智能控制技术在机电控制系统中的应用分析

智能控制技术在机电控制系统中的应用分析

张大华

明喆集团股份有限公司  深圳市  518000

摘要：随着时间的推移，中国的工业化发展也在不断地向前发展，通过不断地学习和借鉴世界上的先进科技，我们的自主创新能力得到了不断地提升，从而将更多的先进科技运用到了工业生产中。其中，智能控制技术是其中的一项关键技术，它在推动中国的工业化发展中起到了举足轻重的作用。过去的机电控制技术已经很难跟工业化时代的发展要求相匹配，这让智能控制技术变成了一个新的时代的宠儿，它是工业发展中一个十分重要的推动力，使用这种技术可以对机电控制系统进行更多的优化，并将其最大程度地发挥出来。

关键词：智能控制技术；机电控制系统；工业化

1智能控制技术及其特点

智能控制技术指的是利用人工智能、计算机等先进技术，通过一种科学的方法来对有关的知识和信息进行处理，与此同时，它还可以在生产过程中运用到相应的技术，来构造出一种新型的控制系统。智能控制技术既是多学科的交叉，又是众多的科研成果的运用，推动了生产制造的发展。在使用智能控制系统的情况下，能够对过去的数据进行充分的挖掘，从而使其在控制任务和控制目标上相对于常规的机电控制系统变得更为复杂和多样，从而实现对控制结构、控制体系的不断改进、升级和优化，从而使整个控制的精度、稳定性得到进一步的提高，从而有效地提高了生产力，从而持续地推动着企业的产业化发展。

过去的机电控制技术通常处于控制系统工作的最底层，它的功能是在某些重复性工作中，通过引进相应的机器来代替人工，从而达到更好的工作效果。在引进了智能控制技术之后，能够将其用作系统的上层控制单元，对整个生产体系进行全面的控制，采用了智能控制技术之后的系统，在功能上会变得更加优化和全面，同时，还能够根据有关部门的不同需要和功能，在实际的生产中实现对其进行自动调节和控制，从而使其能够更好的适应于整个系统的操作。

2智能控制技术的内容

2.1传感技术

在智能化的过程中，将机器的工作状况转变成电子信息，并由电子信息来实现对机器的分析与控制。比如，采用温敏元件对机床进行监测，采用计算机对机床的温度进行实时控制，从而确保机床的安全运转。（1）温度传感技术：测温技术是指在机器设备上对温度进行监测，并把它转换为电信息，然后用计算机进行处理和控制的一种新型的测温技术。（2）液位传感技术：液面检测系统能够对液面进行实时监控，并把液面信息转化成电信号。液面检测技术是一种利用微机对流体进行加工与调控的新型检测技术，它不仅可以有效地利用流体，降低流体的损耗，而且还可以防止由于流体状态的改变而造成的机器失效。（3）压力传感技术：采用压敏技术对机械装置中的压敏进行实时监控，并将压敏信号转化为电信号，然后通过计算机进行处理和控制，这种压敏技术有助于增强机械装置的可靠性和安全性能，并可以降低其维护和替换费用。（4）光电传感技术：利用光电传感器对机械上的光讯号进行实时监测，将其转换成电子讯号，再用计算机进行处理和控制。光电传感器是实现机器设备自动化和安全性的重要手段。在智能控制技术中，传感器技术发挥着关键的作用，它可以增强对机械设备的精确监控与控制，使其实现自动化、智能化，进而提升了生产效率与质量，降低了能源消耗与维护成本。

2.2控制算法

在这种情况下，能够及时地对其进行调节，从而达到对其进行自动化与最优控制的目的。在此基础上，提出了一种基于PID的自动调速控制方法。(1)一种基于遗传算法的自适应控制器。自适应控制器是一种可以随着机器的实际工作情况自动调节，以达到最优的控制效果的智能控制技术。(2)使用GA进行求解。通过对机器运行中各因素的随机变异与交叉结合，模拟天择与基因进化的优化方法，实现了机器运行中各因素的优化。采用遗传算法对机器运行效率进行了有效的调控，并能对机器运行过程中的运行参数进行持续的调整，使机器运行过程中的运行状态得到了有效的改善。(3)基于神经网络的控制器设计方法。神经网络控制算法是模仿人类大脑中的神经元工作模式，通过对机械工作状态的实时监测和学习，实现机械的自动化和优化控制。采用神经网络控制算法来控制机械设备的能量消耗，能够在经过学习和训练之后，有效地对其进行控制。在智能控制技术中，控制算法是最重要的一项，它能够针对各种机械设备以及各种控制对象来选用和运用各种控制算法，进而达到对机械设备的智能化和最优控制。

