機電一體化系統中智能控制的應用研究

徐立強

摘要：現在的社會已經是智能時代，人們的生活充滿了智能控制的氣息。智能控制不僅影響了人們的生活，也為企業行業發展作出了極大的貢獻。興起的智能控制在機電一體化系統中也有著深遠的影響，它能夠使機電一體化系統更加充實與完善。機電一體化系統屬于機械學，它包含了很多的機電技術，被廣泛應用在各種領域且發揮著不可替代的積極作用。

關鍵詞：機電一體化系統;智能控制;應用分析

1機電一體化系統中智能控制的應用

1.1應用在GPS農業機械系統中

隨著機電一體化系統的不斷完善，農業機械領域也運用了智能控制技術，使農業作業效率大大提升。要想農業機械的工作更加完美，絕對離不開GPS的應用。使用GPS定位系統，同時利用信息技術，可以將各種氣候、各種地區的農作物的產量和農作物的其他信息采集起來，制作數據表格來作為農業方面的研究。將信息技術與GPS相結合，使GPS有著更加強大的功能，它可以將農業機械的位置坐標、農業現場的三維圖像等等以電子信息的形式展現出來。有時候大型農業作業需要很多的農業機械來集體運作，GPS定位將在這個過程當中發揮極大的作用。

1.2應用在機械制造中

機械制造是機電一體化系統的一大主力，智能控制技術與信息技術的發展，對機械制造是一個良好的發育環境。智能控制技術是將機械勞作由智能機電代替人工操作，這個改變不僅減少了部分的腦力勞動，還有效地提高了機電工作的效率，同時還減少了人工工作的成本。除了這些，智能控制技術還能夠較為準確的捕捉信息的數據，并快速進行分析統計后做出一份總結報告。工作人員可以根據這些報告數據進行模擬制造，強化了機械制造的質量。

1.3應用在智能機器人中

智能控制技術應用在機器人身上的每一寸方位中，它的行走、語音交流、情感表達等都在展示著智能控制技術的偉大。科研人員還在機器人體中模擬人的神經脈絡進行信息的交流與傳遞，這些神經脈絡十分活躍，只有智能控制技術才能夠將其控制起來。例如機器人的行走，在檢測到前方有障礙物的時候，神經脈絡會將信息交給控制中心進行處理，并執行控制中心實施的命令，這就是智能控制技術的具體體現。

2機電一體化系統和智能控制的概述

2.1機電一體化系統的內涵

機電一體化系統是對機械、微電子、信息、傳感器、電工等技術的有機融合，它的硬件構成包括計算機設備、機械設備、電子元件，它的軟件構成包括通信技術、電子技術、微機技術。機電一體化系統可以實現對系統與設備的管理和控制，它主要應用于機電一體化執行系統與機電一體化產品。機電一體化系統由五大部分構成，包括機械構件、控制構件、信息處理構件、執行構件、電力供應構件。機電一體化系統在工業生產中的應用，可以有效提升生產效率和精度，降低能源消耗。

2.2智能控制的內涵

智能控制通俗來講就是通過計算機實現對人類大腦的模擬，實現對目標的智能控制。它的運行過程無須人為干預，通過自主驅動智能機器，實現對目標的控制。智能控制系統具有組織性、多樣性、邊緣交叉性、變構造性、新興性等特點，是由多種體系構成，主要包括專家操控體系、學習操控體系、人工神經網絡操控體系、復合或集成操控體系、分級遞階操控體系、進化核算與遺傳算法等。在當下經濟技術快速發展的時代，智能控制的應用越來越廣泛，在工業生產中扮演著重要角色。在機電一體化系統中，智能控制可以比人類操控更精準、更快速，精簡操作步驟，減少人力投入，同時也降低了對人類的危害。

