淺析機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用

楊德君

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進步以及我國社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，近年來機電一體化系統(tǒng)也在不斷的發(fā)展中，并且逐步成為機械設(shè)備制造發(fā)展的重要趨勢，是引導(dǎo)實現(xiàn)機械設(shè)備智能化、自動化、人性化的主要途徑。隨著將智能控制加入機電一體化系統(tǒng)，更能使得這類高新技術(shù)在今后的機械設(shè)備應(yīng)用中起到領(lǐng)先作用。文章通過分析機電一體化系統(tǒng)中智能控制存在的問題，進而提出相應(yīng)的改進措施，以提高其應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：機電一體化；智能控制；機械制造

前言

隨著信息技術(shù)以及微電子技術(shù)的進步，大規(guī)模集成電路已經(jīng)不能滿足人們的需求，超大規(guī)模集成電路自然應(yīng)運而生。隨著超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，機電一體化技術(shù)也實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，在工業(yè)生產(chǎn)中表現(xiàn)出更加卓越的性能。在電氣工程高速發(fā)展的當(dāng)今社會，機電一體化技術(shù)能夠從多方面滿足工程的效率需求和可靠性需求，首先機電一體化技術(shù)能夠減少工人操作的失誤，實現(xiàn)高精度生產(chǎn)，同時通過既定的設(shè)計能夠保證系統(tǒng)運行的安全性[1]。故進一步提高機電一體化中智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用水平，對促進智能化生產(chǎn)具有極其重要的意義。

1 機電一體化概述

1.1 機電一體化系統(tǒng)

機電一體化系統(tǒng)是指通過有機結(jié)合信息技術(shù)、機械技術(shù)、微電子技術(shù)和傳感器技術(shù)等，并將其在實際的工業(yè)生產(chǎn)中進行應(yīng)用，故以往將機電一體化技術(shù)又稱為機械電子技術(shù)[2]。簡單的說機電一體化技術(shù)就是通過大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路進行既定程序的設(shè)計，從而實現(xiàn)機械設(shè)施的自動控制。

1.2 智能控制系統(tǒng)

所謂智能控制是指通過計算機模擬人類的思想，通過計算機程序?qū)崿F(xiàn)對復(fù)雜多樣的操作進行模擬，從而實現(xiàn)在無人控制的情況下完成機械控制并實現(xiàn)機械的自動化生產(chǎn)。通過智能控制能夠幫助人類解決很多復(fù)雜的問題和實現(xiàn)很多復(fù)雜的操作，同時極大的提高操作的精度，使得機械制造業(yè)能夠制造出更加精密的設(shè)備[3]。智能控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比較具有更加方便快捷、更加精確、更加安全的優(yōu)勢，通過智能控制系統(tǒng)能夠最大限度地精簡參與生產(chǎn)的人員，在人類肉眼不可能達到的精密層級進行操作，使機械設(shè)備在一些人類不能到達的空間進行工作。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，智能控制系統(tǒng)已經(jīng)在工業(yè)中大放異彩，隨著其與其他技術(shù)的完美結(jié)合，已經(jīng)為人類做出了極大的貢獻。

2 智能控制系統(tǒng)與機電一體化系統(tǒng)

智能控制系統(tǒng)與機電一體化系統(tǒng)是一對相輔相成的技術(shù)，通過二者的結(jié)合能夠更多地發(fā)揮機電一體化系統(tǒng)的功能，同時也能夠促進智能控制技術(shù)的發(fā)展。

2.1 智能控制系統(tǒng)能夠完善機電一體化系統(tǒng)

目前機械工業(yè)的發(fā)展方向就是與智能控制相結(jié)合，與傳統(tǒng)的自動化控制相比較，通過微電子技術(shù)實現(xiàn)機械工業(yè)的自動化控制能夠更加完善機電一體化系統(tǒng)。通過智能控制系統(tǒng)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠使機電一體化系統(tǒng)無需分析中間模型，從而根據(jù)變化直接形成命令信號，最終在運算器和控制器的作用下實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)快速、高效的完成工作[4]。

2.2 提高機電一體化的工作效率

由操作員對機械設(shè)備進行控制，如遇到外部環(huán)境的變化，則需要操作員對環(huán)境變化進行分析與計算，從而確定命令的改變，同時由于人類自身條件限制，使得操作精度具有一定的局限性，故在操作中還需要多次調(diào)整才能將機器調(diào)節(jié)至最佳工作狀態(tài)。而通過智能控制系統(tǒng)進行操作的話則僅需一瞬間就能夠?qū)C器調(diào)節(jié)至最佳工作狀態(tài)，首先在感受外界環(huán)境變化上通過傳感器和控制芯片的作用即可在瞬間完成，同時由于超大規(guī)模集成電路具有超強的計算性能，使得極短時間即可確定操作指令，并不需要調(diào)整過程即能使機械設(shè)備直接符合控制命令的要求，故能夠大幅度提高工作效率[5]。

