機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用分析

莊正云

【摘 要】隨著當(dāng)代中國(guó)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也日新月異，其中機(jī)電一體化系統(tǒng)也來(lái)到了屬于它的時(shí)期。包含了機(jī)械、信息、電子等技術(shù)的機(jī)電一體化已經(jīng)形成了一個(gè)系統(tǒng)，這明顯的提高了對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化一體控制，完善了我國(guó)的機(jī)電技術(shù)系統(tǒng)。隨著人們不斷提高的機(jī)電運(yùn)作標(biāo)準(zhǔn)，智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的地位也越來(lái)越高，它使我國(guó)的機(jī)電一體化完成了大跨度的飛躍，邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。所以本文會(huì)從機(jī)電一體化系統(tǒng)的特點(diǎn)和智能控制在機(jī)電一體化中的作用，來(lái)分析智能控制技術(shù)在我國(guó)機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；智能控制；應(yīng)用

隨著中國(guó)在發(fā)展道路的不斷創(chuàng)新和攀高，我國(guó)所有行業(yè)的發(fā)展都十分迅猛，相對(duì)而言競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。所以中國(guó)正處于生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的重要階段，科學(xué)技術(shù)水平也離不開(kāi)不斷地轉(zhuǎn)變，如今智能化這項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用變得十分廣泛。目前智能化在各行各業(yè)中都開(kāi)始嶄露頭角，并且具有了比較高的地位。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，智能化亦是如此。智能控制在機(jī)電一體化中的廣泛應(yīng)用大大的提高了國(guó)內(nèi)工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程和生產(chǎn)的效率，解決了在生產(chǎn)過(guò)程中的多種不穩(wěn)定因素，節(jié)約了其在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中的運(yùn)行成本，從而提高了國(guó)內(nèi)工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。從機(jī)電一體化中和智能控制的介紹開(kāi)始，本文重點(diǎn)就后者在前者之中發(fā)揮的基本作用來(lái)闡述，分析智能控制在機(jī)電一體化中的多類(lèi)應(yīng)用。

一、關(guān)于機(jī)電一體化系統(tǒng)的介紹

我們的機(jī)電一體化系統(tǒng)又名機(jī)械電子學(xué)，是一門(mén)剛剛興起的電子技術(shù)，是將多項(xiàng)科學(xué)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，比如機(jī)械技術(shù)，信息技術(shù)，微電子技術(shù)及傳感器技術(shù)和電工技術(shù)等多項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，多項(xiàng)技術(shù)結(jié)合到一起組成了完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)。機(jī)電一體化中硬件設(shè)備為機(jī)械，計(jì)算機(jī)，電子等基礎(chǔ)設(shè)備，軟件構(gòu)成為電子，通信和計(jì)算機(jī)等科學(xué)技術(shù)，硬件、軟件相結(jié)合進(jìn)行對(duì)機(jī)電設(shè)備的管理和操作。機(jī)電一體化是一項(xiàng)功能化的綜合性技術(shù)，機(jī)電一體化的應(yīng)用在很大程度上減少了不同設(shè)備間的“間隔”，也大大減少了設(shè)備的能耗，從而使工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)度和精度都得到很大的提升。

二、關(guān)于智能控制的介紹

之所以稱(chēng)為智能控制，其主要依賴(lài)為計(jì)算機(jī)，通訊等科學(xué)技術(shù)，即計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)的大腦來(lái)對(duì)機(jī)器進(jìn)行自主控制，進(jìn)而使目標(biāo)按規(guī)定完成指定操作的科學(xué)技術(shù)。作為機(jī)電一體化中重要的組成一員，智能控制從出現(xiàn)在人們視野中開(kāi)始，就越來(lái)越受到重視，在機(jī)電一體化中越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在機(jī)電一體化中，智能控制極大地降低了人力資源的使用，節(jié)約了工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)管理成本，并且提高了生產(chǎn)效率，更增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

三、機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的多種應(yīng)用分析

（一）機(jī)電一體化中智能控制在數(shù)控方面的應(yīng)用分析

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的頻繁更動(dòng)和科學(xué)技術(shù)的日新月異，數(shù)控技術(shù)對(duì)于機(jī)電一體化的發(fā)展和變革有著非常重要的作用。在數(shù)控方面，要求很高的效率，精準(zhǔn)度，安全性和可靠性，而且還要求設(shè)備在處理流程和能力方面具有比較高的智能化，比如要求數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行加工時(shí)要以其編寫(xiě)好的代碼進(jìn)行加工，進(jìn)而進(jìn)行規(guī)劃、調(diào)整等。數(shù)控的這些方面無(wú)一不需要智能控制。智能控制能夠嚴(yán)格、精確控制的數(shù)控方面的數(shù)據(jù)，很大的優(yōu)化加工時(shí)的程序，提高了數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力，從而使數(shù)控機(jī)床在相對(duì)較低的運(yùn)行環(huán)境下也能正常運(yùn)行。在數(shù)控機(jī)床的實(shí)際運(yùn)算中，機(jī)電一體化中智能控制的應(yīng)用能通過(guò)控制人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)可以接近任意復(fù)雜疑難程度的非線性函數(shù)。還不止如此，機(jī)電一體化中智能控制中有專(zhuān)門(mén)的系統(tǒng)，來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中模糊的推理問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單的推算，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)的反饋及改良數(shù)控機(jī)床的加工途徑。

