機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用探究

鄭曉曉

青島青山碧水環(huán)?？萍加邢薰?山東青島 266000

1 智能制造相關(guān)概念

智能制造的構(gòu)成，主要由技術(shù)與系統(tǒng)兩方面組成，智能制造技術(shù)的實質(zhì)指的是通過計算機技術(shù)，模擬智能制造系統(tǒng)，強化對系統(tǒng)地分析與研究，達到降低成本投入的目的。研究人員可以采用簡單操作，對整個系統(tǒng)動態(tài)情況了如指掌，增強系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與有效性。智能制造系統(tǒng)作為智能系統(tǒng)的一種，側(cè)重于人機一體化，以智能機器人與研究人員為重要組成部分，生產(chǎn)應(yīng)用中，圍繞研究人員決策為重要基礎(chǔ)，借助計算機載體作用，替代生產(chǎn)中投入的人力腦力，降低工作人員工作強度。在產(chǎn)品設(shè)計方面，智能制造可以借助計算機，完成設(shè)計圖紙比例縮放、三維立體動態(tài)仿真、多方向視圖展示等。與此同時，智能制造對人力的代替，可以避免高污染企業(yè)對人身健康構(gòu)成威脅，降低出現(xiàn)安全事故的概率。智能制造也是未來的行業(yè)發(fā)展重要方向，可以防止人為操作失誤產(chǎn)生的經(jīng)濟損失，同時也可以強化行業(yè)精細化管理，提升企業(yè)經(jīng)濟效益，實現(xiàn)生產(chǎn)制造行業(yè)智能化發(fā)展[1]。

2 機電一體化系統(tǒng)的特點

一般來講，可以用以下幾個內(nèi)容來概括機電一體化系統(tǒng)的特點，具體如下：其一，綜合性特點。機電一體化系統(tǒng)屬于復(fù)合型技術(shù)，其核心內(nèi)容包括控制理論、信息理論及系統(tǒng)理論，機電一體化系統(tǒng)涵蓋了4 個功能，即管理、控制、機械、檢測?？偟膩碇v，機電一體化系統(tǒng)就是融合了機械技術(shù)和微處理技術(shù)并進行使用的一種新技術(shù)；其二，智能性特點。機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用使機械處理表象得以改善，微處理技術(shù)改變了傳統(tǒng)控制方式，使得控制精度提升。儀表與傳感器是構(gòu)成該系統(tǒng)中的主要機械結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)與設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，控制機電一體化系統(tǒng)發(fā)揮其不同的性能，使機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用更寬泛。通過系統(tǒng)中的信號發(fā)射裝置和傳感器收集數(shù)據(jù)及參數(shù)，中央處理器接收到數(shù)據(jù)及參數(shù)做智能化處理；其三，完整性特點。系統(tǒng)主要涵蓋了傳感器、動力及傳動系統(tǒng)、微處理器、執(zhí)行構(gòu)件等，機電一體化系統(tǒng)屬于一類較為完善的機械系統(tǒng)，通過改進傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并在此基礎(chǔ)上整合多種技術(shù)，如智能測量、微處理及通信技術(shù)等，不斷的融合改進，促使機電一體化系統(tǒng)能夠為機械制造業(yè)、設(shè)計業(yè)、控制領(lǐng)域等提供更好的服務(wù)[2]。

3 智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

3.1 智能化數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用

數(shù)控生產(chǎn)機電一體化技術(shù)是智能制造領(lǐng)域中，技術(shù)應(yīng)用涉獵最早的領(lǐng)域。由于數(shù)控生產(chǎn)對智能制造系統(tǒng)有較高要求，不僅應(yīng)落實各項模擬信息的處理工作，還應(yīng)當(dāng)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行嚴格把控。在數(shù)控生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，可以有效提升機械加工精準(zhǔn)度與工作效率。在機床數(shù)控制造中，針對智能控制系統(tǒng)可以采用CPU 模式與總主線模式，結(jié)合模糊控制理論與在線診斷技術(shù)，使智能制造效率直線上升。之后利用三維仿真技術(shù)，模擬數(shù)控生產(chǎn)的動態(tài)實驗過程，產(chǎn)品制造效果相對逼真，使技術(shù)人員更加直觀理解制造工藝，增加評估的準(zhǔn)確性，保證實際生產(chǎn)操作的可靠性[3]。

