智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃佳福

摘 要：隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，人們對(duì)商品服務(wù)能力的要求也越來(lái)越高，這使智能控制逐漸成為了現(xiàn)代制造業(yè)的主流，同時(shí)也成為了工業(yè)化發(fā)展的主要趨勢(shì)。智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用主要涉及到機(jī)械制造、機(jī)器人、機(jī)床、交流伺服、數(shù)控領(lǐng)域、設(shè)備裝置等方面，隨著智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展，也為機(jī)電一體化系統(tǒng)帶來(lái)了更多樣性的功能，與此同時(shí)也帶來(lái)了控制難度的不斷提升。本文就智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出幾點(diǎn)建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能控制;機(jī)電一體化;應(yīng)用分析

隨著工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的控制技術(shù)已經(jīng)在難以實(shí)現(xiàn)良好的效果，無(wú)法準(zhǔn)確的控制。而智能控制技術(shù)手段的不斷發(fā)展為解決機(jī)電一體化系統(tǒng)控制問(wèn)題帶來(lái)了新的契機(jī)，傳統(tǒng)的機(jī)電一體化設(shè)備一般適用于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的線性設(shè)備，而現(xiàn)階段的機(jī)電一體化設(shè)備已經(jīng)在非線性、結(jié)構(gòu)多變、時(shí)變等環(huán)境中得到了廣泛應(yīng)用，這為電子控制技術(shù)增大了難度。智能控制技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化設(shè)備控制注入了新的活力，越來(lái)越多的機(jī)電一體化設(shè)備融入了智能控制技術(shù)，并充分的展現(xiàn)了其優(yōu)秀的控制效果，成為社會(huì)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

1 智能控制特點(diǎn)及主要方法

智能控制技術(shù)簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是無(wú)人操作實(shí)現(xiàn)設(shè)備正常運(yùn)行，自動(dòng)化糾正，智能化生產(chǎn)，自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)是其核心控制手段，并以此為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，主要指機(jī)電一體化設(shè)備在無(wú)人操作的情況下依然可以不受外界環(huán)境因素的影響正常工作。智能化技術(shù)在多個(gè)學(xué)科均有涉獵，是古典控制理論與現(xiàn)代控制理論的有機(jī)融合，包括運(yùn)籌學(xué)、信息論、人工智能等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，打破了傳統(tǒng)控制模式的局限性，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工作任務(wù)的有效控制，保證設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境或者不確定工作因素下依然擁有十分優(yōu)秀的問(wèn)題處理能力，降低了環(huán)境因素對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，滿足了人們對(duì)多目標(biāo)、多樣性的機(jī)電設(shè)備的控制需要，提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率。智能控制技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程主要是從函數(shù)傳遞逐漸引入智能控制理論以形成現(xiàn)代的智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜任務(wù)的處理，為機(jī)電一體化系統(tǒng)的智能控制帶來(lái)新的發(fā)展方向。

2 智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前階段，數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，并作為主流生產(chǎn)方式，具有高速、高效率、高準(zhǔn)確性的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用可以使設(shè)備自主對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工和處理，通過(guò)軟件的編程更高速可靠，減小了人為因素在操作過(guò)程中的干擾。自動(dòng)控制技術(shù)在處理系統(tǒng)中的應(yīng)用最主要的是體現(xiàn)在對(duì)知識(shí)的處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的自主決策，對(duì)所要加工的產(chǎn)品自主完成路徑的規(guī)劃，甚至可以自主完成學(xué)習(xí)，可以更好的完成人機(jī)之間的交互與通信。數(shù)控系統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的控制方式和理論已經(jīng)難以達(dá)到有效的效果，在運(yùn)行過(guò)程中往往需要多模塊并行，傳統(tǒng)的控制技術(shù)無(wú)法準(zhǔn)確的建立數(shù)學(xué)模型，使設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中對(duì)很多信息都無(wú)法確定。而智能控制技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的有效應(yīng)用就可以很輕松的解決這些問(wèn)題，可以利用智能控制技術(shù)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)區(qū)域模塊進(jìn)行模糊控制，以達(dá)到更好的控制效果。而且在數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，這一技術(shù)的有效應(yīng)用更好地完善了插補(bǔ)計(jì)算和自適應(yīng)能力，使數(shù)控設(shè)備在進(jìn)行零件加工過(guò)程中更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件細(xì)節(jié)位置的增益調(diào)節(jié)。

