機電一體化技術的現狀及發展趨勢

王延方

摘 要：伴隨著科學技術的持續性發展，對于機電一體化系統的需求、性能要求以及控制要求也在持續性提升。為了更好的優化機電一體化系統的控制效果，本文主要圍繞著被控制對象、目標以及環境等因素，提出關于機電一體化系統的智能話控制策略，希望可以為相關工作者提供理論性幫助。

關鍵詞：機電一體化系統;智能控制;應用

機電一體化系統屬于比較先進的自動化控制技術，其主要涉及到兩個方面，分別為控制器與外部環境。在具體的應用中，需要按照外部環境所提供的信息對控制器提供相應的控制決策。隨著近些年機電一體化技術的持續性發展，關于機電一體化發展研究也在不斷的增多。對此，探討機電一體化技術的現狀及發展趨勢具備顯著實際意義。

1 機電一體化技術的現狀

機電一體化最初起始于日本，同時第一屆機電一體化的國際性學術會議研究也是在日本召開，之后各個國家政府開始提高對于機電一體化技術的發展以及研究。就當前的形式角度來看，日本以及美國等在機電一體化方面的技術發展以及相關產品的開發都非常快速，當前的研究方向主要是集中在智能化方面。我國機電一體化發展起步時間比較晚，為了更好的彌補這一差異，我國仍然需要持續加大一體化技術的研究投入。目前來看，我國機電一體化技術已經基本實現并普及，在精度方面我國已經可以實現生產精工精度性的數控加工機床，同時在工業機器人的編程設計方面也獲得了許多的成就。

2 機電一體化技術的發展趨勢

目前來看機電一體化技術的發展趨勢主要是以智能化趨勢為主。對此，下面簡要分析機電一體化技術智能化發展趨勢。

2.1 數控領域

在數控領域方面，智能化控制的應用不僅具備比較突出的智能控制性能，同時還具備一定的延伸性、擴展性以及模擬性，可以實現一些簡單的知識處理，例如在加工運行方面的推理、決策以及規劃功能，同時還可以涉及到一些網絡通信制造的相關功能、加工環境功能。近些年隨著智能化控制技術的持續發展，數控領域的機電一體化系統還加入了智能數據庫、智能般控、智能編程等功能，能夠更好的實現自適應、自組織、自尋優、自學習、自規劃、自識別、自繁衍以及自復制等功能，在實行控制的過程中需要涉及到經典控制理論，假設遇到一些比較模糊的信息或者是環節相對比較復雜無法有效的建模時，便需要在應用中采用智能控制的基本思路，并在以往的經典控制模式基礎上進行調整和優化，從而以一種模糊智能化控制的方式實現對加工功能的合理控制。

2.2 機器人領域

機器人領域中機電一體化系統的應用價值較高，借助合理的智能化控制能夠促使機器人的工作性能以及作用范圍得到顯著的提升。在動力學方面，機器人的表現主要是以強耦合、非線性的方式為主，同時還具備時變性，以多變量、信息的方式在控制參數與傳感器信息方面得到表現。智能化控制的應用也正是針對這一特性。在機器人領域當中，智能化控制技術的應用相對比較廣泛，例如機器人的行走過程可以借助智能控制的方式實現對障礙物的規避，同時也可以按照智能化控制中預定的要求作出相應的軌跡與路徑選擇，在手臂的控制方面也可以實現相關動作的履行，應用模糊控制以及神經網絡控制等多種技術，可以促使機器人在具體使用過程中更具自動化、智能化的特征。

2.3 機械制造領域

機械制造領域中機電一體化系統的應用價值非常突出，會直接決定機械制造的實效性。目前在機電一體化系統的應用中主要是應用經典機械理論、計算機輔助技術以及智能化控制等多種技術，構建一種全新的機械制造技術，同時這一項技術也正向著智能化制造生產的領域中發展創新。智能化制造系統本身是通過計算機實現對人類行為的一種模擬學習，并借助專家系統實現智能化的操作控制，從而實現替代或開發人腦行為勞動力。想要有效的提升智能化制造系統的整體水平，便需要充分應用神經網絡化學習這一項技術，充分應用其所具備的信息處理以及智能化學習的功能，借助模擬識別的方式實現在線操作，同時對部分信息不全的操作行為提供處理建議，從而實現自動化的運行。

3 總結

綜上所述，智能化控制系統在機電一體化系統的發展進程中有著決定性的影響和地位。雖然智能控制技術屬于近些年剛被研發的新技術，但是在發展速度方面卻有著顯著的優勢。當前，智能控制系統已經被普及在許多的領域中，并且發揮著不同的應用功能。今后，需要不斷的探討和優化機電一體化系統中智能化控制技術的應用，加大研發力度并不斷的擴大智能化控制系統的應用功能范圍以及具體功能，從而為機電一體化快速發展奠定基礎。

參考文獻

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