機電一體化系統中智能控制的應用分析

莊正云

【摘 要】隨著當代中國的飛速發展，科學技術的發展也日新月異，其中機電一體化系統也來到了屬于它的時期。包含了機械、信息、電子等技術的機電一體化已經形成了一個系統，這明顯的提高了對設備的自動化一體控制，完善了我國的機電技術系統。隨著人們不斷提高的機電運作標準，智能控制在機電一體化系統中的地位也越來越高，它使我國的機電一體化完成了大跨度的飛躍，邁上了一個新的臺階。所以本文會從機電一體化系統的特點和智能控制在機電一體化中的作用，來分析智能控制技術在我國機電一體化系統中的應用。

【關鍵詞】機電一體化；智能控制；應用

隨著中國在發展道路的不斷創新和攀高，我國所有行業的發展都十分迅猛，相對而言競爭也越來越激烈。所以中國正處于生產力結構轉變的重要階段，科學技術水平也離不開不斷地轉變，如今智能化這項科學技術的應用變得十分廣泛。目前智能化在各行各業中都開始嶄露頭角，并且具有了比較高的地位。在機電一體化系統中，智能化亦是如此。智能控制在機電一體化中的廣泛應用大大的提高了國內工業發展的進程和生產的效率，解決了在生產過程中的多種不穩定因素，節約了其在生產運營中的運行成本，從而提高了國內工業企業的經濟效益。從機電一體化中和智能控制的介紹開始，本文重點就后者在前者之中發揮的基本作用來闡述，分析智能控制在機電一體化中的多類應用。

一、關于機電一體化系統的介紹

我們的機電一體化系統又名機械電子學，是一門剛剛興起的電子技術，是將多項科學技術有機的結合在一起，比如機械技術，信息技術，微電子技術及傳感器技術和電工技術等多項科學技術，多項技術結合到一起組成了完整的機電一體化系統。機電一體化中硬件設備為機械，計算機，電子等基礎設備，軟件構成為電子，通信和計算機等科學技術，硬件、軟件相結合進行對機電設備的管理和操作。機電一體化是一項功能化的綜合性技術，機電一體化的應用在很大程度上減少了不同設備間的“間隔”，也大大減少了設備的能耗，從而使工業生產的進度和精度都得到很大的提升。

二、關于智能控制的介紹

之所以稱為智能控制，其主要依賴為計算機，通訊等科學技術，即計算機模擬人類的大腦來對機器進行自主控制，進而使目標按規定完成指定操作的科學技術。作為機電一體化中重要的組成一員，智能控制從出現在人們視野中開始，就越來越受到重視，在機電一體化中越來越廣泛的應用。在機電一體化中，智能控制極大地降低了人力資源的使用，節約了工業企業的生產管理成本，并且提高了生產效率，更增加了企業的經濟利潤。

三、機電一體化系統中智能控制的多種應用分析

（一）機電一體化中智能控制在數控方面的應用分析

隨著我國市場經濟的頻繁更動和科學技術的日新月異，數控技術對于機電一體化的發展和變革有著非常重要的作用。在數控方面，要求很高的效率，精準度，安全性和可靠性，而且還要求設備在處理流程和能力方面具有比較高的智能化，比如要求數控機床在進行加工時要以其編寫好的代碼進行加工，進而進行規劃、調整等。數控的這些方面無一不需要智能控制。智能控制能夠嚴格、精確控制的數控方面的數據，很大的優化加工時的程序，提高了數控機床的適應能力，從而使數控機床在相對較低的運行環境下也能正常運行。在數控機床的實際運算中，機電一體化中智能控制的應用能通過控制人工神經網絡，實現可以接近任意復雜疑難程度的非線性函數。還不止如此，機電一體化中智能控制中有專門的系統，來對數控機床加工過程中模糊的推理問題進行簡單的推算，并進行動態的反饋及改良數控機床的加工途徑。

（二）機電一體化中智能控制在機械制造方面的應用分析

在機電一體化中，智能控制在機械制造方面的應用為機械制造這個行業的智能化添磚加瓦，其主要是是通過運用計算機等方面技術來進行模擬人腦，從而能夠接替一些人工機械制造操作，減少人力資源的利用，同時也降低了人工操作的危險程度，可以投入到其他工作的環節去。減少人力的同時，在機械制造方面機電一體化中智能控制的應用還減少了人腦操作的一些誤差，從而能提高了機械制造生產的精準度，也提高了生產效率。此外機電一體化中智能控制在機械制造方面能進行實時監控和動態反饋，即在機械生產過程中通過傳感器來進行有關數據信息的收集，經由控制模式中的參數來對偏差數據進行實時調整修正，從而使機械制造實現了智能化實時控制。

（三）機電一體化中智能控制在機器人方面的應用分析

在當今世界，機器人相關技術的出現雖然時間相對較晚，但其發展速度卻十分迅猛，如今機器人的技術已經成為高端科技之一。在機器人技術方面，機電一體化中智能控制的應用也極為廣泛。在機電一體化中，機器人相對比較復雜，有很多方面的特性，而許多特性都體現在機器人的動力系統，比如實時變化，非線性及強耦合性等，十分適合應用智能控制。與此同時機器人擁有的多任務，多邊變性等特性，也是對智能控制的應用十分的貼合。機器人技術研究方面有及其繁多的傳感器數據信息，而機器人自身屬于多變量系統的控制系統，具有比較高的復雜性，因而機器人在進行動作時就需要不止一個命令來維持平衡。比如說聽覺處理，動作規劃，距離計算，自動躲閃等處理命令，如果用傳統意義上的算法來控制，很難能達到全方位控制的目的，因此在機器人技術方面，機電一體化中智能控制的應用很好的替代了傳統控制系統，彌補了傳統控制的不足。

（四）機電一體化中智能控制在建筑工程方面的應用分析

在我國的建筑工程中，機電一體化中智能控制的應用有兩個主要方面：其一是通訊照明系統，其二是空調系統。現代社會，人們的生活水平日益提高，對生活質量的要求也愈來愈高，除了日常的智能電器和智能電子設備，智能建筑也成了人們追求的目標。智能建筑，即建筑通過智能控制的系統來進行智能化控制。而剛提及的兩個方面正是人們日常生活中最為常見也最為實用的兩種。首先通訊照明系統，即地區內部的互聯網通信、照明控制，例如居民小區，互聯網通信即通過控制器對每家住戶通信線路進行檢測，如產生異動，能夠快捷對線路進行檢查維修；照明控制即實時監控居民樓群的照明系統，監控方面主要為照明的地區、時間長短及節能燈等方面。另一個方面，空調通訊，即控制空調系統，主要為利用比例調節器閉環模擬春夏秋冬的不同溫度，來對空調產生的風力大小進行智能控制，這樣減少能源的損耗、浪費的同時，又很大的提高了居民的空氣生活質量。

四、結語

隨著市場經濟的繁榮發展，我國正處于生產力結構轉變的重要階段，科學技術水平也離不開不斷地轉變，如今智能化這項科學技術的應用變得十分廣泛。在機電一體化系統中，智能化亦是如此。本文就在機電一體化中，智能控制在數控方面、機械制造方面、機器人方面以及建筑工程方面等四項中的多種應用進行分析，機電一體化的智能化使自身完成了本質上的跨越。智能控制在機電一體化中的廣泛應用大大的提高了國內工業發展的進程和生產的效率，解決了在生產過程中的多種不穩定因素，節約了其在生產運營中的運行成本，從而提高了國內工業企業的經濟效益，進而提高了國家的經濟水平。

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