試析機電一體化中的智能控制策略

梁 彥

四川職業技術學院 四川 遂寧 629000

引言

近年來,智能控制技術被不斷應用到了人們的日常生活中,成為了和人們生活密切相關的重要科技,隨著智能控制技術的飛速發展與廣泛應用,不僅標志著我國工業機電一體化正式進入了一個全新的發展階段和軌道,同時也對我國機電一體化的系統控制提出了新的要求,因此,我們更加應該重視智能控制技術在機電一體化中的重要性,讓智能控制技術在機電一體化中充分發作用。本文以下面幾個方面來探討一下機電一體化中的智能控制實施策略與研究方案,希望能讓讀者對智能控制技術和機電一體化有一個全新的認識和深刻的了解。

一、智能控制技術的概念和理論概要

智能控制技術就是以人機系統以及相關智能理論和計算機網絡通信系統為基礎的平臺,在無人干預的情況下,完全由智能機械設備完成既定系統目標的一種技術,一共經歷了三個不同的時期和階段,最早是以反饋和傳遞函數為核心的古典控制理論,它是最早產生的,同時也是最為典型的智能控制理論,再然后就是隨著智能控制技術的不斷發展,出現的一種新的智能控制理論,即分析狀態空間的現代智能控制理論,最后就是發展至今最高階段的一種智能控制理論,即通過結合自動控制以及人工智能等優化調控方式形成的一種智能控制理論[1]。

二、傳統技術控制與智能技術控制的區別

(一)拓展性和實用性。智能控制是對傳統控制理論的基礎上進行延伸和完善,它不再是以解決單一的控制問題為目的,而是在傳統技術控制的基礎之上,以多層次和非線性等復雜任務為主要控制對象,通過運用分布式及開放式結構進行相關信息數據處理分析的辦法,讓機電一體化系統做到整體優化,實現統籌全局。相較于傳統控制,智能控制無疑具有更多的實用性和發揮空間。

(二)綜合性和全面性。傳統控制理論體系的核心就是通過反饋和傳遞函數模型來進行詳細的系統描述,而智能控制理論則是以人工智能和自動控制等核心理論的相互交叉為基礎,綜合了多方面的考慮和因素,有目的、有重點的突出其中某一個點來作為中心目標,比如說對數學模型的描述和對環境符號的識別,讓機電一體化系統變得更為簡潔,一目了然等,解決了傳統控制理論模式下無法解決的難題。

三、機械制造的智能控制

(一)將智能控制技術應用到機械電子領域中。將智能控制技術應用到機械電子行業中,不僅能優化電子設備產品的設計,同時也能在一定的程度上節約電子設備的生產成本。比如說像發電機和變壓器之類的電器設備,無論是在生產上還是日常管理上,都需要消耗極大的人工成本和管理費用,如果我們引入智能控制技術,不僅能夠節約人工成本和管理費用,而且也能確保我們設計出來的產品設備既科學先進又經濟實用,一舉兩得。

(二)將智能控制技術應用到工業生產工程中。將智能技術控制應用到工業生產工程中,能夠有效的解決傳統控制模式所不能解決的問題,確保工業生產能夠井然有序的開展。將智能技術控制應用到工業生產過程中,一般分為智能控制的局限級和智能控制的全局級,前者側重的是對神經網絡和專家兩類控制器的智能控制,而后者主要是用來處理異常操作和診斷控制過程中存在或出現的問題,是完全不同的兩種應用。

(三)將智能技術控制應用到數控領域中。信息技術的發展不僅推動了電子科技的發展,同時也帶動了數控行業和與智能控制技術相關的行業發展,機電一體化系統要想可持續發展,就必須需要有更高水平的數控技術來支持,因此引入智能控制技術是機電一體化系統可持續發展必不可少的重保障證,比如將智能控制技術融入到機械加工和模具制造中,就能實現智能編程和數據庫構建等目標,目前借助專家系統解決不明確結構問題和借助模糊控制處理模糊問題、優化機械加工已經取得了一定的效果。

四、智能控制在機電一體化系統中的策略應用

(一)探索更為科學的控制理論框架,讓智能控制更加廣泛、實用。現行推廣的智能控制技術依然存在一些技術上的問題有待解決,比如說局部與整體分離,無法結合,理論知識與實際應用脫節,無法用理論上的知識來解決實際中遇到的問題,這些都是現在智能控制技術不可避免、存在著的現象,可見人工智能控制研究所面臨的實際困難,遠遠要大于我們的預期設想,現行的智能控制技術尚未達到我們理想中的水平,因此我們應該積極的探索更為先進科學的智能控制理論架構,讓智能控制技術變得更加科學有效。

(二)尋求智能控制技術更為廣闊的發展空間。只有找到技術集成的新辦法和新途徑,才能讓智能控制技術在現有的技術基礎上取得重大突破和質的飛躍,只有進一步加強與計算機圖形學及認知科學和并行處理,機器人學等知識的融合,才能讓智能控制技術擁有更高的應用價值和作用。在這些工作的基礎之上,我們還應該研發出一種更加完備有效的智能控制技術與機電一體化系統完美融合的應用方法,軟件系統的開發尤為重要,設計師設計出來的軟件應用程序語言既要通用又具有獨立的任務,還要能夠科學合理的描述其不同的控制過程,二者皆要兼顧。強化軟件系統對環境和傳感信息的解釋性能,改善傳統模式下模塊轉換和信息識別的處理能力,只有這樣才能提高機電一體化控制的實時性和運行的高效性[2]。

五、結語

智能控制技術不僅有效的解決了機械自動化運行下傳統模式存在的問題和缺陷,甚至還提高了機械自動化運行的效率和控制水平,可以說智能控制在機電一體化的發展過程中占有舉足輕重的位置,盡管現在智能控制技術的實施依然存在著諸多的問題和困擾,只要我們不斷努力改革創新,智能控制技術必將讓機電一體化系統的功能變得越來越強大,成為機電一體化系統健康持續發展的有力保障。