機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用探究

孫現(xiàn)全

摘 要：智能控制是我們現(xiàn)如今控制理論不斷發(fā)展的成果，它主要展現(xiàn)在計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域和信息技術(shù)領(lǐng)域之中。我們常說的智能控制，就是在沒有人控制的情況下，對智能的機(jī)器做出自主行動的指令，為此來達(dá)到我們控制的目標(biāo)。在我們飛速發(fā)展的今天，智能化已經(jīng)深入到人們的日常生活中了，伴隨著智能化的發(fā)展，我們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€方面都出現(xiàn)了智能化設(shè)備，智能化廣泛的應(yīng)用在工業(yè)行業(yè)，機(jī)器制造業(yè)，電子和電力等等方面，那么在于機(jī)電一體化系統(tǒng)中來說，智能控制也是不可缺少的。

關(guān)鍵詞：智能控制；機(jī)電一體化；應(yīng)用

中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

隨著時代不斷發(fā)展，電子信息智能化技術(shù)不斷創(chuàng)新，促使我國智能化技術(shù)水平逐漸提升，滿足時代發(fā)展的需求。尤其是集成技術(shù)的應(yīng)用，促使現(xiàn)階段的機(jī)電一體化技術(shù)突飛猛進(jìn)，進(jìn)而促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)逐漸實(shí)現(xiàn)一體化，從根本上提升生產(chǎn)的效率與質(zhì)量。計算機(jī)智能控制自身具備良好的自主性與自動化特點(diǎn)，促使現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)具備強(qiáng)勁生產(chǎn)力，穩(wěn)定發(fā)展。

1、智能控制概念與特點(diǎn)分析

1.1概念

智能控制是指，在完全無人的情況下，利用智能系統(tǒng)對人類的活動與行為進(jìn)行有效的模擬分析，并通過計算機(jī)的智能控制，結(jié)合實(shí)際情況，發(fā)出實(shí)際的命令程序，進(jìn)而達(dá)到智能的模擬。相對來說，智能控制比傳統(tǒng)的人工控制過程更加復(fù)雜，但可以有效的提升實(shí)際工作效率，達(dá)到最初的目的。在當(dāng)前時代下，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，智能控制的研究逐漸成熟，部分技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域中，通過智能控制，促使其代替人工進(jìn)行工作，尤其是相對來說具有一定危險性的工作內(nèi)容或操作，進(jìn)而滿足當(dāng)前時代發(fā)展的需求。

1.2特點(diǎn)

結(jié)合智能控制自身的實(shí)際性質(zhì)，可以有效的明確智能控制具備的特點(diǎn)，具體來說，主要包含以下幾點(diǎn)：第一點(diǎn)，具有良好的非線性特點(diǎn)，進(jìn)而滿足實(shí)際的控制需求。第二點(diǎn)，具有明顯的組織性，促使其在智能控制過程中具有一定的組織規(guī)律。第三點(diǎn)，具有明顯的結(jié)構(gòu)變化，與傳統(tǒng)的人工控制相比，智能控制的結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，從根本上促使其滿足現(xiàn)階段的多元化需求。第四點(diǎn)，涉及范圍廣，由于智能控制涉及學(xué)科內(nèi)容較多，導(dǎo)致其包含的學(xué)科種類齊全，涉及方方面面，進(jìn)而保證智能控制的先進(jìn)性。

2、智能控制系統(tǒng)都包括哪些

智能控制系統(tǒng)對機(jī)電一體化系統(tǒng)起到重要的支撐作用，只有與完善的控制系統(tǒng)進(jìn)行有效配合，才能徹底實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。當(dāng)下有越來越多的智能控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，而不同的控制系統(tǒng)其控制的能力也是各不相同，而其中屬下面兩種智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用最為廣泛。（1）專家控制系統(tǒng)。專家控制系統(tǒng)主要就是把人類的經(jīng)驗及與人類一樣的技能錄入到電子計算機(jī)當(dāng)中，根據(jù)預(yù)定好的程序?qū)刂葡到y(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作。（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和另外的系統(tǒng)一起被運(yùn)用到了機(jī)電一體化系統(tǒng)中。這種技術(shù)相當(dāng)于對人進(jìn)行模仿且進(jìn)行分散式處理，它具有很強(qiáng)的適應(yīng)力，并且能夠自我操作。

