谈谈机电一体化智能控制

谈谈机电一体化智能控制

杨玉林

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摘要：伴随着工业化的发展和对生产设备服务水平的日益提升，智能化的控制已经逐步占据了主导地位，也是未来工业化发展的主要方向。在机械制造，机器人，机床，交流伺服，数控领域，设备装置等领域，都有智能控制的运用。在自动化程度越来越高的情况下，机电一体化程度也越来越高。文章通过对机电一体化在电子机械设备上的运用进行了探讨，并给出了几点建议。

关键词：机电一体化；智能；应用

引言

改革开放以来，随着经济的迅速发展，国家也在逐步转向市场经济。然而，由于市场经济的复杂性质，各个产业间的竞争日趋加剧，只有通过改革和改进，才能在这个市场中立足。然而，在国内，以机械传动为主，机械传动为辅。然而，其在工程实践中还面临着诸多问题，尤其是工农业生产过程中，由于其不确定性、多层次性、非线性等特性，给其安全稳定工作带来了极大的困难。在该机电一体化中引入智能控制技术，能够很好地克服机械设备的故障，从而提高机电一体化的工作效率。

一、概况

(一)机电一体化

机电一体化是在微电子技术向传统机械工业进行渗透的过程中而产生的新概念，它是一种将微电子技术、信息技术和机械技术及传感器等多种技术融合在一起，并用于现实的生产和生活中的一种综合性技术。在硬件方面，由计算机、电子装置、机械装置等组成的机电一体化，通过计算机技术和电子技术来实现管理和控制体系及设备。它的应用对象一般是机电一体化系统和机电一体化产品，产品的主要构成部分包括：动力部分、执行部分、信息处理和控制、信息处理和控制装置、机械结构。

(二)智能

所谓的智能控制，就是在不需要人为介入的条件下，智能机器可以模仿人的动作，对其进行自动地操作。与之有关的智能操作，一般都是由计算机来实现，只有事先发出指令或程序，它才可以模仿人的智慧。相对于人工操作，智能操作更加复杂，但是能够很好地完成操作，达到预期的目的。在科技进步与社会经济进步的今天，对其进行了进一步的研究。而且，采用智能化的方法，可以有效地克服常规方法难以实现的复杂性。该系统采用智能化，安全可靠，对某些高风险作业，只要设定好相应的程序，即可完成人工作业。传统的控制只是一个刚刚起步的智能控制，它所牵扯到的领域很多，而且各个领域之间存在着交叉和互补的关系。基于信息科学，自动控制，人工智能等多学科交叉，形成了一套完整的智能控制理论。

二、智能控制在机电一体化系统中的运用

(一)数字控制技术在机电一体化中的运用

数字控制是近年来伴随着工业的快速发展而出现的一门新兴学科，它的发展对我们国家的经济建设起到了巨大的促进作用。在现代工业中，人们对数控系统（CNC）的精密程度越来越高，这就对 CNC的各项功能提出了更高的要求。在 CNC中实现智能化，能够有效地改善 CNC的工作性能，并使 CNC的工作更加稳定。要想达到智能化，就需要构建 CNC模型，并将其与传统的控制理论相结合，但是，只有在 CNC模型中，存在着一些不明确的部位，就需要通过智能控制来准确地控制对象。在数控系统中建立一个安全诊断系统，将专家系统与遗传算法结合起来，对数控系统中的信息数据进行检测与运算，使数控系统的预报与控制能力得到全方位的提升，从而使数控系统得到更好地发展。

(二)机器生产工艺中的智能控制

将智能控制技术与计算机辅助技术相结合，从而达到最先进的机械制造技术，确保其向智能机械制造技术的进一步发展。将智能控制技术运用到机器生产中，可以使电脑取代人的很多智力工作，从而达到机器生产发展的最终目的。另外，智能控制技术可以有效地对机械制造现状进行动态地模拟，并可以通过传感器融合技术对信息进行预处理，实现对控制模式中的各个参数数据的有效控制，并对其进行合理的预处理。当前，对机械装备进行智能感知和故障诊断的研究已成为国内外研究热点。

(三)在机器人方面的智能控制

在此基础上，提出了一种基于模糊控制器的智能机器人控制方法。要提升工业机器人的智能化，就需要将智能控制系统发挥到最大作用，将机器人的智能传感器与视觉系统相结合，使其在步行和搬运物体时，能够自动避开障碍物，并让机器人自己进行合理的路线规划，完全模仿人类的行为，完成多种工业操作。同时，通过对其进行智能控制，也可以充实其自身的知识库，使其具备人造神经网络，具备逻辑思考的能力，能够进行多种工业作业。在此基础上，将其应用到工业机器人中，不仅可以节省大量的人力，而且可以提高企业的产品品质。

(四)建筑工程中的智能化管理

在人类生活水平的持续提升，科技的持续发展下，人类对于生活品质的追求也在日益提升，因此，智慧建筑已成为人类社会的潮流。在智能化楼宇中，以智能控制器为主，以这两种模式最为普遍，也最为实际。首先是灯光通讯，就是一个小区里的网络通讯，它的作用是由一个小区里的一个控制器来控制和探测每个用户的通讯线路，如果有什么问题，它可以很快地修复，这样就能让这个系统变得更加方便和安全。灯光系统就是对整个灯光进行实时的监控，灯光的监控流程中，灯光的面积、灯光的时刻、灯光的逻辑以及灯光系统中的节能灯；另外，在对空调进行智能控制时，利用比例积分调节器闭环，对不同季节的气温进行仿真，并对空调的风门进行智能调整，既可以对建筑物内部的空气品质进行改善，又可以最大限度地减少能源的消耗。

（五）GPS导航技术在卫星导航中的运用

将智能控制结合到 GPS系统中，有助于完善 GPS定位系统的信息，对信息进行高效的整理和总结，可以以表格的方式为机电综合系统的研究提供借鉴。将 GPS系统与智能控制系统进行结合后，可以进一步充实 GPS系统的功能，具体包括了警报功能、消防功能和远程开关功能，从而保证GPS系统应用的时效性和安全性，在某种意义上提高GPS系统应用的新颖性。

(六)交流服务系统中的智能控制

在各种机电设备中，伺服控制是一个非常重要的组成部分。交流伺服系统是一个用电子信号变换来实现对机器进行控制的设备。在交流伺服系统中采用了智能化的控制技术，在保证加工质量的同时，也大大地减少了制造费用。由于 AC伺服系统工况十分复杂，其工作状态极易受到负载扰动、工作参数变化以及强耦合性等因素的影响。为了实现该目标，一般都必须对其进行建模，但其精度难以保证，无法达到实际应用中对该目标的更高需求。而采用了智能控制技术，则可以很好地克服这一难题。该方法既能改善其数学建模精度，又能实现对各项操作参数的合理调节，使其能更好地适应于实际工作中对 AC伺服控制的需要。

结语

在当今社会，任何一种产业都必须进行持续地提升，以确保自身处于不败的地位。因此，只有通过对其进行持续地改造，才能使其在更大程度上提升产量、经济效益和更好的品质。因此，唯有持续强化智能控制在机电一体化系统中的方法，并将其运用于生产中，才能确保运行效率和科学技术的发展，从而推动整个行业的发展。

参考文献

[1]杨亚莉.机电一体化系统中的智能控制技术分析[J].集成电路应用,2023,40(02):364-365.

[2]杨莉苹.智能控制技术在机电一体化系统中的应用[J].电子技术,2023,52(01):124-126.

[3]李风明.机电一体化系统中智能控制的应用及发展趋势[J].中国设备工程,2022(22):28-31.