智能控制在機電一體化系統中的應用探討

曹永輝

摘 要 近年來，我國的工業化進程有了很大進展，對機電設備的應用也越來越廣泛。智能控制在機電一體化系統中的應用主要涉及機械制造、機器人、機床、交流伺服、數控領域、設備裝置等方面，隨著智能控制技術的不斷發展，也為機電一體化系統帶來了更多樣性的功能，與此同時也帶來了控制難度的不斷提升。本文就智能控制在機電一體化系統中的應用進行分析，提出幾點建議，以供參考。

關鍵詞 智能控制;機電一體化;應用分析

引言

在現代工業生產領域，機電一體化系統的應用越發普范，并對提高產出效率及安全發揮了重要作用。尤其是隨著工業產品附加值的不斷增加，其產品精度的要求越來越高，加速了工業生產流程的復雜化，并對機電一體化系統功能提出了更高要求。事實上，傳統工業控制技術已難滿足該類需求，而智能控制技術的發展，則發揮了重要的運用價值，有效降低了人為因素的影響，并為復雜設備的控制問題提供了新的解決方式，使得機電一體化系統的性能表現更佳。

1智能控制與機電一體化系統簡述

智能控制主要是指在并不具備人為干預的情況下可自主對智能機器加以驅動，進而達成對目標實施自動控制的一種技術。通俗來講，通過利用計算機技術來模擬大腦，進而實現智能控制。現如今，智能控制為一項十分關鍵的技術，其運用范圍也是較為廣泛，具備不可替代的作用。在機電一體化系統之中，存在諸多控制目標與任務，所存在的控制目標與任務均是運用以往的控制方式來進行的，因此，在運用過程中，所存在的不便因素非常多，而通過運用智能控制，則恰好利于解決其中問題，讓機電一體化系統在操作期間能夠變得更為便利與簡單，且也能夠高效、高質量的實現控制目標，做好控制任務[1]。對控制系統而言，以往控制僅僅為控制系統中最簡單的一項環節。智能控制主要是以諸多學科彼此交叉所構成的，在諸多的學科之中，最關鍵的學科為運籌學，自動控制學以及信息論等，相較于以往的控制技術，智能控制所具備的優勢特征更為顯著，其特征主要包含自尋優特征，高層控制特征，變結構特征，非線性特征等諸多特征。智能控制屬于新型技術，也為一項邊緣交叉學科，其在運用期間符合相關標準及要求，利于滿足相關目標需求。智能控制通常被劃分為組合智能系統，集成控制系統，學習控制系統，分級遞階控制系統，以及人工神經網絡控制系統等。機電一體化系統也被稱作機械電子學，其主要是指微電子技術，信息技術，傳感器技術，機械技術，接口技術以及電子技術等諸多技術實施有效融合，進而構建的一種機電一體化系統，且目前機電一體化系統在生活之中的運用也愈發廣泛，機電一體化系統主要包括感知組成，結構組成，運動組成以及智能組成這四點組成要素。

2智能控制技術在機電一體化設備中的應用

2.1 在數控系統中的應用

目前階段，數控技術在工業生產中應用十分廣泛，并作為主流生產方式，具有高速、高效率、高準確性的優點。數控技術在工業生產中的應用可以使設備自主對產品進行加工和處理，通過軟件的編程更高速可靠，減小了人為因素在操作過程中的干擾。自動控制技術在處理系統中的應用最主要的是體現在對知識的處理，實現數控設備的自主決策，對所要加工的產品自主完成路徑的規劃，甚至可以自主完成學習，可以更好地完成人機之間的交互與通信。數控系統的工業生產要求越來越高，傳統的控制方式和理論已經難以達到有效的效果，在運行過程中往往需要多模塊并行，傳統的控制技術無法準確建立數學模型，使設備在運行的過程中對很多信息都無法確定。而智能控制技術在數控系統中的有效應用就可以很輕松地解決這些問題，可以利用智能控制技術對數控系統中的各個區域模塊進行模糊控制，以達到更好的控制效果。而且在數控系統中應用比較廣泛的是神經網絡控制技術，這一技術的有效應用更好地完善了插補計算和自適應能力，使數控設備在進行零件加工過程中更好地實現對零部件細節位置的增益調節[2]。

2.2 機器人

機器人可視作是智能化的機械裝備，具有超強的計算能力、辨識能力以及執行能力等，并且表現出了非線性、時變性、耦合性等多元特性，普遍集中在動力系統中，是智能控制在機電一體化系統中運用的典型產物。具體而言，智能控制在機器人領域中的運用，有效解決了其在運動姿態中的系列問題，如結合精密的計算，掌握和規劃其行動路線，并附帶上了一定的自主學習能力，對于復雜信息的處理更加智能，因而得到了廣泛應用。在實際設計過程中，通過智能控制技術運用與機器人的視覺系統相連，使之通過自帶傳感器來感應周邊事務，并躲避障礙物，使之動作看起來更加協調、穩定，一定程度上解決了人工勞動量大、效率低等問題。除卻上述部分，智能控制在機電一體化系統中的運用還表現為通過專家建模、運動控制等機器人系統，對周邊環境進行監測。

2.3 智能控制在機械制造方面應用

機械制造為機電一體化系統中的關鍵部分，對現階段的機械制造技術而言，應用最為廣泛的技術為結合計算機技術和智能控制技術，讓機械制造技術能夠漸漸變得智能起來，該技術的智能化的本質目標在于運用計算機技術來模擬人腦，讓其能夠替代一些腦力勞動，實現人類制造機械的整個階段。在智能控制的機械制造期間，一方面是以智能控制來借助神經網絡系統，而后對機械制造的真實狀況實施動態模擬。另一方面是借助傳感器相關技術處理相關信息，并且也能夠及時修改控制模式之中的各項數據與參數，在機械制造方面對智能控制的運用主要包括智能傳感器，智能檢測，智能診斷以及智能學習等諸多方面，可見，在機械制造期間務必要良好運用智能控制技術，以提高機械制造整個階段的效果，實現機械制造的重要目標[3]。

3結束語

綜上所述，智能控制技術在機電一體化系統中的廣泛應用將會是推動我國機電一體化實現長久發展的持久原動力，盡管傳統控制技術已經暴露出越來越多的問題和弊端，但是，智能控制技術并沒有徹底摒棄傳統的控制技術，而是在保留原有控制技術的基礎之上融合了當前先進的網絡通信技術和先進的計算機技術，這也會是未來我國機電一體化系統智能技術的主流發展方向。

參考文獻

[1] 張惟兵.智能控制在機電一體化系統中的應用[J].南方農機，2019，50（24）：174.

[2] 吳章海.智能控制在機電一體化系統中的應用探討[J].輕紡工業與技術，2019，48（12）：46-47.

[3] 王瑩.智能控制在機電一體化系統中的應用[J].南方農機，2019，50（21）：245.