智能控制技术与机电控制应用研究

2022-07-16 11:54魏素俊
科学与财富 2022年4期
关键词:智能控制技术

摘  要:智能控制技术能够在生产过程当中根据实际情况,对整个生产过程进行科学、有效的管理,从而保证整个生产过程能够有序进行,不会受到外部环境与其他因素的影响。基于此,本文简要介绍了智能控制技术的定义和特点,介绍了智能控制技术的类型,并对智能控制技术在机电控制系统中的具体应用作为切入点,从提升系统效率、降低生产成本、提高稳定性、在数控方向以及在交流伺服领域中的应用进行研究分析,期望能够为相关人员提供参考。

关键词:智能控制技术;机电控制系统;分级控制

引言:相较于其他控制技术,智能控制技术在机电控制系统当中具有广泛应用,所以在机电控制系统方面更具有优势。而对于智能控制技术在机电控制系统中应用的研究,则能为智能控制技术使用提供依据,继而为智能控制技术在机电控制系统中的应用提供便利。

一、问题的提出

智能控制技术是结合计算机、人工智能等新技术的一种控制系统,其核心是一系列代码,能够通过工作人员预设的程序对整个生产过程进行管理和控制,保证整个生产过程能够平稳有序进行。

在当前的企业生产实践中,智能控制技术可以在保证整个生产过程平稳运行时,加强对整个生产过程的操作,从而使整个生产环节都在智能控制系统的掌握当中,让各个生产环节都能发挥自身作用,继而提高了整个生产效率,减少了人力的使用,为企业在生产过程中节约了人力成本和时间,极大的提高了企业的经济效益,让企业可以高速发展。结合笔者的实际工作经验来看,通过人工智能与信息技术的整合应用,可以对整个生产加工方式进行改良优化,使整个生产过程向数字化、现代化发展,促进企业自身经济效益不断发展。同时在生产过程中,智能控制技术可以通过计算机、人工智能等信息技术对整个生产过程进行科学、有效的管理,从而确保整个生产过程的准确性,进而提高了产品生产的质量以及产品生动的效率,降低企业生产成本,提高利润,使企业自身经济效益增强。

二、问题的分析

(一)智能控制技术的概念界定

所谓智能控制系统是指通过计算机、人工智能等科学技术对整个生产过程中出现的信息以及数据进行分析整理,从而保证整个生产过程能够顺利进行,提高生产效率的一种控制系统。同时为了保证整个生产过程有序进行,可以将智能控制系统应用到生产的各个环节当中,从而使整个生产环节都在管理控制当中。并且与其他控制系统不同,智能控制系统是结合人工智能、信息论、自动控制、运筹学等先进科学技术的控制系统,在生产制造方面具有显著优势。在生产过程中,智能控制系统可以通过以往的数据信息,对机电控制系统进行控制,使机电控制系统能够完成更为复杂的任务。同时还可以对整个机电控制系统的结构与体系进行改良升级,确保整个机电控制系统的稳定性与准确性能够不断加强,促进工业生产效率的提高,从而使我国工藝化进程不断加强。

三、问题的解决

(一)智能控制技术在提升机电控制系统效率方面的应用

智能控制系统作用与系统的顶层,也就是在控制器的设计环节,而要想实现控制操作仍然需要执行机构的产业,也就是传统机电控制系统涉及的环节[3]。传统的机电控制系统在产品生产过程中,主要负责对各个基础层面进行管理和控制,这些基础层面通常都是相互独立,彼此之间没有较大的联系,所以导致各个层面的生产加工方式单一,工作内容多是一些简单重复的工作,工作过程高度重复,使得整个产品生产效率低下,产品生产的质量难以得到有效保证,不仅不能满足当前时代发展需求,而且还阻碍了企业自身经济发展。而将智能控制技术应用在机电控制系统当中,便可以有效缓解这一情况,这是因为智能控制系统与传统机电控制系统不同,智能控制系统主要负责整个生产系统的管理和控制,负责更高层面的管理,并通过对生产过程中各个环节的管理与控制,让各个层面紧密联系在一起,形成一个整体,从而改变整个产品加工方式,提高产品生产的质量和效率,提高企业自身经济效益。同时,使用智能控制技术可以让整个生产过程实现智能化管理,让生产过程朝着数字化、现代化的方向前进。但是要想让智能控制技术达成这一目标,还需要各个基础层面以及整个生产系统的配合,而这些正是传统机电控制系统所涉及的领域,所以便需要将智能控制技术应用到机电控制系统当中,以达到提升生产效率的目的。