3.機電一體化系統中智能控制的具體應用

3.1機電一體化系統中智能控制在機械制造中的應用

智能控制是當下機電一體化的發展方向。智能控制可以模擬人的腦力勞動、動作以及專家的一系列智能活動，為我們提供更好的服務。機械制造是機電一體化系統中的重要環節之一，在機械制造中對智能控制的應用，可有根據智能控制中的數據得出相關的結論，可以利用數學理念以及神經網絡系統監控整個機械制造的過程，構建動態、立體的環境建設模型。智能控制在機械制造中的應用，實現了智能學習、智能診斷、智能監控、智能傳感器等方面技術的融合，推動了機械制造的數字化進程。

3.2機電一體化系統中智能控制在機器人研發中的應用

智能控制在機器人研發中的應用越來越廣泛，機器人技術是當下高端技術之一。對機器人行為的控制，核心是要實現動力學控制，動力學理論具有非線性、實時變化性、高內聚性的特點。比如對于雙足行走的機器人，我們可以將其看作動態二級倒立擺，體現了非線性的特點。在機器人的研發中還涉及繁雜的傳感器信息數據，而機器人的控制系統屬于多變量系統，具有較高的復雜性，要想機器人的平衡行動得到保障，就要同時執行多個命令，比如平衡調整命令、躲避障礙命令、規劃動作命令等。傳統的控制系統由于自身限制無法實現對機器人的全方位控制，而機電一體化系統中智能控制有效地彌補了傳統控制系統存在的不足。

3.3機電一體化系統中智能控制在數控機床方面的應用

傳統的數控機床是由人為操控的，這就使得機床的精準度不高，很多產品的質量都不合格。而機電一體化系統中智能控制技術包含了高新的RISC芯片和許多CPU控制系統，這就大大提升了數控機床的精準度。在數控機床的運行質量方面，要做好策劃環節的模塊化工作。智能控制中的模塊化具有良好的剪裁功能，涉及許多方面，可以有效地保證生產產品的質量、規格達到標準水平。在操控數控機床正常運轉方面，要著重完善操縱程序，利用操縱程序對各個工件實行嚴密的編程，滿足工件產品制作成果的智能化要求。過去的普通機床工件制作成果嚴重受人為因素影響，但現在智能控制系統的應用，通過智能化的操縱程序，可以實現工件制造的智能化、自動化。

4.提升機電一體化系統中智能控制的方法

4.1對機電機械本身進行優化

機電機械本身的性能與機電一體化系統整體質量息息相關，機械性能的好壞決定機電一體化系統的好壞。為了實現機電器件的優化，需要減輕機電材料的重量，或采用密度大的機電材料或采用減小結構改造的方法，使機電材料小型輕便化。機電技術人員在機電一體化系統的構造方面進行改造，從減輕機電材料的重量的角度出發，去改善機電整體的工作性能。機電一體化這樣的改造，會讓智能控制技術更好地融入其中，更快地實現智能操作，以提高機電器械的運行效率。

4.2優化機電一體化系統的傳感技術和軟件技術

一個優秀的機電一體化系統的傳感技術需要優秀的傳感器進行幫助，這個傳感器也是檢測機電一體化系統質量的標準之一。傳感技術通過物理、化學、生物效應將機電信息完整的獲取出來并進行整理，為機電技術人員的研究提供了方便。將傳感技術進行優化，是為了更好地提高機電一體化系統的抗干擾能力、靈敏程度和實用程度。相對而言，優化軟件技術可以提高軟件的工作效率，降低軟件的成本，使軟件硬件很好的結合運行。同時，優化軟件技術也能推動軟件工程的進步。

結語

智能控制具有高效率、高水平、高性能的優點，是機電一體化系統中使用最多的控制方法。在未來發展中，智能控制將取代傳統控制方式，它在機電一體化系統中的應用將會更加完善，它的優勢將會惠及更多的行業。

參考文獻

[1]湯劍華，何祚勇，趙勝利，龔清平.智能控制技術在機電一體化系統中的應用[J].南方農機，2018，49（19）：169.

[2]鄭峰.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].科技風，2018（27）：175.

（作者單位：南通中遠船務自動化有限公司大連分公司）