智能控制及其在機電一體化系統中的應用策略

韋娜

摘 要：隨著機電一體化系統的具體控制要求漸漸提高，與其關系密切的對象、環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里的實際應用策略進行了探討，旨在為機電一體化系統的發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；應用策略

一、智能控制的定義

智能控制是建立在傳統的控制理論之上的，但是它和傳統控制理論有著明顯的區別。相比而言，智能控制系統開放性更強，級別區分更完善，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，智能控制系統并不排斥傳統控制理論。它同樣需要利用傳統方法來對“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的重要發展趨勢，智能化近幾年已經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的影響，因此，選擇合適的方法提升智能化系統水平對發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中的應用策略

1.在數控領域的智能控制策略

現在，數控系統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，數控系統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學模型為基礎，利用傳統的控制理論來控制。但是需要注意的是，不少環節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來完成相應的任務，實現更好的控制效果。利用智能控制中的人工神經網絡就能夠對系統里的問題進行檢查和處理，對系統進行必要的調節和修補。這種方法能夠利用各種各樣的零件來進行連接，創建出“數據點的密化處理”。

2.機器人領域的智能控制

現在，智能控制技術已經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，機器人設計已經在很多方面取得了明顯進展。比如神經網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，機器人能夠對各式各樣的信息進行有效的融合，具備良好的魯棒性。

3.交流伺服系統里的智能控制

伺服驅動設備是機電一體化設備最為重要的構成要素，它能夠幫助產品將信號變為具體的動作，對系統的性能產生非常直接的影響。隨著電子技術的進步和應用，相關系統的性能也得到了極大的改善。作為一種較為復雜的系統，交流伺服系統有著一定的不確定性，這種不確定性主要表現在參數時變、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學模型，是無法滿足系統本身較高的要求的。把智能控制系統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展的主要內容。智能控制技術近幾年發展非常迅速，怎樣把它和機電一體化技術以及其賴以生存的傳統理論進行有機結合，實現這一系統的智能化，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：

[1]李 文，歐青立，沈洪遠，等.智能控制及其應用綜述[J].重慶郵電學院學報（自然科學版），2006（3）.

[2]王洪遠.基于神經網絡的地面煤層氣抽采智能控制方法[J].煤礦安全，2016（4）.