智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的運(yùn)用淺述

聶利沛

（廣西建工集團(tuán)第二安裝建設(shè)有限公司 廣西柳州 545006）

智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的運(yùn)用淺述

聶利沛

（廣西建工集團(tuán)第二安裝建設(shè)有限公司 廣西柳州 545006）

機(jī)電一體化隨著人們對(duì)相關(guān)領(lǐng)域要求的提高已經(jīng)成為一些領(lǐng)域越來(lái)越離不開(kāi)的重要技術(shù)，智能化作為各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)，在促進(jìn)行業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著不可替代的作用，尤其是智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用令人矚目。智能控制不僅豐富了智能控制領(lǐng)域的內(nèi)容，還加快了機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展步伐。本文對(duì)智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的運(yùn)用進(jìn)行了分析。

智能；控制；機(jī)電；一體化；系統(tǒng)；運(yùn)用

1 智能控制的含義以及發(fā)展意義

智能控制，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是指用機(jī)器來(lái)完成作業(yè)內(nèi)容的一種新型技術(shù)，人類(lèi)對(duì)智能控制的研究有很長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史，由于其帶來(lái)的多方好處，被人們廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)之中，尤其是現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，推動(dòng)了工業(yè)朝著科技、智能、先進(jìn)的方向發(fā)展。機(jī)電一體化是社會(huì)發(fā)展的優(yōu)秀結(jié)晶，將智能控制技術(shù)結(jié)合機(jī)電一體化，不僅提高了運(yùn)作系統(tǒng)的效率和作業(yè)質(zhì)量，它還能有效的減少工作誤差，節(jié)省人力、物力的耗費(fèi)，其對(duì)我們的社會(huì)發(fā)展有著重要意義，它是現(xiàn)代化工業(yè)的重要標(biāo)志，展現(xiàn)了我國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平。

2 智能控制的種類(lèi)和優(yōu)勢(shì)

2.1 智能控制的種類(lèi)簡(jiǎn)析

智能控制可以同時(shí)對(duì)多個(gè)不同項(xiàng)目進(jìn)行有效、合理的掌控，其可以確保系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常、穩(wěn)定，各種系統(tǒng)控制要選擇合適的方法。智能控制系統(tǒng)的種類(lèi)主要有：①分級(jí)控制系統(tǒng)。分級(jí)控制的運(yùn)行，主要受兩個(gè)條件的影響，其中一個(gè)是自適應(yīng)的控制，另一個(gè)就是自組織的控制，在分級(jí)智能控制系統(tǒng)中通常包括三個(gè)不同的方面，前兩個(gè)是組織級(jí)和協(xié)調(diào)級(jí)，另一個(gè)就是執(zhí)行級(jí)系統(tǒng)控制，這三個(gè)級(jí)都有各自的作用，相互獨(dú)立但是又相互聯(lián)系。②學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)。于人類(lèi)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，對(duì)于事物最初的展現(xiàn)方法就是學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)：a.識(shí)別以及調(diào)整內(nèi)部的結(jié)構(gòu)；b.通過(guò)信號(hào)不間斷的傳輸，以及對(duì)程序中復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理、運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣使系統(tǒng)正常工作，學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)所持有的信息進(jìn)行識(shí)別和自我處理，進(jìn)行自主判斷。③專(zhuān)家控制系統(tǒng)。它是智能控制系統(tǒng)中的一種主要存在形式，應(yīng)用于故障檢測(cè)、故障診斷分析、工業(yè)設(shè)計(jì)中較多，其意義是將工程控制論和專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)合，其中包含了大量的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為智能處理提供依據(jù)和基礎(chǔ)，在進(jìn)行判斷工作時(shí)，有相對(duì)應(yīng)的知識(shí)面供給參考和計(jì)算，使其結(jié)果較為準(zhǔn)確合理，有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性。④神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制，通常神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分為兩大功能，一個(gè)就是智能控制系統(tǒng)，另一個(gè)也就是所謂的模仿真人系統(tǒng)，此系統(tǒng)得到越來(lái)越多的重視，當(dāng)前，已經(jīng)成為研究熱門(mén)，與許多人參與到其中，深入的研究，加以利用。

