智能控制技術(shù)與機(jī)電控制應(yīng)用融合分析

陳寅之

佛山市順德區(qū)美的洗滌電器制造有限公司，廣東，佛山，528300

0 引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)化的迅猛發(fā)展，智能管控技術(shù)在機(jī)電控制領(lǐng)域不僅有著較廣的應(yīng)用范圍，工業(yè)生產(chǎn)最終呈現(xiàn)出的產(chǎn)品質(zhì)量也能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。目前，智能管控技術(shù)作為機(jī)電一體化極其重要的構(gòu)成部分，要想提升整體的生產(chǎn)效率，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，制定更加科學(xué)合理的應(yīng)用方式，從各個(gè)方面、各個(gè)角度提升產(chǎn)品的最終品質(zhì)。與此同時(shí)，還要根據(jù)工作的實(shí)際需求，將機(jī)電一體化打造成一個(gè)多功能系統(tǒng)，確保在實(shí)際工作中能夠充分滿足各類需求。

1 機(jī)電一體化的特點(diǎn)

機(jī)電一體化主要是指將更加先進(jìn)的微電子技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械、電力、信息以及管控領(lǐng)域中，并將包含在內(nèi)的機(jī)械設(shè)施組成一個(gè)系統(tǒng)，通常情況下，其主要包括技術(shù)以及產(chǎn)品兩方面。從另一種角度而言，機(jī)械電子不僅具備極高的工作效率，同時(shí)還顯現(xiàn)出高智能以及多功能等相關(guān)特征，相較于傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)，機(jī)電一體化最終呈現(xiàn)的生產(chǎn)安全性既能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，也能夠合理完成等級(jí)難度較高的生產(chǎn)工作，避免在實(shí)際生產(chǎn)工作中出現(xiàn)較為嚴(yán)重的意外事故，各項(xiàng)工作的效率也可以得到進(jìn)一步提升，防止人力成本過高。現(xiàn)如今，機(jī)電一體化技術(shù)已然成為了各種企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展以及提升整體生產(chǎn)效率的重要技術(shù)。

2 機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用智能控制技術(shù)的重要意義

智能管控也可以稱之為智能信息處理技術(shù)，主要包括智能信息反饋以及智能控制決策兩種管控方式。智能管控在整體控制理論發(fā)展中屬于較為成熟的管控技術(shù)，其主要優(yōu)勢(shì)在于能夠根據(jù)實(shí)際情況，合理解決部分系統(tǒng)出現(xiàn)的各類控制狀況。通常情況下，智能管控系統(tǒng)主要是由多個(gè)結(jié)構(gòu)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，其中核心體系包含集成管控、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、學(xué)習(xí)以及專家管控體系。近年來，智能化技術(shù)的蓬勃發(fā)展，促使各行各業(yè)逐漸開始重視智能化技術(shù)的作用與價(jià)值，并將智能化技術(shù)逐漸應(yīng)用在企業(yè)生產(chǎn)模式中，如若企業(yè)能夠根據(jù)自身的實(shí)際情況，合理運(yùn)用智能化技術(shù)，不僅能夠提升整體的工作效率，還能夠使產(chǎn)品的整體質(zhì)量以及使用壽命得到進(jìn)一步提升。除此之外，智能化技術(shù)所包含的智能管控系統(tǒng)本身具備著極其優(yōu)秀的特征，例如避免橫切、組織以及改變結(jié)構(gòu)等。當(dāng)前，化工企業(yè)在開展生產(chǎn)工作時(shí)所使用的智能管控技術(shù)，通常是以局部以及全局層次為重點(diǎn)管控內(nèi)容，局部層次主要是指控制器在生產(chǎn)過程中針對(duì)某一階段開展的智能設(shè)計(jì)共組，例如智能PID控制器以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器。而全局層次的智能管控主要針對(duì)目標(biāo)整體生產(chǎn)過程中的智能化，例如合理管控操作工藝以及在生成工程中的故障預(yù)警。由此可見，如若機(jī)電控制系統(tǒng)能夠合理運(yùn)用智能化管控技術(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況，將智能化管控技術(shù)充分融入機(jī)電控制系統(tǒng)中，不僅能夠合理降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，還能夠避免工作人員在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)較為嚴(yán)重的意外事故，最終呈現(xiàn)的生產(chǎn)效率也能夠超出預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)[1]。

