机电一体化智能控制

机电一体化智能控制

汪江涛

身份证号码：372922198401048195

摘要：在计算机技术广泛应用和迅猛发展的条件下，机电一体化技术作为机械和微电子技术紧密集合的一门技术，广泛应用于现代化的自动生产设备中，而且更具人性化，智能化。21世纪机电一体化的系统研究中智能控制已成为发展的必然趋势，目前，智能控制技术广泛应用各个领域在国内外已有了较大的发展。我国机电一体化技术已实现了智能化的控制，它将随着专家系统、模糊控制、神经网络等控制技术的发展而不断发展。

关键词：机电一体化；智能控制；应用；发展趋势；

引言

当前我国工业正处于生产转型的重要时期，随着我国科学技术水平的不断提升，智能化技术的应用越来越广泛，智能化技术的应用使得机电一体化系统的智能控制水平得到了显著的提升。机电一体化系统中智能控制的应用极大的提升了我国工业生产的效率，降低了工业生产运营的过程中其运行和生产的成本。提升了企业的经济收益。

1.机电一体化中应用智能控制的重要性

1.1完善机电一体化系统性能

智能控制相对于传统的机电一体化系统来说，其已经成为微电子行业和机械工程建设的主要内容，当前，机电一体化系统的智能控制已经成为其发展的主要趋势。智能控制系统在应用过程中，有利于对机械电子的一体化系统进行完善，不仅可以对模型分析的环节进行省略，还有利于对外部环境的变化情况进行把控，合理进行外部环境的调控，在控制器与外部环境的影响下，能够促进机电一体化性能的增强，实现机电一体化系统性能的优化，提升机械的精准性。智能控制系统的应用，可以在同一机床上进行不同参数产品的生产，使工业生产过程更加紧密。

1.2提升机械电子技术系统的工作效率

智能控制系统在机电一体化的应用中，可依据设计人员所编写的编码，使设备自动进入工作状态之中，可通过智能控制方式降低由于人为因素导致的机械故障问题的发生，促进机械工作效率的提升。智能控制技术的应用，只需要一个人发出指令以后即可开展相应工作，且在智能控制技术的应用下，可实现多台机床同时加工控制的目的，能够极大程度节约人力，促进企业生产效率的提升

2.机电一体化智能控制的应用

2.1智能控制在机械制造领域中的应用

在机电一体化系统中机械制造之非常重要的一个部分，而对于目前的机械制造技术来说，最为先进的技术就是将计算机辅助技术与智能控制进行有效的结合，使得机械制造技术逐渐的智能化。机械制造技术的智能化其主要目的就是利用计算机技术对人脑进行模拟，以其来代替一部分的脑力劳动，从而完成整个人类制造机械的过程。在智能化的机械制造的过程中，首先是由智能控制技术对神经网络系统进行利用，通过它对机械制造的实时情况进行动态模拟，然后再利用传感器的融合技术对采集而来的信息进行处理，同时对控制模式中的一些参数和数据进行修改。在机械制造的领域中智能控制的主要应用有机械制造系统的智能监控和检测、智能诊断机械故障、智能学习以及智能传感器。

2.2智能控制在数控领域中的应用

随着工业生产的高速发展，数控领域是近年来逐渐兴起的新型产物，数控技术的发展促进了我国工业的发展进步。目前，工业生产对于精确度的要求越来越高，而数控系统的要求也相应提高。在数控系统中应用智能控制，能够提高数控系统的精确度和可靠性。为了达到智能控制的目的，必须建立数控模型，结合应用传统控制理论，但是对于数控模型信息模糊的位置，必须运用智能控制才能精确控制目标。在数控系统中设置安全诊断系统，可以充分利用专家系统和遗传算法，来对数控系统中的信息数据进行检测、预算，从而全面提升数控系统的预测和控制功能，进一步完善数控系统。