2.2 智能控制的優(yōu)點(diǎn)

2.2.1 模型優(yōu)點(diǎn)

智能控制是對(duì)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的改進(jìn)，智能控制較傳統(tǒng)控制來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)清晰、功能性強(qiáng)、處理信息能力較高、應(yīng)用范圍廣。智能控制系統(tǒng)不再局限于傳統(tǒng)的確定模型，還能對(duì)結(jié)構(gòu)和參數(shù)都是不固定的模型加以有效控制，運(yùn)用范圍也比傳統(tǒng)控制的大，這也是智能控制的優(yōu)勢(shì)所在。

2.2.2 交換優(yōu)點(diǎn)

智能系統(tǒng)的主體就是數(shù)據(jù)信號(hào)的正確處理，其數(shù)據(jù)處理能力是保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，機(jī)電一體化系統(tǒng)離開(kāi)數(shù)據(jù)信號(hào)的指示，就不能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題，在此方面上不夠細(xì)密，所以，智能控制系統(tǒng)通過(guò)提高送音器設(shè)備的精確度，確保傳輸準(zhǔn)確無(wú)誤。

2.2.3 線(xiàn)性?xún)?yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)控制雖然在線(xiàn)性問(wèn)題的探究上取得一定的成績(jī)，但在重點(diǎn)領(lǐng)域還是沒(méi)有重要的突破，例如在高度非線(xiàn)性的控制效果還達(dá)不到滿(mǎn)意。而智能控制可以恰當(dāng)處理這些問(wèn)題，同時(shí)在功能上也可以起到兼容傳統(tǒng)控制的作用，讓控制效果達(dá)到最大化。

2.2.4 控制效果

控制效果的差別也是兩種控制之間的內(nèi)在區(qū)別，傳統(tǒng)控制不夠完善，在速度以及操作上都是較為低下的，這就影響了對(duì)系統(tǒng)整體的控制效果，而智能控制，其預(yù)先記憶了控制功能的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)完整，其對(duì)整體系統(tǒng)的控制相對(duì)準(zhǔn)確、高效、適用。

3 智能控制在機(jī)電一體化中的應(yīng)用

3.1 提高精確度

機(jī)電一體化制造技術(shù)的重要指標(biāo)就是精度，其精度要求較高，精度決定了所制造產(chǎn)品的質(zhì)量，智能控制整合了有效資源，對(duì)數(shù)據(jù)控制較為準(zhǔn)確，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)CPU的控制，同時(shí)還具有數(shù)字交流的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)小誤差，甚至于無(wú)誤差，使精準(zhǔn)度最大化提升，保障了工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.2 可以對(duì)效能進(jìn)行優(yōu)化

大多數(shù)系統(tǒng)采用的是模塊化設(shè)計(jì)的思維模式，總體而言，功能涉及面通常較廣，同時(shí)裁剪性也十分突出，這樣也可以保證系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)要求。

3.3 對(duì)程序的有效控制和對(duì)加工的改進(jìn)

操作程序已經(jīng)成為系統(tǒng)運(yùn)行的重要考察點(diǎn)之一，我們一般主要參考加工產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)，這樣才能確保產(chǎn)品達(dá)到最佳智能的結(jié)果。智能控制方式的運(yùn)用可以縮短加工的時(shí)間和簡(jiǎn)化操作的流程，真正的有了復(fù)合加工的成效，加工的程序更加高效和簡(jiǎn)單化。

