智能控制在機電一體化系統中的應用

宋小嬌

摘要：隨著工業自動化生產的不斷發展，傳統的控制技術已經在難以實現良好的效果，無法準確的控制。而智能控制技術手段的不斷發展為解決機電一體化系統控制問題帶來了新的契機，傳統的機電一體化設備一般適用于結構穩定的線性設備，而現階段的機電一體化設備已經在非線性、結構多變、時變等環境中得到了廣泛應用，這為電子控制技術增大了難度。智能控制技術的發展為機電一體化設備控制注入了新的活力，越來越多的機電一體化設備融入了智能控制技術，并充分的展現了其優秀的控制效果，成為社會的主要發展趨勢。

關鍵詞：智能控制;機電一體化;應用分析

中圖分類號：TD65

文獻標識碼：A

引言

智能控制一種機器自動化技術，在無人操作的情況下應用機器來控制設備運行。智能控制的發展已經有百年的歷史，并且應用在各行各業中。機電一體化是社會生產發展的重要技術，智能控制和機電一體化完美的結合，可以最大程度完善設備，在設備正常運行的基礎上提高運行系統的效率和穩定性。

1智能控制系統類別形式

智能控制系統實際上是一種多項控制技術。智能控制的順利運行主要是依賴于各種不同的智能控制系統展開操作，以構建出混合、集成的控制系統在智能系統中許多智能技術才能得到充分運用，當前采取的智能控制系統如下所述：

1.1分級控制系統

分級控制又稱“分級遞階智能控制”，該控制的運行主要依靠自適應控制、自組織控制等前提條件。在分級遞階智能控制中涉及到3個方面，即：組織級、協調級、執行級，每個級都有自己的作用。

1.2學習控制系統

學習系統是通過對認知事物內部結構進行分辨認知，進行調整后，使其表現良好的運行效果，這一過程利用了對信號的接受處理功能，并對接受數據進行處理。除了可以預測的信息，學習控制系統還可以對非預測性信息進行控制。

1.3專家控制系統

專家控制系統是把專業的人的經驗和知識，輸入在計算機系統中，根據輸入得準確信息加上技能得融合，該系統根據相應的情況進行程序指令，運行系統。在專家控制系統中，理論知識體系巨大，這就為只智能系統在處理問題時起到典范作用，讓處理過程更合理，處理結果使人更滿意。

1.4神經網絡系統

神經網絡控制系統是目前運用最多的控制系統。這種控制系統從名字就可以看出來，是模仿真人的網絡系統的構造，這種結構形式具有人類的神經系統的框架，比如神經細胞或者人工神經元等構成的系統。這種系統屬于當今技術研究上的新課題新內容。

2智能控制在機電一體化系統中的應用

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，可以更好的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的建立數學模型，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的解決這些問題，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智能控制在機械制造中的應用

機械制造是機電一體化系統的重要組成部分，且隨著智能制造理念的提出，機電一體化設備也正逐漸取代人工操作設備而廣泛應用到制造業中。計算機軟件技術不斷發展，計算機輔助技術已經與傳統的機械設計理論和加工工藝融為一體，并在智能控制手段下，共同構成了新型的機械制造技術，也被稱之為智能制造系統。智能制造系統其主要特點就是利用計算機代替人工操作而進行機械設計工作，完善人腦在設計過程中出現的漏洞和缺陷，發揮計算機技術科學嚴謹的優勢。在這一過程中，智能控制技術主要是利用神經網絡模型和模糊數學理論來對產品生產環境和生產過程進行建模，確保整個生產環境和流程的嚴謹科學，最大限度的降低成本，滿足社會需要，保證產品性能的最優化。

2.3機器人

在科技高速發展的背景下，智能技術逐漸完善，在機器人中應用智能控制技術后，機器人的行動更加便捷，對機器人行走、視覺、動作與姿態等方面的控制更加精確。行走控制主要是分析機器人行走路線，通過大量的數據掌握行動規律，并借助精密的計算，減小運行誤差，合理規劃行動路線;以往智能機器人的動作姿態并不豐富，同時無法按照預期指定的移動路線行走，但是在智能控制技術下，機器人可以在運行狀態中不斷調整參數，使運行軌跡更為精確;智能機器人視覺控制是基于計算機視覺技術成立的，在傳感器等元件的輔助下，收集智能機器人內部信息，并通過計算功能，處理智能機器人獲得的外部環境信息。

2.4交流伺服系統

在交流伺服系統中應用智能控制技術，可以強化機電一體化系統的工作性能，提升設備的控制能力，同時還可以優化系統動態服務等。交流式服務系統運行涉及很多算法，計算數據非常龐大，同時還需要整合動態參數信息以及負載情況，這些都會在一定程度上影響電機一體化系統的表現，使其工作性能存在一定的不確定性。除此之外，非線性因素、交流電控也會在一定程度上影響機電一體化系統運行表現，為了保證設備能夠按照規定的路線運行，提升控制能力，需要構建完善的數學模型，提升參數的精準性。將智能控制技術應用于交流伺服系統，可以提升算法的精確度，構建更為精準的性能指標。

2.5智能控制在設備裝置中的應用

智能控制技術在設備裝置中的應用主要是在家庭智能設備和企業智能設備之中。如今企業的規模不斷擴大，生產的產品越來越先進，成本也越來越高，這為企業的生產過程增大了難度。而智能化控制設備可以對生產數據進行更加科學專業的處理，這更有助于企業降低生產的成本，提高生產效率，擴大企業經濟效益，從而提升企業在行業中的核心競爭力。家庭智能設備主要是利用網絡線路和控制器的連接實現智能家居環境，其中比較代表性的就是小米之家。

3結束語

總而言之，伴隨市場化經濟的飛速發展，機電一體化系統應注重完善內容，積極進行轉型。在此背景下，智能控制技術也應運而生，通過運用該技術利于解決運用機電一體化系統時所遇到的諸多難題，同時也利于減少腦力勞動與體力勞動，從而推動我國機電一體化系統的飛躍式發展。

參考文獻：

[1]李文洪.智能控制及其應用綜述[J].重慶郵電學院學報：自然科學版，2006，18（3）：276-281.

[2]龐曉靜.復合智能控制在交流伺服系統中的應用[J].電工技術雜志，2004（1）：56-58.

[3]張士榮.智能控制及其在機電一體化系統中的應用研究[J].數字技術與應用，2019，37（10）：15+17.