3 智能管控技術(shù)的原理以及特點(diǎn)

3.1 智能管控技術(shù)的原理

智能管控技術(shù)作為一種由多種學(xué)科互相融合而形成一門全新的學(xué)科，此種技術(shù)也被廣大人民群眾定義成是一種充分融合了人工智能、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論以及各種管控方式最終形成的一種先進(jìn)技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)主要是以傳統(tǒng)的管控理論為重要載體，同時(shí)將深度學(xué)習(xí)作為一種全新的優(yōu)化方式，促使整個(gè)管控系統(tǒng)的各項(xiàng)環(huán)節(jié)能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)；通常情況下，主要優(yōu)化方式以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊理論等相關(guān)內(nèi)容為實(shí)施基準(zhǔn)。除此之外，這項(xiàng)管控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要在于能夠自動(dòng)管控控制系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)，防止各項(xiàng)參數(shù)出現(xiàn)各種意外狀況，從而實(shí)現(xiàn)自我優(yōu)化的目的。

3.2 智能管控技術(shù)的特點(diǎn)

相較于傳統(tǒng)形式的管控技術(shù)，此種管控技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于能夠根據(jù)管控對(duì)象的不同，合理管控各項(xiàng)生產(chǎn)流程。與此同時(shí)，傳統(tǒng)形式的管控技術(shù)通常用于有著基礎(chǔ)模型的對(duì)象，而此種管控技術(shù)不僅能夠管控有著基礎(chǔ)模型的對(duì)象，還能處理一些非模型化的對(duì)象，并且在技術(shù)內(nèi)容上也取得了較大的突破，控制的具體細(xì)節(jié)也在不斷完善。最終呈現(xiàn)出的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)。

（1）智能管控技術(shù)的基準(zhǔn)主要是以非數(shù)學(xué)廣義模型以及高等數(shù)學(xué)為重要基準(zhǔn)，對(duì)于傳統(tǒng)管控技術(shù)所涉及的開閉環(huán)問題，能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行多模態(tài)工作，最終給予更加科學(xué)合理的解決方案，確保各類管控狀況能夠得到有效解決。

（2）從功能實(shí)現(xiàn)角度合理分析智能管控技術(shù)的特點(diǎn)。此種管控技術(shù)具備自適應(yīng)特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)自我學(xué)習(xí)，通過優(yōu)化算法尋找各種問題的最佳解決方式，確保企業(yè)的生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)收益都能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。

4 智能管控技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)中的實(shí)際運(yùn)用

4.1 智能管控技術(shù)在機(jī)電制造中的具體應(yīng)用

機(jī)電制造作為地點(diǎn)管控系統(tǒng)的核心部分，在機(jī)械制造過程中如若能夠合理運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，就能夠減輕工作人員的工作壓力，防止工作人員過于疲勞，避免環(huán)境變化對(duì)工作人員產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。相關(guān)人員在開展機(jī)械制造工作時(shí)，由于工作環(huán)境的變化會(huì)導(dǎo)致實(shí)際工作出現(xiàn)各種狀況，所以應(yīng)該對(duì)各種故障進(jìn)行預(yù)處理操作，同時(shí)運(yùn)用智能傳感技術(shù)將實(shí)際狀況傳遞出去，并對(duì)需要傳遞的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，確保優(yōu)化過后的工作模式更加科學(xué)合理，相關(guān)工作才能夠順利開展，工作環(huán)境對(duì)于相關(guān)工作的影響才有可能降到最低。除此之外，此項(xiàng)技術(shù)在處理設(shè)備故障時(shí)，能夠根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)分析出更加科學(xué)合理的解決策略，促使各項(xiàng)工作能夠順利開展[2]。