除此之外,在产品生产过程中,智能控制系统还可以对各种信息数据进行收集整理,然后通过程序指令将这些信息数据发传送到智能控制系统的中枢当中,从而实现基本程序的制定,保证整个生产过程能够有序进行。随后智能控制系统的中枢会将这些信息数据传送到各个层面的系统当中,让这些系统分工合作,使整个生产过程能够有序进行。不仅如此,通过智能控制系统的整合,不仅改善了整个生产流程与生产方式,还极大提高了机电控制系统的工作效率。例如:在交通信号控制方面,以前的交通信号都是根据固定时间进行变化的,这种方法在平时十分有效,但当交通高峰期时,这种控制方法便不太使用,导致交通拥堵。因此,可以将信号等改变为智能控制系统,通过摄像头对车流进行监控,并将收集到的信息数据上传给控制系统,控制系统在根据受到的信息对信号灯时间进行管控,从而缓解交通拥挤的情况。

(二)智能控制技术在降低机电控制系统生产成本方面的应用

企业在生产过程中对于产品生产成本的控制,对于企业自身发展起着至关重要的作用。因此,企业在发展过程中,应该不断降低产品生产成本,提高产品生产利润,以保证企业不断发展进步。并且在产品生产过程中,生产成本的提高会造成企业自身经济效益降低,从而严重阻碍了企业自身发展。虽然传统机电控制系统在一定范围内减少了企业对于人力的成本,使工业生产能够24h一直工作,并且在产品生产过程中,能够进行一些简单重复的工作。但是随着信息技术的不断发展,科技经济的不断进步,市场的需求也在不断增加,对于工业产品的质量要求也越来越高,这就导致传统机电控制系统在产品生产方面不能符合工业发展要求,无法满足不断变化发展的市场需求,阻碍了企业的发展。所以,需要将智能控制技术应用在传统机电控制系统当中,以满足不断变化发展的市场需求。这是因为智能控制技术与传统机电控制系统不同,在工业生产管理和控制方面有着显著优势,不仅可以减少企业在生产过程当中对人力的使用,降低企业生产成本,提高企业自身经济效益,还可以加强生产过程中各环节之间的联系,从而提高产品生产效率和质量,保证产品生产过程能够有序进行。

除此之外,智能控制技术自身还具有自主学习、自适应以及自动调节的能力,能够在生产过程中不断学习完善,使机电设备的准确度和产品质量不断提高,从而促进企业自身不断发展进步。例如:在物流分拣时,便可以使用智能控制系统进行分拣工作。智能控制系统能够通过摄像头和图像识别系统,对单号进行扫描,然后根据扫描结果,将快递进行分类,这种分类方式不仅使工作效率得到提升,而且可以减少人力成本,加强成本控制。

(三)智能控制技术在机电控制系统稳定性方面的应用

不管是机器设备还是工业生产设备,在产品生产过程中都会受到各种因素的影响,从而导致故障的产生。而将智能控制技术应用于机械制造生产中,不仅能够减轻相关员工的体力付出,同时还能够减轻脑力劳动量,避免环境变化产生的影响[4]。这些因素所造成的故障很可能一开始并不会产生太大影响,也不会妨碍生产过程开展,但是如果没有及时发现这些故障,任由其不断发展,随着时间的变化,这些故障最终会给整个生产过程带来严重的安全隐患,给企业造成严重损害,不仅影响企业自身经济效益,还阻碍了企业不断发展的脚步。而传统的机电控制系统只能对各个基础层面进行管理和控制,使得无论是机器设备还是工业生产设备出现故障时,传统的机电控制系统都不能立刻发现,并对故障进行修复,导致企业在产品生产过程当中存在很大的安全隐患,对于各种故障问题不能及时发现并解决。但智能控制技术不同,智能控制技术在产品生产过程中,会对整个生产系统进行管理和控制,并实时收集各个生产环节的数据信息,因此当机器设备以及工业生产设备出现问题时,智能控制技术便能够及时发现,并根据预设程序向相关人员进行反馈,从而当故障出现时,相关人员能够及时对故障进行修复,保障整个生产过程的安全运行。

除此之外,当生产设备出现故障时,智能控制系统能够准确发现出现故障的设备,并通过对故障设备的分析,判断出引发故障的原因,并且相关人员还可以通过对智能控制系统的软件和硬件的操作,实现对故障设备的参数等方面进行重构,争取在最短时间内修复故障问题,从而保证整个生产过程能够有序进行,提高整个控制系统的稳定性。

(四)智能控制技术在数控方向的应用

智能控制技术在数控方向的应用最重要的评判标准之一就是精度,拥有足够精度的数控机床能够在生产中发挥出十分重要的作用。智能控制系统能够对数控机床的精度进行有效地控制,智能控制技术能够通过数控领域中的数据库、程序代码以及通讯网络等手段和途径对数控领域的工作进行自我学习,并对数控领域中各个环节的生产过程实现实时的控制与问题的修复。数控领域中都很多数学模型都没有建立起来,影响了数控领域的工作效率,但是智能控制技术能够很好地弥补这一点,对数控领域的工作效率有所帮助。

