機電一體化中的智能控制應用

郭蒲

（陜西有色榆林煤業(yè)有限公司，陜西 榆林 719000）

0 引言

在這個快速發(fā)展的社會浪潮中，企業(yè)如果想在這個日益競爭激烈的市場環(huán)境下能夠穩(wěn)定的發(fā)展，需要不斷地去挖掘自身的缺點并進行彌補，對自身的生產(chǎn)方式進行完善。再生產(chǎn)過程中的控制系統(tǒng)技術已經(jīng)不能夠充分滿足生產(chǎn)的需要。所以，為了滿足快速生產(chǎn)的需要，智能控制技術與機電一體化技術的結合就應運而生。智能機電一體化技術使生產(chǎn)過程更加趨向智能化和自動化，有效地避免了工作過程中因工作人員失誤因素造成的危險，降低了生產(chǎn)所需要的人工成本，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都得到巨大改善。因此在各個領域系統(tǒng)的企業(yè)都在不斷的提高機電一體化的智能化，自動化操作在生產(chǎn)方面的普遍應用，從而更好地提高企業(yè)發(fā)展和企業(yè)收益。這篇文章探討智能技術在機電一體化中是如何更好的應用。

1 智能控制與機電一體化技術

1.1 機電一體化技術

機電一體化技術是多種技術綜合而來，包括電子信息技術、機械技術等等。機電一體化技術是以實踐應用為主要目的。在科技的快速發(fā)展的時代背景下，機電一體化技術也在快速發(fā)展和革新，在生產(chǎn)應用過程中人為控制技術慢慢趕不上機電一體化技術發(fā)展的速度，對生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量得不到快速進步。因此，在這個時代市場的需求，科技工作人員將目光投向正在發(fā)展迅速的新型智能化控制技術，人們期望在智能化控制能夠滿足機電一體化技術發(fā)展的需要，然后智能化控制技術與機電一體化技術開始融合、探索是否能夠滿足生產(chǎn)的需求[1]。

1.2 智能控制

信息傳輸技術、大數(shù)據(jù)分析技術、計算機網(wǎng)絡技術等等多種先進的技術融合發(fā)展形成智能控制技術。智能控制技術改善了傳統(tǒng)控制技術的許多缺點，可以控制更為復雜和多模塊的系統(tǒng)。但是，我們要明白智能控制技術不是脫離原有的傳統(tǒng)的控制技術，而是在此基礎上突破的技術。與傳統(tǒng)控制技術相比，智能控制系統(tǒng)，它對于信息的處理綜合能力更為強大，并且它能夠從全局出發(fā)去優(yōu)化系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)能夠更好配合機電一體化技術。

從系統(tǒng)的結構上來看，智能控制系統(tǒng)的分級、分布、開放結構比傳統(tǒng)控制系統(tǒng)更加完善。其次，從體系上來看，智能控制系統(tǒng)是有多門學科綜合交叉而來，因此，從理論上來看，它比傳統(tǒng)控制系統(tǒng)更加完整和理依據(jù)更強。然后從對象和任務方面上來講，智能控制系統(tǒng)適用的對象和任務是更加的綜合的、非線性的和多模塊兒的，具有很大的不確定因素，而傳統(tǒng)的人為控制系統(tǒng)所對應的對象和任務是比較單一，數(shù)學模型是準確的和是線性的。最后從控制系統(tǒng)的學習、適應和功能上來看，智能控制系統(tǒng)的自主實習、快速適應環(huán)境和多種功能都要比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)要強，對于處理不確定性的和高度復雜性的工作環(huán)境來說，智能控制在這方面優(yōu)勢是遠遠大于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)還可以用數(shù)學的模型去表示混合控制的過程，具備仿人類和擬人智能[2]。

2 智能化控制優(yōu)勢

智能化控制是人們在以過去的理論為基礎進行開發(fā)，發(fā)展起來的。智能化控制是有多個學科相互融合，相互發(fā)展的一門學科，其包括自動化控制理論基礎、人工智能技術、信息技術理論、大數(shù)據(jù)分析計算。與過去只能解決單一的線性問題控制理論相比，現(xiàn)在的智能化控制可以解決非線性的、不確定性的、多層次的任務。智能化控制可以實時進行對產(chǎn)品的監(jiān)控，對成品設計進行優(yōu)化 ，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。智能化控制具有減少操作時間、提高工作效率，精簡生產(chǎn)流程、降低生產(chǎn)成本優(yōu)勢。

3 智能控制技術在機電一體化中的應用

3.1 數(shù)控系統(tǒng)

目前來說，數(shù)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著越來越重要的地位，并且到廣泛應用。數(shù)控系統(tǒng)具有運行速度快，并且可以自動處理收集的相關數(shù)據(jù)信息的特點。在完成對機械零部件的加工過程中，有效規(guī)范加工成品的加工方式。過去的單一模塊數(shù)控技術已經(jīng)無法滿足當前多模塊工業(yè)生產(chǎn)，所以智能化控制理論這時候顯得十分重要，智能化控制可以在眾多信息中在多模塊生產(chǎn)運行，可以自主學習對工業(yè)產(chǎn)品的加工，具有良好的通信功能和監(jiān)控功能。在眾多的數(shù)控系統(tǒng)的應用中，其中流行作為廣泛的智能數(shù)控系統(tǒng)是神經(jīng)網(wǎng)絡控制，這一方式可以根據(jù)其自身的收集，分析、計算能力，但零件加工的過程中對加工方式進行完善，從實現(xiàn)自動化操作。最重要的是智能雙控系統(tǒng)可以根據(jù)零件上關鍵的位置進行形狀的切割，從而進行精密化的處理，大幅度的提高零件加工的精密程度[3]。

