智能控制在機電一體化系統中的應用分析

摘 要：隨著我國市場經濟的快速發展和我國的科學技術的不斷進步，我國機電一體化系統建設行業迎來了屬于它的黃金時期，雖然機電一體化系統在我國起步比較晚，發展時間相對來說也比較短，但是我國機電一體化系統的發展速度是毋庸置疑的，使得我國機電一體化系統的技術愈加的完善。隨著科技的快速發展，智能控制這個新生事物在各個行業中都得到了非常廣泛的應用，在機電一體化系統的應用中也成為了不可或缺的一個部分，從而使得我國機電一體化系統得到了質的飛越。本文就智能控制在機電一體化系統中的應用進行分析，以期能夠更加完善智能控制在機電一體化系統中的應用技術。

關鍵詞：智能控制；機電一體化系統；應用分析；科技發展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.135

隨著我國經濟的快速發展，愈加復雜化的市場經濟使得各個行業的競爭越來越激烈，為了能夠在市場中有一個立足之地，所有的企業都在進行轉型和改善。隨著近些年的發展，我國的機電一體化系統已經逐漸的趨于完善，但是在實際的操作過程中還存在著一定的弊端，最明顯也是最重要的問題就是在實際操作的過程中不論是農業還是工業，都存在著一定的不確定性、多層次性以及非線性等特征，使得機電一體化系統在應用的過程中出現了一些不便。為了能夠解決這個問題，智能控制應運而生，智能控制的出現不但有效的解決了這個問題，同時促使我國機電一體化行業的快速發展，使其能夠更加從容的面對各種操作，提高了機電一體化系統的操作效率。

1 什么是智能控制

所謂的智能控制指的就是在沒有人為的干預下能夠自主驅動智能機器，從而有效完成對目標進行自動控制的技術，換句話來說就是用計算機對人類的大腦進行模擬，從而完場智能控制。智能控制在當今的社會是一種非常重要的技術，應用范圍非常廣泛，有著不可或缺的作用。在機電一體化系統中，有很多復雜多樣的控制任務和控制目的，這些控制任務和控制目的以傳統的控制手段來完成是非常復雜和不方便的，而智能控制的出現正好可以解決這一問題，使得機電一體化系統的實際操作更加的簡單方便，同時還能更好的完成控制任務。對于智能控制來說，傳統控制只是其中最為簡單的一個部分，真正的智能控制是由多個學科相互交叉而成，而在眾多的學科中最為主要的就是自動控制論、信息論、人工智能以及運籌學等學科。與傳統控制相比較而言，智能控制有著一些非常明顯的優點和特征，其中最為主要的特征主要有七個方面，分別是智能控制的核心在高層控制、智能控制具有變結構特點、智能控制器具有非線性特性、智能控制器具有總體自尋優特征、智能控制一個新興的技術、屬于一門邊緣交叉學科以及其能夠滿足更多的要求和目標。智能控制主要分為了六種類型，分別是：混合或者集成控制、專家控制系統、分級遞階控制系統、學習控制系統、人工神經網絡控制系統、組合智能控制系統以及金華計算與遺傳算法。

2 什么是機電一體化系統

所謂的機電一體化系統又被稱之為機械電子學，指的就是講信息技術、機械技術、電工電子技術、借口技術、傳感器技術、微電子技術等多種技術進行有機的結合，從而形成了所謂的機電一體化系統，同時將這種系統運用到實際的生活當中。機電一體化系統在組成的過程中需要幾點組成要素，主要包括了運動組成要素、結構組成要素、智能組成要素以及感知組成要素。

3 智能控制在機電一體化系統中的應用分析

隨著科技的快速發展，機電一體化逐漸從傳統方式向著智能控制轉型和發展，使得機電一體化系統邁向了新的領域。同時隨著機電一體化系統面對的任務和目標來說，智能控制也必然是其主要的發展方向，在機電一體化系統中，智能控制的水平直接決定整個系統的水平，智能控制水平越優越，那么機電一體化的整體水平也就也高，反之亦然。

3.1 智能控制在機械制造過程中的應用分析

在機電一體化系統中機械制造只非常重要的一個部分，而對于目前的機械制造技術來說，最為先進的技術就是將計算機輔助技術與智能控制進行有效的結合，使得機械制造技術逐漸的智能化。機械制造技術的智能化其主要目的就是利用計算機技術對人腦進行模擬，以其來代替一部分的腦力勞動，從而完成整個人類制造機械的過程。在智能化的機械制造的過程中，首先是由智能控制技術對神經網絡系統進行利用，通過它對機械制造的實時情況進行動態模擬，然后再利用傳感器的融合技術對采集而來的信息進行處理，同時對控制模式中的一些參數和數據進行修改。在機械制造的領域中智能控制的主要應用有機械制造系統的智能監控和檢測、智能診斷機械故障、智能學習以及智能傳感器。

