智能控制及其在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

盧雁

（昆明鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650200）

在我國(guó)科技迅猛發(fā)展的重要時(shí)期，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，機(jī)電一體化系統(tǒng)不是單一的功能系統(tǒng)，它是將多種功能進(jìn)行整合形成的一個(gè)新系統(tǒng)，在整合技術(shù)上也非常專業(yè)。智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用不可小覷，由于該技術(shù)的融入，極大地避免了系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的不穩(wěn)定性因素，促進(jìn)了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的概述及特點(diǎn)

機(jī)電一體化是一項(xiàng)涉及知識(shí)層面比較廣泛的科學(xué)技術(shù)，其產(chǎn)生的原理主要是機(jī)械類與電子技術(shù)的有效結(jié)合，其中包含了電子工程、信息技術(shù)等方面的技術(shù)應(yīng)用。在很多生產(chǎn)車間，或者生產(chǎn)企業(yè)，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，存在一些高危險(xiǎn)系數(shù)和高工作強(qiáng)度的工作，導(dǎo)致工人無(wú)法完成或完成起來(lái)困難極大，那么機(jī)電一體化在生產(chǎn)中的有效運(yùn)用，就能很好的避免這些情況的發(fā)生。機(jī)電一體化的運(yùn)用不僅可以在生產(chǎn)過(guò)程中為企業(yè)節(jié)約大量的人力、物力資源，還能更多的避免生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)工作人員造成的安全隱患。與此同時(shí)，機(jī)電一體化的應(yīng)用，較于傳統(tǒng)的只采用機(jī)械技術(shù)進(jìn)行工作，不僅提高了生產(chǎn)的安全性，完成了傳統(tǒng)技術(shù)很難完成的高危工作，也極大的提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)節(jié)約了時(shí)間和成本，使生產(chǎn)企業(yè)在同行業(yè)中更具競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)企業(yè)今后的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。

2 智能控制系統(tǒng)的概述及特點(diǎn)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能科技的大力推廣，以人工智能技術(shù)為依托，出現(xiàn)了很多新的科學(xué)技術(shù)，其中智能控制技術(shù)就是其中之一。所謂智能，就是要以人為主體，以滿足人類的思想為服務(wù)目的，所以智能控制也是通過(guò)對(duì)人的需求進(jìn)行分析，提供相應(yīng)的服務(wù)。智能控制技術(shù)除了對(duì)人工智能的依托外，其中自動(dòng)控制系統(tǒng)也是其重要組成部分，自動(dòng)控制系統(tǒng)在進(jìn)行生產(chǎn)操作時(shí)中，可以聽(tīng)令于人工智能，并能在指令的控制下做出相應(yīng)的反饋。除此之外，智能控制技術(shù)中也包含了統(tǒng)籌學(xué)，其目的就是為了能在生產(chǎn)過(guò)程中使生產(chǎn)技術(shù)更加科學(xué)，更好的服務(wù)于人們的生產(chǎn)和生活。由于智能控制技術(shù)在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)轉(zhuǎn)是靠智能機(jī)器完成，不需要工作人員進(jìn)行操縱，所以該技術(shù)在生產(chǎn)和生活中給企業(yè)和個(gè)人都帶來(lái)了很大的便利，給人們的生活提供了更高品質(zhì)的體驗(yàn)。

在如今經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代，智能控制技術(shù)已經(jīng)融入到了我們生產(chǎn)和生活中的每一個(gè)角落，同時(shí)完美解決了傳統(tǒng)技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的很多不可控問(wèn)題，有效提升了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3 智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 數(shù)控領(lǐng)域中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

