智能控制在机电一体化系统中应用

杨 宏

（武汉铁路职业技术学院 湖北·武汉 430205）

0 引言

在科技兴起的时代，各行各业对技术的依赖性也越来越大，对电子技术要求也越来越高。科技是第一生产力，以技术为手段，可以提高生产效率，创造更好的经济效益。现阶段，机电一体化系统逐渐成熟，并朝着更高台阶发展。较比传统生产系统，机电一体化系统融入了信息技术、电子技术等技术，在现代社会里发挥着愈来愈重要的作用。在机电一体化系统中，智能控制是机电一体化系统发展亟须解决的一个问题，实现机电一体化系统的智能控制，可以提高机电一体化系统运行效率。智能控制是现代社会的一大亮点，将智能化技术应用到机电一体化系统中，可以提高机电一体化智能化运作水平，使机械生产更便捷、更高效，进而为企业创造更好的经济效益。

1 智能控制的概述

所谓智能控制就是借助智能技术，对生产对象进控制，这种控制属于机械化控制技术范畴。早在二十世纪初，控制理论就开始出现，并在二十世纪五十年代发展成熟，尤其是后来的人工智能、自动控制等学科的出现，智能控制更加成熟，应用也更加广泛。智能控制是基于传统控制理论中存在的问题和缺陷而进行的优化和升级。智能控制涉及到自动控制、人工智能、信息论、机械理论和统筹学能。智能控制弥补了传统控制理论的许多不足，可以实现更高难度、更复杂系统的预期目标[1-2]。智能技术是核心，该技术具有信息记录、信息处理、信息表达等功能，可以很好地控制生产，提高生产效率。同时，智能控制的适应性较强，可以适应各种环境下的机械作业，保证机械设备的稳定、安全运行。还有就是智能控制通过利用动态轨迹方式、物理动力学方式等来模拟机电一体化系统运行过程，从而分析机电一体化系统运行过程中可能存在的分析，方便管理者加以管理和控制[3]。另外，智能控制具有很强的包容型，不排斥传统控制理论，在具体应用中，不仅可以利用传统控制理论来解决实际问题，还可以借助智能控制来处理一些复杂、难度大的问题。

2 智能化控制在机电一体化系统中的应用意义分析

机电一体化系统就是综合机械、微电子、自动控制、信息、传感、信号变换等技术的一门综合性科学。机电一体化是信息技术发展的产物，在我国社会经济发展中发挥着重要的作用。在机械生产中，生产效率和产品质量是机械生产企业最为看重的两个指标，而要想提高生产效率，保证产品质量，就必须应用改善生产工艺，加大先进生产技术的应用[4-5]。智能控制中包含了多个学科，较比传统的控制技术，智能控制在使用中可以解决传统控制技术中所需要的较多的人力资源问题，节省成本，同时，通过智能系统，可以对控制系统运行过程中的风险进行有效评估，并主动去规避风险。智能控制代表着先进生产力的发展方向，在机电一体化系统中有着显著的应用价值。首先，智能控制的应用，可以优化机电一体化系统功能，使其功能更加多元化，使生产更为精准，提高产品质量；其次，智能化控制的应用，可以简化机械生产流程，缩短时间，提升生产效率，而且在智能控制下，可以降低人为失误，对机械生产进行智能控制，降低设备故障的发生，保证生产的连续性[6]。

3 智能控制在机电一体化系统中的具体应用分析

智能控制是一门综合性的学科，在现代社会中有着广泛的领域。智能控制的主要构成为遗传算法、专家系统、模糊系统、集成智能控制、小波理论等，其中遗传算法、神经网络和专家系统在机电一体化系统中有着广泛的应用。机电一体化是机械生产的一大趋势，伴随着机械生产规模的不断扩大，生产工艺的日益精细化发展，对机电一体化系统的智能控制要求也越来越高，这种要求也决定了我们必须完善机电一体化系统的智能控制。