2.3人机交互技术

人机交互技术是智能控制技术中一项非常关键的技术，它旨在通过人机交互来完成人机间的交互以及信息的传输，使得人类可以很容易地对机械装置进行监控与控制，它被大量地用于工业自动化、智能机器人等方面。在诸如数字流水线这样的行业中的运用，能够提高产品质量，降低产品的制造费用，降低人员的开支。其中，触摸屏、声音识别、手势控制、虚拟现实等是一种新型的人机互动技术。其中，触摸屏是使用最多的一种人机交互技术，它能够利用人类的手指触摸操作，来实现对机械设备的监测和控制，使用方便、直观、高效。在机电控制系统中，触摸屏可以作为一个人机界面，完成对机械设备的参数设置、运行状态监测、故障诊断等功能，从而提升了机械设备的自动化水平和生产效率。语音识别技术也是一种常见的人机交互技术，它可以利用人类的语音命令来进行对机械设备的控制和监控，使用方便、自然。在机电控制中，声音识别技术在智能机器人、自动化生产线等方面的应用，使其能够迅速地对机械装置做出反应与调节，从而提升产品的生产效率与品质。

2.4智能优化技术

智能优化技术能够利用对机电设备的工作数据进行分析和处理，从而达到对机电设备的最优运转和节约能源的目的。通过人工智能、大数据分析、模型预测等技术，智能优化技术可以对机电装置的工作状态进行实时监测和预测，进而实现对其进行最优控制。例如，在工业生产中，通过采集、传输和分析设备中的操作数据，来实现对生产过程的实时监控和预测，从而对生产流程进行优化，从而提高生产效率，提高产品质量，降低能耗和生产成本。

2.5智能监测技术

智能化监控技术能够实现对机械设备的温度，压力，流量，电流，电压等参数的实时监控。利用传感器将其读取后，再利用物联网技术将其传送至中心控制系统，对其进行处理与分析，达到对其进行智能化监控与预警的目的。一些先进的智能监控系统还能够通过人工智能和大数据分析技术，对机电设备的工作状态进行预测，在工业生产过程中，利用智能监测技术，可以对机械设备进行实时监控，进而有助于企业及时地找到设备的问题，并制定出有针对性的维护策略，降低停机时间，降低维护费用，提升生产效率。

3智能控制技术的优势以及应用于机电控制系统的必要性

3.1智能控制技术优势

首先，利用智能控制技术，通过与特定的外界条件和持续的影响因子相联系，对所涉及到的工艺环节进行智能化的调节，从而提升工艺的总体管理能力，并通过与系统操作者的协作，实现工艺的精确性，从而有效地提升工艺的效率。其次，以一系列的操作指令为基础，在智能化的操作技术下，实现了对加工流程的管理和控制。保证系统的精度和稳定运行是以此为基础，从而更好地完成对实际生产过程的总体操作，这在很大程度上节省了企业在生产中所花费的人力与时间成本，从而有助于全面提升生产效率。而在此基础上，将其运用于制造流程，则可使制造公司之经营模式得到改善，进而提高制造公司之经营绩效。在使用智能控制系统的情况下，能够充分发挥计算机和人工智能的功能，从而达到对整个生产过程进行精确的操作和高效的管理，这对于提高企业的产品质量和生产效率有着非常大的影响。

3.2应用必要性分析

伴随着现代社会的快速发展，计算机技术、互联网、人工智能等逐渐融入到人们的生活和生产中，在生产和生产等方面起到了举足轻重的作用。从世界上来看，许多国家已经将智能控制系统引进到了工业生产和制造中，并且在实践中取得了一定的进展，给其它国家的智能控制系统的使用带来了有益的启示。在智能控制系统的影响下，能够对生产企业的加工方式进行更好的改善，这对促进我国的工业化发展起到了很大的帮助，从而加速了各个国家的工业化发展。过去，在实际的使用中，传统的机电控制系统要耗费大量的人力、物力和财力来支持，而且它的实际加工方式、生产效率等都远远落后于信息化时代，特别是在智能化技术的影响下，过去的传统的机电控制系统已经很难与大工业时代以及全球智能化和信息化技术的快速发展相适应。所以，一定要将先进的科学技术融入其中，充分利用互联网、人工智能科技的智能控制技术，对过去的机电控制系统进行改进，并主动跟上时代的发展步伐，进而将公司的发展进行全方位的推动。

4智能控制技术在机电控制系统中的具体应用

将智能控制技术融入到机电控制系统的实际应用中，能够对生产加工方式、生产效率进行整体的优化和提高，帮助提高企业、行业的整体生产水平。

4.1工程机械

由于各受控目标所对应的施工设备的运作模式存在差异，因此，在实际运作中，必须根据受控目标的运作模式进行调整，以达到最小化作业成本的目的。通过将智能控制技术引入到施工现场，能够针对施工现场的各种受控目标，迅速地选择出最适合施工现场实际情况的工作方式，提高施工现场施工现场的工作效率。机械控制的过程十分复杂，比如，在使用中，对工作质量和工作效率有很高的要求，而一些装备在使用过程中还需要具有很强的环保节能和控制能力。所以，在使用时，必须对各种类型的施工设备加以正确的识别，并将其与智能控制技术相结合，才能实现对其的正确操控。

