浅谈智能控制在机电一体化系统中的运用

李明利　张冲

摘要：工业革命自发展以来，地球上的资源和能源发生了巨大的损耗，生态环境也发生了巨大的变化。这种以资源和能源为基础的工业革命早在21世纪就将人类带入了资源与环境危机。随着生态环境的污染和资源的枯竭化，人类开始重视环境保护和生态发展。进入到21世纪后，信息技术得到了迅猛的发展，以信息技术、电子科技为主的第四层工业革命重新向人类发起了挑战，新一轮的现代化生产方式将带人类走向绿色工业革命—智能控制。机电一体化是第四代绿色工业革命发展的前提条件与基础。研究机电一体化在智能控制中的有效应用对于第四层工业革命的发展有着重要的促进意义。

关键词：智能控制;机电一体化系统;运用

1机电一体化技术的有关内容

机电一体化具备综合性的特点，主要是结合了电脑技术、信息技术以及自动化技术。而随着科技的发展，机电一体化技术也获得了合理的使用，主要表现在如下方面：一是传感技术。工作人员要把传感器安设到机械和电气设备当中，这样就可以收集和监管各类信息，从而便能够为机电工作者提供数据支持。二是信息处理技术。工作人员要有效的管理机电信息，以保证信息的合理性，同时还要对数据做分析和运算工作，以有效的控制设备的运行，以保证设备信息能够得到自动化的处理。三是自动控制技术。若想符合工业生产控制的要求，有关部门要创建标准的自动化控制系统，采用PID闭环原理来对机电设备进行掌控，从而便可以加强机电设备的管理效果。

2智能控制在机电一体化系统中的运用

2.1在机械制造领域的应用

机械制造是机电一体化系统中的重要组成部分，机械制造水平代表着我国工业生产的水平，现阶段，最先进的机械制造技术就是将智能控制技术与计算机辅助技术进行结合，然后应用在机械制造生产中。智能控制在机械制造中的应用，可以减轻工人的劳动负荷，智能控制不仅能模仿人类的体力劳动，而且还能模拟人类的脑力劳动，将机械制造真正的推向智能化发展方向。智能控制技术可以利用神经网络及模糊系统计算的方法来模拟机械制造的过程，通过对传感器获得的信息进行预处理，可以对控制模式中的参数进行修改，进而实现对机械制造的控制。智能控制技术能对机械制造的整个过程中进行实时监控，整个生产流程都按照预先编写的程序执行，任何一个环节出现问题，监控系统都会将获取的信息反馈到控制中心，然后控制中心经过对数据信息的分析处理，再对控制参数进行调整，根据实际状况采取不同的处理决策。智能控制对机械故障的智能诊断发挥了重要的作用，通过对智能传感器、智能监控与检测技术的应用，当机械生产过程中，出现机械故障或者发现故障隐患时，智能传感器和智能检测会及时发出警报，同时根据故障的类型做出合理的处理措施，避免事故的扩大化，保证生产安全运行。

2.2在数控领域的应用

机电一体化技术最先应用于我国各类机床生产当中，将数控机场类型设定为CPU模式和总主线模式，通过精准数据的检测和存储，运用模糊智能控制方法对其进行诊断和管理，并结合计算机技术，做出三维仿真图，不仅规范了操作生产的流程、步骤，同时还将数据精准到最小的差值范围，较大程度的提高了生产效率。智能控制技术是智能制造生产中的重要技术，也是保证加工顺利的保证。通过将机电一体化技术应用到数控生产中，可以更好地收集生产信息，并及时进行处理模拟，可以有效提升控制效果，从而提升生产效率。在数控生产中，重要的就是对生产精度的控制，因此这种控制对智能制造系统有着较高的要求。中央处理器和数据总线作为我国当前数控机床的重要组成部分，可以利用智能控制系统对生产线进行模糊控制，并在生产中及时做好相应的诊断工作，改善存储设备的精确度。对于机械制造行业，对于产品生产设备的选择，通常会使用通用设备，但通用设备在使用过程中存在流程复杂的问题，对于简单产品的生产势必会造成能源的浪费、因此我国在设备的改进过程中，应该做好产品的分类处理工作，提高设备的针对性，并通过对市场的调查，不断开发设备的特色，有利于企业铸造品牌。还应该重视对优秀人才的引进，尤其是专业的节能人员，充分借助创新思维，完善机械制造业的产业链结构。

2.3在机器人领域的应用

智能制造技术具有多元化的特点，在工业智能机器人应用上具有突出的效果。工业智能机器人主要是利用各类全新的技术所构成的，其中包括计算机系统以及仿生学等相关的技术。在生产行业运用工业智能机器人，可以很大程度的提升生产效果，降低工作人员的工作量。同时，工业智能机器人还能够收集和处理相关的信息，并迅速的完成生产流程，节省生产时间。目前，在国内的智能制造业当中，工业机器人获得了普遍的使用，机电一体化可以对工业机器人进行优化，实现人工智能与仿生学的有效结合，另外还可以结合遥感技术以及其他方面的技术。智能化工业机器人不但可以获取大量的信息，从而取代人工操作，而且还可以在采矿和化工行业当中进行比较危险的生产。工业机器人是智能制造中机电一体化技术的成功运用，其不但符合生产要求，而且还可以提升生產效率。而机电一体化在智能制造行业中得到了普遍的使用，预示着工业机器人会在航天、核能制造等领域也能够发挥出巨大的作用。另外，还可将智能制造中的机电一体化技术运用到自动化生产以及自动机械领域当中，利用智能化设备来代替人工操作，这样就可以降低发生误差的概率，提升产品的精度，从而便得以达到智能化生产的效果。

3智能控制在机电一体化系统中的运用发展

（1）智能化发展。人工智能的变革将实现智能设备调节掌控全程生产线的画面，而利用生产线模块间的联动和反馈也能大大增加生产流程的速度和成果，对于人工智能的使用性能也有着促进作用。高性能、高速度的微处理器的应用，使机电产品向更加智能化的方向发展，如单片机从4位到32位具有驱动、总线、USB、DSP。机器人与数控机床的智能化就是重要应用。（2）系统化发展。系统化有两大表现特征：系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构，即机电一体化的模块化方向发展;通信功能的大大加强，一般除了RS232外，还有RS-422以及DNC（计算机分布式控制技术）等多种功能，实质是系统模块间的组网，机电一体化的网络化方向发展。（3）轻量化及微型化发展。微型化发展也是机电一体化技术在今后的重大发展思路，其适用于医疗器械、航天航空、智能制造等各种领域当中。从如今的发展现状来看，机电一体化技术在智能技术领域的应用已经卓有成效，但是在其他领域的推广应用中还存在着一个硬性问题就是智能机械体积过大且能耗也较高，这也是今后需要尽快解决的技术问题。但如果能够解决这两个问题，那么在微型化方向的发展将会呈现进阶式的进步。

4结束语

随着信息技术和计算机技术的快速发展，机电一体化系统和产品向智能化方向发展已经成为主要的发展趋势，而智能控制技术在机电一体化系统中的应用，为机电一体化实现智能化提供了有利的条件。现阶段，智能控制在工业生产、机械制造、机器人、数控、交流伺服等领域中都有广泛应用，在提高生产效率的同时，又保证了生产的安全性和稳定性，为促进我国工业生产的发展创造了有利的条件。

参考文献

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