智能控制技術與機電控制應用研究

摘? 要：智能控制技術能夠在生產過程當中根據實際情況，對整個生產過程進行科學、有效的管理，從而保證整個生產過程能夠有序進行，不會受到外部環境與其他因素的影響?；诖?，本文簡要介紹了智能控制技術的定義和特點，介紹了智能控制技術的類型，并對智能控制技術在機電控制系統中的具體應用作為切入點，從提升系統效率、降低生產成本、提高穩定性、在數控方向以及在交流伺服領域中的應用進行研究分析，期望能夠為相關人員提供參考。

關鍵詞：智能控制技術;機電控制系統;分級控制

引言：相較于其他控制技術，智能控制技術在機電控制系統當中具有廣泛應用，所以在機電控制系統方面更具有優勢。而對于智能控制技術在機電控制系統中應用的研究，則能為智能控制技術使用提供依據，繼而為智能控制技術在機電控制系統中的應用提供便利。

一、問題的提出

智能控制技術是結合計算機、人工智能等新技術的一種控制系統，其核心是一系列代碼，能夠通過工作人員預設的程序對整個生產過程進行管理和控制，保證整個生產過程能夠平穩有序進行。

在當前的企業生產實踐中，智能控制技術可以在保證整個生產過程平穩運行時，加強對整個生產過程的操作，從而使整個生產環節都在智能控制系統的掌握當中，讓各個生產環節都能發揮自身作用，繼而提高了整個生產效率，減少了人力的使用，為企業在生產過程中節約了人力成本和時間，極大的提高了企業的經濟效益，讓企業可以高速發展。結合筆者的實際工作經驗來看，通過人工智能與信息技術的整合應用，可以對整個生產加工方式進行改良優化，使整個生產過程向數字化、現代化發展，促進企業自身經濟效益不斷發展。同時在生產過程中，智能控制技術可以通過計算機、人工智能等信息技術對整個生產過程進行科學、有效的管理，從而確保整個生產過程的準確性，進而提高了產品生產的質量以及產品生動的效率，降低企業生產成本，提高利潤，使企業自身經濟效益增強。

二、問題的分析

（一）智能控制技術的概念界定

所謂智能控制系統是指通過計算機、人工智能等科學技術對整個生產過程中出現的信息以及數據進行分析整理，從而保證整個生產過程能夠順利進行，提高生產效率的一種控制系統。同時為了保證整個生產過程有序進行，可以將智能控制系統應用到生產的各個環節當中，從而使整個生產環節都在管理控制當中。并且與其他控制系統不同，智能控制系統是結合人工智能、信息論、自動控制、運籌學等先進科學技術的控制系統，在生產制造方面具有顯著優勢。在生產過程中，智能控制系統可以通過以往的數據信息，對機電控制系統進行控制，使機電控制系統能夠完成更為復雜的任務。同時還可以對整個機電控制系統的結構與體系進行改良升級，確保整個機電控制系統的穩定性與準確性能夠不斷加強，促進工業生產效率的提高，從而使我國工藝化進程不斷加強。

三、問題的解決

（一）智能控制技術在提升機電控制系統效率方面的應用

智能控制系統作用與系統的頂層，也就是在控制器的設計環節，而要想實現控制操作仍然需要執行機構的產業，也就是傳統機電控制系統涉及的環節[3]。傳統的機電控制系統在產品生產過程中，主要負責對各個基礎層面進行管理和控制，這些基礎層面通常都是相互獨立，彼此之間沒有較大的聯系，所以導致各個層面的生產加工方式單一，工作內容多是一些簡單重復的工作，工作過程高度重復，使得整個產品生產效率低下，產品生產的質量難以得到有效保證，不僅不能滿足當前時代發展需求，而且還阻礙了企業自身經濟發展。而將智能控制技術應用在機電控制系統當中，便可以有效緩解這一情況，這是因為智能控制系統與傳統機電控制系統不同，智能控制系統主要負責整個生產系統的管理和控制，負責更高層面的管理，并通過對生產過程中各個環節的管理與控制，讓各個層面緊密聯系在一起，形成一個整體，從而改變整個產品加工方式，提高產品生產的質量和效率，提高企業自身經濟效益。同時，使用智能控制技術可以讓整個生產過程實現智能化管理，讓生產過程朝著數字化、現代化的方向前進。但是要想讓智能控制技術達成這一目標，還需要各個基礎層面以及整個生產系統的配合，而這些正是傳統機電控制系統所涉及的領域，所以便需要將智能控制技術應用到機電控制系統當中，以達到提升生產效率的目的。