（二）機(jī)電一體化中智能控制在機(jī)械制造方面的應(yīng)用分析

在機(jī)電一體化中，智能控制在機(jī)械制造方面的應(yīng)用為機(jī)械制造這個(gè)行業(yè)的智能化添磚加瓦，其主要是是通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)等方面技術(shù)來(lái)進(jìn)行模擬人腦，從而能夠接替一些人工機(jī)械制造操作，減少人力資源的利用，同時(shí)也降低了人工操作的危險(xiǎn)程度，可以投入到其他工作的環(huán)節(jié)去。減少人力的同時(shí)，在機(jī)械制造方面機(jī)電一體化中智能控制的應(yīng)用還減少了人腦操作的一些誤差，從而能提高了機(jī)械制造生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，也提高了生產(chǎn)效率。此外機(jī)電一體化中智能控制在機(jī)械制造方面能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)反饋，即在機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)傳感器來(lái)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集，經(jīng)由控制模式中的參數(shù)來(lái)對(duì)偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整修正，從而使機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)了智能化實(shí)時(shí)控制。

（三）機(jī)電一體化中智能控制在機(jī)器人方面的應(yīng)用分析

在當(dāng)今世界，機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)雖然時(shí)間相對(duì)較晚，但其發(fā)展速度卻十分迅猛，如今機(jī)器人的技術(shù)已經(jīng)成為高端科技之一。在機(jī)器人技術(shù)方面，機(jī)電一體化中智能控制的應(yīng)用也極為廣泛。在機(jī)電一體化中，機(jī)器人相對(duì)比較復(fù)雜，有很多方面的特性，而許多特性都體現(xiàn)在機(jī)器人的動(dòng)力系統(tǒng)，比如實(shí)時(shí)變化，非線性及強(qiáng)耦合性等，十分適合應(yīng)用智能控制。與此同時(shí)機(jī)器人擁有的多任務(wù)，多邊變性等特性，也是對(duì)智能控制的應(yīng)用十分的貼合。機(jī)器人技術(shù)研究方面有及其繁多的傳感器數(shù)據(jù)信息，而機(jī)器人自身屬于多變量系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，具有比較高的復(fù)雜性，因而機(jī)器人在進(jìn)行動(dòng)作時(shí)就需要不止一個(gè)命令來(lái)維持平衡。比如說(shuō)聽(tīng)覺(jué)處理，動(dòng)作規(guī)劃，距離計(jì)算，自動(dòng)躲閃等處理命令，如果用傳統(tǒng)意義上的算法來(lái)控制，很難能達(dá)到全方位控制的目的，因此在機(jī)器人技術(shù)方面，機(jī)電一體化中智能控制的應(yīng)用很好的替代了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制的不足。

（四）機(jī)電一體化中智能控制在建筑工程方面的應(yīng)用分析

在我國(guó)的建筑工程中，機(jī)電一體化中智能控制的應(yīng)用有兩個(gè)主要方面：其一是通訊照明系統(tǒng)，其二是空調(diào)系統(tǒng)。現(xiàn)代社會(huì)，人們的生活水平日益提高，對(duì)生活質(zhì)量的要求也愈來(lái)愈高，除了日常的智能電器和智能電子設(shè)備，智能建筑也成了人們追求的目標(biāo)。智能建筑，即建筑通過(guò)智能控制的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行智能化控制。而剛提及的兩個(gè)方面正是人們?nèi)粘Ｉ钪凶顬槌Ｒ?jiàn)也最為實(shí)用的兩種。首先通訊照明系統(tǒng)，即地區(qū)內(nèi)部的互聯(lián)網(wǎng)通信、照明控制，例如居民小區(qū)，互聯(lián)網(wǎng)通信即通過(guò)控制器對(duì)每家住戶(hù)通信線路進(jìn)行檢測(cè)，如產(chǎn)生異動(dòng)，能夠快捷對(duì)線路進(jìn)行檢查維修；照明控制即實(shí)時(shí)監(jiān)控居民樓群的照明系統(tǒng)，監(jiān)控方面主要為照明的地區(qū)、時(shí)間長(zhǎng)短及節(jié)能燈等方面。另一個(gè)方面，空調(diào)通訊，即控制空調(diào)系統(tǒng)，主要為利用比例調(diào)節(jié)器閉環(huán)模擬春夏秋冬的不同溫度，來(lái)對(duì)空調(diào)產(chǎn)生的風(fēng)力大小進(jìn)行智能控制，這樣減少能源的損耗、浪費(fèi)的同時(shí)，又很大的提高了居民的空氣生活質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，我國(guó)正處于生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的重要階段，科學(xué)技術(shù)水平也離不開(kāi)不斷地轉(zhuǎn)變，如今智能化這項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用變得十分廣泛。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，智能化亦是如此。本文就在機(jī)電一體化中，智能控制在數(shù)控方面、機(jī)械制造方面、機(jī)器人方面以及建筑工程方面等四項(xiàng)中的多種應(yīng)用進(jìn)行分析，機(jī)電一體化的智能化使自身完成了本質(zhì)上的跨越。智能控制在機(jī)電一體化中的廣泛應(yīng)用大大的提高了國(guó)內(nèi)工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程和生產(chǎn)的效率，解決了在生產(chǎn)過(guò)程中的多種不穩(wěn)定因素，節(jié)約了其在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中的運(yùn)行成本，從而提高了國(guó)內(nèi)工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而提高了國(guó)家的經(jīng)濟(jì)水平。

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