模塊數(shù)控技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)前多模塊工業(yè)生產(chǎn)，所以智能化控制理論這時(shí)候顯得十分重要，智能化控制可以在眾多信息中在多模塊生產(chǎn)運(yùn)行，可以自主學(xué)習(xí)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的加工，具有良好的通信功能和監(jiān)控功能。在眾多的數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用中，其中流行作為廣泛的智能數(shù)控系統(tǒng)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，這一方式可以根據(jù)其自身的收集，分析、計(jì)算能力，但零件加工的過程中對(duì)加工方式進(jìn)行完善，從實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。最重要的是智能雙控系統(tǒng)可以根據(jù)零件上關(guān)鍵的位置進(jìn)行形狀的切割，從而進(jìn)行精密化的處理，大幅度的提高零件加工的精密程度[3]。

3.2 機(jī)器人

作為智能機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用的最為廣泛的機(jī)器人來說，機(jī)器人的走路、搬運(yùn)東西是其最為常規(guī)運(yùn)動(dòng)功能，但是在這個(gè)運(yùn)動(dòng)中需要非線性的控制和對(duì)時(shí)間變動(dòng)情況的掌握。智能機(jī)電一體化控制系統(tǒng)在機(jī)器人的運(yùn)用中，可以非常準(zhǔn)確的把握機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，可以提高機(jī)器人的自主學(xué)習(xí)和控制能力、對(duì)信息收集，分析，處理的效率和準(zhǔn)確程度，這樣可以增加機(jī)器人在突發(fā)情況的快速反應(yīng)能力。根據(jù)智能機(jī)電一體化控制技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用進(jìn)行分析，我國科技人員可以加快對(duì)機(jī)器人在智能化水平。

3.3 機(jī)械制造

在這個(gè)科技太爆發(fā)的時(shí)代背景下，我國的工業(yè)水平也在快速發(fā)展，機(jī)械制造領(lǐng)域方面也在快速地進(jìn)展。有傳統(tǒng)的人工制造方式慢慢的變成了智能化控制制造，智能機(jī)電一體化的機(jī)械制造設(shè)備在如今的制造企業(yè)中廣泛應(yīng)用。目前，軟件開發(fā)技術(shù)不斷地提升，信息技術(shù)水平不斷提高，研發(fā)人員將機(jī)械設(shè)計(jì)原理和加工技與智能化原理、計(jì)算機(jī)技術(shù)完美地結(jié)合，從而構(gòu)成一個(gè)新型的智能化機(jī)械制造技術(shù)。用機(jī)械的智能化生產(chǎn)操作從而對(duì)人的腦力活動(dòng)和手工活動(dòng)進(jìn)行解放和取代，在現(xiàn)代化制造的進(jìn)步做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。智能機(jī)電一體化在機(jī)械制造領(lǐng)域廣泛地運(yùn)用，推動(dòng)了我國制造領(lǐng)域生產(chǎn)效率和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的顯著提升，優(yōu)化機(jī)械生產(chǎn)環(huán)境，最終制造出高質(zhì)量符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

3.4 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

目前，智能控制技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)在不斷的融合，在我國個(gè)各領(lǐng)域生產(chǎn)方面廣泛應(yīng)用，由于生產(chǎn)過程的智能化和自動(dòng)化，生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行效率不斷地提高，從而去制造一種理想機(jī)械生產(chǎn)效果。在許多惡劣的環(huán)境中，人是不可能在其中工作的，這時(shí)候就要求人通過遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)遠(yuǎn)方進(jìn)行操控工作，智能化控制在與遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)結(jié)合起來之后，人們可以在遠(yuǎn)方通過計(jì)算機(jī)技術(shù)控制工作設(shè)備進(jìn)行智能化工作，極大地解放了人的腦力和精力，并且能夠快速準(zhǔn)確推進(jìn)進(jìn)行工作。

3.5 建筑領(lǐng)域

智能機(jī)電一體化系統(tǒng)在建筑領(lǐng)域方面的應(yīng)用，主要包括智能空調(diào)系統(tǒng)和智能照明通信系統(tǒng)。目前來說，在建筑領(lǐng)域方面運(yùn)用到智能機(jī)電一體化是越來越頻繁，由于在操作方面比較智能化和自動(dòng)化控制，極大的方便了人們，同時(shí)也比較符合人們居住的習(xí)慣。智能機(jī)電一體化在空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)用是指通過控制空調(diào)的溫度和風(fēng)的吹出方向在四季時(shí)候調(diào)節(jié)到人們最舒適的溫度，又能降低電量消耗。智能機(jī)電一體化在建筑工程上照明系統(tǒng)中的應(yīng)用是指能夠?qū)Ω鱾€(gè)地方照明線路的監(jiān)控，若由于某線路發(fā)生故障，可及時(shí)進(jìn)行對(duì)線路的檢修和維護(hù)，從而確保照明系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。還可以根據(jù)天氣情況，時(shí)間等去調(diào)節(jié)照明的亮度，時(shí)間和區(qū)域[4]。

3.6 工業(yè)領(lǐng)域

在我國的工業(yè)生產(chǎn)線上，比如化工生產(chǎn)、家電組裝、金屬冶煉、煙草生產(chǎn)、糧食轉(zhuǎn)運(yùn)和儲(chǔ)備、材料加工等等。在這些方面，由于生產(chǎn)過程和工作原理十分復(fù)雜，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和部門需要緊密聯(lián)系，配合嚴(yán)謹(jǐn)，最重要的是有時(shí)還受環(huán)境因素的影響，傳統(tǒng)的人為控制系統(tǒng)很容易出問題和失誤，很難達(dá)到生產(chǎn)要求，所以智能機(jī)電一體化技術(shù)就很好的應(yīng)對(duì)，由于可以智能化和自動(dòng)化地控制生產(chǎn)進(jìn)程，智能控制技術(shù)可以根據(jù)對(duì)生產(chǎn)過程中對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品信息采集，分析，準(zhǔn)確把控生產(chǎn)技術(shù)，以保證產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。智能機(jī)電一體化技術(shù)極大地推動(dòng)了我國工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，智能機(jī)電一體化技術(shù)在我國個(gè)各領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，智能化控制極大程度保證了生產(chǎn)工作人員生命安全和生產(chǎn)計(jì)劃的順利完成。為了使機(jī)電一體化技術(shù)達(dá)到理想的發(fā)展進(jìn)程，科技人員加大了智能控制技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)的融合和創(chuàng)新。在過去的實(shí)踐證明顯示，在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展起著重要推動(dòng)作用的是智能控制技術(shù)。但是就目前而言，我國的智能控制技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)的融合還處于起步階段，這就需要我國的科技人員要繼續(xù)的完善智能機(jī)電一體化技術(shù)，并不斷地突破新技術(shù)，推動(dòng)我國工業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)我國整體經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。