3.2 智能控制在數控中的應用

隨著科技的快速發展和我國市場化經濟的不斷變更，對于機電一體化系統的發展來說數控技術有著至關重要的作用，因此對于數控技術的要求也就越來越高，在實際操作的過程中，數控技術不但要有效的完成各種智能功能，同時還需要數控技術完成擴展、延伸以及模擬等一些全新的智能功能，從而可以通過利用數控技術來完成智能監控、智能編程以及對智能數據庫的建立等一些目標，從而使得機電一體化系統在實際的操作過程中可以通過智能控制來完成一些目標，比如在對數控領域中一些算法不確定或者是沒有明確結構的問題進行綜合處理的過程中，可以通過利用推理規則對數控維修提供一定的數據和參考。

3.3 智能控制在機器人中的應用

機器人具有非常多的特性，其中最主要的就是非線性、時變性以及強耦合，而這些特征主要都是體現在機器人的動力系統之中。同時在機器人的控制參數系統當中，機器人具有多邊變性以及多任務性的特征，而這些特征的存在是非常適合智能控制技術的應用。就目前的技術和發展來說，在機器人的實際操作過程中智能控制技術主要變現在四個方面，分別是對機器人的行走軌跡和行走路徑以及跟蹤等方面進行控制；對機器人手臂的姿態以及動作進行智能控制；有效利用專家控制系統對機器人的運動環境進行建模、監測、定位以及規劃控制；對機器人的傳感器信息融合和視覺處理進行智能控制。

3.4 智能控制在建筑工程中的應用

智能控制在建筑中的應用主要有兩個方面，一方面是照明通信系統，另外的一個方面是空調系統。隨著人們的生活水平不斷的提高以及科學技術的不斷進步，人們對于生活的質量要求也是越來越高，因此智能建筑成為了主流。智能建筑主要是通過智能控制對建筑進行智能化控制，而在眾多的智能控制中最為常見也是最為實用的就是這兩種。首先是照明通信系統，通信系統指的就是小區內部的互聯網通訊，主要是通過小區內的控制器對每個用戶的通訊線路進行控制和檢測，一旦發生故障，能夠對線路進行快速的檢修并且進行維護，使得通訊系統在使用的過程中更加的便捷和安全。照明系統指的就是對建筑群的照明進行實時控制，在控制的過程中主要是對照明區域、照明時間、照明邏輯以及照明系統節能燈方面進行控制；另外一個方面就是對空調系統進行控制，在對空調進行智能控制的過程中，主要是通過比例積分調節器閉環的方式來模擬四季溫度，同時對空調的風閥進行智能調節，不但有效提高了建筑內部的空氣質量，同時還能盡可能的減少能量浪費。

4 總結

隨著科技和市場化經濟的快速發展，機電一體化系統為了能夠適應更過的工作環境和任務要求，需要進行不斷的完善和轉型，智能控制的出現使得機電一體化系統能夠更好的面對各種各樣的操作難題，不但能夠有效解決問題，還可以減少工作人員的腦力和體力勞動，更加重要的是促進了機電一體化系統的快速發展，使其有了質的飛越，使其能夠更加長遠的發展。

參考文獻：

[1]唐淑云.機電一體化技術在汽車制動系統中的應用分析[J].世界有色金屬，2016（17）：151-152.

[2]華愛琴.關于企業智能制造中機電一體化技術的發展分析與應用探討[J].時代農機，2016（09）：51-52.

[3]田永利，鄒慧君，郭為忠，李瑞琴，張青.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，2005（01）：66-70.

[4]崔連濤，胡希勇，金龍國.Me093399型機電一體化柔性裝配系統智能子站的設計及應用[J].中國高新技術企業，2012（19）：39-41.

[5]張寒松.淺析機電一體化技術的發展及其在鋼鐵行業中的應用[J].機械制造，2012（12）：68-71.

[6]王陽，王玉倩.分析檢測傳感技術在機電一體化中現狀、應用及其發展[J].黑龍江科技信息，2015（07）：108.

[7]秦春霞，趙麗，殷生斗.機電一體化系統在礦業中應用的可行性分析[J].煤炭技術，2013（08）：88-89.

作者簡介：白丹（1985-），女，河南許昌人，研究生，助教，研究方向：機械工程。