在智能控制技术应用中,数控机床的精度可以得到有效提高,RISC芯片在数控系统上的应用也能够提升数控机床的精度,机电一体化的生产需要也可以被模块一体化的应用而满足。智能控制系统中的模块化应用还可以通过对相似模块的检查及分析进行评价,并根据这些评价的结果对数控机床的具体情况进行有效地改进以及优化。想要实现数控机床在加工过程中的正常运行,需要将系统的操作程序进行优化,以代加工产品的尺寸和精度为基准,智能控制技术为引导和技术保障,在数控机床的生产过程中进行改善,让最终的加工产品的质量可以达到智能控制技术运用之下的预期效果。在数控领域中使用智能控制技术,对于一些模糊性的信息有着很不错的效果。通过对模糊性信息的处理,智能控制系统可以将数控机床的整体运行情况进行把控,能够有效地诊断数控机床的故障,保证数控机床的运行安全。在智能控制技术中,可以利用人工智能网络对于数控机床中的结构变化进行有效地调控,从而实现数控机床的结构增益。将智能控制技术应用在数控机床的日常作业中,不仅能够提升数控精度,把握加工产品的质量,还可以省却人力的使用,有效地推动生产过程整体的进行,提高了生产产品的水平和效率。

(五)智能控制技术在交流伺服领域中的应用

交流伺服领域在近些年来的使用范围以及使用频率逐渐开始上涨,许多的行业都开始使用交流伺服系统。在当今机电一体化快速发展的背景下,交流伺服系统随着应用次数的增多,也逐渐显现出了一些属于交流伺服系统的问题。由于交流伺服系统的工作原理是结合实际生产情况,对实际工作环境进行分析之后,得出相应的行业参数以供生产参考,从而提高整体的生产效率以及系统的运作效率。但是在交流伺服的系统工作过程中,由于其应用范围广,且系统复杂的原因,导致主观变量产生的波动太大。根据实际工作生产情况所得出的有帮助性的参数也会发生实时的改变,反而导致系统的负载过多,降低了系统的运作以及工作效率。

因此,交流伺服领域开始使用智能控制技术,积极同智能控制技术相结合。通过智能控制系统,交流伺服系统的问题得到解决。智能控制技术能够有效地帮助交流伺服系统进行参数以及实际工作情况的变动进行预测以及整理,从而降低了交流伺服系统的复杂性,增强了交流伺服系统在处理不同的改变数据时的效率。这使得系统对于参数的依赖性降低,不因数值的过快变化而降低工作效率,提高了系统运转效率的同时还提升了交流伺服系统的整体服务水平。交流伺服在现在被应用到许多高新产业的大领域中,特别是在我国的航空航天的领域发展中起到了重要的作用。在交流伺服系统的组成部分中,有一个重要的运行组成部分是交流电机,在实际的交流电机的工作过程中,由于交流电机会接受许多交流伺服系统传来的数据信息,从而造成交流电机对于大量信息的接收以及处理困难,从而导致了交流电机工作过程中的不稳定,从而使交流电机的数学模型构建增加了难度。但是智能控制技术的应用就可以将复杂繁多的信息进行处理的同时还可以将数学模型构建的精度进行提高,从而促进交流电机的运行效率。也提升了交流伺服领域的发展。

四、结论与展望

综上所述,在生产过程当中智能控制技术与机电控制系统的结合应用,能够极大减少整个产品生产加工的时间,还可以将生产过程中各个环节紧密联系在一起,从而改善了操作流程,有效降低了工人在生产过程当中的操作次数,让整个生產过程能够有序进行。因此,对智能技术在机电控制系统中的具体应用展开探究有着较高价值性,能够推动企业生产过程不断朝着数字化、现代化方向发展,对企业自身经济发展有着深远的影响。要想智能控制技术在机电控制系统中得到广泛应用,还要综合了解智能控制技术的优势和必要性,从而进行有利方案选择。在此基础上,才能将智能控制技术的优势进行整合,从而使智能控制技术在机电控制系统中得到广泛应用。另外,在本文的研究中,着重针对智能技术在机电控制系统中的具体应用路径进行了探索,但是并没有对智能技术与机电控制系统结合应用的优化展开策略与发展方向做出探讨,因此,在未来其他研究中需要落实进一步补充探讨。

参考文献:

[1]张博,林菲婷.智能控制技术与机电控制应用融合分析[J].电子世界,2021(22):16-17.

[2]解向阳,孔宁宁.智能控制技术在机电控制系统中的应用[J].造纸装备及材料,2021,50(06):106-107+110.

[3]张诗悦.浅谈智能控制技术与机电控制系统的应用融合[J].电子测试,2021(03):101-102.

[4]韩瀚.智能控制技术在机电控制系统中的应用体会[J].科技风,2020(04):26.

作者简介:魏素俊(1978.1.28),女,汉族,河南郑州荥阳,大学本科,讲师,研究方向:工科   机电一体化专业。

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