智能控制及其在机电一体化系统中的应用

智能控制及其在机电一体化系统中的应用

黄明超

身份证号：440782198510177318

摘要：随着现代科学技术的不断发展与完善，在机电一体化系统中，智能控制在其中有着普遍的应用。其不断的发展与创新对于民众生活环境的改善以及社会经济发展水平的提升发挥着重要作用。因此，社会有必要对智能控制在机电一体化系统中的应用予以关注，并积极对此进行探索与研究，以便更彻底的掌握其运行规律，确保在机电一体化系统中智能控制得到更加高效的应用，对推动机电一体化系统的发展有着关键意义。

关键词：机电一体化系统；智能控制；应用

1智能控制概念及作用

智能控制技术从定义上来讲就是能够对人工智能进行模拟，或者本来就具有人工智能的一个系统性技术。这个系统主要能够分成2个部分，第一个就是智能控制器，还有一个是外部的环境。从另一方面来讲，智能控制系统就是一个对知识进行处理的系统。智能控制系统可以根据对象的相关信息进行归纳、收集，对总结的信息进行处理，将系统一直保持在最好的状态。

2机电一体化概述和特征

机电一体化是在一些机构的功能上引进电子技术，将机械的装置设备与电子化的设计或软件等结合起来所构成的一个完整的系统。机电一体化随着社会的发展和大众的重视，现在已经成为了一门新型学科，并且随着科学技术的发展不断加入了新的内容，有着非常广阔的发展空间。机电一体化的基本特征有以下几点：首先是从系统的观点出发，对多种信息技术进行综合运用；其次根据系统具体的目标和进行优化的范围对各个单元进行合理分配和设置，在多样性的功能以及高质量上达到特定价值。促使整个系统完成最优的配置，并进行优化。

3智能控制技术与传统控制技术的主要区别

3.1智能控制技术是传统控制技术的高级阶段

传统的控制技术具体使用到各个领域生产工业的底层，重点是将简单的重复性的机械工作完成，真正实现取代人力的目的。智能控制技术是在传统的控制技术的前提上，应用了计算机，实现了智能化。智能控制技术结构更为开放、多变，拥有非常强的组织控制、综合处置信息与学习的能力。

3.2两者的控制对象和任务目标有很大不同

智能控制技术的具体控制对象是高级计算机系统，利用复杂的程序系统，做好控制系统非线性、不确定性、多功能智能化控制命令是具体的任务目标。传统的控制技术控制对象较为单一，一般是适用于线性、确定性的控制对象中[2]。

3.3两者的设计重点不同

智能控制技术的设计重点就是针对不同控制对象与任务目标的数学模型进行准确识别、描述，利用数据库以及程序代码，完成控制命令，做好任务目标。传统的控制技术就是使用动力学与运动学方程等数学函数，对控制对象进行操作，实现单一的任务目标。智能控制技术可以做到混合控制，利用广义的数学模型，实现混合的数学控制工作，使用开闭环结构，利用定性定量的决策与控制方法，实现多模型、多状态的控制方法。

4机电一体化系统中智能控制的优点

4.1具有较高的可靠性

机电一体化中的智能控制技术是经过许多专家学者进行长期的总结和实践而设计制作出来的，机电一体化系统的操作人员只需要按照操作程序输入相关的指令，机电一体化系统就会按照程序进行相关的工作。相对于传统的机电工程而言，机电一体化系统只要指令操作上不出现问题，智能控制系统具有较高的可靠性。

4.2应用领域较为广泛

机电一体化系统中的智能控制的应用领域非常的广泛，可以涉及到人们日常生产生活中的各个环节。机电一体化逐渐成为了智能控制系统下的一体化，这符合时代发展进步的趋势，也是长期以来科学技术发展和现代化生产力的需求的产物。机械制造业的重点在于可以实现机电一体化，这是合理提高机械制造业生产效率的同时保证产品质量的良好途径。我国目前最为科学的工业制造就是将机电技术和近年来新兴的计算机技术有效的结合，这就可以实现工业生产从人工管理过渡到机电一体化系统的智能控制。此外，智能控制技术可以通过互联网信息系统的精确计算可以对机械制造进行动态模拟，传感器融合技术的应用，可以将传感器采集到的信息进行预处理，这就可以对控制模式中的数据进行修改。除此之外，智能控制监管的部分还可以实现对机械事故发生进行相应的监测管理，还可以对工业生产过程中的产品进行检测和对工业生产中的智能协调。

