機電一體化系統中智能控制的應用

徐俊

【摘 ?要】目前我國的機電一體化技術在各個領域飛速發展在許多行業都發揮了巨大的作用，隨著當前計算機技術與智能技術的快速發展機電一體化技術得到了新的發展空間，將智能控制技術應用于機電一體化系統能夠有效優化傳統的企業運行模式，減少人力的投入提高產品的質量。當前智能控制技術已經有部分實現了與機電一體化系統的融合在未來兩種技術的將實現更深層次的融合。

【關鍵詞】機電一體化;一體化系統;智能控制

1智能控制與機電一體化概念的闡述

1.1機電一體化技術的概述

機電一體化顧名思義是由機械類和電子類技術綜合應用而產生的技術，它涉及的知識應用層面較廣，包括機械技術、計算機技術、電子技術和自動化技術等技術的綜合應用。很多生產現場具有高危性、高強度性的特點，而機電一體化技術在處理這方面問題時有自己獨特的優勢。應用機電一體化技術可以極大地減少人力資源的投入，在節約資源的同時降低了工作人員風險發生的情況，并且機電一體化相比于單獨采用機械作業其效率和強度也更高，它能完成傳統技術不能完成的更深層次的作業。機電一體化技術特征：（1）機電一體化技術能夠實現多種信息技術的綜合應用。（2）能夠根據系統的綜合目標來對各個單位進行合理的優化與配置。（3）有著多樣性的特點在保證生產質量上有著一定優勢。

1.2智能控制技術概述

1.2.1智能控制技術內涵

智能技術是當前的時代主題，智能技術的出現深刻的影響了當前存在的眾多行業，利用智能技術能夠有效地實現生產的科學預測與目標制定這樣的效果極大的提升了企業的效率。所謂智能技術本質上是利用計算機來模擬人腦的思維，利用對多種復雜數據的快速分析智能技術能夠實現在脫離人為干預情況下的控制工作，對于機電一體化系統而言利用智能技術對其復雜的電子系統進行有效控制能夠在高端層面上完成多變化性的目標。智能技術通過不斷對外部環境的適應以及對內部知識的不斷完善能夠長效的幫助企業保持生產調節的高效性。

1.2.2智能控制技術系統的特點

智能控制技術的特點主要有：整體改進技術，把控并完善理論體系，適應性強，操作方法不一。其中，整體改進技術是指在以往的控制理論前提下形成并成長起來的較為先進的控制系統，它的結構通常是以開放型，分段型和分布型為主。這令智能控制可以真實有效的解決各類信息，提升信息的利用空間。這一特點也說明了智能控制的主要意圖則是整體改進而不是向往系統高度。（1）把控完善理論體系，由于智能控制的操作運行前提是人工智能，自主把控和信息論。（2）適應性強，在應用智能控制技術的時候，務必要做到合理科學。（3）操作方法不一，在傳統控制中，通常利用的都是動態軌跡方程，物理動力學等一些數字類的模型來構造把控對象。

2智能控制在機電一體化系統中的設計方案

2.1智能控制的硬件設計

智能控制在機電一體化應用中最有代表性的是智能機器人的設計，智能機器人在機電一體化的操作上擁有自身的許多操作信息，并且這些操作信息是多樣的非線性的，因此利用智能機器人能夠快速完成許多人力難以支撐的復雜操作。智能機器人擁有自身的傳感器，通過傳感器對信號的收集和處理能夠完成對許多無規律信息的綜合處理，這樣就大大提高了信息的使用效率。在智能控制技術與機電一體化技術深度融合上進行硬件設計是必要的，在未來智能機器人將在更多的生產領域承擔更多的責任。

2.2智能控制的軟件設計

軟件能夠起到優化硬件保證電流信號和機械運動之間相匹配的功能，通過智能軟件設計能夠有效的完成機電一體化的動態功能和質量控制，在智能軟件設計上要著重對伺服驅動裝置進行完善和優化。