除此之外，在產品生產過程中，智能控制系統還可以對各種信息數據進行收集整理，然后通過程序指令將這些信息數據發傳送到智能控制系統的中樞當中，從而實現基本程序的制定，保證整個生產過程能夠有序進行。隨后智能控制系統的中樞會將這些信息數據傳送到各個層面的系統當中，讓這些系統分工合作，使整個生產過程能夠有序進行。不僅如此，通過智能控制系統的整合，不僅改善了整個生產流程與生產方式，還極大提高了機電控制系統的工作效率。例如：在交通信號控制方面，以前的交通信號都是根據固定時間進行變化的，這種方法在平時十分有效，但當交通高峰期時，這種控制方法便不太使用，導致交通擁堵。因此，可以將信號等改變為智能控制系統，通過攝像頭對車流進行監控，并將收集到的信息數據上傳給控制系統，控制系統在根據受到的信息對信號燈時間進行管控，從而緩解交通擁擠的情況。

（二）智能控制技術在降低機電控制系統生產成本方面的應用

企業在生產過程中對于產品生產成本的控制，對于企業自身發展起著至關重要的作用。因此，企業在發展過程中，應該不斷降低產品生產成本，提高產品生產利潤，以保證企業不斷發展進步。并且在產品生產過程中，生產成本的提高會造成企業自身經濟效益降低，從而嚴重阻礙了企業自身發展。雖然傳統機電控制系統在一定范圍內減少了企業對于人力的成本，使工業生產能夠24h一直工作，并且在產品生產過程中，能夠進行一些簡單重復的工作。但是隨著信息技術的不斷發展，科技經濟的不斷進步，市場的需求也在不斷增加，對于工業產品的質量要求也越來越高，這就導致傳統機電控制系統在產品生產方面不能符合工業發展要求，無法滿足不斷變化發展的市場需求，阻礙了企業的發展。所以，需要將智能控制技術應用在傳統機電控制系統當中，以滿足不斷變化發展的市場需求。這是因為智能控制技術與傳統機電控制系統不同，在工業生產管理和控制方面有著顯著優勢，不僅可以減少企業在生產過程當中對人力的使用，降低企業生產成本，提高企業自身經濟效益，還可以加強生產過程中各環節之間的聯系，從而提高產品生產效率和質量，保證產品生產過程能夠有序進行。

除此之外，智能控制技術自身還具有自主學習、自適應以及自動調節的能力，能夠在生產過程中不斷學習完善，使機電設備的準確度和產品質量不斷提高，從而促進企業自身不斷發展進步。例如：在物流分揀時，便可以使用智能控制系統進行分揀工作。智能控制系統能夠通過攝像頭和圖像識別系統，對單號進行掃描，然后根據掃描結果，將快遞進行分類，這種分類方式不僅使工作效率得到提升，而且可以減少人力成本，加強成本控制。

（三）智能控制技術在機電控制系統穩定性方面的應用

不管是機器設備還是工業生產設備，在產品生產過程中都會受到各種因素的影響，從而導致故障的產生。而將智能控制技術應用于機械制造生產中，不僅能夠減輕相關員工的體力付出，同時還能夠減輕腦力勞動量，避免環境變化產生的影響[4]。這些因素所造成的故障很可能一開始并不會產生太大影響，也不會妨礙生產過程開展，但是如果沒有及時發現這些故障，任由其不斷發展，隨著時間的變化，這些故障最終會給整個生產過程帶來嚴重的安全隱患，給企業造成嚴重損害，不僅影響企業自身經濟效益，還阻礙了企業不斷發展的腳步。而傳統的機電控制系統只能對各個基礎層面進行管理和控制，使得無論是機器設備還是工業生產設備出現故障時，傳統的機電控制系統都不能立刻發現，并對故障進行修復，導致企業在產品生產過程當中存在很大的安全隱患，對于各種故障問題不能及時發現并解決。但智能控制技術不同，智能控制技術在產品生產過程中，會對整個生產系統進行管理和控制，并實時收集各個生產環節的數據信息，因此當機器設備以及工業生產設備出現問題時，智能控制技術便能夠及時發現，并根據預設程序向相關人員進行反饋，從而當故障出現時，相關人員能夠及時對故障進行修復，保障整個生產過程的安全運行。

除此之外，當生產設備出現故障時，智能控制系統能夠準確發現出現故障的設備，并通過對故障設備的分析，判斷出引發故障的原因，并且相關人員還可以通過對智能控制系統的軟件和硬件的操作，實現對故障設備的參數等方面進行重構，爭取在最短時間內修復故障問題，從而保證整個生產過程能夠有序進行，提高整個控制系統的穩定性。

（四）智能控制技術在數控方向的應用

智能控制技術在數控方向的應用最重要的評判標準之一就是精度，擁有足夠精度的數控機床能夠在生產中發揮出十分重要的作用。智能控制系統能夠對數控機床的精度進行有效地控制，智能控制技術能夠通過數控領域中的數據庫、程序代碼以及通訊網絡等手段和途徑對數控領域的工作進行自我學習，并對數控領域中各個環節的生產過程實現實時的控制與問題的修復。數控領域中都很多數學模型都沒有建立起來，影響了數控領域的工作效率，但是智能控制技術能夠很好地彌補這一點，對數控領域的工作效率有所幫助。