2.3智能控制在交流伺服物器中的应用

机电一体化系统中，智能控制在交流伺服系统中发挥着至关重要的作用，并且机电一体化系统中智能控制的过程中，也会涉及到交流伺服驱动装置的运用，交流伺服驱动装置主要是价格电子信号转变为机械动作信号，促使机械设备接受到电子信号之后，能够通过交流伺服驱动装置来转变为可读的机械信号，进而进行机械设备运作，交流伺服驱动装置的运行状态会直接影响到整体机械运行的动态性，交流伺服驱动装置的性能与机电一体化系统之间属于相互依存相互影响的关系，两者之间互为影响。矢量控制技术的应用，使得交流伺服驱动装置实现了系统内部之间数据的共享，交流伺服系统其自身的复杂性较高，其不仅仅会涉及到负载扰动还会涉及到参数的实时变化，因此，控制参数也属于非线性的、实时变化的参数，传统的通用的PID控制方式已经满足交流伺服系统的实际需求，因此，我国当前在使用交流伺服物器的过程中，主要采用机电一体化系统中智能控制，机电一体化系统中智能控制可以将非线性的控制方式直接运用到交流伺服物器之中，通过机电一体化系统中智能控制的应用，能够实现参数的实时调账，提升了交流伺服物器的实用性。

2.4智能控制在机器人领域的应用　　

在控制参数方面，机器人要求控制参数是多变的;在动力学方面，机器人具有时变性、非线性和强耦合的要求;在传感器信息方面，机器人具有多信息要求;在控制任务方面，机器人具有多任务的要求。分析机器人和智能控制的特点可以发现，智能控制非常适合应用于机器人领域。如今，在机器人领域的很多方面都应用了智能控制技术。例如，利用智能控制技术可以有效控制机器人手臂的动作、姿态；利用多传感器信息融合技术、信息处理技术和控制技术对机器人的行走路径、停留位置和躲避障碍物等动作进行控制。随着智能控制方法的不断发展，它们的实用性、可靠性和优越性已经在很多应用系统中得到证明。神经网络控制具有很强的鲁棒性和容错功能，通过利用神经元之间的联结和权值的分布表示特定的信息，并对各传感器接受到的信息进行处理，最后以直接自校正控制等方式对机器人进行控制;模糊控制具有很强的鲁棒性，建立在模糊集合、模糊推理和模糊语言变量的基础之上。模糊控制广泛应用于机器人的建模、控制等很多方面。　

3.机电一体化的智能化趋势

3.1智能化

作为21世纪机电一体化技术的重要发展方向，智能化主要是基于控制理论，将人工智能、计算机科学和运筹学等新的思想和方法吸收进来，通过对人类智能的模拟，促使其具有判断推理、逻辑思维等能力，从而实现更加高远的控制目标。机电一体化的研究中愈发重视人工智能，其中一项重要应用就是机器人和数控机床的智能化。

3.2网络化

上世纪90年代，网络技术是计算机技术等方面的一大突出成就。一旦将机电一体化新产品研制出来，必然会因为其具有独到的功能和可靠的质量，而快速畅销全球。由于现场总线和局域网技术，如今面临的一大趋势就是家用电器网络化，借助家庭网络（homenet）来连接各种家用电器，促使以计算机为中心的计算机集成家电系统的形成。

3.3绿色化

机电一体化产品的绿色化指的主要是在使用的过程中不会对生态环境产生污染，一旦以后报废也可以再次回收利用。绿色产品在其整个的生命过程中，不违背环保以及人类健康的要求，基本不会危害生态环境，具有很高的资源利用率。进行绿色机电一体化产品的设计，发展前途十分远大。

4.结束语

智能控制是机电一体化发展的必然趋势，控制水平的高低直接影响机电一体化系统的运行质量。智能控制相对于传统控制具有明显的优越性，目前为止，智能控制已经在机电一体化中得到广泛应用，但仍有很大的发展空间。因此，为了实现机电一体化系统的高度智能化，我们仍需不断努力与探索。　　

参考文献　　

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[2]晏建新.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].中国科技博览,2011,30:308.　　

[3]陈雪梅.机电一体化系统对智能控制的有效应用的几点思考[J].河南科技,2010,14:7.