智能控制在機電一體化系統中的應用探討

單華祥 單江山

摘 要：現階段，城市化建設的發展迅速，在我國城市建設發展中，受持續革新的科技技術所影響，各行企業對微電子技術的要求越來越高，并從中收獲了大量優質經驗，這也表明我國機電一體化技術開始向著成熟與穩定的方向發展。機電一體化系統作為各行企業生產工作的重要組成部分，在時代變遷中，為了更好應對持續提高的工作需求，通過融入智能控制理念與技術，可以從基礎上提升企業生產技術水平。因此，下面對智能控制及其在機電一體化系統中的應用進行研究。

關鍵詞：智能控制;機電一體化系統;應用探討

引言

新時期下，智能控制在機電一體化系統中的應用越來越廣泛，可在規避人工操作失誤的同時，確保系統運行更為安全、可靠。探討了智能控制在機電一體化系統中的具體應用，希望提高機電一體化系統運行效率。

1傳統系統與智能系統

研究傳統系統與智能系統可知，兩者存在的差別主要分為以下幾點：（1）智能控制系統是時代變遷新提出的內容，而傳統控制技術也屬于其中的組成部分。智能控制系統能全面優化系統控制，而傳統控制系統只可以進行單一管控。同時，智能控制系統的整體構成要比普通系統看起來更加開放，因此可以在工作中展現出優質的信息處理技術，這也是普通控制系統達不到的。（2）智能控制作為一個融合多個學科和項目的技術，有關理論涉及信息學科、人工智能等內容，對比之下歐通控制理論只包含單一的反饋控制理論。（3）智能控制技術可以在復雜的數學模型中展現自身價值，而普通控制系統只能在單一現行任務中應用。（4）智能控制系統可以自動獲取所需內容，而普通控制系統需要人工操控，輸入重要的信息數據。由此，在智能控制系統先進性的影響，其得到了各行企業的認可和應用，不僅可以有效處理以往發展面臨的問題，而且能從中收獲更多工作經驗。

2機電一體化系統中智能控制的應用方向

2.1基于數控技術的智能控制

近年來我國技術的不斷發展，科技化水平的持續提升，使得數控技術的重要性也進一步體現出來。為了保證技術應用更加科學，不再局限于最基礎的人工操作控制，必須追求更加智能化的技術發展，建立起更加先進的控制操作平臺。作為基于數字信息技術對設備運行進行控制一門技術，數控技術在傳統機械制造業的機電一體化設備設計與制造過程中有廣泛應用的，并且得到了較為理想的應用成果。利用數字控制技術，能提升機械加工過程的效率與精準性，進而達成工作目標，同時能保證加工作業規劃的合理性，在一定程度上模擬人類智能、完成智能編程、智能化數據管理等行為。要保證系統具備獨立運算、識別及自我修復完善等多方面能力。借助對系統的智能化控制，提升系統整體運作的安全性，進而實現數控加工系統的柔性化、通用化，確保根據加工條件去進行模式轉換。當前智能化的控制技術在我國汽車與軍事裝備制造業都有應用，鑒于傳統的控制技術具有局限性，無法建立數學模型，而借助智能控制則能對數控加工的各個模塊進行模糊控制，優化加工模塊，除此之外，利用神經網絡技術能更快且更好的完成對加工系統的故障檢測與自動參數設定等操作。對數控機床而言，智能控制的落實主要展現為以下幾點：（1）智能熱屏障。整合以往發展案例可知，機床在加工時會產生熱量，而室溫變化會影響實際生產質量，嚴重的誤差會影響整體工作效率。整合智能熱屏障控制技術，工作人員可以結合定位問題提出自動補償，這樣不僅能減少誤差數值，而且可以提升實踐生產工作效率。（2）智能語音信息系統。智能控制下的數控機床不僅擁有全新的運行方式，而且可以替換引用手動操控。大部分情況下，工作人員會引用手動操控的方式進行機床生產，但在智能語音信息系統提出后，工作人員也可以進行語音指導，這樣既可以保障每個環節的工作質量，又能提升整體生產工作效率，以此全面保障機床生產的工作安全。（3）智能安全屏障。在機床生產中，多個零部件都會產生碰撞，而結合智能控制構建智能安全屏障，可以有效處理這一問題，并確保機床生產工作按安全。（4）智能振動控制。由于機床生產中存在振動現象，且會影響實際工作的準確性，所以工作人員要結合智能振動控制系統，全面管控振動的頻率與幅度，只有這樣才能從基礎上減少不必要的問題，并由此提升數控機床加工水平。

2.2交流伺服系統中的智能控制

交流伺服系統主要是指基于同步及異步電機交流伺服系統所建立的一種綜合性系統，是機電一體化體系的關鍵構成部分。步入21世紀后，隨著電子技術發展不斷加快，交流伺服系統的改革也不斷推進，以保證系統機能更成熟。隨著技術的不斷升級，市場也會逐步呈現更加多元化的發展趨勢。鑒于以電機穩態數學模型為基礎的電壓頻率控制方法以及開環磁通軌跡控制法都很難體現出優秀的伺服特性。為保證伺服的智能控制優勢得以體現，多利用動態解耦數學模型矢量控制方法去達成目標。將智能控制引入交流伺服系統與現代交流伺服控制理論方法融合起來，以保證伺服的性能得到優化。除此之外，還要利用模糊控制算法保證系統性能，確保系統能更快傳遞信息，更快產生反應。

2.3建筑工程領域

該領域內智能控制的應用有兩個方面：一是照明通信系統;二是空調系統。我們當前已步入智能化時代，智能建筑蓬勃發展，因而對上述系統的運用極為必要。就照明通信系統而言，又可分為通信與照明系統，前者表示建筑內網絡通訊，經由控制器對所有用戶通訊線路加以控制、監測，若滋生故障，可對線路有效檢修與維護，確保通訊系統的應用更為便捷、可靠;后者表示對建筑內的照明有效控制，控制內容為照明區域、時間等。就空調系統的智能控制而言，具體經由比例積分調節器閉環這一手段對四季溫度進行模擬，且對空調風閥實施智能化調節，以此對建筑內空氣質量予以改善，并縮減能源耗損。

2.4機器人領域

機器人存在多元特性，最為明顯的即非線性、時變性、耦合性，此類特征多經由機器人動力系統所體現，且于其控制參數系統內，機器人存在多邊變性與多任務性，此類特征對智能控制的運用大有裨益。依照當前的技術與發展而言，機器人領域中智能控制的運用如下：對機器人運行軌跡、路徑等加以控制;對機器人手臂姿態、動作實施智能控制;對專家控制系統合理運用，構建機器人運動環境模型，且對其監測、定位等;對傳感器信息融合以及視覺處理實施智能控制。

結語

機電一體化系統作為各行企業發展的重要組成部分，決定了實際生產進度和整體工作安全。因此，在新時代背景下，機電一體化系統要想實現預期發展目標，必須要認識到智能控制在系統中占據的地位，并注重整合實踐發展需求全面落實，只有這樣才能充分展現自身應用價值，從而加快機電一體化系統發展步伐。現階段，智能技術已經得到各行企業發展的關注和應用，這對機電一體化系統發展而言具有積極作用。

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