机电一体化智能控制

陈德斌

摘要：随着智能控制技术水平的提高，它已被广泛应用于各种生产活动中。特别是在机电一体化系统中，由于其应用效果比较明显，不仅可以提高机电一体化系统的控制效率，而且对机电设备的协同工作也有一定的促进作用，也为公司健康发展提供帮助。本文在阐述了智能控制系统的分类之后，对智能控制在机电一体化系统中的应用进行了探讨。期望能有效提高机电系统的工作效率，促进企业的进一步发展。

关键词：机电一体化;智能控制;运用

引言

机械电子一体化技术属于创新技术，它是多种技术相互融合后的产物。就我国工业生产而言，机电一体化技术是核心技术，处于主导地位，机械与计算机相结合是机电一体化技术的发展方向，同时，机械与计算机相结合在生产线与建筑物中的应用也极为广泛，机电一体化促进了电子与机械的相互融合。对智能制造产业来说，机电一体化技术的作用是比较强大的，机电一体化技术虽小，却能有效地提高产品质量，并能有效地提高生产效率。

一、机电一体化及智能控制的概述

1、机电一体化的概述

在计算机技術发展越发成熟的大趋势下，机电一体化技术在未来的发展前景也将越来越蓬勃。现阶段，机电一体化技术主要在机械技术、信息技术、自动控制技术等领域被广泛运用。它的基础，便是：将自动化技术、计算机技术和传感器技术这三者，做一个有机的融合和后期的处理而形成的一种综合型的技术。机电一体化技术历经初级阶段、蓬勃发展阶段和后期，三个阶段的发展。初级阶段，由于机械技术和电子技术的结合运用尚处于探索时期，技术也尚未成熟，所以该阶段生产出来的产品还无法得到广泛的认可。计算机技术、控制技术和通信技术在“机电一体化”的蓬勃发展阶段取得了较大的进步，同时，也奠定了机电一体化的理论基础。这一时期各个国家都已经开始投入极大的人力、物力和财力进行机电一体化技术的研究并且积极的将这种技术投入到工业生产之中。第三阶段是从20世纪90年代至今，除了被越来越多的领域所广泛运用以为，机电一体化正朝着智能化的方向所探索发展。

2、智能控制

智能的控制就是选址自动控制以及人工智能等几个方式去对其自动控制的要求加以完成的。其中，自动控制自身的形式总的来说是属于一种动力学形式的一种动态的发射系统;人工智能总的来说就是属于刚刚开始进行信息处理和能够完成学习以及记忆并且还能够实现语言表达功能的一种认知系统的建设;运筹学主要是对于机械去给予了定量的处理的一种不同的形式，其中主要是关系到了线形的规划与设计，还有就是相关的网络规划管理以及有关的科学上的调度等。使用智能控制技术需要去建立在原本机电控制系统的数学模型的状况下，使用这样的方式对时间以及线性控制系统和加工等有关方面的问题进行处理和解决。

二、智能控制系统分类

智能化控制系统属于系统工程，它本身涉及到许多学科领域。针对不同的智能控制系统需求，选择相应的智能系统部件，使其通过相互协作而达到对相应设备的智能控制，这就是智能控制系统的工作原理。

1控制学习

指不需要人工输入控制程序，系统根据自身运行性能，对系统中的数据进行分析、处理，并通过自主调节和控制，达到相应动作的有效实施，从而形成学习控制系统。其实就是指智能系统的自动控制功能。

2控制分级

分级控制是指对不同阶梯式实施智能控制操作。分层控制系统以自动适应控制和自组织控制为主，各分层之间存在着不同的功能作用。通常在建立分级智能控制系统时，是将其划分为组织层、协调层和执行层。每一个层次都会根据自己在实际控制过程中的作用效果做出相应的反应，实现对具体操作的有效控制。

3控制专家

实现专家系统控制是将人类的智慧及相关技能输入计算机的相应系统中，并通过系统构架的有效构造，实现专家系统的相应操作。在计算机上出现某种指令后，专家系统就会发挥其功能，利用系统中存在的各种理论和经验，对相应的操作内容做出判断，从而实现对相应操作的优化处理和控制。

