机电一体化系统中智能控制的应用及发展趋势分析

机电一体化系统中智能控制的应用及发展趋势分析

王乔明

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摘要：机电一体化在智能制造中具有应用优势，可以促进我国企业的快速发展，优化企业产品的生产模式，并使产品质量实现“质”的提升，保障企业的核心竞争力。但从目前机电一体化实际情况来看，由于受到各种外在因素影响，其发展程度无法满足现代社会发展要求，因此，将先进智能化技术应用到机电一体化设计中不可避免，将两者进行深度融合，最终实现机电设备自动化管理，不仅能极大提升配置资源的有效性，还能充分发挥智能化技术自身作用，提高日常应用价值，从而促进相关企业实现可持续发展。本文主要分析了智能控制技术及其特点，总结了智能控制技术的类型，进一步明确了智能控制技术的优势及其应用于机电控制系统的必要性，在此基础上，从多个领域具体分析了智能控制技能在机电控制系统中的具体应用。

关键词：机电一体化；智能控制；发展

引言

机电一体化技术是指通过控制系统能够对机械工程进行预设和合理规划的一种技术，主要兼顾了机械和电子行业，以确保电子或机械工程在运行中精准高效，并减少机械化施工和运输作业过程中对能源和资源的不必要消耗，提高能源利用率，从而实现机械工程中生态效益和自身效益的最大化。机电一体化技术主要涉及信息科学、计算机科学、机械学与电子学，在汽车工业、航空航天、医药科学、办公通信设备、国家防御系统、加工与制造业、交通工程等多个领域有着良好的应用前景。

1机电一体化技术的概念

机电一体化技术是一种新型的制造技术，是机械、电子、控制等多种技术的有机结合。机电一体化技术本质是通过电子技术和计算机技术来实现机械系统的智能化，促进机械化、电气化、自动化和信息化的有机结合，从而提高制造过程的自动化水平和生产效率。机电一体化技术的出现，推动了现代工业的发展，极大地提高了生产效率和质量。现阶段（机械、电气、电子、信息融合阶段），大数据、智能化及边缘计算在工业得到广泛应用，实现了生产装置和控制系统的智能化、网络化，实现了现场仪表设备的边缘控制。

2机电一体化系统中智能控制的实际应用

2.1机械加工领域的应用

机械加工领域是机电一体化技术应用最为广泛的领域，传统的机械加工制造是以人工生产的方式加工产品，生产效率及生产技术水平非常低下，难以为产品生产的质量提供保障。而在现代科技不断进步的过程中，随着智能控制技术的推广和应用，在机械制造领域中，智能控制技术的机电一体化系统已经逐步取代完全依赖于人工的生产方式。另外，在仿真技术的支持下，产品的生产加工可以在仿真系统中验证，将仿真系统中的产品加工完善后再进入实际生产，有效的提高了产品的生产质量，仿真系统的加入进一步加快了机械加工领域步入数字化和智能化道路的步伐。机电一体化系统在运行的过程中，可以在智能控制系统的帮助下，综合应用模糊数学、神经网络等理论知识，在产品生产前期进行三维建模，实现对产品生产过程的可视化模拟，方便后续生产过程的完善和调整。在实际生产中，传感器的加入可以使机械加工制造的过程实现信息实时反馈，通过分析这些反馈的历史数据，能够为后续生产的调整优化提供有效参考。

2.2数字控制领域的应用

在机电一体化系统的帮助下，智能控制技术有效地推动着数字控制领域的发展，目前已经可以实现自动化生产。数字控制机床是制造业中的核心设备，智能控制技术可以通过使用人工智能和模糊逻辑等技术，使数控机床具有更好的适应能力和优化能力，可以根据不同的加工要求自动调整加工参数，从而提高加工质量和加工效率。在数字控制领域，智能控制技术可以实现对零部件加工过程的精细化控制，包括对加工参数的调节、毛坯部件关键部位信息点的定位等。其中，补差计算是一项重要的技术，补差计算主要是指通过传感器采集零部件加工过程中的实时数据，并通过计算机进行处理和分析，最终实现对加工过程中误差的补偿和修正，以达到更高的加工精度和稳定性。它可以对加工过程中的误差进行实时检测和修正，确保零部件加工的精度和质量。

2.3建筑工程领域的应用

在建筑领域的机电一体化系统中加强对智能控制技术的应用，能够为建筑质量提供有力保障，为广大群众提供更舒适的居住环境。站在室内建筑智能控制的视角来看，应用智能控制技术，通过人为操控程序设置的方式，能够使空调系统自动调节温湿度，给人们带来更舒适的居住环境；通过比例积分调节器闭环模拟四季温度，实现对空调风阀的智能调节，达到改善空气质量和节能减排的目的。此外，在建筑照明系统中，通过智能控制技术的应用，可以实现建筑主体之间的通信，并能全面监测用户通信线路的运行情况，及时预警并解决故障问题，为照明系统的安全运行提供保障。智能控制技术还可以控制建筑照明区域和照明时间，提高照明系统的效率和节能程度。总的来说，智能控制技术在建筑领域具有广泛的应用前景。

2.4交流伺服系统的应用

智能控制在机电一体化系统当中的交流伺服系统中的应用，可以帮助企业节省大量的生产成本，对提高生产效率及质量有较大好处。交流伺服系统的运行十分复杂，常常会受各类因素的干扰，导致系统无法正常运行，常见问题的有参数变化、强耦合、负载扰动等，这些问题的出现难以为系统的正常运行提供保障，而采用智能控制技术可以保障交流伺服系统稳定地运行。在高精度数学模型的帮助下，还可以有效应对系统在运行时遇到的各类问题，实现对系统运行参数的智能化调节，最大限度地提高交流伺服系统在运行时候的稳定性。

2.5机器人领域的应用

在机器人内部通常搭建有诸多的处理系统，不再局限于过去人工终端控制的模式，大幅提高了机器人对外部环境的感知能力、反应能力和机器人运行的智能化水平。在智能控制的作用下，智能机器人在运行时候的安全性及可靠性也得以大幅提升，更有利于对工作相关信息进行采集，机器人在获取信息后还能及时展开计算和分析，按照既定程序执行相应的操作。在机电一体化系统中，机器人是非常重要的部分，可以在精准计算与科学分析的帮助下提高机器人运行动作的稳定性和精准度，在机器人技术不断发展的同时加强对智能控制技术的应用，有利于提高机器人在实际生产环节的实用价值。

3机电一体化系统智能化的发展趋势

智能制造机电一体化技术的发展要迈向精密化、高安全性、高敏捷性。安全是智能制造的先决条件，为了降低机械设备使用过程中的事故风险，避免不必要损失，就要对电子器械进行优化，使机械设备的生产质量得到进一步提升，为工作人员提供更佳的操作环境。同时缩短产品之间的差异，保障生产企业健康、快速、有序发展。在各种智能控制技术和机电一体化技术的发展过程中，我国的总体智能制造水平会继续提高。人工智能会是机电一体化技术未来的发展方向，在人工智能方面，通过计算机来模拟人脑的决策思维，从而代替人们的一些智力劳动，机电一体化技术通过人工智能技术更好地实现智能制造，优化生产流程和模式，从而提高企业生产效益。

结束语

随着智能化时代的到来，机电一体化系统的应用面临着新的挑战和要求。智能控制技术的发展和应用为机电一体化系统提供了更多的优化空间。通过智能控制技术的帮助，机电一体化系统可以更好地实现自动化控制，提高生产效率，促进产品质量的提升。

参考文献

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