4.2数控领域

数控机床的一个重要优势就是它的精确性。过去，多数数控机床设备难以提升机床的精度，在引进了智能控制技术之后，能够通过对多个中央处理器控制系统、精简指令计算机芯片的控制，将其加入到数控系统中，从而更好地提升机床的精度。通过对数控系统的初始设计进行深入的研究，我们可以发现，它具有很多的模块化设计，这种模式能够在多个领域中进行使用，从而能够起到很好的剪裁作用，从而更好地适应各种机电一体化的实际生产需求。此外，还可以与特定的群控系统进行深入的操作程序评价，从而得到更为合理的群控系统控制效果。通过对数控领域的深入研究，我们知道，操作程序指令对系统的顺畅运转有直接的影响，加工产品精度、尺寸等关键信息也是数控操作系统编程过程中十分重要的数据来源。在实际的设计过程中，我们可以直接对相应的数值标准进行设计，并按照该标准，最大限度地提升成品的智能化效果。在数控机床的运行过程中，将智能控制技术运用到了数控机床的运作过程中，它改变了过去依靠人工操作的方式，只要围绕着操作程序，对机械设备进行全面、理性的调整，就可以成功地完成生产加工。

4.3机器人领域

人工智能技术推动了智能机器人与每个人的生产、生活相融合，从分析可以看出，智能机器人最显著的特征是非线性、强藕合性，其生产效率较高，并具有时变性。从目前工业化的总体发展态势来看，生产智能机器人仍是目前最主要的发展方向，因此，在机器人领域的实践中，可以将智能控制技术更好地运用到实践中去。比如，采用智能化的控制技术，就可以实现对多个传感元件进行有效的控制。达到可视化的处理，并使信息传递和处理更加迅速和精确，确保信息被及时地接受；通过智能控制技术，可以让机器人达到智能步行的目的，并且通过这种智能技术，还可以对其运动路径和路径进行动态和实效性的控制，以便更好地对其进行精确的操控，来精确地执行对应的命令；在机器人的操作环境方面，也可以引进智能控制技术，从而更好地处理模糊控制系统和专家控制系统，并在操作结束后有效地控制和规划机器人的实际操作环境，然后建立对应的模型，确保机器人能够实时监控和准确定位。在智能控制技术的帮助下，机器人的运动姿态能够被合理地控制，使得机器人手臂、姿态演示更加协调，并按照一定的规则进行。

4.4建筑工程

将智能化技术运用到建设项目的电气自动化系统中，可以从以下两个角度来进行研究：首先，能够更好地对房间中的温度进行调控，在相同的情况下，利用空调来进行对应的调控，在引进了智能控制技术之后，空调能够根据实际天气和季节情况来进行适当的调控。另外，将智能化的技术运用到建筑物的机械控制装置上，可以使建筑物的空气品质得到更好的调节，同时又不会消耗更多的能源。另外，通过智能控制技术，能够更好地控制建筑内部的光线，并通过计算机控制系统，联合通信系统，并以网络为基础，对建筑内部的灯光进行控制。但是，建筑物室内自身的光照状况，会受到很多因素的影响，比如：建筑物周边环境条件、建筑室内材料等。在将智能控制技术引进之后，就能够确保照明系统能够按照有关的因素，调整出最适合室内的光度。

4.5交流伺服系统

在使用交流随动装置时，能使系统的动态动作，品质得到最大限度的控制。从交流伺服系统的特征可以看出，它是一个很复杂的问题，它所涵盖的领域很广，而且它所对应的参考数据会随着时间的改变而进行动态的调节，而且还会受装备载荷的约束。在很多领域，比如航空、航天等，都可以更好地发挥出AC伺服系统的功能，在AC伺服系统中引进新技术，拓展新技术的应用范围。但是，通过深入地对交流电机自身进行分析，可以发现，因为其所需要控制的对象中，包含了许多不稳定因素，这就造成了在建立数学模型方面的困难。将智能控制技术引入到交流伺服系统中，可以将其技术进行统一，从而取得比较显著的应用效果。

结语

综上所述，伴随着科技的进步和社会经济的持续发展，对机电控制系统的使用也在日益增加，并且将更多的尖端科技融入到了实际的使用中，促进了工程机械、数控和机器人等新兴的东西的产生。在这个过程中，机电控制系统起到了非常关键的作用，而将智能控制技术的融合能够促进机电领域的快速发展。

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