3智能控制在機電一體化系統中的應用

3.1智能控制在工業生產中的應用

智能控制在工業生產上目前最重要的應用成果是專家控制器和神經網絡控制器，利用這種技術能夠有效的提高工業生產的效率，完成人工難以完成的目標。目前利用智能控制技術在工業生產方面對于多個工藝流程實現了有效的優化，并且通過智能系統對于信息的有效收集和診斷還實現了對生產流程故障的有效處理，將智能技術應用于工業生產上一方面提高了實際的生產效率另一方面也提高了生產產品的質量，減少因為人工誤差而帶來的損失也讓企業的成本得到了有效的控制[1]。

3.2智能控制在機器人領域上的應用

機器人技術在得到智能控制技術的支持后獲得了飛速的發展，智能控制技術有效實現了機器人的多信息和多任務的工作要求，通過智能控制擺脫了傳統通過人力終端對機器人進行操作的格局。目前通過智能控制技術與機器人技術的融合機器人在動作調整方面、對外界環境的感知方面都有了很大程度的提升，這種性能上的提升讓機器人未來能夠更有效的投入到生產工作當中[2]。通過智能控制技術對于機器人應用的可靠性以及安全性也有很大程度的提升，機器人通過傳感器收集到外界的信息再通過智能系統進行分析在不斷的處理過后能夠實現對外界環境的有效適應，這種智能學習的機制讓機器人技術獲得了更廣闊的發展空間。利用模糊控制能夠讓機器人在模糊語言的基礎上實現建模和控制等多方面的綜合應用，智能技術除了直接幫助優化機器人功能以外在機器人的規劃和設計上也有很大的作用，結合凈化算法和遺傳算法能夠有效實現機器人的路徑規劃。

3.3智能控制在機械制造上的應用

在傳統的機械制造行業中多是以人為主導的，隨著社會生產效率的不斷提高單純的人力已經很難滿足社會生產的需要因此有必要將智能控制與機械制造實現深度融合加速機械制造行業的發展[3]。通過計算機技術與智能技術的協調能夠有效提高機械制造的精度和效率，在節省人力的同時也有效提高了作業的效率與安全性。

3.4智能控制技術在數控方面的應用

數控機床的核心就是保證產品加工的精度，在傳統的數控領域雖然實現了超過人力數倍的加工精度但是在處理一些更復雜更精密的零件上還有些欠缺。利用智能控制系統在已有的數控系統中加入多個RISC芯片和CPU處理單元能夠讓數控機床更好的分析零件結構大大提升加工精度。目前主流的數控機床設計方案為模塊化設計，這種方式的優勢是能夠滿足較廣的功能應用范圍并且具有高度的裁剪性能，能夠實現多種不同類型機床的統一管理[4]。在智能技術加入到數控領域之后人力的需求將大大減少，工人只需要圍繞機器開展必要的參數設置與調整，并將零件加工的精度和尺寸通過編程的形式輸入到機器中即可完成操作。

3.5智能控制技術在建筑工程上的應用

通過建筑工程領域機電一體化技術與智能控制的有效結合能夠完成對溫度的自動調節，這樣能夠在保證居住舒適性的前提下有效做到節能。利用智能系統對家電等實現有效控制也能極大的改善居住質量實現智能生活。

結語

綜上而言，在智能科技的迅速發展下機電一體化技術迎來了新的發展機遇，將智能控制與機電一體化技術進行深度融合在工業生產的各個領域以及智能機器人的應用上都將產生巨大的社會效益，在今后要不斷進行技術創新在更多領域實現兩者的融合創造更大的價值。

參考文獻：

[1]牛寧偉.智能控制在礦山機電一體化系統中的應用[J].世界有色金屬，2018（15）：42+44.

[2]孫常偉.探究智能控制在機電一體化系統中的應用[J].內燃機與配件，2018（09）：234-235.

[3]楊爽.淺談機電一體化系統中智能控制的應用[J].科學技術創新，2018（04）：180-181.

[4]白丹.智能控制在機電一體化系統中的應用分析[J].山東工業技術，2017（02）：151-152.