智能控制技術在機電一體化系統中的應用研究

趙春　謝艷艷

摘 要：隨著我國工業水平的不斷發展，機電一體化技術在工業現代化進程中占有越來越重要的地位。近些年機電一體化技術更是得到了大力的發展，隨著智能概念的引入和興起，機電一體化系統變得越來越有利于工業生產，所以本文就智能控制技術在機電一體化系統中的應用研究展開探討。

關鍵詞：智能控制；機電一體化；應用研究

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）23-0060-02

1 概 述

在工業生產過程中，機電一體化系統對于提高工業生產效率，提高工業管理水平起到了重要作用，隨著工業產品附加值的不斷增加，就對工業產品提出了更高的要求，最重要的要求就是對工業產品的生產精度要求越來越高，這樣就導致了工業產品的生產流程更加復雜，所需要的控制過程也要更加精細。

但是傳統的工業控制技術已經無法滿足高附加值工業產品的需求，在這種情況下，智能控制技術就應運而生了，將智能控制技術應用到機電一體化系統中，可以大大提升企業的生產效率，提高工藝水平，讓制作出的產品也更加精細化，同時還能設定好一個程序之后讓機器自動生產，這樣不僅減少人為干擾，還能夠提高企業的綜合效率，可謂是一舉兩得。

2 智能控制技術在機電一體化系統中的作用

2.1 提高生產效率

傳統的工業控制手段因為不具有智能控制技術，所以在生產效率上就會大大不如有智能控制技術的工業。通過智能控制技術，可以非常方便的對生產過程進行統一部署和安排，讓工業生產過程更加緊密。

而且智能控制技術在設定產品參數時非常方便，可以非常便捷的在同一個機床上生產出不同的的產品。在這樣一個生產過程中，因為有智能控制技術的存在，所以工業生產效率得到了大大的提高。

2.2 產品工藝水平更高

隨著機電一體化技術的不斷成熟，數控機床生產出的工業產品也更加精細。隨著智能控制技術的引入，通過配備性能更強大的CPU，可以更好的控制機床生產出精度更高的產品。

而產品的精度恰恰是衡量機電一體化技術高低的標尺，所以在機電一體化系統中采用智能控制技術是非常實用，我們要大力發展智能控制技術在機電一體化系統中的應用。

2.3 流程控制更加簡便

通過智能控制技術，我們可以直接將要加工的產品的要求編寫成程序，然后直接放到機床里，在智能化的控制下，可以簡化產品的生產流程，提高單位時間生產效率。

而且通過智能控制技術，我們還可以同時操作多臺機床進行加工，這樣不但節省了很人工操作，而且對提高企業生產效率有極大的促進作用。

3 傳統控制系統和智能控制系統的對比

3.1 智能控制技術是由傳統控制技術發展而來

隨著傳統控制技術的不斷完善，機電一體化系統也具有越來越高的智能性。由此我們可以發現，智能控制技術是由傳統控制技術發展得來的。智能控制系統的結構具有很強的開放性，同時分布非常合理。

智能控制系統可以對工業生產進行高效控制，但是在現階段的生產過程中，我們不需要追求系統的自治能力，而是通過智能控制技術來更好的對整個生產過程進行優化，來提高工業生產水平，來達到提高綜合經濟效益的目標。

3.2 傳統控制系統和智能控制系統的發展由來

傳統控制系統的建立是基于反饋原理對工業生產過程的控制，這種控制模式比較單一，容易受到外界環境的干擾，同時在生產過程中需要很多步驟進行人工操作，我們都知道，只要涉及到人工操作的步驟，就無法避免人為造成的錯誤，從而影響生產。

而智能控制系統則是一個多學科交叉形成的學科，在智能控制系統中，我們運用到了運籌學的分析方法，通過對信息的收集和分析，再通過人工智能系統和自動控制原理，我們就可以實現智能化控制， 全程不需要工人進行操作，這樣就可以將人為因素帶來的損失降到最低。

智能控制系統包含了多個學科領域的內容，科學家通過將這些學科的內容融合到一起，才讓我們的機電一體化技術更加智能。在機電一體化的發展道路上，我們既要注重智能控制技術的研發，也要做好傳統控制技術的改良，只有這樣才能更好的促進工業產業的升級改造，提高綜合經濟效益。

