機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用

楊正蕾++崔少鷹

摘 要：近年來，我國經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)也在向著自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制技術(shù)得到了越來越廣泛的使用。將智能控制技術(shù)合理應(yīng)用在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，不但能減少人工操作失誤，同時(shí)還能將系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提高。在本文中先介紹了智能控制和機(jī)電一體化系統(tǒng)的相關(guān)概念，然后提出了在機(jī)電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制技術(shù)的使用策略，以期能更好地在機(jī)電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制技術(shù)，促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：智能控制；機(jī)電一體化；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.142

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來越多的大規(guī)模集成電路被應(yīng)用到日常生產(chǎn)和生活中，所以機(jī)電一體化技術(shù)得到了快速的發(fā)展，其性能也日趨優(yōu)越。它不僅有效提高了工程的可靠性，同時(shí)還能確保工程的高效性；此外它還能有效提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。所以，機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用能有效提升智能化生產(chǎn)水平。

1 機(jī)電一體化概念

1.1 機(jī)電一體化

所謂的機(jī)電一體化是在微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)滲透的過程中所形成的新概念，它指的是將微電子技術(shù)、信息技術(shù)和機(jī)械技術(shù)及傳感器等多種技術(shù)相結(jié)合，并在實(shí)際的生產(chǎn)和生活中應(yīng)用的綜合性技術(shù)。從硬件方面來說，機(jī)電一體化是由計(jì)算機(jī)、電子裝置和機(jī)械裝置等組成的，管理和控制系統(tǒng)及設(shè)備通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)來完成。它的應(yīng)用對(duì)象一般是機(jī)電一體化系統(tǒng)和機(jī)電一體化產(chǎn)品，產(chǎn)品主要由五部分組成，分別是：動(dòng)力部分、執(zhí)行、信息處理和控制、信息處理和控制裝置、機(jī)械結(jié)構(gòu)[1]。

1.2 智能控制

所謂的智能控制指的是將人工智能和自動(dòng)控制原理等多種理論相結(jié)合，并且在沒有人為干涉的情況下，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來對(duì)人腦進(jìn)行模擬， 通過自動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)器來對(duì)一些多樣的控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控的新技術(shù)。智能控制相較于傳統(tǒng)控制具有更加人性化的特點(diǎn)，在其中應(yīng)用了更多的人為控制策略，根據(jù)被控對(duì)象和環(huán)境的不同進(jìn)行不斷的自我調(diào)整，這樣其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)會(huì)變得更加的可變，同時(shí)還具有協(xié)調(diào)控制、自主適應(yīng)和自主學(xué)習(xí)等多種能力，能根據(jù)故障進(jìn)行不斷的補(bǔ)償和自我修復(fù)，同時(shí)還能判斷和決策外部環(huán)境。[2]如果系統(tǒng)較為復(fù)雜的話，可以通過定性和定量的方法進(jìn)行控制，制作出的機(jī)器會(huì)更加的智能化，以便更好地完成系統(tǒng)要求。對(duì)于智能控制研究對(duì)象來說，它還具有很高的不確定性，可以更好地完成復(fù)雜任務(wù)和非線性任務(wù)。當(dāng)前，隨著我國科技的不斷發(fā)展，智能控制的發(fā)展空間在不斷擴(kuò)大，它的應(yīng)用不僅更加的工程化和實(shí)用化，同時(shí)還與現(xiàn)代技術(shù)緊密結(jié)合，彼此相互促進(jìn)得到了更好的發(fā)展。

2 機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用在機(jī)器人領(lǐng)域

在動(dòng)力系統(tǒng)中機(jī)器人會(huì)表現(xiàn)出很多的基本特點(diǎn)，比如：非線性、時(shí)變性和強(qiáng)耦合性等，并且其多任務(wù)性和多變性也在控制參數(shù)系統(tǒng)中表現(xiàn)的淋漓盡致。所以，將智能控制技術(shù)應(yīng)用在機(jī)器人中是非常明智的選擇。當(dāng)前，智能控制主要應(yīng)用在機(jī)器人領(lǐng)域的以下方面：智能控制機(jī)器人的行走路徑及行走軌跡跟蹤；對(duì)機(jī)器人的手臂姿勢(shì)和動(dòng)作進(jìn)行智能控制；對(duì)多傳感器的信息融合問題和機(jī)器人的視覺問題等進(jìn)行智能控制；對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)環(huán)境和規(guī)劃控制等進(jìn)行智能控制。

