智能控制及其在机电一体化系统中的应用探讨

智能控制及其在机电一体化系统中的应用探讨

胡光宏

身份证号： 33041919730817**** ，上海 200093

摘要：社会经济高速发展背景下社会生产节奏加快，机电行业迅猛发展，国家大力鼓励机电技术发展。机电一体化作为先进的科学技术，在机械生产中得到广泛应用。智能控制技术面向具有非确定性数学模型的机电一体化系统，在现代化的产品生产中越发重要，对产品生产效率以及生产质量的影响也比较关键。深入分析了智能控制技术的价值，并指出了智能控制技术在机电一体化系统中应用的意义和现状，提出通过加大研发力度、优化应用效果、扩大应用范围等方式对2种技术进行融合，旨在提升各行业的生产效率。

关键词：智能控制；机电一体化；应用

引言

机电一体化技术是将信息技术、智能控制技术、机械加工技术等融为一体的综合性现代加工技术。在机械加工的过程中，充分利用计算机技术、智能控制技术对机械设备进行控制，不仅能够提高机械加工精度与加工效率，节省人力、物力，而且机电一体化加工也是智能制造的基础，有利于对传统的机械制造进行升级，促进智能制造技术在机械生产加工中的应用与传统工业制造的改革。

1机电一体化技术

机电一体化技术是在我国科学技术持续提升基础上发展而来，具有学科综合性、专业性特点，所涉及的技术领域较广，包括计算机、电子、机械、力学、自动化、通信等技术领域。在机电一体化技术应用过程中，对机械制造领域做出了巨大贡献，推动了其智能化发展。传统的机械行业中，机电产品主要是包括电子、机械两个部分，且两者处于分离的状态，没有进行有机的结合，两者之间的交互性较差。随着机电一体化技术发展，智能化已经成为一种趋势，无论是电子技术，还是机械工业生产技术，智能化水平都持续提升，两者的结合也更加紧密，机械产品从设计到生产，整个流程充分结合了电子技术，让我国工业走向了智能化时代。

2智能控制技术在机电一体化系统中应用的重要意义

2.1可为机电一体化系统的优化升级提供技术支持

机电一体化系统的出现时间相对较早，工程技术中的机电一体化系统的使用过程在早期依旧需要大量的人工参与，导致机电一体化系统在现代化的工业生产中表现出了一定的滞后性。在智能控制技术的参与下，工作人员可在系统控制程序层面对机电一体化系统的底层逻辑进行优化，使用模糊运算逻辑、遗传算法以及神经算法等算法强化系统程序的功能，并可极大地提升系统的数据处理能力，这就为机电一体化系统的升级提供了有效的技术条件。在信息技术高度发展的时代，高速的网络传输技术以及计算机技术也为智能化技术与机电一体化系统的深度融合提供了契机，促使智能化控制技术可在工程技术领域出现适应性的改变，也成为了可彻底改变工业生产方式的基础技术，为机电一体化系统的未来发展提供了有力支持。

2.2可为降低人力资源的消耗水平提供有效途径

在智能控制技术的应用过程中，工业生产单位可根据产品生产的一般要求，将智能控制技术与机电一体化系统结合起来，将系统的控制环节交付于智能化的运行系统，这样即可减少此层级的人力资源的应用水平。在此基础上，工业生产单位在创新产品以及优化产品生产线时，也可将智能化控制技术应用到生产线运行的全流程中，进而可有效提高产品的生产效率，并将产品的生产安全与系统的运行过程结合起来，使用智能控制技术进行联合控制，促使机电一体化系统的应用过程更具系统性。另外，在使用了智能控制技术之后，虽然对相关技术部门的要求提高了，但也减少了大部分工作人员的劳动量，这样即可将此部分劳动成本转移至企业产品的研发过程中，不仅可减少企业实际的运营成本，也更有利于工业生产企业的创新发展，对整个工业生产市场也有较好的刺激作用。

