機電一體化系統中智能控制的應用研究

馮振華

摘 要：機電一體化系統是在微電子技術的基礎之上，構建出的一種信息化系統模式。本文將針對機電一體化系統與智能控制內涵以及智能控制系統與傳統系統之間存在的差別進行詳細的分析，其目的是研究出機電一體化系統中智能控制的應用途徑。

關鍵詞：機電一體化系統；智能控制；科技技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.127

在我國信息技術和科技技術不斷發展的當下，我國各行各業都積極開展了技術創新。機電一體化系統作為我國先進的技術手段，能夠為社會各個領域發展帶來強大的動力。本文將針對機電一體化系統中智能控制的應用進行全面研究。

1 機電一體化系統與智能控制內涵概述

1.1 機電一體化系統

機電一體化系統當中融入了多個信息技術和其他科技技術，其中涵蓋了機械技術、信息化技術、微電子、傳感器技術等多個層面的內容。在多元化科技技術融入的基礎上，依靠電子技術、計算機設備、通信技術、多項子系統，共同構建出了機電一體化系統。機電一體化系統在實際進行運用的過程中，可以有效的實現對系統以及設備的管理與控制，并將該系統運用于執行系統、生產一體化產品等領域諸多[1]。機電一體化系統的內部系統結構主要有以下幾個結構，分別是機械構件、控制構件、信息處理構件、執行構件、電力供應構件等。機電一體化系統在實際進行運用的過程中，不僅可以促進信息化生產與管理效率，而且還可以切實保障生產與管理工作的精準度、避免過多的能源損耗。

1.2 智能控制系統

所謂智能控制，即是解放了人們的大腦，擺脫了人們大腦控制、手動控制工作，通過機械化信息化手段來控制生產與管理。在智能控制當中，可以通過對人們大腦模擬的形式，實現對控制目標的智能化控制[2]。智能控制的結構和內容相對復雜，不僅控制系統組織性能具有多樣性，而且邊緣存在交叉性，其構造變化性相對較多，可以不斷融入新內容和新系統思維。智能控制的內部組成結構包含以下幾點，分別是專家操控體系、學習操控體系、人工神經網絡操控體系、復合操控體系、集成操控體系、分級遞階操控系統、進化核算與遺傳算法等多種組織結構組成。智能控制在我國當前社會發展當中充當著重要的技術角色，智能控制在機電一體化當中的運用，不僅可以保障機電一體化系統更加精準，而且還能夠比人類操作更加的迅速和便捷，在降低人力資源費用投入的基礎上，降低了很多具有危害生產工作對人類身體健康的影響，切實展現了其自身的巨大優勢。

2 智能控制系統與傳統系統之間存在的差別

智能控制系統作為一種具有先進性、智能性、科學性的系統內容，不僅促進了傳統系統的改革，而且還帶來了技術層面上的革新。在智能控制系統當中，全面針對傳統系統開展的優化與創新，增強了傳統系統的智能化、復雜化。此外，智能控制系統的結構相對豐富、其外延范圍比傳統系統更加的廣泛，其自身的信息處理能力和信息分析能力是傳統系統不具備的。另外，智能控制系統的項目、學科、技術的融入更多，結合了人工智能、自動控制技術、信息科學技術等多個層次的優勢，實現了多個信息技術之間的結合與交叉，而傳統系統只能針對理論化的信息開展單一層面的反饋。針對智能控制系統與傳統系統的控制對象比較，傳統控制系統一般只能夠針對控制內容開展單一任務控制，而智能控制系統能夠在復雜多變數學模型的基礎上，針對多元化、多需求的控制目標開展控制工作，其完美操作是傳統控制系統不具備的優勢。從學習層面來看，智能控制系統能夠多元化的獲取知識，通過對歷史數據的挖掘和分析，有效的針對常見的問題進行處理[3]。而傳統的控制系統只能對輸入過的技術理論進行控制與補充，其學習能力相對較差。智能控制系統的自主控制能力，可以自主的針對信息內容進行加工與處理，這也是智能控制系統深受人們青睞的主要原因。

