探析智能控制技術在機電一體化中的應用

胡怔凱　凃玲英

摘 要 在科技經濟迅速發展的今天，科技成果早已廣泛應用于人類的生活之中，隨處可見科技產品給人們帶來的便利與享受。機電一體化是現在應用較為廣泛的一種科技。它是機械理論與計算機和網絡等信息理論的結合，是機械設計理論的發展。隨著人類生活水平不斷提高，科學技術的不斷進步，機電一體化系統的控制要求也在不斷的提高，這就進一步導致了控制環境、被控制對象、控制目標和任務的日益復雜。于是智能控制應運而生，在機電一體化中顯得日漸重要起來。本文主要分析機電一體化這個系統中的智能控制以及這項技術的實際應用。

關鍵詞 機電一體化 智能控制 應用

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A

智能控制技術是近三十幾年來發展起來的一門新興科技，通常通過智能控制系統（智能控制系統主要包括神經網絡、模糊控制、專家控制、遺傳算法等）發揮作用。它的出現改變了人們的傳統的控制思想，作為自動控制領域的一次重大變革，它有著其自身不可忽視的優勢：科技力量強大；綜合多種學科的優勢形成獨特的自身優勢。如今的智能控制技術主要應用于解決那些用傳統的方法難以解決的復雜系統的控制問題，如智能機器人系統、計算機集成制造系統、復雜的工業過程控制系統、航空航天控制系統、社會經濟管理系統、交通運輸系統、通信網絡系統、環保與能源系統等。

1機電一體化發展

機電一體化迄今為止已經經歷了三個發展階段，在各個階段都有其不同的應用側重點：（1）在萌芽時期，最具代表性的莫過于二戰帶來的機遇——在二戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，出現了許多性能相當優良的軍事用途的機電產品。這些機電結合的軍事用途的技術在戰后轉為民用，對戰后的經濟的恢復和技術進步起到了積極作用。有這樣的一個基礎后，在以后的發展歷程中，人們自覺不自覺的利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。（2）處于蓬勃發展階段的人們主動的利用3C技術的巨大成果創造出了新的機電一體化產品，在這個階段最具代表性的是日本。日本在推動機電一體化技術的發展方面起到了主導作用。（3）智能化階段時期，機電一體化技術向智能化新階段邁進，在人工智能技術及網絡技術等領域取得的巨大進步的基礎上，機電一體化技術又向前進行發展進化，開辟出自身發展的廣闊天地——大量的智能化機械產品不斷涌現，人們的生活中隨處可見的智能機就是一個很好的代表；選擇、模糊控制技術已經相當普遍，甚至還出現了混沌控制的產品。在這種程度上我們可以說機電一體化技術將以智能化為內核進入二十一世紀。

2智能控制技術與機電一體化

（1）自從二十一世紀到來之后，科技力量迅猛發展，同時也帶動了智能化控制技術的發展。隨著人們生活水平的不斷提高，對生活質量的要求也在不斷提升。快節奏的要求促使人們把智能控制技術與機電一體化進行結合，服務于人類社會。典型的機電一體化系統由兩大部分組成：控制器與受控對象。其中受控對象包括：機械本體、檢測元件、執行元件。控制器則由認知、信息處理和控制三部分組成。將智能控制技術與機電一體化結合起來，這樣的做法不僅為機電一體化提供了一個廣闊的發展空間，完善其自身的不足之處，還可以有效的促進工業化的生產，滿足人類需求，同時為人類社會工業產業化的發展打下了扎實的基礎，當前狀態下，我們除了將智能控制技術應用到機電一體化當中，還將許多先進的科學理論融入其中，從而形成了許多的新思想、新理論，進而為機電一體化技術的發展奠定了厚實的基礎，同時也提供了良好的發展前景。

（2）智能控制技術是控制理論發展的新階段，主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題。機電一體化技術是多種技術結合的產物，它是在信息論、控制論和系統論的基礎上，在計算機、傳感器和軟件的三者的支撐下發展起來的。實際上，機電一體化技術已經不僅僅局限于機械與電子技術的有機結合，而是融合檢測傳感技術、信息處理技術、自動控制技術、精密機械技術、計算機技術、系統總體技術等多種技術交于一體的交叉學科與綜合技術。它與智能控制系統進行相容，更可以發揮出產品的作用，最大限度開發其利用價值。其中，信息處理技術是機電一體化技術中必不可少的部分，以微電子技術和計算機技術為龍頭的信息處理技術是使機電一體化產品具有自動化、數字化、智能化的關鍵所在。機電一體化技術是控制理論的最新發展，是機械理論與計算機、網絡等信息理論的結合，是機械設計理論的發展，在智能控制的技術管理下，不僅能提高工作效率，更可以對信息進行分類，減少工作量，優化整個工作流程。

3結語

通過以上分析，我們可以看出智能控制系統與機電一體化的應用前景是十分光明的。在機電一體化系統中使用智能控制技術與其他技術相比是具有相當大的優勢的——不僅在加工效率上提高到了一個層次，產品的質量也得到了一定的保證。在傳統的方法逐漸不適應與當今時代的時期，運用新興科技是當務之急。為了更好的提高工作效率，減少工作失誤，我們還需要繼續加強對智能控制系統與機電一體化的結合，開發出更高效的產品。

參考文獻

[1] 李航，孫厚芳，袁光明，林青松.智能控制及其在機器人領域的應用[J].河南科技大學學報（自然科學版）.2005（01）.

[2] 李文，歐青立，沈洪遠，伍鐵斌.智能控制及其應用綜述[J].重慶郵電學院學報（自然科學版）.2006（03）.

[3] 汪木蘭，陸紅偉，嚴愛珍.人工智能技術在數控系統中的應用研究[J].組合機床與自動化加工技術.2001（09）.