3.2 機器人系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前，我國的技術(shù)發(fā)展水平已經(jīng)得到了明顯的提高，在各個方面都取得了一定的成就。尤其是現(xiàn)代，機器人相關(guān)的智能產(chǎn)品越來越受到廣泛關(guān)注，且具有很大的實用功能，其中核心技術(shù)為智能控制。對此，相關(guān)研究者在演技中還需要了解哪方面是重點的研究方向。以機器人行走為例，不管是那種行動方式和運動方向，都需要通過智能控制來實現(xiàn)。在新時代下，這一技術(shù)早已實現(xiàn)，那么這就需要往更高的層面發(fā)展，例如怎么樣才能擴大機器人的功能，同時還包括哪些功能是消費者需要的，只有這樣通過不斷的研究才能促進我國科技水平的提高，同時還有助于推動經(jīng)濟增長。具體來說，智能控制中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以實現(xiàn)對人的動作進行模擬，但還需要進行再升級優(yōu)化，如機器人的動作更加靈活，且韌性得到提高，在此之中通過多樣化的智能控制技術(shù)，可以讓機器人研制工作更加多樣，如模糊系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等。

3.3 機械制造過程中的應(yīng)用

機電一體化系統(tǒng)在構(gòu)建過程中需要把控好一些重要環(huán)節(jié)，特別是機械制造部分，將計算機技術(shù)和智能控制有效融為一體架構(gòu)出先進的機械制造模式，朝著智能化趨勢邁進。通過高效的計算機計算方式替換傳統(tǒng)模式中的腦力分析，仿照人類操作完成對應(yīng)的機械制造任務(wù)，實現(xiàn)最終的產(chǎn)品制造。

3.4 柔性制造系統(tǒng)中的應(yīng)用

柔性制造系統(tǒng)的各項組成部分，主要包含加工系統(tǒng)、信息流系統(tǒng)與物流系統(tǒng)。具體而言，加工系統(tǒng)可以對刀具進行自動更換，通過各種順序?qū)ぜM行自動加工；物流系統(tǒng)主要分儲存、輸出、搬運，儲存可以增強針對加工對象存取的隨意性；輸出可以自動按可變節(jié)拍連接不同加工裝置；搬運可以實現(xiàn)輸送系統(tǒng)與加工系統(tǒng)之間的自動傳遞；信息流系統(tǒng)則可以針對過程進行控制與監(jiān)視。其中柔性制造系統(tǒng)的使用，可以提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率，達到多批產(chǎn)品生產(chǎn)要求。與此同時，在市場競爭日趨激烈的情況下，企業(yè)可以通過應(yīng)用柔性制造系統(tǒng)，結(jié)合市場實際需求，對生產(chǎn)方案進行動態(tài)調(diào)整，實現(xiàn)對人力物力等資源的優(yōu)化配置，提升利用率，減少生產(chǎn)成本，增加生產(chǎn)效益。與此同時，柔性制造系統(tǒng)具備自我檢查能力，可以快速檢測故障，基于實際生產(chǎn)需求，對企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)策略進行調(diào)整。

4 結(jié)語

將智能控制技術(shù)和機電一體化系統(tǒng)深度融合起來，能夠顯著改善系統(tǒng)運行模式，推動其朝著智能化方向前行。同時智能控制技術(shù)也可以對系統(tǒng)內(nèi)部原有技術(shù)進行優(yōu)化，使機械生產(chǎn)效率得到提升，這對于我國工業(yè)生產(chǎn)制造有重要意義。