機電一體化智能控制

王志安

摘要：機電一體化系統在很多領域中都有重要的作用，對促進社會發展也有很大的貢獻，這一系統是指由驅動與動力、機械化本體、信息的處理、控制、執行部分以及傳感測試等構成，借助計算機的處理信息技術和相關的控制功能，以及能夠進行驅動的元件等展開運行的機械化體系，在科技不斷發展進步的前提下，為了使人們的需要得到滿足，就需要使智能控制和機電一體化相結合，這既是滿足人們需要的要求，也是社會發展的趨勢。

關鍵詞：機電一體化系統;智能控制;應用

一、智能控制概述

智能控制是指這樣一種模式，即不需要經過人為的干預與操作，就能夠對機器進行自動化驅動，使各項要求和目標都得到實現的控制模式。這一技術的結構一般由以下系統構成：第一，人工智能，這是一種擁有處理信息、記憶與學習以及形式化語言等各種不同功能的系統。第二，控制自動化，這是整個系統內動力的特性，也是動態的反饋。第三，運籌學，這是一種定量優化的方式，具體包括網絡與線性規劃、調度與管理以及決策和目標的優化等。在傳統的控制技術內，以精確系統模型控制為基礎，解決時不變和線性等控制中的問題，而智能控制不僅可以解決上述問題，還能夠解決一些具有較高難度的問題。

二、智能控制的特點和類型

綜合而言，智能控制主要具有這幾種特點：第一，智能控制的組織性明顯;第二，智能控制的結構變化顯著;第三，智能控制具有非線性特點;第四，智能控制能夠滿足目標的高質量、多元化需求;第五，智能控制能夠從總體的基礎上進行優化;第六，智能控制包含的學科種類非常齊全;第七，智能控制比較先進。智能控制主要分為這樣幾種類型：第一，分級遞進智能控制系統;第二;復合式智能控制系統;第三，人工智能型控制系統;第四，進化型智能控制系統;第五，自主學習型智能控制系統;第六，專家型智能控制系統;第七，組合結構型智能控制系統。

三、智能控制在機電一體化系統中的應用

（一）智能控制在機械制造過程中的應用分析

在機電一體化系統中機械制造之非常重要的一個部分，而對于目前的機械制造技術來說，最為先進的技術就是將計算機輔助技術與智能控制進行有效的結合，使得機械制造技術逐漸的智能化。機械制造技術的智能化其主要目的就是利用計算機技術對人腦進行模擬，以其來代替一部分的腦力勞動，從而完成整個人類制造機械的過程。在智能化的機械制造的過程中，首先是由智能控制技術對神經網絡系統進行利用，通過它對機械制造的實時情況進行動態模擬，然后再利用傳感器的融合技術對采集而來的信息進行處理，同時對控制模式中的一些參數和數據進行修改。在機械制造的領域中智能控制的主要應用有機械制造系統的智能監控和檢測、智能診斷機械故障、智能學習以及智能傳感器。

（二）智能控制在數控領域中的應用

隨著工業生產的高速發展，數控領域是近年來逐漸興起的新型產物，數控技術的發展促進了我國工業的發展進步。目前，工業生產對于精確度的要求越來越高，而數控系統的要求也相應提高。在數控系統中應用智能控制，能夠提高數控系統的精確度和可靠性。為了達到智能控制的目的，必須建立數控模型，結合應用傳統控制理論，但是對于數控模型信息模糊的位置，必須運用智能控制才能精確控制目標。在數控系統中設置安全診斷系統，可以充分利用專家系統和遺傳算法，來對數控系統中的信息數據進行檢測、預算，從而全面提升數控系統的預測和控制功能，進一步完善數控系統。

（三）智能控制技術在交流伺服系統內的具體應用

交流伺服系統是一種機械轉換的裝置，主要是轉換電信號，進而實現機械化的操作系統。但是從其實際應用狀況出發，因為這一系統的結構十分復雜，還要很多不確定的因素存在，比如，參數經常出現變動，負載的擾動以及耦合比較強等，這就造成其在建立模型的過程中會碰到較大的困難，只能建立起與實際狀況相近的模型。但是這種情況下的模型很可能無法達到整個系統性能的高標準與高要求。因此，將智能控制在這一系統中進行應用，就不需要在建立起準確模型，也不要求有準確的相關參數，可以動態化、實時化把握系統內多種不同數據的指標，進而確保系統的各項指標滿足性能的要求，也滿足廠家和生產的需要。

（四）智能控制在建筑工程中的應用

智能控制在建筑中的應用主要有兩個方面，一方面是照明通信系統，另外的一個方面是空調系統。隨著人們的生活水平不斷的提高以及科學技術的不斷進步，人們對于生活的質量要求也是越來越高，因此智能建筑成為了主流。智能建筑主要是通過智能控制對建筑進行智能化控制，而在眾多的智能控制中最為常見也是最為實用的就是這兩種。首先是照明通信系統，通信系統指的就是小區內部的互聯網通訊，主要是通過小區內的控制器對每個用戶的通訊線路進行控制和檢測，一旦發生故障，能夠對線路進行快速的檢修并且進行維護，使得通訊系統在使用的過程中更加的便捷和安全。照明系統指的就是對建筑群的照明進行實時控制，在控制的過程中主要是對照明區域、照明時間、照明邏輯以及照明系統節能燈方面進行控制;另外一個方面就是對空調系統進行控制，在對空調進行智能控制的過程中，主要是通過比例積分調節器閉環的方式來模擬四季溫度，同時對空調的風閥進行智能調節，不但有效提高了建筑內部的空氣質量，同時還能盡可能的減少能量浪費。

（五）智能控制在裝置設備中的具體應用

智能控制在裝置設備中應用時，能夠把相關元件轉化成智能化元件，使其在生產生活、精密儀器的制造、環保與節約能源、生物技術以及化工石油等行業和領域內都可以發揮出最大的優勢。第一，家居家庭內的智能化裝置設備。家具家庭內的智能化裝置設備主要有三種類型，智能化家電、總線的連接器以及家居控制器，這幾種類型的裝置設備能夠發揮出智能化作用，和設備內應用的智能化元件有很大的關系。借助家居家庭裝置設備內的智能化元件，然后在經過藍牙信號和傳輸的接口等，主動把自身的信息和狀態發送至相應控制器，與此同時，控制器在發出相遇的指令后，就對這些動作進行自動化執行。比如，家居家庭中經常使用的照明體系、安防體系、洗衣機和空調以及洗碗機和熱水器等，都是以智能控制為基礎和應用的條件下，才可以得到有效的發揮。第二，企業內的智能化裝置設備，隨著國內小、中、大型企業的發展，企業運營時需要的裝置設備轉向智能化控制已經越來越明顯，比如，管理企業的信息數據時，使用智能控制，可以使管理效率得到極大的提升，降低人力和財力以及物理等方面的損耗。

結論

隨著科技和市場化經濟的快速發展，機電一體化系統為了能夠適應更過的工作環境和任務要求，需要進行不斷的完善和轉型，智能控制的出現使得機電一體化系統能夠更好的面對各種各樣的操作難題，不但能夠有效解決問題，還可以減少工作人員的腦力和體力勞動，更加重要的是促進了機電一體化系統的快速發展，使其有了質的飛越，使其能夠更加長遠的發展。

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