智能控制技術在機械電子工程中的應用研究

江漢大學 湖北 武漢 430056

0 引言

智能控制技術是智能技術的一種應用形式，主要利用智能技術的智能邏輯負責整個控制流程，其具有一定的泛用性，但在機械電子工程中其應用尤為突出。智能控制技術的加入可使機械電子工程在自動化基礎上具備智能化特征，能夠取代人工對自動化生產中的一些問題進行識別、處理，人工一般不用介入，同時該項技術還具備自主學習能力，如果未能對某問題進行識別或處理，則會將相關信息保存到邏輯儲存點進行深度分析，這樣下次就能對此類問題進行識別或處理，說明該項技術隨著應用時間的延長會越來越全面，基本上可以取代人工對機械電子工程進行控制。但針對如何在機械電子工程中正確使用智能控制技術的問題，就有必要展開相關研究，闡述技術的正確應用方法。

1 智能控制技術在機械電子工程中的作用

1.1 提高控制性能 早期機械電子工程的自動化控制邏輯比較簡單，一般只能根據設備運行情況對設備電路、控制單元進行控制，如在某設備左右橫移的過程中，自動化控制邏輯將依照標準速度判斷設備橫移速度是否過快或者過慢，出現任意情況會對其速度控制單元發出指令，迫使控制單元調整設備橫移速度，若調整后無法讓設備橫移速度達標，則會關閉電路，通知人工前來處理，而這種控制方式在性能上已經不滿足現代機械電子工程生產需求，其對人工的依賴程度很大。而在智能控制技術基礎上，如果依照標準發現設備橫移速度過快或者過慢，則智能控制邏輯會對其原因進行挖掘，針對設備所在機組進行整體分析，隨后針對原因發出控制指令，待原因被消除后再向橫移設備發出控制指令，使控制指令能順利落實，降低了設備控制對人工的依賴度，一般不會關閉電路[1]。

1.2 自我學習 首先智能控制技術最初的智能邏輯由人工設定，這一點與自動化控制邏輯類似，運作中只能識別、處理被智能邏輯記錄的問題，因此難免會遇到一些無法識別、處理的事項。其次在智能控制技術的自我學習能力上，每次遇到無法識別或無法處理的事項時，系統會通知人工前來處理，但同時會將此類事項的相關信息記錄在知識庫中，知識庫是系統智能邏輯的儲存點，相關信息被記錄后將被智能邏輯進行深度分析，借助大數據等原始數據源去獲取信息特征、定義等，這樣下一次遇到同類事件時，智能控制技術就可以識別、處理以往無法解決的問題，如此循環，機械電子工程對人工的依賴程度會越來越低，有可能實現完全解放人工，進行全自動生產的目標[2]。

1.3 人機交互作用 智能控制技術在實際應用當中具有良好的人機交互作用體現，其會對機械電子工程中各類設備的運作情況進行全面監控，監控所得數據信息會被實時發送到人工端，如智能手機上的APP或者是PC端軟件，這樣人工就能通過這些設備看到設備運行時的狀況，且數據具有動態化展示特征，能使人工進行綜合分析。同時當人工發現某些需要自身介入的控制需求時，可以直接通過設備切換至人工控制模式進行控制，控制完成后可自主退出該模式，或者等待系統自動退出。由此可見智能控制技術具有良好的人機交互作用，這使得技術應用可控制性較強。

2 智能控制技術在機械電子工程中的基本應用方法

2.1 自動化控制子系統設置 因為智能控制技術的應用是建立在機械電子工程原有自動化控制邏輯上的，所以在技術應用中需要先設置自動化控制子系統。如針對某機械手臂，需要設置傳感器、控制單元，其中前者負責采集機械手臂的運作情況，并將相關數據信息發送到智能控制終端，而控制單元負責接受智能控制終端傳輸而來的指令，并執行指令。同時為了實現數據信息發送、指令傳輸，需要在現場布置PLC總線，將機械電子工程中所以設備的傳感器連接在一起，這樣能提高傳輸效率。

2.2 智能控制邏輯設計 智能控制邏輯設計可以分為兩個步驟:(1)邏輯標準設計，人工需要預先分析機械電子工程中所有設備的運行標準，如在上下料運作中，要設置機械設備的上料點、抓取點、下料點、移動速度等，需要將這些標準以參數化形式存入智能控制系統的知識庫中；(2)邏輯運行模式設計，通常根據人工分析問題的流程來設計智能控制邏輯的運行模式即可，如信息獲取→信息識別→信息定義→信息整合→信息分析→生成決策

2.3 人機交互設計 在智能控制技術層面上，人機交互設計主要側重與兩個要點:(1)故障預警功能設計，即誰也無法預測智能技術會在什么時間遇到無法識別、處理的事件，因此需要設計故障預警功能，這樣當技術遇到類似事件時則會向人工發送預警報告，通知人工介入處理，由此實現人機交互；(2)人機交互中控制模式的切換機制，智能控制技術在機械電子工程中的應用具有兩種運作模式，分別為智能控制模式與人工控制模式，其中前者是主用模式，后者一般作為應急模式使用，但為了保障系統的可控制性，系統必須隨時做好切換至人工控制模式的準備，因此需要設計控制模式切換機制。首先應當在人工終端界面設置切換按鈕，使人工點擊按鈕即可進入人工控制模式，其次當人工點擊退出按鈕或長時間在該界面中無任何操作時，系統則自動切回智能控制模式。

3 結語

綜上，本文對智能控制技術在機械電子工程中的應用進行了研究，闡述技術主要作用與基本應用方法。通過研究可知，智能控制技術的作用明顯，在機械電子工程中具有良好應用價值，因此值得推廣，而采用文中提出的應用方法，至少能讓智能控制技術對機械電子工程進行合理控制，且支撐人工隨時介入，望能帶來參考幫助。