淺析機電一體化系統中智能控制的應用

楊德君

摘 要：隨著科學技術的進步以及我國社會主義市場經濟的發展，近年來機電一體化系統也在不斷的發展中，并且逐步成為機械設備制造發展的重要趨勢，是引導實現機械設備智能化、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，更能使得這類高新技術在今后的機械設備應用中起到領先作用。文章通過分析機電一體化系統中智能控制存在的問題，進而提出相應的改進措施，以提高其應用效果。

關鍵詞：機電一體化；智能控制；機械制造

前言

隨著信息技術以及微電子技術的進步，大規模集成電路已經不能滿足人們的需求，超大規模集成電路自然應運而生。隨著超大規模集成電路的廣泛應用，機電一體化技術也實現了質的飛躍，在工業生產中表現出更加卓越的性能。在電氣工程高速發展的當今社會，機電一體化技術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能夠減少工人操作的失誤，實現高精度生產，同時通過既定的設計能夠保證系統運行的安全性[1]。故進一步提高機電一體化中智能控制系統的應用范圍和應用水平，對促進智能化生產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

機電一體化系統是指通過有機結合信息技術、機械技術、微電子技術和傳感器技術等，并將其在實際的工業生產中進行應用，故以往將機電一體化技術又稱為機械電子技術[2]。簡單的說機電一體化技術就是通過大規模和超大規模集成電路進行既定程序的設計，從而實現機械設施的自動控制。

1.2 智能控制系統

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

2 智能控制系統與機電一體化系統

智能控制系統與機電一體化系統是一對相輔相成的技術，通過二者的結合能夠更多地發揮機電一體化系統的功能，同時也能夠促進智能控制技術的發展。

2.1 智能控制系統能夠完善機電一體化系統

目前機械工業的發展方向就是與智能控制相結合，與傳統的自動化控制相比較，通過微電子技術實現機械工業的自動化控制能夠更加完善機電一體化系統。通過智能控制系統在機電一體化系統中的應用能夠使機電一體化系統無需分析中間模型，從而根據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機電一體化系統快速、高效的完成工作[4]。

2.2 提高機電一體化的工作效率

由操作員對機械設備進行控制，如遇到外部環境的變化，則需要操作員對環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整才能將機器調節至最佳工作狀態。而通過智能控制系統進行操作的話則僅需一瞬間就能夠將機器調節至最佳工作狀態，首先在感受外界環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，并不需要調整過程即能使機械設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

通過智能控制系統控制機電一體化系統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根據環境的變化進行自行調整，實現系統的正常運行，最大限度地保證機電一體化系統的安全性。通過智能控制系統能夠保證機械設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 智能控制系統與機電一體化的結合

3.1 數控機床中智能控制系統的應用

隨著現代科技的實質性進展，機電一體化技術對數控技術的要求愈加提高，在原有的控制系統基礎之上，通過擴展智能控制功能，從而實現數控領域中的智能編程和智能控制，以實現對數控領域中智能監控、智能編程以及建立智能數據庫等目標，最終實現對于一些不明確的問題進行綜合處理，以達到一些數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的應用

智能控制系統在機械制造中具有十分重要的意義，通過結合現代計算機技術，利用計算機軟件模擬人類的制造工作，能夠大幅度節省人類的腦力勞動時間，通過信息采集系統錄入機械制造圖紙，再以計算機軟件分析圖紙的結構，對制造參數進行修改，從而實現智能控制系統對機械制造業的控制。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的應用

一般建筑物中應用智能控制系統均為通過該系統控制照明系統，通過計算機網絡和通信對照明系統的開啟和關閉時間進行控制，同時對照明系統的邏輯進行控制，實現自動化開啟和關閉以節省能源；在建筑工程的內部運用智能控制系統，能夠對建筑物內部的空調進行控制，從而智能調節空調系統以保證建筑物內部的空氣質量，同時保證建筑物節能。

3.4 機器人領域中智能控制系統的應用

機器人領域是現階段全球高新技術集中的熱門領域，越來越多的先進技術均涌向機器人領域，從而實現機器人的高度智能化。通過智能控制系統在機器人領域的應用，能夠使機器人在行走和工作中進行更加復雜的操作，通過專家對機器人工作環境的研究，設定適當的計算機程序能夠使機器人的工作能夠更加適應環境，通過合理有效的規劃機器人的控制，保證機器人的智能化工作[6]。

4 結束語

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

參考文獻

[1]王成勤，李威，孟寶星.智能控制及其在機電一體化系統中的應用[J].機床與液壓，2012，08（05）：1280-1282.

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

[3]劉彬，李文悅.探討機電一體化系統中智能控制的應用[J].黑龍江科技信息，2013，25（05）：1131-1132.

[4]孟麗萍，高麗華.淺析傳感器在機電一體化系統中的應用和發展[J].華章，2012，11（01）：1316-1317.

[5]田永利，鄒慧君，郭為忠，等.基于DPAM-F的機電一體化系統廣義執行機構子系統智能設計[J].上海交通大學學報，2013，01（01）：1166-1170.

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