机电一体化系统中机电控制研究

机电一体化系统中机电控制研究

王国军

身份证号码：510129198903317119

摘要：受到我国经济增长和科技创新的共同推动，目前各个行业的竞争环境更加激烈，市场经济的背景也变得更为错综复杂。为了更好地适应市场变化，各行业都需要进行产业结构调整和升级，以促进其快速发展。在工业领域，机电一体化系统得到了广泛的应用，这对于增强工业企业的市场竞争能力起到了关键的推动作用。因此，我们必须持续地优化机电一体化系统的不足之处，并努力提高其可靠性和效率。

关键词：机电一体化系统；智能控制；应用

引言

目前，随着机械制造技术从传统模式逐渐转向智能化、自动化、信息化和数字化等多个方向，机电一体化技术也开始崭露头角。随着社会经济的不断发展，人们对机械工程提出了更高的要求，因此必须要加快机电一体化技术在现代工业领域的应用步伐。机电一体化技术融合了机械结构、电气控制、电子技术以及计算机技术，旨在确保机械系统能够高效且稳定地工作。

1机电控制中的重要技术

1.1 机械臂技术

机械臂技术在现代工业自动化生产流程中起到了不可替代的作用，通过对机械臂运动的精准控制，能够执行多种复杂的任务，如抓取、组装和焊接等。随着科技的发展，机械臂技术也在不断进步和完善，其应用领域越来越广，已经渗透到人们生活的方方面面。机械臂的技术跨越了机械、电子和计算机等众多领域，而其中最核心的技术涵盖了运动学的建模、路径的规划以及传感器的控制等方面。随着科学技术的不断发展，机械臂在各个领域得到了越来越广泛的运用，如汽车制造业、航空航天业以及医疗设备制造行业等等。应用机械臂技术不仅有助于提升生产的效率和品质，同时也能降低由人工操作引发的误差和潜在的安全风险。

1.2数控技术

数控技术被认为是实现机械加工自动化和高精度的核心技术之一，通过计算机来设定控制程序，能够实现对机械加工过程的精准控制和优化。在现代制造业中，数控技术已成为衡量一个国家机械水平高低的重要标志之一。数控技术主要涵盖了数控编程、数控机床、数控刀具等多个领域，其中最关键的技术包括位置控制、速度控制、插补等。在现代机械制造中，随着计算机技术的发展与普及，数控技术已经成为了机械制造业的核心要素，其地位越来越重要。应用数控技术不仅有助于提升机械加工过程中的精确度和工作效率，同时也有助于减少生产的总成本和资源的消耗。

1.3机器人

机器人作为一种智能设备，具备独立移动和完成任务的能力。利用机器人技术，我们可以对其进行精确的控制和设计，从而显著提升其工作的效率和品质。目前，我国已经在很多领域中开始运用机器人技术进行工作，并取得了一定效果。机器人技术涵盖了机器人的结构、运动学和动力学等多个领域，而在这些领域中，路径规划、传感器的控制以及人与机器的交互是最为关键的技术。在工业制造领域，机器人具有广泛的应用领域，应用机器人不仅有助于提升生产的效率和品质，同时也能减少由人工操作引发的误差和潜在的安全风险。

1.4智能控制

智能控制技术是建立在现代控制理论之上的，它能够使设备实现自我控制和智能化的决策过程，随着计算机技术和网络技术的不断发展，智能控制技术也得到了广泛应用。智能控制技术主要涵盖了如专家系统、神经网络和模糊控制等多个领域，而在这些领域中，数据处理、模型构建和优化算法是最为关键的技术。应用智能控制技术不仅有助于提升机电集成系统的工作效率和整体质量，还能促使设备进行自我调整和优化，从而进一步提升设备的智能化程度。

