智能控制在機電一體化系統中的應用

彭長輝

摘 要：近年來，機電一體化系統在我國科學技術水平不斷發展的情況下也逐漸發展了起來，雖然相較于其他發達國家我國機電一體化系統起步較為落后，但是其發展速度有目共睹，且相關的技術也開始逐漸的完善起來。同時我國智能控制也開始進入了人們的視野，并應用于各行各業中，受到了人們的認可與青睞。而智能控制在機電一體化系統中的應用也在一定程度上推動了我國機電一體化系統的發展。文章對智能控制技術的基本改變和發展進行簡單介紹后，對智能控制在機電一體化系統中的應用情況進行了深入的分析。

關鍵詞：智能控制；機電一體化；應用

改革開放以后，我國經濟發展的速度有目共睹，我國經濟為了滿足發展的需求，也開始向市場經濟轉型。然而市場經濟的復雜性加劇了各個行業的競爭，企業想要在市場中生存下去，轉型和對自身缺點進行優化是唯一的方法。而機電一體化系統作為我國應用范圍最廣的系統，隨著研究的深入得到了極大的優化，然而在實際應用過程中，依然存在著這樣那樣的問題，其中最為顯著的問題在于農業和工業中的機電一體化由于該行業中存在不確定性、多層次性以及非線性等特征，影響了機電一體化的正常運行。而智能控制在機電一體化系統中的應用則能夠有效的解決問題，同時有利于提高機電一體化的操作效率。

1 智能控制技術的基本概念

智能控制技術從本質上來看，其也是一種機械的自動控制方式，能夠讓機械設備在無人控制的情況下自動運行。智能控制主要由三個部分組成，分別是人工智能、自動控制以及運籌學。其中人工智能就是一個知識處理系統，具備對信息進行處理，并對知識進行學習和記憶等功能。而自動控制則是一種具有動力學特性的動態反饋系統；運籌學簡單來說就是一種優化的方法，主要由線形規劃設計、網絡規劃管理以及科學調度等組成，其能夠對機械進行定量處理。這三個部分是智能控制技術應用的基礎，能夠有效的解決系統中時間、線性等問題，進而提高機械設備的運行控制水平。

2 發展趨勢

隨著專家學者對智能控制研究不斷的深入，目前我國智能控制已經具備學習、組織等功能，將其應用于機電一體化系統中將會大大提升我國機電一體化系統應用的水平。而遺傳算法、專家系統以及神經網絡作為機電一體化系統最常見的智能控制技術，其廣泛的應用于各個領域中。然而隨著智能控制技術在國內外出現并應用的時間較長，但是人們對于智能控制這一技術的認識還是不足的，因此這門新興的理論技術依然需要一定的發展過程，才能更加成熟與完善。智能控制相比于傳統的控制，其在許多方面都有著獨特的優勢，例如智能控制具備總體自尋特征，智能控制具有非線性特征等。智能控制雖然是一門新興的技術，但是其能夠更好的滿足機電一體化系統的要求。

3 智能控制在機電一體化系統中的應用分析

3.1 智能控制在機械制造過程中的應用分析

機械制造作為機電一體化系統中不可缺少的關鍵部分，對于機械制造技術而言，計算機輔助技術和智能控制相結合的機械技術是目前我國最先進的機械制造技術，其能夠實現機械制造的智能化。機械制造技術的智能化主要是通過利用計算機技術來模擬人體大腦運行的情況，以此來完成機械制造中部分的腦力勞動，進而完成機械制造的過程。在此過程中，首先是使用智能控制技術來使用神經網絡模擬機械制造的實時情況，并將采集來的信息使用傳感器的融合技術來進行相關的處理，并修改控制模式中的一些參數與數據。目前在我國機械制造領域中，智能控制技術的應用范圍十分的廣泛，其主要應用于智能學習、智能傳感器以及智能診斷機械故障等方面，大大推動了我國機械制造領域的發展。