2.3 增加其安全性

通過智能控制系統(tǒng)控制機電一體化系統(tǒng)僅需要操作員輸入指定命令即可，其余的一切操作則可通過智能控制系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境的變化進行自行調(diào)整，實現(xiàn)系統(tǒng)的正常運行，最大限度地保證機電一體化系統(tǒng)的安全性。通過智能控制系統(tǒng)能夠保證機械設(shè)備在人類無法到達的空間正常工作，比如月球探測器的控制。

3 智能控制系統(tǒng)與機電一體化的結(jié)合

3.1 數(shù)控機床中智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代科技的實質(zhì)性進展，機電一體化技術(shù)對數(shù)控技術(shù)的要求愈加提高，在原有的控制系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，通過擴展智能控制功能，從而實現(xiàn)數(shù)控領(lǐng)域中的智能編程和智能控制，以實現(xiàn)對數(shù)控領(lǐng)域中智能監(jiān)控、智能編程以及建立智能數(shù)據(jù)庫等目標(biāo)，最終實現(xiàn)對于一些不明確的問題進行綜合處理，以達到一些數(shù)控故障信息進行推理的最終目的。

3.2 機械制造中智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用

智能控制系統(tǒng)在機械制造中具有十分重要的意義，通過結(jié)合現(xiàn)代計算機技術(shù)，利用計算機軟件模擬人類的制造工作，能夠大幅度節(jié)省人類的腦力勞動時間，通過信息采集系統(tǒng)錄入機械制造圖紙，再以計算機軟件分析圖紙的結(jié)構(gòu)，對制造參數(shù)進行修改，從而實現(xiàn)智能控制系統(tǒng)對機械制造業(yè)的控制。能夠有效地提高機械制造的效率和精度。

3.3 建筑工程中智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用

一般建筑物中應(yīng)用智能控制系統(tǒng)均為通過該系統(tǒng)控制照明系統(tǒng)，通過計算機網(wǎng)絡(luò)和通信對照明系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉時間進行控制，同時對照明系統(tǒng)的邏輯進行控制，實現(xiàn)自動化開啟和關(guān)閉以節(jié)省能源；在建筑工程的內(nèi)部運用智能控制系統(tǒng)，能夠?qū)ㄖ飪?nèi)部的空調(diào)進行控制，從而智能調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)以保證建筑物內(nèi)部的空氣質(zhì)量，同時保證建筑物節(jié)能。

3.4 機器人領(lǐng)域中智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用

機器人領(lǐng)域是現(xiàn)階段全球高新技術(shù)集中的熱門領(lǐng)域，越來越多的先進技術(shù)均涌向機器人領(lǐng)域，從而實現(xiàn)機器人的高度智能化。通過智能控制系統(tǒng)在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠使機器人在行走和工作中進行更加復(fù)雜的操作，通過專家對機器人工作環(huán)境的研究，設(shè)定適當(dāng)?shù)挠嬎銠C程序能夠使機器人的工作能夠更加適應(yīng)環(huán)境，通過合理有效的規(guī)劃機器人的控制，保證機器人的智能化工作[6]。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著現(xiàn)代化、國際化和全球化的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，機電一體化系統(tǒng)中智能控制已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用與傳統(tǒng)的機械自動化的技術(shù)有著十分巨大的差異和進步，這種智能控制的應(yīng)用一方面可以改善人們的生活環(huán)境，同時還可以有效地提高了社會經(jīng)濟的發(fā)展水平，因此，需要從實際情況出發(fā)，拓展人類的思路，同時積極創(chuàng)新的對機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用與運行規(guī)律進行探索和經(jīng)驗積累，使得智能控制在機電一體化系統(tǒng)中能實現(xiàn)高效地運行以適應(yīng)社會發(fā)展的需要。

參考文獻

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[2]趙祥坤，李帥三，蘇奎.基于智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].中國新通信，2014，03（04）：1060-1061.

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[6]鄒慧君，張青，田志斌.機電一體化系統(tǒng)概念設(shè)計過程模型的研究[J].機械設(shè)計與研究，2012，05（01）：1011-1013.