淺談智能控制技術在機電一體化系統中的應用

■謝國敏

廣州大學松田學院

本文列舉了智能控制技術在多個機電一體化系統中的應用過程，目的是為相關單位提供一定的理論依據。目前，智能控制技術已廣泛運用于各類工業生產中。因此，將智能控制技術應用于機電一體化具有一定的可行性和實用性。

1.智能控制技術的基本概念

智能控制技術是指在無人工干預的情況下，自主驅動機械設備的控制技術，即一種機械的自動控制方式。智能控制是通過自動控制、人工智能和運籌學三部分來實現的。其中，自動控制是一種具有動力學特性的動態反饋系統；人工智能是一種具有信息處理功能、學習功能、記憶功能和語言表達功能的知識處理系統；運籌學是對機械進行定量處理的優化方法，具體內容包括線形規劃設計、網絡規劃管理和科學調度等。智能控制技術的應用需要建立在原有機器控制系統的數學模型的基礎上，從而解決時間、線性等簡單的系統控制問題，最終解決難度較大的機械設備運行控制問題。

2.智能控制在機電一體化中的應用

2.1 交流伺服系統

交流伺服系統是機電一體化系統中重要的組成部分之一，將智能控制技術應用于其中是提高工業生產效率的有效措施。交流伺服系統是一種通過轉化電信號來控制機械的轉換裝置系統。交流伺服系統的運行過程比較復雜，導致其存在負載擾動、運行參數變化和強耦合等問題。在此情況下，難以保證數學模型的精確度，只能建立與實際運行情況相似的數學模型，但這樣難以滿足工業生產對交流伺服系統的高要求。而應用智能控制技術后，交流伺服系統可在不建立精確度較高的數學模型和無精準的系統控制器參數的情況下，動態調整各種運行指標，從而滿足工業生產的實際要求。

2.2 設備裝置系統

在機械設備的裝置系統中應用智能控制技術后，能使設備的裝置元件轉變為智能化元件。在生物技術行業、石油化工行業、經濟儀器制造行業以及節能環保領域，智能控制技術均具有一定的應用優勢。具體而言，在企業的數據信息管理過程中應用智能控制技術時，需要相關工作人員詳細了解企業的實際運行情況，并根據配備的自動化元件、智能化元件、系統硬件和相關軟件設施構建商務智能系統。在此情況下，管理人員便能利用數據倉庫技術、數據挖掘技術和聯機分析處理技術管理，從而提高企業的信息管理效率。此外，應用智能控制技術還能減少企業在人力、物力和財力等方面的投入。

目前，智能控制技術還被廣泛應用于家居行業中，衍生出了諸多具有自動化功能的家裝設備裝置。具體的自動化家裝設備裝置分為 3 類，即具有總線連接器的家電、家居控制器和智能化家電。這些設備裝置具有的自動化功能與智能控制技術元件有很大的聯系。具體而言，通過家居設備裝置中的智能元件、藍牙信號接收器和數據信息的傳輸接口等可實現自動化控制。此時，家居設備裝置能主動地將家電的實時運行狀態傳送至相應的智能控制器，并在智能控制器處理后發出執行指令。

2.3 設備機床系統

數控機床設備是機電一體化系統中的重要組成部分之一，將智能控制技術應用于其中能提高設備運行的精確性和效率。在傳統的數據機床設備中，由于缺乏先進的科學技術理念，生產出的產品存在精確度較低的問題。而將智能控制技術應用于數控機床的加工中，能有效改進機床的 RISC 芯片和 CPU 控制系統，從而提高產品合格率。具體而言，運用智能控制技術能從以下 4 方面提升數控機床的運行效率：①機床的主動振動控制。采用智能控制技術能有效消除機床作業過程中的振動問題，進而在數控機床切削加工的過程中不會因振動過大而影響產品的加工精度。②安全屏障。采用智能控制技術可使機床的安全屏障具有智能性，從而有效避免機床設備內部的各個部件在運行過程中發生碰撞。③語音信息系統。應用智能控制技術后，智能控制系統能根據數控機床的運行狀態發出語音提示，從而及時提醒數控機床的操作人員，規范其行為，避免出現操作失誤。

2.4 機器人領域

機器人制造領域對于技術的要求較為嚴格，我們需要機器人在受到一定的外界條件變化后作出相應的條件反應，因此其對于傳感器的比一般的機械設備要高。其實，不僅僅是傳感器這一領域，我們還有很多智能控制技術也應用于機器人的制造領域。比如，機器人在投入實踐之后，可以自己完成走路、跑步、為使用者提供服務等項目，并且具有根據使用者的相關動作，進行延伸和記憶的功能。這些智能控制技術在機器人領域的運用已經在實踐中受到了檢驗，因此具有良好的上升和發展空間。應用智能控制技術可完善模糊控制系統和專家控制系統，從而可對機器人的運動環境進行準確定位、實時監測、模型建立和規劃控制等。

結語

總而言之，智能控制技術的發展給機電一體化帶來了新的發展機遇和空間，，我們要不斷對智能控制技術進行研究，使其更加完善。智能控制技術具有生產效率高、產品工藝水平高和流程控制程度高的特點。相比起傳統機電一體化控制系統，智能控制技術具有更高的適應性，我們要充分重視智能控制技術在機電一體化領域的深度應用，隨著工業控制過程逐步智能化，我國的工業水平一定會有一個長足的進步。

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