5智能控制在机电一体化系统中的应用

5.1在机器人领域中的应用

在动力系统中，机器人具有极强的时变性、非线性以及强耦合性等特点，所以使得多变性以及多任务性等特点可以在其控制参数系统中得到最大限度的体现。因此，上述因素的存在，足以表明智能控制技术可以其中有着有效的应用。现阶段，智能控制技术在机器人领域中的应用可以在以下几方面得到体现，即:(1)智能控制机器人的行走路径与轨迹，并对此进行追踪和控制;(2)机器人的手部与腿部关节的动作以及其形态可通过智能控制技术予以控制;(3)通过传感器的信息收集，机器人的视觉感官可由智能控制技术予以控制;(4)在专家控制系统的帮助下，机器人的控制以及运动环境规划可以因此得到合理控制等。

5.2在建筑工程中的应用

智能控制技术在建筑工程领域中的应用表现为以下几点:(1)通过智能控制技术，其可对室内的空调进行温度控制，并且可以按照季节的不同来设置相对应的使用模式，以此来提升室内环境舒适度的同时，有效的实现能源的有效利用。(2)在建筑照明系统中应用智能控制技术，其中的照明亮度与照明时间可在引入智能控制技术的计算机中予以智能化控制，确保工程可以顺利实施。

5.3在机械制造领域中的应用

将智能控制技术与计算机辅助技术加以融合，成为当今机械制造行业中智能机械制造技术的主要的发展方向。与此同时，智能技术的引用，可通过计算机系统来对人类思维进行模拟，并对机械制造中的工艺环节予以智能化的控制，以此提升机械制造过程中的效率与质量。此外，通过智能控制技术，可对机械制造的过程进行动态化模拟，并且随着传感器融合技术的引入，可对相关信息进行采集以及预处理，以此来对生产过程进行有效控制。现阶段，在机械故障智能诊断以及智能传感器等领域智能控制技术得到普遍的应用。

5.4智能控制技术在数控领域的应用

智能控制技术的模糊控制理念应用到数控领域当中，针对信息较为模糊的控制任务发挥出理想的效果，利用模糊控制理论实现对数控系统加工过程进行优化控制，而且使用到数控机床的运行故障的诊断工作，确保数控系统可以运转安全。此外，智能控制技术当中的人工神经网络技术可以在数控系统中插补运算和故障诊断方面发挥出重要的作用，利用人工神经网络技术适应性神经元来实现对数控系统当中开闭环的结构增益进行调节控制。整个数控系统的核心模块就是数控系统当中的插补运算，能够严格按照生产零件的加工起终点、形状、速度等信息，在加工起终点位置插补中间点，做好密集化处理数据点的工作[3]。

结束语

我国目前的工业正处于由传统化向现代化进行过渡的重要时期，伴随着我国科技水平的不断提高，智能化正在不断的应用于各个领域，智能化在机电领域中的应用使得机电一体化系统的控制水平得到了有效的提高，在一定程度上提高了我国工业生产的效率，并在生产运营的过程中起到了降低生产成本的作用，有效提高了企业的经济效益。

参考文献

[1]李秋芳.机电一体化系统中智能控制的应用研究[J].现代工业经济和信息化,2017,7(22):42-44.

[2]董飞.机电一体化在机电控制系统中的应用[J].科技创新与应用,2017(28):152-153.

[3]徐美蓉.机电一体化系统中智能控制的应用[J].建材与装饰,2017(39):247-248.

[4]步春辰,陈明.智能控制运用于机电一体化的研究[J].时代农机,2017,44(09):61.