浅谈智能控制技术在机电一体化系统中的应用

■谢国敏

广州大学松田学院

本文列举了智能控制技术在多个机电一体化系统中的应用过程，目的是为相关单位提供一定的理论依据。目前，智能控制技术已广泛运用于各类工业生产中。因此，将智能控制技术应用于机电一体化具有一定的可行性和实用性。

1.智能控制技术的基本概念

智能控制技术是指在无人工干预的情况下，自主驱动机械设备的控制技术，即一种机械的自动控制方式。智能控制是通过自动控制、人工智能和运筹学三部分来实现的。其中，自动控制是一种具有动力学特性的动态反馈系统；人工智能是一种具有信息处理功能、学习功能、记忆功能和语言表达功能的知识处理系统；运筹学是对机械进行定量处理的优化方法，具体内容包括线形规划设计、网络规划管理和科学调度等。智能控制技术的应用需要建立在原有机器控制系统的数学模型的基础上，从而解决时间、线性等简单的系统控制问题，最终解决难度较大的机械设备运行控制问题。

2.智能控制在机电一体化中的应用

2.1 交流伺服系统

交流伺服系统是机电一体化系统中重要的组成部分之一，将智能控制技术应用于其中是提高工业生产效率的有效措施。交流伺服系统是一种通过转化电信号来控制机械的转换装置系统。交流伺服系统的运行过程比较复杂，导致其存在负载扰动、运行参数变化和强耦合等问题。在此情况下，难以保证数学模型的精确度，只能建立与实际运行情况相似的数学模型，但这样难以满足工业生产对交流伺服系统的高要求。而应用智能控制技术后，交流伺服系统可在不建立精确度较高的数学模型和无精准的系统控制器参数的情况下，动态调整各种运行指标，从而满足工业生产的实际要求。

2.2 设备装置系统

在机械设备的装置系统中应用智能控制技术后，能使设备的装置元件转变为智能化元件。在生物技术行业、石油化工行业、经济仪器制造行业以及节能环保领域，智能控制技术均具有一定的应用优势。具体而言，在企业的数据信息管理过程中应用智能控制技术时，需要相关工作人员详细了解企业的实际运行情况，并根据配备的自动化元件、智能化元件、系统硬件和相关软件设施构建商务智能系统。在此情况下，管理人员便能利用数据仓库技术、数据挖掘技术和联机分析处理技术管理，从而提高企业的信息管理效率。此外，应用智能控制技术还能减少企业在人力、物力和财力等方面的投入。

目前，智能控制技术还被广泛应用于家居行业中，衍生出了诸多具有自动化功能的家装设备装置。具体的自动化家装设备装置分为 3 类，即具有总线连接器的家电、家居控制器和智能化家电。这些设备装置具有的自动化功能与智能控制技术元件有很大的联系。具体而言，通过家居设备装置中的智能元件、蓝牙信号接收器和数据信息的传输接口等可实现自动化控制。此时，家居设备装置能主动地将家电的实时运行状态传送至相应的智能控制器，并在智能控制器处理后发出执行指令。

2.3 设备机床系统

数控机床设备是机电一体化系统中的重要组成部分之一，将智能控制技术应用于其中能提高设备运行的精确性和效率。在传统的数据机床设备中，由于缺乏先进的科学技术理念，生产出的产品存在精确度较低的问题。而将智能控制技术应用于数控机床的加工中，能有效改进机床的 RISC 芯片和 CPU 控制系统，从而提高产品合格率。具体而言，运用智能控制技术能从以下 4 方面提升数控机床的运行效率：①机床的主动振动控制。采用智能控制技术能有效消除机床作业过程中的振动问题，进而在数控机床切削加工的过程中不会因振动过大而影响产品的加工精度。②安全屏障。采用智能控制技术可使机床的安全屏障具有智能性，从而有效避免机床设备内部的各个部件在运行过程中发生碰撞。③语音信息系统。应用智能控制技术后，智能控制系统能根据数控机床的运行状态发出语音提示，从而及时提醒数控机床的操作人员，规范其行为，避免出现操作失误。

2.4 机器人领域

机器人制造领域对于技术的要求较为严格，我们需要机器人在受到一定的外界条件变化后作出相应的条件反应，因此其对于传感器的比一般的机械设备要高。其实，不仅仅是传感器这一领域，我们还有很多智能控制技术也应用于机器人的制造领域。比如，机器人在投入实践之后，可以自己完成走路、跑步、为使用者提供服务等项目，并且具有根据使用者的相关动作，进行延伸和记忆的功能。这些智能控制技术在机器人领域的运用已经在实践中受到了检验，因此具有良好的上升和发展空间。应用智能控制技术可完善模糊控制系统和专家控制系统，从而可对机器人的运动环境进行准确定位、实时监测、模型建立和规划控制等。

结语

总而言之，智能控制技术的发展给机电一体化带来了新的发展机遇和空间，，我们要不断对智能控制技术进行研究，使其更加完善。智能控制技术具有生产效率高、产品工艺水平高和流程控制程度高的特点。相比起传统机电一体化控制系统，智能控制技术具有更高的适应性，我们要充分重视智能控制技术在机电一体化领域的深度应用，随着工业控制过程逐步智能化，我国的工业水平一定会有一个长足的进步。

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[2］赵祥坤，李帅三，苏奎.基于智能控制在机电一体化系统中的应用研究［J］.中国新通信，2014（03）.

[3］黎洪洲.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究［J］.信息系统工程，2014（03）.