三、机电一体化系统中智能控制的应用

1智能控制在机电一体化系统机械制造过程中的应用

为了保证机电一体化能有更长远的发展，最关键的是要重视智能化的发展和应用。这就是说，需要持续地把控制力集中在人工智能等各种高科技领域，注重系统建设，即将系统的建模、设计、分析等细节与智能技术相结合，从根本上改变机电一体化的应用模式。对机电一体化学科体系及发展有更深入的了解，风险系数较大，操作者需做好防护措施，还需在加.工过程中高度紧张，但仍然存在受伤风险，造成工作时间长、效率低下的现象。但数控机床却不同于人工机床，数控机床主要是通过智能控制系统来完成加工，它不仅可以减少损伤概率，减少人力消耗，还可以满足多轴多控加工的要求，而且还可以通过统一的数控模式来优化和改进加工程序。当今领先的机械制造技能是一项将计算机辅助技能与智能操作技能有机结合的技术。过去，人们靠简单的脑力去做机械制造，使人们长期处于思想高度集中的工作状态，不利于长期的工作。但随着现代科技的发展，越来越多的技术与智能控制相结合，在机械制造方面，人们最大的目标就是用科学的计算机技能取代部分脑力劳动，通过将人的思想融入计算机程序中，用机器代替人，用机器模仿人与机器的关系，从而推动机械制造的数字化进程。

2在机器人领域的智能控制应用

近年来，随着科学技术的发展，人们对机器人这一未来发展技术的研究也越来越深入。各种大学、企业等都可能举办过大小机器人竞赛，参赛人员对机器人进行程序编辑，使机器人能像人一样完成指定的工作，甚至在同一时间内能比人多完成许多工作。当然，机器人也可以算是一个智能人类，它能够有很强的计算、语言、执行、识别等能力，这一切都离不开人类对智能控制技术的充分理解和应用，即机电一体化与智能控制技术的结合，利用智能控制技术将机器人的视觉系统与传感器连接起来。这种技术允许机器人在移动过程中自动绕开障碍物以感应传感器;在执行任务时，机器人可以根据自己的计划路线来操作，等等一系列功能。这一发明在很大程度上解决了人工劳动量大、效率低、精度低等问题[2]。

3智能控制在机电一体化中交流伺服系统的应用

交流伺服系统是一种转换装置系统，它通过变换电信号控制机器，并能根据机器实际运行情况，利用智能控制技术建立相应的高精度数学模型。将该智能控制技术应用于交流伺服系统，有利于降低生产成本，提高工业生产效率。但在交流伺服系统的运行过程中，由于其工作状态比较复杂，容易产生负载扰动、运行参数变化或强耦合等问题，对该系统的正常运行十分不利。这时，智能控制技术就显得尤为重要，高精度数学模型可以有效地解决这个问题，并合理地调整各种运行指标，在很大程度上满足了工业生产对交流伺服系统运行的要求。

4数控生产与加工

近年来，数字化控制技术在制造业生产过程中逐步得到应用，使生产加工的效率得到了显著提高。机械电子系统的应用，进-步加速了这一过程。但是由于智能程度低等因素，生产流程的优化，仍然需要人工来完成。在数控生产和加工过程中采用智能控制技术，可以有效地优化生产流程，使之与生产要求相适应，从而使生产效率得到更大的提高。

结语

伴随着我国经济的飞速发展，智能控制技术已被广泛应用于机电一体化系统中，在建筑工程、数控技术、机械制造和交流伺服系统等领域发挥着不可替代的作用，并逐步成为我国新时期的发展方向。智能化技术发展迅速，打破了传统的机电一体化控制思想，不仅提高了产品的质量和效率，而且改善了人们的生活环境。尽管智能控制技术发展迅速，但它仍然处于起步阶段，在某些方面还很不完善，这就需要研究者们不断地探索和研究，使其与我国的机电一体化系统紧密结合，共同促进我国工业的发展，从而推动我国经济又好又快地发展。

参考文献

[1]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，2014，03：60.

[2]张连蔚.谈机电一体化系统中智能控制的应用[J].黑龙江科技信息，2014，05：42.