3.3 傳統控制系統和智能控制系統的控制原理

在傳統的控制系統中，我們更加注重公和函數的編寫工作，傳統控制系統通過對公式和函數進行解讀，然后進行工業生產，這種生產模式對函數和公式編寫水平具有很高的要求，一個公式或者函數編寫不恰當，就很有可能導致生產出有問題的產品。

而智能控制系統則更加注重對數學建模過程的描述，具有智能識別各種環境的功能，根據環境的改變，智能控制系統能夠更加精準的對數據進行修改，從而提高產品生產精度，同時智能控制系統還具有很高的容錯性，在生產過程中，智能控制可以對每一個生產環節進行盯控，從而進行動態調整，這樣即使產品在某一個生產環節出現了問題，通過智能控制系統的動態調整，也能夠使生產出的產品具有更高的合格率。

3.4 傳統控制系統和智能控制系統生產產品的區別

在傳統控制系統所控制的工業生產過程中，所生產的產品模型比較簡單，沒有線性變化過程，同時只能進行單一產品的生產，而且產品的工藝水平有限。

隨著工業水平的不斷發展，這種傳統的控制系統會阻礙工業生產效率的提高。但是通過智能控制系統生產的產品就能夠很容易的建立起非常復雜的模型，而且還支持數據的非線性變化，同時通過對產品模型智能化的調整，我們在生產過程中則可以出現精度更高的產品，在智能化的控制下，機床可以同時進行多個生產任務，能夠非常有效的提高生產效率，推動工業現代化進程。

4 智能控制技術在機電一體化系統中的應用

4.1 數控領域

對于數控領域來說，是我們當前大工業發展到一定程度的產物，同時也反作用于工業的發展和進步。當前社會是智能化的發展趨勢，因此對于工業發展和機器生產的精準度要求也有所提升。

傳統意義上來看，數控產業鏈需要具有一定的智能化、數字化的特點，而當前我們對于數控的要求則不僅僅停留于數字化的層面，對于技術方面的升級需要其更加的精確和可靠。

對于數控領域中較為傳統保守的一部分數據，我們可以采用數學建模的方式來完成，而對于一些新的數據分析，則需要依靠智能控制技術來實現。比如當前采取的故障診斷技術等，就是我們將智能控制技術在數控領域進行應用的良好范例。

4.2 機器人領域

機器人制造領域對于技術的要求較為嚴格，我們需要機器人在受到一定的外界條件變化后作出相應的條件反應，因此其對于傳感器的比一般的機械設備要高。

其實，不僅僅是傳感器這一領域，我們還有很多智能控制技術也應用于機器人的制造領域。比如，機器人在投入實踐之后，可以自己完成走路、跑步、為使用者提供服務等項目，并且具有根據使用者的相關動作，進行延伸和記憶的功能。這些智能控制技術在機器人領域的運用已經在實踐中受到了檢驗，因此具有良好的上升和發展空間。

4.3 機械制造領域

在工業生產和制造過程中，機械制造占有相當大的比例，而完成機械制造則需要利用智能控制應用的技術。隨著現代科學技術的進步和飛速發展，傳統的數據控制技術已經不再符合當前機械制造領域的要求，有很多新收集的數據等無法運用傳統的數控技術來完成，因此我們使用智能控制系統則顯得尤為重要。

新的智能控制系統的技術一方面可以利用自身數據庫大、更新快的優勢進行分析和操控，同時也可以對機械制造系統未來的走勢和發展方向有一定的預測，能夠保證機械制造順利完成的同時，達到更為精確的目標。當然，隨著當前技術的進步和發展，智能控制技術也有一定的不足之處，比如當前智能控制對于隱患的感應設備有一定的缺陷，因此需要在未來的技術進步過程中彌補其不足，保證機械制造的良好發展。

5 結 語

總而言之，智能控制技術在機電一體化的領域具有非常廣闊的應用前景，我們要不斷對智能控制技術進行研究，使其更加完善。智能控制技術具有生產效率高、產品工藝水平高和流程控制程度高的特點。相比起傳統機電一體化控制系統，智能控制技術具有更高的適應性，我們要充分重視智能控制技術在機電一體化領域的深度應用，隨著工業控制過程逐步智能化，我國的工業水平一定會有一個長足的進步。

參考文獻：

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