4.2 智能管控技術(shù)在數(shù)控領(lǐng)域中的具體應(yīng)用

在機(jī)械電子的發(fā)展過程中，數(shù)控機(jī)床技術(shù)作為機(jī)械電子的重要構(gòu)成部分，在機(jī)械電子領(lǐng)域具有極高的地位。現(xiàn)如今，數(shù)控機(jī)床技術(shù)已然成了影響機(jī)械電子發(fā)展的重要因素。目前，我國數(shù)控行業(yè)內(nèi)部的競爭狀況愈發(fā)嚴(yán)重，促使部分行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者想要以智能管控技術(shù)為主要突破口，隨著智能化管控技術(shù)的日益成熟，技術(shù)細(xì)節(jié)也在不斷完善，不僅提升了數(shù)控機(jī)床的使用壽命，還能夠從多方面、多角度進(jìn)一步提升整體的工作效率。如果企業(yè)能夠?qū)⒋朔N管控技術(shù)合理運(yùn)用到數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，相關(guān)模塊就可以充分整合各類機(jī)床信息，倘若機(jī)床在實(shí)際工作中出現(xiàn)各種狀況或者算法出現(xiàn)各種問題時(shí)，此種管控技術(shù)就能夠在第一時(shí)間根據(jù)機(jī)床狀況制定更加科學(xué)合理的解決措施，促使數(shù)控機(jī)床在具體工作中有著更為優(yōu)秀的安全性以及精準(zhǔn)性。其次，精度主要作為評(píng)判數(shù)控機(jī)床的重要基準(zhǔn)，較為傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備如果沒有合理應(yīng)用智能管控技術(shù)，最終獲得的各類產(chǎn)品就難以達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，同樣也無法滿足機(jī)床的精度需求；如果企業(yè)能夠充分運(yùn)用智能管控技術(shù)，就能夠在數(shù)控系統(tǒng)中創(chuàng)設(shè)多個(gè)RISC芯片以及CPU管控系統(tǒng)，此時(shí)機(jī)床的精度就會(huì)得到提高。從另一層面而言，從事數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的相關(guān)人員在設(shè)計(jì)初期，通常會(huì)以模塊化設(shè)計(jì)為主要設(shè)計(jì)方式，因?yàn)榇朔N設(shè)計(jì)方式有著較為優(yōu)秀的裁剪性能以及范圍較廣的功能應(yīng)用，能夠充分滿足各種類型的機(jī)電一體化生產(chǎn)需求。相關(guān)工作人員在調(diào)整群控系統(tǒng)的細(xì)節(jié)時(shí)，應(yīng)確保最終呈現(xiàn)的管控效果更加科學(xué)合理，具體檢驗(yàn)方式應(yīng)參照大致相似的群控系統(tǒng)，將實(shí)際操作流程作為主要評(píng)定對(duì)象，維持正常運(yùn)行的重要指令也要根據(jù)系統(tǒng)的操作程序正確執(zhí)行，編程工作的主要依據(jù)也要根據(jù)產(chǎn)品加工的實(shí)際尺寸以及精度情況具體開展；在生產(chǎn)工作前，應(yīng)該事先制定各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，確保產(chǎn)品最終呈現(xiàn)的整體質(zhì)量以及使用壽命能夠得到進(jìn)一步提高。由此可見，合理運(yùn)用智能管控技術(shù)，數(shù)控機(jī)床在正常運(yùn)行時(shí)并不需要過多的人力，只需要依操作程序合理調(diào)試相應(yīng)設(shè)備，就可以確保后續(xù)工作能夠順利開展[3]。

