机电一体化系统中智能控制的应用

机电一体化系统中智能控制的应用

郭旭坤

身份证：220625198402031510     内蒙古包头市

摘要：融合机械技术、电工电子技术、信息技术等多种自动化、智能化技术手段所构成的机电一体化系统已经成为企业生产的一大助力，利用计算机对机械设备进行智能化操控，降低人力资源投入，规避人为因素引起的失误，显著提高生产效率和产品精度，产品使用寿命得以延长，其功能也能够充分发挥出来。在机电一体化系统中运用智能控制，实现对操作系统的统一化、集成化管理，可以简化生产流程，提高生产安全性，给企业带来更多经济效益，增强现代企业的市场竞争力。可以说，机电一体化系统与智能控制的融合将会掀起产业改革升级浪潮，赋予产品智能化特征，进一步优化产品功能，更好的服务于社会公众，给相关行业创新发展注入了源源不断的活力生机。

关键词：机电一体化；智能控制；应用

1 机电一体化系统组成

（1）机械本体。机械本体作为机电一体化系统的重要组成部分，通常会表现出较高的运动机械能力。机械本体在实际设计中，需要利用电子技术，确保机械运动变得更加智能化、高效化和柔性化，以完成机电一体化追求目标。（2）驱动部分。驱动部分在实际设计中，需要利用信息处理部分指令，确保驱动运动机械动作执行到位，驱动部分主要用到了以下三种驱动模式，分别是气动驱动模式、液压驱动模式和电动驱动模式。（3）检测部分。检测部分主要用于对运动机构等相关物理量的精确化检测，并向信息处理与控制部分安全、可靠地传输所需信息，为后期控制信息发送和处理提供相应的依据和参考。（4）信息处理与控制部分。信息处理与控制部分作为机电一体化系统核心组成部分，与人体大脑功能类似。将运动机械设置为该系统内部计算机处理和控制信息目标，通过利用运动机械，可以对使用传感器所检测到的数据信号进行存储、变换等处理。同时，利用接口，将执行命令发送到执行机构中，确保规定动作执行到位。（5）能源部分。能源部分主要用于为机电一体化系统提供源源不断的能量和动力，如电动、气动等。

2 智能控制与机电一体化系统融合发展的重要意义

在机电一体化系统中应用智能控制是一个比较新颖的思路，可对操作系统进行协调，降低机电一体化设备各个零部件的运行冲突，简化操作流程，延缓设备老化，提高生产效率及企业效益。具体而言，运用智能控制有着以下几点突出优势。

(1）有利于优化操作流程。群控系统是智能控制的一大特色，运用该系统对企业生产设备进行统一管理，提高了管理的便捷性，尤其是对于那些操作流程完全相同的机电一体化设备，直接对接任务系统，自动下达控制指令，确保机电一体化设备能够按照既定流程实施生产作业，提高了设备性能。

(2）有利于提高操作精度。在机械制造领域对零部件精度有着较高要求，机电一体化设备的智能化程度是决定零部件精度的一个重要影响因素，而智能控制的应用可以显著提升机电一体化设备的操作精度，减小了零部件尺寸、规格上的误差，提高了零部件的合格率，那么企业将获得更多效益，在合作方心中也会树立可靠形象，市场竞争力更为强劲。

(3）能够赋予设备智能特性。当今时代企业倾向于使用智能化机电一体化设备，以满足高效率、高质量生产要求，自动执行系统指令，对产品尺寸和质量进行精准控制，致力于降低生产成本，减少资源浪费。智能控制的应用实现了这一理念，根据生产要求编写控制指令，对所有机电一体化设备进行集成化管理，有力防范了产品质量问题的滋生。

(4）有利于提高生产效率。机电一体化设备通常同时进行多轴加工，凭借人力控制极有可能出现失误，而智能控制的应用会预先编写严谨程序，不断改良加工流程，强化控制效果，以实现同一时刻对数控机床不同刀具的精确控制，充分满足了机械制造企业高效率、高精度生产加工需求，生产计划能够顺利完成。

3 基于智能控制技术的机电一体化系统应用

3.1机械制造领域

从现有的工业市场发展形势讲，机械制造工艺及相关技术的实现，已经朝着大体量的方向所发展，契合于市场需求发展之中，加强对生产效率以及生产工艺的创新，增强我国基础的生产制造能力。智能控制技术的应用，作用于机电一体化系统中，通过全过程性的智能控制机制，完成对基础操作环节进行控制，保证主驱动系统与终端执行机构的对接性。从设计形式而言，智能化、一体化的设计与整改，可为机械生产及其制造提供更为全面的数据支撑。从实际生产的转变形式看，机电一体化智能操控机制的实现，可对机械生产模式进行模拟操作，并结合传感器系统完成各类数据信息的可调控化处理。在后期的系统运作过程中，可按照智能程序完成对各类生产模式的自主调控处理，生产与制作体系内，最大程度降低机械生产故障的产生概率，规避风险，保证智能生产的稳定性。

3.2机器人领域

目前，机器人产品市场的需求量正呈现逐年递增的势态，通过机器人多线程智能性的操控机制，保证每一类设备通过功能界定具体应用方向，例如，工程机器人、消防机器人、救灾机器人以及监测机器人等，每一类机器人的功能及其实现，是按照固定的参数完成数据模型与终端机构指令之间的对接。这样一来，无论是在空间方向还是在时间段方面，均可由数据模型进行参数的介入与移植处理，保证机器人在操作期间可进行时间方面与空间方面的定位处理，提高运行效率。智能技术在机器人机电一体化系统中的应用，为系统驱动功能提供智能协控平台，将终端执行机构与系统智能操控模块进行关联，保证技术在驱动过程中，可按照模块化的配置，完成对内部数据的调控及分析，这样一来，机器人在运作过程中结合不同组位分配数据，提高机器人操作的智能性。

3.3数控加工领域

数控加工作为工业生产制造中的一项重要环节，先进科学技术以及机械设备的应用下，数控领域也正逐渐向一体化与智能化方向所演变。通过生产流程、设计流程的优化处理，从本质层面增加数控加工效率及其质量，满足大体量市场运行需求。智能控制在数控自动一体化领域中应用时，更多的是通过智能控制体系，对既有机电一体化功能进行技术层面的延续处理，保证智能控制技术的研发及其落实对各类操控机床的终端注入数据标准程序，增强数据操控精度。与此同时，在外界多因素的干扰下，数据机床运行期间可能产生更多的误差问题，智能控制技术则可按照固定的程序基准对驱动场景进行信息反馈及分析处理，如果出现终端组件运行偏差的话，反馈系统及时将外界操作信息回传到主系统中，通过智能系统中的专家诊断模块，对各类数据信息进行核验，并自主优化处理此类智能调控的模式，有效实现柔性化机械生产，规避数据操作误差的问题。

4结语

新常态下，机电一体化系统与智能控制的结合应用一定程度上促进了机械制造行业的创新发展，有利于满足企业精细化生产管理要求，达成提质增效目标。基于此，加强对相关技术的研究，探索机电一体化系统与智能控制技术深度融合的可行路径，使之能够更好的服务于产业结构升级，提高行业的国际竞争力。

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