2.2 應(yīng)用在建筑工程中

智能控制技術(shù)應(yīng)用在建筑工程中，主要表現(xiàn)在如下方面：智能控制建筑物的室內(nèi)空調(diào)，對(duì)于空調(diào)在夏季和冬季等的使用模式和風(fēng)閥等按照比例積分調(diào)節(jié)器閉環(huán)方式進(jìn)行調(diào)整。采用這樣的智能控制方式不僅對(duì)建筑物內(nèi)的空氣質(zhì)量有著很好的優(yōu)化效果，同時(shí)還能有效節(jié)省能量；智能控制建筑物的室內(nèi)照明系統(tǒng)，主要是將計(jì)算機(jī)控制與通信系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，然后通過對(duì)照明邏輯和照明時(shí)間等進(jìn)行對(duì)照以此來實(shí)現(xiàn)智能化的控制。將智能化控制應(yīng)用在室內(nèi)照明系統(tǒng)中，不僅便于建筑工程的順利進(jìn)行，同時(shí)也便于建筑工程質(zhì)量和工程效果的提高[3]。

2.3 應(yīng)用在機(jī)械制造中

將智能控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)，這樣可以確保機(jī)械制造技術(shù)向著智能機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。將智能控制技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械制作中，最終可以利用計(jì)算機(jī)來替代人類的很多腦力活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其發(fā)展的最終目標(biāo)，通過這樣的智能控制技術(shù)可以有效對(duì)人類的機(jī)械制造技術(shù)活動(dòng)進(jìn)行模擬。另外，使用智能控制技術(shù)可以有效對(duì)機(jī)械制造現(xiàn)狀進(jìn)行動(dòng)態(tài)的模擬，并可以對(duì)信息通過傳感器融合技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制模式中的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)的有效控制，并對(duì)其進(jìn)合理的預(yù)處理修改。當(dāng)前，智能控制技術(shù)主要應(yīng)用在智能傳感器和機(jī)械故障的智能診斷等方面[4]。

2.4 應(yīng)用在數(shù)控領(lǐng)域

隨著我國科技和社會(huì)的發(fā)展，我國的機(jī)電一體化技術(shù)也得到了很好的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)由此也面臨著更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對(duì)于數(shù)控技術(shù)來說，它需要實(shí)現(xiàn)多種的智能功能，同時(shí)還需要進(jìn)一步擴(kuò)展和延伸出更多新的智能功能。通過數(shù)控技術(shù)可以有效建立起智能數(shù)據(jù)庫，同時(shí)還能完成智能編程和智能監(jiān)控目標(biāo)。比如，通過專家系統(tǒng)可以更好地對(duì)數(shù)控領(lǐng)域中存在的算法不明確和結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行綜合性、科學(xué)的反省，并通過推理演化，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)中的數(shù)控故障問題等進(jìn)行合理的推理，這樣可以更好地得到實(shí)現(xiàn)進(jìn)行數(shù)控機(jī)械維修的策略。

3 小結(jié)

隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用了智能控制技術(shù)，它不僅對(duì)人們的生活環(huán)境起到了很好地改善作用，同時(shí)也很好地將社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高上去。對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用一定要高度重視，同時(shí)進(jìn)行不斷的探索，對(duì)其運(yùn)行規(guī)律等一定要掌握并合理應(yīng)用，這樣才能在機(jī)電一體化系統(tǒng)中更好地應(yīng)用智能控制技術(shù)，并讓其應(yīng)用更加廣泛，從而確保機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用更加的有效，以此來推動(dòng)社會(huì)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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