3.2 機器人

作為智能機電一體化技術運用的最為廣泛的機器人來說，機器人的走路、搬運東西是其最為常規(guī)運動功能，但是在這個運動中需要非線性的控制和對時間變動情況的掌握。智能機電一體化控制系統(tǒng)在機器人的運用中，可以非常準確的把握機器人的運動姿態(tài)，可以提高機器人的自主學習和控制能力、對信息收集，分析，處理的效率和準確程度，這樣可以增加機器人在突發(fā)情況的快速反應能力。根據(jù)智能機電一體化控制技術在機器人中的應用進行分析，我國科技人員可以加快對機器人在智能化水平。

3.3 機械制造

在這個科技太爆發(fā)的時代背景下，我國的工業(yè)水平也在快速發(fā)展，機械制造領域方面也在快速地進展。有傳統(tǒng)的人工制造方式慢慢的變成了智能化控制制造，智能機電一體化的機械制造設備在如今的制造企業(yè)中廣泛應用。目前，軟件開發(fā)技術不斷地提升，信息技術水平不斷提高，研發(fā)人員將機械設計原理和加工技與智能化原理、計算機技術完美地結合，從而構成一個新型的智能化機械制造技術。用機械的智能化生產(chǎn)操作從而對人的腦力活動和手工活動進行解放和取代，在現(xiàn)代化制造的進步做出了不可磨滅的貢獻。智能機電一體化在機械制造領域廣泛地運用，推動了我國制造領域生產(chǎn)效率和產(chǎn)品標準化的顯著提升，優(yōu)化機械生產(chǎn)環(huán)境，最終制造出高質(zhì)量符合生產(chǎn)標準的產(chǎn)品。

3.4 遠程控制系統(tǒng)

目前，智能控制技術與機電一體化技術在不斷的融合，在我國個各領域生產(chǎn)方面廣泛應用，由于生產(chǎn)過程的智能化和自動化，生產(chǎn)系統(tǒng)的運行效率不斷地提高，從而去制造一種理想機械生產(chǎn)效果。在許多惡劣的環(huán)境中，人是不可能在其中工作的，這時候就要求人通過遠程操作系統(tǒng)遠方進行操控工作，智能化控制在與遠程操作系統(tǒng)結合起來之后，人們可以在遠方通過計算機技術控制工作設備進行智能化工作，極大地解放了人的腦力和精力，并且能夠快速準確推進進行工作。

3.5 建筑領域

智能機電一體化系統(tǒng)在建筑領域方面的應用，主要包括智能空調(diào)系統(tǒng)和智能照明通信系統(tǒng)。目前來說，在建筑領域方面運用到智能機電一體化是越來越頻繁，由于在操作方面比較智能化和自動化控制，極大的方便了人們，同時也比較符合人們居住的習慣。智能機電一體化在空調(diào)系統(tǒng)的運用是指通過控制空調(diào)的溫度和風的吹出方向在四季時候調(diào)節(jié)到人們最舒適的溫度，又能降低電量消耗。智能機電一體化在建筑工程上照明系統(tǒng)中的應用是指能夠對各個地方照明線路的監(jiān)控，若由于某線路發(fā)生故障，可及時進行對線路的檢修和維護，從而確保照明系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)。還可以根據(jù)天氣情況，時間等去調(diào)節(jié)照明的亮度，時間和區(qū)域[4]。

3.6 工業(yè)領域

在我國的工業(yè)生產(chǎn)線上，比如化工生產(chǎn)、家電組裝、金屬冶煉、煙草生產(chǎn)、糧食轉運和儲備、材料加工等等。在這些方面，由于生產(chǎn)過程和工作原理十分復雜，各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)和部門需要緊密聯(lián)系，配合嚴謹，最重要的是有時還受環(huán)境因素的影響，傳統(tǒng)的人為控制系統(tǒng)很容易出問題和失誤，很難達到生產(chǎn)要求，所以智能機電一體化技術就很好的應對，由于可以智能化和自動化地控制生產(chǎn)進程，智能控制技術可以根據(jù)對生產(chǎn)過程中對生產(chǎn)產(chǎn)品信息采集，分析，準確把控生產(chǎn)技術，以保證產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。智能機電一體化技術極大地推動了我國工業(yè)領域的發(fā)展。

4 結束語

綜上所述，智能機電一體化技術在我國個各領域都發(fā)揮著重要作用，智能化控制極大程度保證了生產(chǎn)工作人員生命安全和生產(chǎn)計劃的順利完成。為了使機電一體化技術達到理想的發(fā)展進程，科技人員加大了智能控制技術與機電一體化技術的融合和創(chuàng)新。在過去的實踐證明顯示，在機電一體化技術的發(fā)展起著重要推動作用的是智能控制技術。但是就目前而言，我國的智能控制技術與機電一體化技術的融合還處于起步階段，這就需要我國的科技人員要繼續(xù)的完善智能機電一體化技術，并不斷地突破新技術，推動我國工業(yè)的發(fā)展，進而推動我國整體經(jīng)濟的快速發(fā)展。