3.4 智能控制可以運(yùn)用到設(shè)備裝置的元件

當(dāng)中智能控制的在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用還體現(xiàn)在元件的智能化，智能元件可以促使工作人員調(diào)整系統(tǒng)控制形式以提高自己的工作效率，同時(shí)使數(shù)控機(jī)床發(fā)揮其最大的價(jià)值。平面顯示器是數(shù)控機(jī)床最基本的裝置，在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中起著為操作人員顯示相關(guān)程序指令的作用，操作人員可以通過(guò)顯示器知道機(jī)床運(yùn)行的最新動(dòng)態(tài)，從而對(duì)機(jī)床加工的全過(guò)程進(jìn)行有效控制。與機(jī)床制造技術(shù)相匹配的顯示器在市場(chǎng)上也逐漸更新?lián)Q代，比如FPD平板顯示技術(shù)的出現(xiàn)適應(yīng)了機(jī)床制造的需要，具有低能耗、重量輕、顯示大等特點(diǎn)。作為保障數(shù)控機(jī)床達(dá)到指標(biāo)的主要裝置，硬件模塊也是智能元件應(yīng)用的不可忽視的一個(gè)方面，良好的模塊結(jié)構(gòu)可以使硬件模塊在數(shù)控機(jī)床制造中發(fā)揮最大的作用，比如CPU、PLC、存儲(chǔ)器和位置私服等，在操作時(shí)刪減模塊形式，并使模塊具有不同的性能。此外，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、模擬技術(shù)等進(jìn)行融合來(lái)完善數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)也是智能控制的一個(gè)重要內(nèi)容，其中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能控制中得到了普遍應(yīng)用。

3.5 智能控制在有關(guān)機(jī)床中的應(yīng)用

機(jī)電一體化隨著人們對(duì)相關(guān)領(lǐng)域要求的提高已經(jīng)成為一些領(lǐng)域越來(lái)越離不開(kāi)的重要技術(shù)，智能化作為各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)，在促進(jìn)行業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著不可替代的作用，尤其是智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用令人矚目。智能控制不僅豐富了智能控制領(lǐng)域的內(nèi)容，還加快了機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展步伐，其主要的表現(xiàn)形式就是數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能化。對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，精度是衡量機(jī)電一體化技術(shù)的重要指標(biāo)之一，對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)評(píng)估產(chǎn)生著不可忽視的影響。如果數(shù)控機(jī)床設(shè)備比較陳舊的話(huà)，就無(wú)法將智能技術(shù)很好地融合進(jìn)去或者根本無(wú)法使用智能技術(shù)，這種情況下，機(jī)床的精度當(dāng)然無(wú)法達(dá)到要求，同時(shí)還會(huì)造成產(chǎn)品加工的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。智能控制系統(tǒng)采用許多RISC芯片和CPU控制系統(tǒng)作為支撐其運(yùn)行的硬件設(shè)備和軟件設(shè)備，可以在很大程度上提高機(jī)床的精度。通常在進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，人們會(huì)使用模塊化的設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法將數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為幾個(gè)板塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以有效減少誤差，盡量增加數(shù)控系統(tǒng)的功能，使之滿(mǎn)足大多數(shù)機(jī)電一體化生產(chǎn)的要求。在智能控制下的數(shù)控機(jī)床加工產(chǎn)品過(guò)程中，不需要人為干預(yù)加工的具體操作過(guò)程，只需要利用智能系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的加工。

4 結(jié)束語(yǔ)

社會(huì)發(fā)展需要工業(yè)的大力支持，工業(yè)的不斷進(jìn)步則需要技術(shù)水平的支持，智能化的機(jī)電一體化生產(chǎn)技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，當(dāng)下的社會(huì)要求我們要適應(yīng)社會(huì)腳步，不斷的結(jié)合智能化與機(jī)電一體化，使其更加精準(zhǔn)、有效率，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和作業(yè)速度，將經(jīng)濟(jì)效益最大化，推動(dòng)工業(yè)的整體進(jìn)步。

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1004-7344（2016）04-0279-02

2016-1-20