3.1 智能控制在机械制造中的应用

在机电一体化系统中，机械制造是十分重要的一环，提高机械制造水平，可以高效完成机械生产任务，保证机电一体化系统生产产品质量过关。在机械制造中，应用智能控制，可以提高机械制造智能化水平。在智能控制下，机械制造整个环节出于可控环境下，以计算机为基础，可以对人脑进行模拟，由智能系统来发布机械生产指令、完成生产操作，进而提高生产效率。同时，通过智能控制中的神经网络系统，可以对机械制造生产过程进行动态模拟，将机械生产细节直观地展示出来，并通过传感融合技术，将相关信息传送到控制中心，由控制中心来处理相关数据，并针对机械制造生产的需求，对部分信息和数据进行修改，进而保证机械制造生产的稳定性、可靠性[7]。另外，在机械制造中，需要借助各种机械设备，应用智能控制，可以对机械生产设备进行动态监测，对设备故障进行诊断，进而保证设备安全、高效运行。

3.2 智能控制在数控机床中的应用

传统的数控机床并没有融入智能化理念，以至于数据系统在运行过程中会出现各种问题，实践工作难以达到理想的效果。现行社会形势下，智能化理念已经得到普及，在数控系统中加入智能控制系统，可以促进数控机床的现代化、智能化发展。在数据机床中，智能控制系统的应用大致可以从以下几个点来体现。一是智能热屏障。数控机床在运行过程不可避免地会产生大量的热量，如果数控机床产生的热量过多、过高，就会影响到数控机床运作，引发设备故障，引进智能控制技术，通过智能热屏障控制技术，可以很好地调节数控机床运行过程中的热量，降低差值。二是智能语音系统。在数控机床运行过程中，需要注意的事项非常多，稍有不注意，就会引发问题。应用智能控制，可以进行智能提醒，同时还可以对数控机床进行智能化控制，提高运行效率。三是智能安全屏障。数控机床运行过程中，零件的碰撞会给整个系统的安全运行造成不利，尤其是数控机床中的零件，一旦零件脱落，就容易出现故障，引发安全事故，应用智能控制，可以对数控机床运行状态进行动态监控，构建智能安全屏障，保证数据机床安全运行[8]。四是智能振动控制。数控机床运行过程中会出现振动，如果振动幅度较大，就会影响到产品加工的精准性，而应用智能控制，可以对数控机床进行智能调节，降低其振动频率和幅度，从而提高数控机床加工水平。

3.3 智能控制在交流伺服机中的应用

交流伺服机是机电一体化系统中的重要组成部分，起到了服务和控制作用。交流伺服机具有转化技能，在实际运作过程中会涉及到大量的数据，如果不能准确处理这些数据，就会影响到机电一体化系统的正常运行；同时，交流伺服机运行时会受到电控以及非线性因素的影响，使得机电一体化系统运行数据失准，容易引发系统故障。应用智能控制，可以很好地避免上述问题的发生，保证交流伺服机的高效运行。一方面，通过智能控制技术，可以对交流伺服机运行程序进行进一步的简化，并且机电一体化运行需要，对交流伺服机的性能进行确定，确保交流伺服机能够满足机械生产需要，提高系统运行效率，保证生产质量；另一方面，通过智能控制，可以对交流伺服机运行过程中产生的相关数据进行整合，并进行智能分析和处理，稳定动态参数，并将数据库建模作为辅助，确保交流伺服机处于一个稳定的运行状态；同时，智能控制的应用可以根据交流伺服机的运行情况，对动态参数指标进行调整，确保交流伺服机的运行性能，为机电一体化系统稳定运行生产提供基础性的保证[9]。

4 结语

综上，现行社会形势下，智能控制已经得到了广泛的应用，尤其是在机电一体化系统中，比如机械制造、数控机床、交流伺服机和机器人领域等，以智能控制为手段，可以大大提高机电一体化系统运行效率，提高机械生产水平。随着社会经济的不断发展，机电一体化系统在工业生产中的作用越来越明显，对智能控制需求也越来越大，我们应当继续深入智能控制研究，积极推广智能控制，以智能控制带动机电一体化的进一步发展。