3智能控制技术在机电一体化系统中的具体应用方法分析

3.1智能制造中CAD/CAPP/CAM信息集成的应用

在智能制造中，采用CAD/CAPP等信息集成系统，可以将各个独立运行的加工中心与智能计算控制并联在一起，使得机械加工的各个部分能够独立的、协同的工作，实现整个机械生产与加工的智能管理协同与控制，将不同的机械操作系统连接在一起，实现系统加工的数据实时、动态地传递，从而能根据企业的需要加工不同的产品。这样，在一个智能控制的环境中协调运作，能够将CAD/CAPP/CAM的操作系统按并行模式集成，并将网络技术、数据库管理技术、专家系统等结合在一起，形成智能化的机械加工管理系统。将数控编程、加工仿真、方案设计、造型设计等融合在一起，并依据工程数据库中的数据自动设计加工方案，能综合体现智能制造中各种管理系统的应用，形成了自动化控制生产线。

3.2智能制造中智能机器人技术应用

智能机器人是机电一体化自动化发展的产物，使得机电一体化设备具有智能化控制的特点，可以取代劳动者的智力与脑力劳动，在企业生产中得到了广泛的应用。通过应用智能机器人开展智能制造工作，自动判断生产过程是否满足标准，不仅可以减少工业制造生产中的人力成本，同时还有利于提高机械加工的质量与效率，代替工作人员完成一些危险、复杂的工作，利用机电一体化技术、智能控制模块、虚拟仿真技术、自动控制技术等可以构建模拟人操作的智能机器人。这就需要加强对机电一体化技术在智能制造中的应用，将PLC技术、电子技术、计算机技术、机械技术、人工智能技术、专家系统等多种技术融合在一起，实现智能机器人模仿、仿真控制，并运用传感技术、智能控制技术等来模拟智能机器人的思维与逻辑，使得智能制造机器人能具有与人类一样的思维与逻辑判断能力，在工作人员发出指令后，能模拟人的动作，进行生产加工，大幅提升机械加工的智能制造技术水平。

3.3故障诊断与电力系统的控制相结合

在机电一体化系统的运行过程中，电力系统如果出现问题，将会直接影响系统的整体运行效能，增加产品的生产成本和生产进度。现阶段，智能化控制技术已经可针对机电一体化系统中的电力系统进行针对性的故障分析和诊断，并且可依据系统中电力机组的运行要求，对电力系统的运行参数进行适当的自动化调整，以适应不同产品的生产加工需求。在应用智能化的故障诊断技术时，首先，工作人员需要明确电力系统中发电机组、变压器组以及电动机组的运行要求，如果机电一体化系统中并未涉及此类电力机组，则工作人员需要根据机电一体化系统中电力系统的实际运行要求，选择重点电力控制单元，部署故障诊断机制，促使智能化的故障诊断技术可与系统进行有效融合；其次，工作人员在应用智能化的故障诊断技术时，也应有成本控制意识，不能为了提高系统运行效率或者故障诊断效率盲目提高系统运行参数，以免超出故障诊断的范围，降低智能化故障诊断技术的应用有效性。

结束语

总之，在应用智能化控制技术时，工作人员一定要明确机电一体化系统的实际运行要求，并且要考虑产品生产的效率和进度要求。在应用了智能化的控制技术之后，产品生产的效率和安全性均与所提升，也节省了产品生产中人力资源，从而可有效降低产品的生产成本，为机电一体化系统运行效能的提升以及相应的产品研发升级提供了有力支持。

参考文献

[1]王凯.基于计算机技术的机床机电一体化数控系统设计[J].粘接,2020,43(9):145-148.

[2]刘志勇,窦勇.2019面向人工智能的计算机体系结构专题前言[J].计算机研究与发展,2019,56(6):1133-1134.

[3]王成勤,李威,孟宝星.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].机床与液压,2008(8):280-282+300.