智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應用策略

韋娜

摘 要：隨著機電一體化系統(tǒng)的具體控制要求漸漸提高，與其關系密切的對象、環(huán)境以及任務漸漸地變得越來越復雜，智能控制開始在機電一體化系統(tǒng)中承擔起越來越重要的作用。本文主要對智能控制的相關概念進行了簡單的分析，并對其在機電一體化系統(tǒng)里的實際應用策略進行了探討，旨在為機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展和完善提供一定的幫助。

關鍵詞：智能控制；機電一體化系統(tǒng)；應用策略

一、智能控制的定義

智能控制是建立在傳統(tǒng)的控制理論之上的，但是它和傳統(tǒng)控制理論有著明顯的區(qū)別。相比而言，智能控制系統(tǒng)開放性更強，級別區(qū)分更完善，有著良好的信息處理能力。這種控制方法所針對的隊形可以是不確定的或者非線性的，這就決定了它能夠滿足復雜的任務要求。它獲取知識的途徑主要包括兩種：一種是自主學習，另一種是專家經(jīng)驗。它主要利用擬人化的方法來表達，能夠模仿人類的智能。但是，智能控制系統(tǒng)并不排斥傳統(tǒng)控制理論。它同樣需要利用傳統(tǒng)方法來對“簡單的”問題進行處理，并以此為基礎對方法進行改進，以滿足各種各樣的復雜問題的需要。

智能控制建立在控制理論、信息技術、智能技術等學科的先進理論之上，對傳統(tǒng)的理論研究進行了有效的擴充，形成了不少新研究方法，其中最為常見的方法包括專家控制、模糊控制、混沌控制以及組合智能控制等。作為當前機電一體化系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢，智能化近幾年已經(jīng)在學界引起了較大的關注。事實上，機電一體化的水平高低會受到控制系統(tǒng)的影響，因此，選擇合適的方法提升智能化系統(tǒng)水平對發(fā)展機電一體化有著非常重要的作用。

二、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用策略

1.在數(shù)控領域的智能控制策略

現(xiàn)在，數(shù)控系統(tǒng)一方面對性能有著較高的需要，另一方面還需要具備不少智能功能。換言之，數(shù)控系統(tǒng)需要具備良好的知識處理功能。在這部分功能里，有些功能模塊需要以數(shù)學模型為基礎，利用傳統(tǒng)的控制理論來控制。但是需要注意的是，不少環(huán)節(jié)是沒有辦法進行建模的，這主要是由于某些相關信息的清晰度比較低，這就需要智能控制系統(tǒng)來完成相應的任務，實現(xiàn)更好的控制效果。利用智能控制中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡就能夠?qū)ο到y(tǒng)里的問題進行檢查和處理，對系統(tǒng)進行必要的調(diào)節(jié)和修補。這種方法能夠利用各種各樣的零件來進行連接，創(chuàng)建出“數(shù)據(jù)點的密化處理”。

2.機器人領域的智能控制

現(xiàn)在，智能控制技術已經(jīng)在機器人研究方面有了較為深入的應用，比如說機器人的信息處理能力、快速移動能力以及四肢控制能力等。利用智能控制技術，設計者可以使機器人具備學習和適應各種任務的能力。隨著智能控制技術的逐漸成熟，機器人設計已經(jīng)在很多方面取得了明顯進展。比如神經(jīng)網(wǎng)絡本身的學習能力比較好，能夠進行非線性映射，這種技術在機器人動力學上有著較為良好的應用，它能夠使機器人更好地進行現(xiàn)場控制，以更為自由的方式進行機械臂的擺動。利用這樣的方法，機器人能夠?qū)Ω魇礁鳂拥男畔⑦M行有效的融合，具備良好的魯棒性。

3.交流伺服系統(tǒng)里的智能控制

伺服驅(qū)動設備是機電一體化設備最為重要的構成要素，它能夠幫助產(chǎn)品將信號變?yōu)榫唧w的動作，對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生非常直接的影響。隨著電子技術的進步和應用，相關系統(tǒng)的性能也得到了極大的改善。作為一種較為復雜的系統(tǒng)，交流伺服系統(tǒng)有著一定的不確定性，這種不確定性主要表現(xiàn)在參數(shù)時變、交流電動機自身的非線性特定等方面，這就決定了針對其構建出相應的數(shù)學模型的難度比較大。如果以較為相似的模型取代精確的數(shù)學模型，是無法滿足系統(tǒng)本身較高的要求的。把智能控制系統(tǒng)應用到交流伺服中來能夠使其更加滿足任務的需要，達到原本難以達到的性能指標。

三、結語

智能控制是機電一體化和傳統(tǒng)的自動化處理技術最主要的不同點，也是本世紀機電一體化未來進步和發(fā)展的主要內(nèi)容。智能控制技術近幾年發(fā)展非常迅速，怎樣把它和機電一體化技術以及其賴以生存的傳統(tǒng)理論進行有機結合，實現(xiàn)這一系統(tǒng)的智能化，依舊是一個尚未解決的問題，依舊需要學界的不斷研究和分析。

參考文獻：

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