淺談智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的運(yùn)用

石其行 段貴華

（山東朗冠建筑工程有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

1 智能控制技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用概述

智能控制系統(tǒng)主要包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)操控體系、專家操控系統(tǒng)、分階梯操控系統(tǒng)、學(xué)習(xí)操控系統(tǒng)、遺傳算法和進(jìn)化核算操控系統(tǒng)等。智能控制技術(shù)的有效應(yīng)用可以顯著提升生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量，而且智能控制體系的避免交叉性、組織性變構(gòu)造性的特點(diǎn)能夠滿足當(dāng)前時(shí)代發(fā)展對工業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的需求，相對于人工控制來說更加精準(zhǔn)和可靠，能夠高效高質(zhì)量地解決以往人工管理無法控制的問題，而且還可以打破時(shí)間和空間的限制，進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制與管理，實(shí)現(xiàn)全方位、多層次、全天候、24小時(shí)的監(jiān)控管理，簡化具體運(yùn)行的環(huán)節(jié)，避免機(jī)電管理過程中對人員的危害和人力管理的成本，促進(jìn)機(jī)電控制系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。當(dāng)前，機(jī)電行業(yè)發(fā)展的趨勢為機(jī)電一體化機(jī)電控制系統(tǒng)的應(yīng)用，直接關(guān)系著機(jī)電一體化的進(jìn)程。

2 智能控制系統(tǒng)類別形式

2.1 專家控制系統(tǒng)

專家控制系統(tǒng)是把專業(yè)的人的經(jīng)驗(yàn)和知識，輸入在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，根據(jù)輸入得準(zhǔn)確信息加上技能得融合，該系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的情況進(jìn)行程序指令，運(yùn)行系統(tǒng)。在專家控制系統(tǒng)中，理論知識體系巨大，這就為只智能系統(tǒng)在處理問題時(shí)起到典范作用，讓處理過程更合理，處理結(jié)果使人更滿意。

2.2 分級控制系統(tǒng)

分級控制又稱“分級遞階智能控制”，該控制的運(yùn)行主要依靠自適應(yīng)控制、自組織控制等前提條件。在分級遞階智能控制中涉及到3個(gè)方面，即：組織級、協(xié)調(diào)級、執(zhí)行級，每個(gè)級都有自己的作用。

3 智能控制技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)當(dāng)中的有效應(yīng)用

3.1 智能控制在機(jī)械制造之中的應(yīng)用

隨著智能制造口號的提出，機(jī)電一體化設(shè)備在制造領(lǐng)域得到了更為廣泛的應(yīng)用，各種各樣的機(jī)電一體化設(shè)備針正在逐步的取代人工進(jìn)入到機(jī)械制造的行業(yè)之中。隨著軟件技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，經(jīng)典的機(jī)械設(shè)計(jì)理論和機(jī)械加工工藝同計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)融合為一個(gè)整體，在智能控制的控制下構(gòu)成了新一代的機(jī)械制造技術(shù)。這一代機(jī)械制造技術(shù)也被稱為智能制造系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的特點(diǎn)是將用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)取代人類進(jìn)行相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作，部分的取代人腦在機(jī)械設(shè)計(jì)以及制造的過程之中發(fā)揮的作用。在這一系統(tǒng)之中智能控制系統(tǒng)將借助模糊數(shù)學(xué)理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行建模進(jìn)而最大限度的制造出最符合當(dāng)前社會(huì)需要的產(chǎn)品。

3.2 家系統(tǒng)的應(yīng)用

專家系統(tǒng)的控制特點(diǎn)體現(xiàn)在借助智能化的計(jì)算機(jī)程序，系統(tǒng)會(huì)結(jié)合數(shù)據(jù)分析，結(jié)合專家?guī)斓臄?shù)據(jù)信息與相關(guān)經(jīng)驗(yàn)對生產(chǎn)中的突發(fā)故障加以控制解決，專家系統(tǒng)可以獲得最佳的解決方案。在當(dāng)前的自動(dòng)化控制中，自動(dòng)化系統(tǒng)借助專家系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)多方面的控制，特別是對于故障處理，對于保證設(shè)備的穩(wěn)定性發(fā)揮著重要的作用。在專家系統(tǒng)控制的應(yīng)用中，系統(tǒng)控制會(huì)借助故障緊急程序發(fā)揮作用，對于發(fā)生故障的設(shè)備采用故障警告的方式，因此故障的分析判斷和處理體現(xiàn)出智能化的特點(diǎn)，由于專家系統(tǒng)的介入，機(jī)電設(shè)備有故障發(fā)生后會(huì)以最快的速度完成故障的處理。

3.3 基于機(jī)器人的智能控制應(yīng)用

機(jī)器人的應(yīng)用在我國的許多行業(yè)是大勢所趨，在機(jī)電一體化系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)作過程中，機(jī)器人控制是當(dāng)今被廣泛關(guān)注的智能控制手段。在機(jī)器人控制技術(shù)體系中，模糊控制是技術(shù)核心，具有多樣化操作功能的先進(jìn)機(jī)器人，在信息化、數(shù)字化、智能化的時(shí)代已經(jīng)開始在機(jī)電一體化系統(tǒng)的建設(shè)過程中逐漸普及，成為有效提升機(jī)電一體化系統(tǒng)建設(shè)的要素。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的研究隨之改革，有更大的改進(jìn)。例如對機(jī)器人的多傳感器信息整合，對機(jī)器人障礙避障功能的完善，對行駛路徑的規(guī)劃與其他對人類判斷與反應(yīng)的模擬，進(jìn)而達(dá)成整體控制的目標(biāo)，為了保證機(jī)器人的功能能不斷得到完善，需要對機(jī)器人的智能控制功能進(jìn)行拓展性研究，而智能化水平的提升基于機(jī)器人的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，機(jī)器人需要借助模擬的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去不斷學(xué)習(xí)，掌握新的技能，進(jìn)而體現(xiàn)出對不同功能要求的適應(yīng)性。

3.4 在數(shù)控系統(tǒng)之中的應(yīng)用

當(dāng)前階段在工業(yè)生產(chǎn)之中對數(shù)控系統(tǒng)的要求不僅僅是其能夠以較高的速度、較高的可靠性完成對零部件的加工，更重要的是具備對知識的處理能力，例如自主決策，自主對需要加工的產(chǎn)品進(jìn)行加工路徑的規(guī)劃，自主的進(jìn)行學(xué)習(xí)以提升自身的能力以及更加強(qiáng)大的人機(jī)交互能力和通信能力。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)之中具備的許多功能模塊已經(jīng)無法采用傳統(tǒng)的控制理論進(jìn)行有效的控制，其需多模塊在運(yùn)行的過程之中許多的過程不能夠建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型即其在運(yùn)動(dòng)的過程之中存在許多模糊的無法準(zhǔn)確確定的信息，在這樣的情況下采用智能控制理論就能夠很輕松的解決相關(guān)的問題。

4 結(jié)語

智能控制技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用是優(yōu)化系統(tǒng)整體功能的必要條件。在當(dāng)今的時(shí)代發(fā)展趨勢下，隨著技術(shù)要求不斷提升，智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用也要隨之改革。文章分析了技術(shù)要點(diǎn)，以望為技術(shù)開發(fā)指出方向。