3 機電一體化系統中智能控制的應用途徑

3.1 機器人領域

在機器人設備自身存在技術復雜性、時變性、非線性、耦合性等多種特點。想要確保機器人設備的良好運行需要強大的技術支持，需要強大的控制系統針對機器人各項參數開展有效控制。智能控制系統在機器人機電一體化系統當中的運用，其主要體現在以下幾個層面當中。其一，智能控制系統可以智能化的控制機器人的行走路徑與軌跡；其二，智能控制系統可以有效把控機器人的手部運動和腿部運行各種形態；其三，智能控制系統能夠通過傳感器技術，通過信息搜集和信息整合的手段，控制機器人的視覺感官；其四，在機器人專家的程序與系統設計的過程中，機械人可以結合不同環境來把控運動范圍。智能控制系統能夠有效的結合自身的優勢，切實有效的增強機器人的反應能力與靈活性，為機器人的功能帶來更多的可能，促進具有更多功能的機器人良好的發展。

3.2 數控機床

當前機電一體化系統在數控機床當中運用較為廣泛，可以有效的增強數控機床運行生產的精準度和生產質量。傳統的數控機床更加依賴人為操控，自身缺乏相關的智能技術，導致很多數控機床的精準度相對較低，直接影響著產品的質量。智能控制系統在數控機床中的融入，可以與CPU控制系統、RICS芯片等內容進行緊密的結合，有效在增強數控機床精準度的基礎上，提升數控機床生產的實際效率[4]。此外，智能控制系統還可以有效保障數控機床生產效率。在數控機床設計環節融入智能控制系統內容，并在模塊化設計當中預設產品的生產型號、生產標準，智能控制系統會嚴格結合產品生產的相關要求，確保產品達到相關的生產標準，強化了產品的質量與精準度。在對群控體系成果管理層面上，可以將各種類型的群控體系進行操控，通過對群控體系參數的調節，確保數控加工產品滿足相關需求。數控機床操控程序是保障數控機床運行質量的關鍵基礎。操控程序作為產品質量把控最為重要的環節之一，能夠有效的保障產品的制作效率，并且在嚴格編程序求的控制之下，保障各個工件制作的精準度。在傳統的數控機床生產時，往往會因為人為因素造成工件質量的相關問題，在智能控制系統的控制下，可以確保操控程序的精準性，保障工件制作的實際銷量。

3.3 機械制造

在信息化技術與智能技術不斷發展的當下，機電一體化系統所涉及到的范圍也在不斷的擴大。機械制造作為我國當前市場發展的重要領域，也積極的融入了機電一體化系統內容，強化了機械制造行業的智能發展效率[5]。智能控制系統手段能夠輔助專家針對機械化制造工作進行智能化設計，切實的取代人腦來自動操作機械。在智能控制技術的引用過程中，能夠針對潛在的數據內容進行的挖掘，并預測潛在的數據內容，通過模糊數字以及神經網絡技術針對數據的開展合理預測，在神經網絡技術共同協作的基礎上，針對機械制造的各個環節開

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展建模。與此同時，可以結合傳感器技術來預測機械制造的各項信息，并及時對信息開展處理。

3.4 建筑工程

智能控制技術在建筑工程當中的運用也較為頻繁，在實際進行運用的主要表現，主要有以下幾個層次的體現。其一，智能溫度控制技術的運用。智能技術在建筑工程當中的運用，可以智能控制建筑的室內溫度，以便于增強室內環境當中的舒適性。運用室內溫度控制系統，及時把控室內溫度[6]。當室內溫度低于設計標準溫度時，那么通過智能控制技術便可以及時上調或者下降溫度。智能控制技術不僅可以有效的保障室內的舒適度，而且還可以避免室內能源的浪費，最大程度上保障了能源利用效率；其二，智能照明控制技術的運用。積極的將智能控制技術融入到建筑室內照明控制系統當中，可以有效的結合計算機技術合理的設計室內的照明強度，保障室內亮度處于一個相對恒定、相對穩定的數值范圍內，為人們的生活帶來了極大程度的便利。

4 結束語

總而言之， 機電一體化系統中智能控制的應用，可以最大程度上展現機電一體化技術的實際優勢、規避機電一體化系統的缺點。隨著我國信息技術和現代化科技的不斷發展， 機電一體化系統在社會當中運用的外延將不斷的發展，為人們的生活、生產、管理等工作帶來更大的契機。機電一體化系統中應該深刻的挖掘出智能控制技術的實際優勢，科學合理的在各個領域的生產建設環節融入智能控制技術內容，促進我國當前科技創新和提高科技成果運用效率，為我國可持續發展打下良好的技術保障。

參考文獻：

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