隨著近幾年來(lái)科技技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控行業(yè)的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)也是日益加劇，這就要求我們的工作人員要更加注重?cái)?shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。而隨著智能控制技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用，極大的提高了數(shù)控機(jī)床的安全性，有效的延長(zhǎng)了數(shù)控機(jī)床的使用年限。在將智能控制技術(shù)運(yùn)用到數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中時(shí)，智能控制技術(shù)可以通過(guò)智能系統(tǒng)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行整合，對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，存儲(chǔ)，整個(gè)過(guò)程不需要工作人員操縱，同時(shí)，在智能系統(tǒng)的控制下，生產(chǎn)中的機(jī)械設(shè)備也可以進(jìn)行自主控制、檢查、故障排除等。

由于數(shù)控行業(yè)中在技術(shù)上還存在一些問(wèn)題，有些問(wèn)題依靠傳統(tǒng)的技術(shù)是很難達(dá)到生產(chǎn)的合格標(biāo)準(zhǔn)的，而智能控制技術(shù)的融入就很好的解決了這些生產(chǎn)中難度較大的問(wèn)題。在進(jìn)行數(shù)控操作過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些信息表述不清晰的控制任務(wù)，這就需要應(yīng)用到我們只能控制技術(shù)中的含糊控制理論來(lái)完成。該技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)加工技術(shù)的優(yōu)化整合，而且可以使數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中就可以做到對(duì)自身系統(tǒng)的檢修和故障排除，有效提升了數(shù)控機(jī)床工作的精準(zhǔn)性和安全性。只能控制技術(shù)不僅可以對(duì)自身系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，還可以協(xié)同數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行查補(bǔ)運(yùn)算和問(wèn)題診斷。查補(bǔ)運(yùn)算可以說(shuō)是數(shù)控系統(tǒng)中最重要的，它可以在機(jī)床的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的任何一個(gè)環(huán)節(jié)通過(guò)系統(tǒng)傳遞的不同信號(hào)進(jìn)行查補(bǔ)，極大的加快了數(shù)據(jù)的處理速度。

3.2 機(jī)器人領(lǐng)域中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

隨著智能化技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)開(kāi)始注重各個(gè)領(lǐng)域人工智能的研發(fā)和創(chuàng)新，對(duì)機(jī)器人的研究從未停止。如能在機(jī)器人的研發(fā)中融入智能控制系統(tǒng)，那么對(duì)今后的研發(fā)工作一定可以起到巨大的推動(dòng)作用。將智能控制技術(shù)與機(jī)器人的研發(fā)相結(jié)合，通過(guò)人工智能數(shù)據(jù)對(duì)人類大腦的分析數(shù)據(jù)，進(jìn)行機(jī)器人控制數(shù)據(jù)的編程，可以使機(jī)器人的行為更接近于人類，使機(jī)器人的性能得到更大空間的提升。例如，研發(fā)過(guò)程中在機(jī)器人行走方面融入智能控制，便能更準(zhǔn)確的控制機(jī)器人的行走路線，對(duì)不平路面的避讓，時(shí)刻關(guān)注到機(jī)器人行走的軌跡，并有效的下達(dá)操作指令。在研發(fā)過(guò)程中可以將智能控制融入到機(jī)器人的多傳感器，這樣在機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)下達(dá)的指令反應(yīng)更加靈敏，確保機(jī)器人在收到指令后在最短的時(shí)間內(nèi)做出回應(yīng)。

將人工智能技術(shù)運(yùn)用在機(jī)器人的動(dòng)作控制上，可以使機(jī)器人的動(dòng)作更趨近與人類，使其在行走過(guò)程中或進(jìn)行工作的過(guò)程中展現(xiàn)出更強(qiáng)的協(xié)調(diào)性。將智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)器人的整體控制上，使機(jī)器人更加智能化，不僅可以做一些基礎(chǔ)的肢體動(dòng)作，還可以進(jìn)行一部分人類很難完成的復(fù)雜工作，既節(jié)省了人力也節(jié)省了開(kāi)支。總之，將智能控制與機(jī)器人研究很好的結(jié)合到一起，可以促進(jìn)機(jī)器人研發(fā)的快速發(fā)展，使機(jī)器人的系統(tǒng)更加智能化，提高機(jī)器人的使用價(jià)值，替代人類完成一些難度系數(shù)較高的工作。