2机电一体化系统中智能控制的具体应用

2.1在机械制造中的应用

目前，智能控制被视为机电一体化的主要发展趋势，智能控制主要体现在机械自动化和智能化上。智能控制技术能够模仿人类的智力工作、行为和一系列由专家进行的智能活动，从而为我们带来更优质的服务体验。智能控制系统能够帮助机械制造业提高生产效率，降低劳动强度，使其朝着自动化、智能化的目标迈进。在机械制造过程中，智能控制的应用可以基于智能控制的数据来得出相应的结论，利用数学原理和神经网络系统，我们可以监控整个机械制造流程，并构建一个动态和立体的环境建设模型。在机械制造领域，智能控制的运用成功地融合了智能学习、智能诊断、智能监控和智能传感器等多种技术，从而加速了机械制造向数字化的转变。

2.2在煤矿机电一体化系统中的应用

在煤炭行业中，与其他行业相比，机械出现故障的几率明显更高，这主要是由于其所处的工作环境相对更为恶劣，这不仅降低了生产效率，还增加了机械故障的可能性。传统的采煤设备存在着诸多弊端，如不能及时排除安全隐患等，因此导致了许多煤矿事故的产生。然而，随着智能控制技术的出现和迅速的应用，这个问题已经得到了有效的解决，这不仅在一定程度上确保了井下作业的安全性，同时也保证了开采工作的顺利和安全进行，为煤炭公司的经济效益提供了良好的基础条件。

2.3在GPS农业机械系统中的应用

随着机电集成系统的进一步完善，农业机械行业也开始采纳智能控制技术，这极大地提高了农业作业的效率。如果我们希望农业机械的性能达到更高的标准，那么GPS的使用绝对是不可或缺的，借助GPS定位系统和信息技术，我们能够收集各种气候、不同地区的农作物产量以及其他农作物相关信息，并据此创建数据表格，为农业研究提供参考。这样就能够及时准确地掌握到各个地方的生产情况和地理位置等信息，通过将信息技术与GPS技术相融合，GPS获得了更为强大的功能特性，它能够以电子方式展示农业机械的精确位置坐标、农业现场的三维图像等多种信息。这样就能让农机驾驶员及时了解自己所驾驶车辆的地理位置以及相关的状况等内容，从而做出相应的反应。在某些情况下，大规模的农业作业依赖于大量的农业机械进行集体操作，而在这一过程中，GPS定位技术将起到至关重要的角色。

2.4在数控领域的应用

在数控领域的需求中，数控机床的控制主要依赖于传统的经典控制方法来构建某些模型。但在模糊信息的背景下，传统的经典控制方法变得难以建模，这是因为建立模型需要高精度的信息、构建模糊推理规则、实现模糊控制、降低数据的精确性，以及不断优化加工步骤来减少机床对运行环境的影响，这些都是智能控制技术的应用。模糊理论具有在数控系统内，通过微调参数来显著提升数控机床性能的能力，特别是在其适应性方面表现尤为出色。所以在现代工业发展过程中，将智能化技术引入到数控铣床的设计当中，可以很好地发挥出数控铣床自身所具备的优势，这一理论的根基实际上是集成系统的一个组成部分，也就是智能控制技术。

数控加工技术在算法设计上有其独特之处，其中插补计算是其关键组成部分。但在实际的计算中，我们经常需要获取点加工信息，这些信息通常涉及起点、终点和线型等多个方面。但根据目前的技术状况，我们可以利用人工神经网络进行控制，并结合智能控制技术，从而实现接近任何难度级别的非线性函数。因此，将神经网络运用于数控机床控制系统之中，能够为数控系统带来极大优势。

结束语

伴随着现代工业技术的持续进步，机电一体化系统在工业制造过程中的重要性逐渐凸显。在未来，随着科技的不断发展，机电一体化系统会有更大的进步和提升，各个领域都将面临更多的机遇和考验。

参考文献：

[1]韩诚.机电一体化系统中机电控制的研究[J].冶金与材料,2021,41(04):29-30.

[2]吴香涛.机电控制系统与机电一体化产品设计[J].时代农机,2020,45(10):239.