3.2 智能控制在數控中的應用

近年來我國科學技術水平正在不斷的發展，機電一體化系統也是如此。而數控技術作為機電一體化系統發展中十分重要的部分，其不僅能夠幫助機電一體化系統完成各項智能功能，同時其在擴展、延伸以及模擬等方面也發揮著十分重要的作用。因此使用數控技術能夠讓機電一體化系統在實際操作中完成智能監控、智能編程以及監理智能數據庫等工作，同時還能有助于機電一體化系統完成一些日常目標。舉例來說：數控技術能夠針對一些算法不明確或者是不具備明確結果的問題利用推理規則來對這些問題進行解決。

3.3 智能控制在機器人中的應用

對于機器人而言，機器人的動力系統才是其運行的關鍵。而機器人的運行系統還具備許多的特性，例如非線性、時變性以及強耦合等。此外，在機器人控制參數系統中，由于其存在多邊變性以及多任務性特點，十分符合智能控制技術對于應用條件的要求。而將智能控制技術應用于機器人操作中，其主要實現機器人四個方面的智能控制；一是利用專業控制系統來建模、監測、定位以及規劃控制機器人的運動環境；二是智能控制機器人手臂的姿態以及動作等；三是智能規劃機器人的行走軌跡以及行走路徑等；四是智能控制機器人的傳感器信息融合以及視覺處理等。

3.4 智能控制在建筑工程中的應用

隨著我國經濟水平的提高，人們的生活質量有著質的飛躍，因此人們開始對生活方式和環境提出了更高的要求。而在建筑工程中應用智能控制技術來提高建筑的智能化，并為人們提供更為便捷的生活。因此智能建筑成為了我國建筑行業發展的主流趨勢。智能控制在建筑工程中的應用主要表現在照明通信系統以及空調系統兩個方面。首先是照明通信系統。所謂的通信系統簡單來說就是互聯網通信，而智能通信系統能夠利用控制器來實時監控小區用戶的通訊線路，可以在發生故障時，第一時間對故障線路進行檢修和維護，從而為小區用戶的穩定通訊提供保障。而照明系統顧名思義就是對建筑中的照明進行有效的控制，照明系統控制的主要內容包括了照明時間、照明邏輯以及照明系統節能燈等方面；最后就是空調系統的控制。智能空調系統能夠模擬四級的溫度變化，并利用風閥對空調進行調節，有利于凈化室內的控制，并提高能源的使用效率。

3.5 智能控制在交流伺服系統的應用

對于機電一體化系統而言，交流伺服系統在其中發揮著十分重要的作用。所謂的交流伺服系統就是一種轉化電信號來對機械進行控制的轉換裝置系統。而在交流伺服系統中應用智能控制技術，一方面有利于提高工業生產的效率，同時也能大大降低生產的成本。在交流伺服系統運行過程中，由于其運行情況較為復雜，因此容易出現負載擾動、運行參數變化或者強耦合等問題，不利于該系統的運行。一般情況下，為了解決這一問題，要根據實際運行的情況來建立相關的數學模型，然而數學模型的精確度是無法保證的，然而這時無法滿足工業生產下交流伺服系統運行的高要求的。而智能控制技術的應用有效的解決了該問題，一方面提高了數學模型的精確度，同時還對各種運行的指標進行了合理的調整，大大滿足了工業生產對于交流伺服系統運行的要求。

4 結束語

機電一體化系統作為我國科學不斷發展的產物，其還在不斷的改進與完善中。隨著機電一體化系統中應用了智能控制技術，不僅有效的解決了機電一體化系統中實踐過程中難以避免的難題外，同時還能幫助工作人員減少工作量，促進我國各行各業的發展，為我國經濟的向前發展做出了巨大的貢獻。

參考文獻

[1]汪國慶.智能控制在機電一體化系統中的應用分析[J].科技展望，2016（04）：172.

[2]劉澤華，趙麗.智能控制及其在機電一體化系統中的應用[J].通訊世界，2015（09）：232-233.

[3]鄭恒.智能控制技術在機電一體化系統中的應用[J].科技與創新，2016（06）：154.