4.3 智能管控技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的具體應(yīng)用

近年來，隨著人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域的研究已然成了各行各業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，如何將智能管控技術(shù)合理運(yùn)用在機(jī)器人領(lǐng)域中也成了研究工作的重要內(nèi)容。如果能夠?qū)⒅悄芄芸丶夹g(shù)與機(jī)器人充分結(jié)合，使機(jī)器能夠根據(jù)事前創(chuàng)設(shè)的程序開展學(xué)習(xí)工作，主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，不僅能夠確保機(jī)器人的性能更加優(yōu)秀，還可以合理運(yùn)用到各個(gè)工作流程中。與此同時(shí)，負(fù)責(zé)機(jī)器人編程工作的相關(guān)人員如果能夠根據(jù)工作的實(shí)際情況開展編程工作，機(jī)器人就能夠協(xié)助對(duì)應(yīng)工作人員順利開展工作。例如，編程人員對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡開展路徑規(guī)劃，使機(jī)器人能夠按照編程內(nèi)容及時(shí)完成各項(xiàng)工作，同時(shí)還可以實(shí)時(shí)監(jiān)管工廠的運(yùn)行環(huán)境，保障工作人員的生命不會(huì)受到各類因素影響。從另一個(gè)角度來看，智能機(jī)器人有著極高的生產(chǎn)效率、非線性以及強(qiáng)耦合性等優(yōu)勢(shì)，市場經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展促使生產(chǎn)智能機(jī)器人成為日后工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，同時(shí)也促使智能管控技術(shù)逐漸深入到機(jī)器人領(lǐng)域中，并且體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）如果能對(duì)機(jī)器人進(jìn)行視覺處理以及多傳感器管控工作，那么智能化機(jī)器人在開展工作時(shí)，傳感器就能夠在第一時(shí)間內(nèi)接收并處理各類信息數(shù)據(jù)，以此確保信息數(shù)據(jù)在后續(xù)傳遞工作時(shí)更加精準(zhǔn)，傳遞效率更加高效；（2）對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)環(huán)境進(jìn)行管控工作，專家管控以及模糊管控系統(tǒng)在通過此項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化后就會(huì)不斷完善，促使最終創(chuàng)建的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)環(huán)境更加良好，并根據(jù)實(shí)際情況創(chuàng)建相應(yīng)的模型，對(duì)其開展更加精準(zhǔn)的定位以及實(shí)時(shí)管控工作；（3）對(duì)機(jī)器人的動(dòng)作姿態(tài)進(jìn)行合理管控，通過運(yùn)用智能管控技術(shù)對(duì)機(jī)器人的手臂姿態(tài)進(jìn)行管控工作，機(jī)器手臂的動(dòng)態(tài)就會(huì)變得更加協(xié)調(diào)，并且能夠合理完成相應(yīng)共組，最終呈現(xiàn)的規(guī)律性也能夠得到進(jìn)一步提升[4]。

4.4 智能管控技術(shù)在交流伺服領(lǐng)域中的具體應(yīng)用

交流伺服系統(tǒng)創(chuàng)設(shè)的主要目的在于實(shí)時(shí)管控機(jī)電一體化系統(tǒng)，確保產(chǎn)品最終呈現(xiàn)的整體質(zhì)量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，此項(xiàng)工作流程極其繁瑣。例如，在某項(xiàng)工作過程中所要設(shè)置的參數(shù)較為繁雜，并且還要實(shí)時(shí)考慮各項(xiàng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)設(shè)置，這就導(dǎo)致機(jī)電系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)諸多的影響因素。如果能夠合理運(yùn)用此種管控技術(shù)實(shí)時(shí)管控機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行，就能夠有效管控動(dòng)態(tài)參數(shù)，確保動(dòng)態(tài)參數(shù)始終在合理范圍內(nèi)，設(shè)備最終呈現(xiàn)的運(yùn)行效率也能夠得到進(jìn)一步提升，從而避免對(duì)系統(tǒng)依賴性過強(qiáng)，企業(yè)也會(huì)因此節(jié)約生產(chǎn)成本。除此之外，機(jī)電一體化進(jìn)程的逐漸加快，促使伺服驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)品具備的典型性愈發(fā)明顯，這就導(dǎo)致伺服驅(qū)動(dòng)裝置的地位愈發(fā)重要。如果能夠?qū)⒅悄芄芸丶夹g(shù)合理運(yùn)用在交流伺服系統(tǒng)中，不僅能夠充分解決系統(tǒng)各類安全問題，還能夠從多方面、多角度保證系統(tǒng)最終呈現(xiàn)出的整體服務(wù)質(zhì)量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，由于此種系統(tǒng)較為復(fù)雜，并且系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，倘若一個(gè)參數(shù)出現(xiàn)變動(dòng)情況，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)難以正常運(yùn)作；嚴(yán)重時(shí)還會(huì)致使系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)載狀況，系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，再加上外界各類因素的影響，數(shù)學(xué)模型創(chuàng)建工作就無法順利開展。總而言之，智能管控技術(shù)如果能夠合理運(yùn)用到交流伺服系統(tǒng)中，不僅能夠完善內(nèi)部系統(tǒng)，還會(huì)使系統(tǒng)功能更加豐富[5]。