2.2 智能控制在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)和科學(xué)手段的不斷發(fā)展，對(duì)智能家居和智能機(jī)器人提出的要求越來(lái)越高，使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更加復(fù)雜，涉及到了時(shí)變、非線性等問(wèn)題。在機(jī)器人的智能控制中，對(duì)其運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的有效控制也涉及到了多個(gè)方面，智能控制技術(shù)對(duì)機(jī)器人的信息處理、環(huán)境適應(yīng)和自主學(xué)習(xí)等都有著十分重要的作用，解決了機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的控制過(guò)程中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，使機(jī)器人可以適應(yīng)更加復(fù)雜的口令和運(yùn)動(dòng)。從機(jī)器人的發(fā)展角度來(lái)講，智能控制技術(shù)的發(fā)展為機(jī)器人領(lǐng)域帶來(lái)了重大突破，使許多構(gòu)想逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，同時(shí)，也正是機(jī)器人在發(fā)展的過(guò)程中所遇到的控制問(wèn)題推動(dòng)了智能控制技術(shù)的進(jìn)步，二者之間是相輔相成，相互成就的關(guān)系。

2.3 智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用

機(jī)械制造是機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要組成部分，且隨著智能制造理念的提出，機(jī)電一體化設(shè)備也正逐漸取代人工操作設(shè)備而廣泛應(yīng)用到制造業(yè)中。計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)理論和加工工藝融為一體，并在智能控制手段下，共同構(gòu)成了新型的機(jī)械制造技術(shù)，也被稱之為智能制造系統(tǒng)。智能制造系統(tǒng)其主要特點(diǎn)就是利用計(jì)算機(jī)代替人工操作而進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作，完善人腦在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的漏洞和缺陷，發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膬?yōu)勢(shì)。在這一過(guò)程中，智能控制技術(shù)主要是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和模糊數(shù)學(xué)理論來(lái)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行建模，確保整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境和流程的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，最大限度的降低成本，滿足社會(huì)需要，保證產(chǎn)品性能的最優(yōu)化。

2.4 智能控制在設(shè)備裝置中的應(yīng)用

智能控制技術(shù)在設(shè)備裝置中的應(yīng)用主要是在家庭智能設(shè)備和企業(yè)智能設(shè)備之中。如今企業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)的產(chǎn)品越來(lái)越先進(jìn)，成本也越來(lái)越高，這為企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程增大了難度。而智能化控制設(shè)備可以對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行更加科學(xué)專業(yè)的處理，這更有助于企業(yè)降低生產(chǎn)的成本，提高生產(chǎn)效率，擴(kuò)大企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，從而提升企業(yè)在行業(yè)中的核心競(jìng)爭(zhēng)力。家庭智能設(shè)備主要是利用網(wǎng)絡(luò)線路和控制器的連接實(shí)現(xiàn)智能家居環(huán)境，其中比較代表性的就是小米之家。

3 結(jié)語(yǔ)

智能控制技術(shù)的應(yīng)用更好地帶動(dòng)了機(jī)電一體化的發(fā)展，彌補(bǔ)了機(jī)電一體化系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題和缺陷，更好地實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)在復(fù)雜工作環(huán)境中的有效應(yīng)用，同時(shí)在一定程度上也擴(kuò)展了機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。這種控制技術(shù)是多學(xué)科交流融合的產(chǎn)物，它在一定程度上也代表了社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用也促進(jìn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)向智能化、科學(xué)化方向發(fā)展，有著十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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