在智能控制技術應用中，數控機床的精度可以得到有效提高，RISC芯片在數控系統上的應用也能夠提升數控機床的精度，機電一體化的生產需要也可以被模塊一體化的應用而滿足。智能控制系統中的模塊化應用還可以通過對相似模塊的檢查及分析進行評價，并根據這些評價的結果對數控機床的具體情況進行有效地改進以及優化。想要實現數控機床在加工過程中的正常運行，需要將系統的操作程序進行優化，以代加工產品的尺寸和精度為基準，智能控制技術為引導和技術保障，在數控機床的生產過程中進行改善，讓最終的加工產品的質量可以達到智能控制技術運用之下的預期效果。在數控領域中使用智能控制技術，對于一些模糊性的信息有著很不錯的效果。通過對模糊性信息的處理，智能控制系統可以將數控機床的整體運行情況進行把控，能夠有效地診斷數控機床的故障，保證數控機床的運行安全。在智能控制技術中，可以利用人工智能網絡對于數控機床中的結構變化進行有效地調控，從而實現數控機床的結構增益。將智能控制技術應用在數控機床的日常作業中，不僅能夠提升數控精度，把握加工產品的質量，還可以省卻人力的使用，有效地推動生產過程整體的進行，提高了生產產品的水平和效率。

（五）智能控制技術在交流伺服領域中的應用

交流伺服領域在近些年來的使用范圍以及使用頻率逐漸開始上漲，許多的行業都開始使用交流伺服系統。在當今機電一體化快速發展的背景下，交流伺服系統隨著應用次數的增多，也逐漸顯現出了一些屬于交流伺服系統的問題。由于交流伺服系統的工作原理是結合實際生產情況，對實際工作環境進行分析之后，得出相應的行業參數以供生產參考，從而提高整體的生產效率以及系統的運作效率。但是在交流伺服的系統工作過程中，由于其應用范圍廣，且系統復雜的原因，導致主觀變量產生的波動太大。根據實際工作生產情況所得出的有幫助性的參數也會發生實時的改變，反而導致系統的負載過多，降低了系統的運作以及工作效率。

因此，交流伺服領域開始使用智能控制技術，積極同智能控制技術相結合。通過智能控制系統，交流伺服系統的問題得到解決。智能控制技術能夠有效地幫助交流伺服系統進行參數以及實際工作情況的變動進行預測以及整理，從而降低了交流伺服系統的復雜性，增強了交流伺服系統在處理不同的改變數據時的效率。這使得系統對于參數的依賴性降低，不因數值的過快變化而降低工作效率，提高了系統運轉效率的同時還提升了交流伺服系統的整體服務水平。交流伺服在現在被應用到許多高新產業的大領域中，特別是在我國的航空航天的領域發展中起到了重要的作用。在交流伺服系統的組成部分中，有一個重要的運行組成部分是交流電機，在實際的交流電機的工作過程中，由于交流電機會接受許多交流伺服系統傳來的數據信息，從而造成交流電機對于大量信息的接收以及處理困難，從而導致了交流電機工作過程中的不穩定，從而使交流電機的數學模型構建增加了難度。但是智能控制技術的應用就可以將復雜繁多的信息進行處理的同時還可以將數學模型構建的精度進行提高，從而促進交流電機的運行效率。也提升了交流伺服領域的發展。

四、結論與展望

綜上所述，在生產過程當中智能控制技術與機電控制系統的結合應用，能夠極大減少整個產品生產加工的時間，還可以將生產過程中各個環節緊密聯系在一起，從而改善了操作流程，有效降低了工人在生產過程當中的操作次數，讓整個生產過程能夠有序進行。因此，對智能技術在機電控制系統中的具體應用展開探究有著較高價值性，能夠推動企業生產過程不斷朝著數字化、現代化方向發展，對企業自身經濟發展有著深遠的影響。要想智能控制技術在機電控制系統中得到廣泛應用，還要綜合了解智能控制技術的優勢和必要性，從而進行有利方案選擇。在此基礎上，才能將智能控制技術的優勢進行整合，從而使智能控制技術在機電控制系統中得到廣泛應用。另外，在本文的研究中，著重針對智能技術在機電控制系統中的具體應用路徑進行了探索，但是并沒有對智能技術與機電控制系統結合應用的優化展開策略與發展方向做出探討，因此，在未來其他研究中需要落實進一步補充探討。

參考文獻：

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[3]張詩悅.淺談智能控制技術與機電控制系統的應用融合[J].電子測試，2021（03）：101-102.

[4]韓瀚.智能控制技術在機電控制系統中的應用體會[J].科技風，2020（04）：26.

作者簡介：魏素?。?978.1.28），女，漢族，河南鄭州滎陽，大學本科，講師，研究方向：工科? ?機電一體化專業。