4.5 智能管控技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

現(xiàn)如今，無論是機(jī)械設(shè)備還是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，當(dāng)進(jìn)行長時(shí)間的工作后，都會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的問題和故障，再加上工作環(huán)境的惡劣，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)微小的風(fēng)險(xiǎn)隱患。通常情況下，這種微小的隱患，工作人員和管理人員通常會(huì)選擇忽略，但是如果任由這種微小的隱患發(fā)展，可能就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)極為嚴(yán)重的故障狀況，致使設(shè)備在工作期間難以正常運(yùn)作，企業(yè)也會(huì)因此承受極為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如果企業(yè)能夠運(yùn)用智能管控技術(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)管控，并通過傳感器采集各種信息數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際的信息數(shù)據(jù)合理判斷設(shè)備部件的運(yùn)行狀態(tài)；倘若設(shè)備出現(xiàn)故障征兆時(shí)，智能控制技術(shù)應(yīng)第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，上報(bào)故障原因，并給予科學(xué)合理的解決對(duì)策，防止企業(yè)因生產(chǎn)設(shè)備難以正常運(yùn)作而遭受極為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外，此種管控技術(shù)還能夠準(zhǔn)確判斷故障類別以及發(fā)生故障的具體位置，并運(yùn)用相關(guān)硬件以及軟件實(shí)施故障重構(gòu)，促使系統(tǒng)能夠短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)作業(yè)。例如，農(nóng)用機(jī)械設(shè)備需要更加高效的能耗控制力，而壓路設(shè)備需要進(jìn)一步提升整體的工作質(zhì)量以及工作效率。由此可知，應(yīng)根據(jù)不同的工作需求制定更加科學(xué)合理的控制操作流程。在機(jī)電管控過程中運(yùn)用此項(xiàng)管控技術(shù)，能夠減輕工作人員的工作壓力，并對(duì)可能發(fā)生的問題進(jìn)行預(yù)判，最終對(duì)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，進(jìn)而優(yōu)化工作方式，以此保證控制系統(tǒng)能夠充分適應(yīng)周邊環(huán)境。

5 結(jié)語

總而言之，智能管控技術(shù)已然成了優(yōu)化機(jī)電系統(tǒng)的重要方式之一，通過各種更加科學(xué)合理的智能算法實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)作狀態(tài)，促使操作流程實(shí)現(xiàn)智能化以及無人化；與此同時(shí)，還可以根據(jù)工作的實(shí)際需求自動(dòng)優(yōu)化控制參數(shù)，防止機(jī)電系統(tǒng)在正常運(yùn)作中出現(xiàn)極為嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)事故。除此之外，效率更高的智能算法能夠在第一時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確判斷設(shè)備的各類故障問題，并給予更加科學(xué)合理的解決措施，從多方面、多角度保證機(jī)電控制設(shè)備能夠正常運(yùn)作。