3、智能系統(tǒng)和傳統(tǒng)系統(tǒng)的不同

（1）智能控制系統(tǒng)屬于一種較新的控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制技術(shù)也是智能控制技術(shù)中的一種。智能控制系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)控制徹底進(jìn)行優(yōu)化，而普通的控制系統(tǒng)只是單一的對系統(tǒng)進(jìn)行控制。智能控制系統(tǒng)的構(gòu)架與普通的系統(tǒng)相比更加開放，因此實(shí)現(xiàn)了普通控制架構(gòu)很難達(dá)到的信息處理能力。（2）智能控制屬于一種多項目、多學(xué)科的技術(shù)，其理論涉及了人工智能、自動控制技術(shù)以及信息學(xué)科等方面，而普通的控制理論僅僅是以單純的反饋控制理論作為依據(jù)。（3）智能控制技術(shù)主要應(yīng)用于普通控制技術(shù)無法全面操作且相對比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型上，而普通的控制技術(shù)僅能應(yīng)用在單一現(xiàn)行的任務(wù)上。（4）智能控制系統(tǒng)能夠自動進(jìn)行對應(yīng)知識的學(xué)習(xí)，而普通的控制系統(tǒng)要利用人對系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)理論的輸入。智能控制系統(tǒng)的先進(jìn)性，使其更被廣泛使用，它具備自主控制能力，在對出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理時能夠?qū)⑿畔⒆詣舆M(jìn)行加工處理并不斷的分析改善。

4、智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用

在動力系統(tǒng)中，機(jī)器人具有極強(qiáng)的時變性、非線性以及強(qiáng)耦合性等特點(diǎn)，所以使得多變性以及多任務(wù)性等特點(diǎn)可以在其控制參數(shù)系統(tǒng)中得到最大限度的體現(xiàn)。因此，上述因素的存在，足以表明智能控制技術(shù)可以其中有著有效的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，智能控制技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用可以在以下幾方面得到體現(xiàn)，即：（1）智能控制機(jī)器人的行走路徑與軌跡，并對此進(jìn)行追蹤和控制；（2）機(jī)器人的手部與腿部關(guān)節(jié)的動作以及其形態(tài)可通過智能控制技術(shù)予以控制；（3）通過傳感器的信息收集，機(jī)器人的視覺感官可由智能控制技術(shù)予以控制；（4）在專家控制系統(tǒng)的幫助下，機(jī)器人的控制以及運(yùn)動環(huán)境規(guī)劃可以因此得到合理控制等。

4.2 在建筑工程中的應(yīng)用

智能控制技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域中的應(yīng)用表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：（1）通過智能控制技術(shù)，其可對室內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行溫度控制，并且可以按照季節(jié)的不同來設(shè)置相對應(yīng)的使用模式，以此來提升室內(nèi)環(huán)境舒適度的同時，有效的實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。（2）在建筑照明系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制技術(shù)，其中的照明亮度與照明時間可在引入智能控制技術(shù)的計算機(jī)中予以智能化控制，確保工程可以順利實(shí)施。

4.3 在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

將智能控制技術(shù)與計算機(jī)輔助技術(shù)加以融合，成為當(dāng)今機(jī)械制造行業(yè)中智能機(jī)械制造技術(shù)的主要的發(fā)展方向。與此同時，智能技術(shù)的引用，可通過計算機(jī)系統(tǒng)來對人類思維進(jìn)行模擬，并對機(jī)械制造中的工藝環(huán)節(jié)予以智能化的控制，以此提升機(jī)械制造過程中的效率與質(zhì)量。此外，通過智能控制技術(shù)，可對機(jī)械制造的過程進(jìn)行動態(tài)化模擬，并且隨著傳感器融合技術(shù)的引入，可對相關(guān)信息進(jìn)行采集以及預(yù)處理，以此來對生產(chǎn)過程進(jìn)行有效控制。現(xiàn)階段，在機(jī)械故障智能診斷以及智能傳感器等領(lǐng)域智能控制技術(shù)得到普遍的應(yīng)用。

4.4 在數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用

對于機(jī)電一體化系統(tǒng)而言，我國科技的快速發(fā)展，在一定程度上促進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，并且對數(shù)控技術(shù)方面的要求逐漸得到提升，所以有必要將智能控制技術(shù)引入至數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，以此來豐富其功能，使其更具智能化。與此同時，在數(shù)控領(lǐng)域中，智能技術(shù)的加入可以有效的建立智能數(shù)據(jù)庫，從而使得監(jiān)控和編程等工具更具智能化。比如，通過運(yùn)用專家系統(tǒng)，可對其中結(jié)構(gòu)或者算法所存在的問題進(jìn)行分析，并再根據(jù)有關(guān)規(guī)則來對問題進(jìn)行有效的處理，以此來實(shí)現(xiàn)數(shù)控故障信息的準(zhǔn)確檢測，對于提升數(shù)控機(jī)械維修的效率有著重要作用。

結(jié)束語

我們現(xiàn)在所看到的智能控制技術(shù)之所以在機(jī)電一體化的使用中有著不可獲取的重要地位，那是因為這兩個系統(tǒng)是相輔相成的。智能控制存在于多個方面，比如說我們前面所說的機(jī)器人方面，數(shù)控方面，和機(jī)器制造方面等等都可以看到它的影子。智能控制對于傳統(tǒng)的機(jī)械自動化技術(shù)有這不可比擬的優(yōu)勢，智能化控制本身的靈活性和多變性，是傳統(tǒng)機(jī)械自動化所無發(fā)超越的。所以我們要加強(qiáng)對于機(jī)電一體化技術(shù)的開發(fā)。

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（作者單位：河南東亞建筑工程有限公司）