3.3 機(jī)械制造領(lǐng)域智能控制技術(shù)的應(yīng)用

智能控制技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用主要是在二者相互融合的過(guò)程中融入計(jì)算機(jī)技術(shù)。通過(guò)智能控制技術(shù)，使計(jì)算機(jī)的操控更加趨近于人的思維，然后將其運(yùn)用到機(jī)械制造領(lǐng)域，完善機(jī)械制造過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤，更好的提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升生產(chǎn)工作的效率，從而使我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)更上一層樓。除此之外，智能控制技術(shù)還包括模擬機(jī)械制造，此技術(shù)與傳感器技術(shù)協(xié)同運(yùn)作，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中信息的采集和控制。以當(dāng)前科技發(fā)展進(jìn)度來(lái)看，智能控制技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越不容忽視。

3.4 傳感技術(shù)中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)電一體化技術(shù)中，存在一個(gè)重要的構(gòu)成部分就是傳感技術(shù)，由于該技術(shù)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的協(xié)作要求都比較高，對(duì)技術(shù)要求也比較精準(zhǔn)，所以在運(yùn)行期間不容易受到外界信號(hào)的干擾，如果將此項(xiàng)技術(shù)有效地運(yùn)用到生產(chǎn)過(guò)程中，那么一定能有效提升產(chǎn)業(yè)的工作效率。如果還采用傳統(tǒng)的傳感器，那么在運(yùn)行之前如果不構(gòu)建相應(yīng)的傳感系統(tǒng)，那么就無(wú)法進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的采集和傳輸。之后還要通過(guò)相關(guān)工作人員通過(guò)計(jì)算機(jī)將信息進(jìn)行整理，通過(guò)對(duì)所得到的信息進(jìn)行分析，控制整個(gè)生產(chǎn)流程。但是智能系統(tǒng)的有效應(yīng)用，極大地省去了這些繁瑣的步驟，為企業(yè)生產(chǎn)制造節(jié)約了大量的人力和物力資源，有效地降低了生產(chǎn)成本。

3.5 交流伺服系統(tǒng)中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

除了傳感技術(shù)，機(jī)電一體化中還有一個(gè)關(guān)鍵的構(gòu)成部分就是交流伺服系統(tǒng)。該技術(shù)可以理解為是一個(gè)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。在實(shí)際的生產(chǎn)制造過(guò)程中，交流伺服系統(tǒng)會(huì)將智能控制系統(tǒng)中的信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械指令，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行操控。通常如果我們想對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行研究分析，了解其內(nèi)在功能，就需要先對(duì)交流伺服系統(tǒng)有一個(gè)細(xì)致的了解，但是對(duì)于交流伺服系統(tǒng)的了解又存在相當(dāng)大的難度，要進(jìn)行常規(guī)數(shù)學(xué)建模工作就會(huì)出現(xiàn)偏差，達(dá)不到預(yù)期目的，這樣我們就沒(méi)辦法提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

但是將智能控制技術(shù)應(yīng)用于交流伺服系統(tǒng)中，就可以在生產(chǎn)制造過(guò)程中收集到交流伺服系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的革新。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，智能控制技術(shù)將會(huì)成為機(jī)電一體化中運(yùn)用最多的控制技術(shù)。智能控制技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用，對(duì)我們的社會(huì)發(fā)展和行業(yè)的升級(jí)都起到了巨大的推動(dòng)作用，解決了我們?cè)诠ぷ骱蜕a(chǎn)中遇到的各種困難，有效地提升了工作效率，同時(shí)也推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在不久的將來(lái)，智能控制技術(shù)的不斷升級(jí)，將會(huì)運(yùn)用到我們生活中的各行各業(yè)，為加快我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。