智能控制及其在机电一体化系统中的应用

智能控制及其在机电一体化系统中的应用

丁顺华黄炳超

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摘要：工程机械制造业作为我国国民经济的重要组成部分，如何推动工程机械制造业的稳定、快速、可持续发展对我国国民经济发展有着深远影响。但是就当前工程机械制造业来看，许多企业并没有彻底摆脱传统生产模式，机械制造过程中的许多设备依然是靠人力来操作，这种方式已经无法满足现代工程机械制造发展需要。现行社会形势下，竞争越来越激烈，在这样的环境下，工程机械制造业要想稳定发展，就需要不断革新，加大技术创新。机电自动化作为科学技术发展的产物，它的出现为工程机械制造行业的发展带来了新的机遇。机电自动化的应用，促进了机械制造方式的转变，实现了机械制造的自动化生产与管理，能够为企业带来更好的经济效益。

关键词：智能控制；机电一体化系统；应用要点

中图分类号：TH-39

文献标识码：A

引言

目前，随着我国经济高速发展，智能控制系统已经被应用到各方面，与常规的控制手段相比，智能控制可以简化生产流程，提高工人生产效率，降低工程作业对机械的依赖性。在今后的社会发展过程中，智能化将是一个重要的组成部分，并可以对机电一体化技术的发展起到积极的推动作用。

1机电自动化在工程机械制造中的应用价值

首先，机电自动化有助于提高生产效率。生产效率描述的是生产系统转换功能的效率，从本质上反映了资源的有效利用程度。对于工程机械制造业而言，追求工作效率是机械制造的重要目标，但是传统的手工生产方式效率非常低，企业难以获得好的经济效益。以机电自动化取代传统的人工生产方式，可以大大提高工程机械生产效率。在机电自动化技术的支持下，工程机械制造整个过程处于自动化运作状态，机械设备的操作不再需要人力操控，不仅释放了人力成本，而且提高了机械设备运行效率。

其次，机电自动化有助于降低机械设备故障的发生。工程机械制造过程中，会用到许多机械设备，而这些设备的运行状态直接影响到了机械制造效益。在工程机械制造中，机械设备的应用可以释放人力资源，替代人工无法完成的许多复杂工序。但是机械设备是有使用寿命的，而且机械设备在复杂的作业环境下很容易出现故障，应用机电自动化技术，可以实现机械设备的自动化操作与管理，不仅降低机械制造风险，而且还可以有效降低机械设备故障的发生。在机电自动化技术的支持下，可以对机械设备运行状态进行自动化监测，当设备存在故障隐患时，传感器会向控制系统发出警报，并自动识别故障、自动诊断，保证设备稳定运行。

最后，机电自动化有助于提高机械设计效率。无论是新的工程机械，还是旧的设备，在具体处理前都需要做好相关设计工作，绘制设计图纸。长期以来，机械设备的设计图纸都是由人工完成，如果设计人员专业性不足，就会导致设计出错，进而影响到机械设备的精度与质量。应用机电自动化，设计人员可以根据机械设备运行需要，建立相应的可视化数据模型，预设设备参数并开展仿真操作，这样以来就可以及时发现问题，及时修改，进而提高设计效率和质量。

2智能控制及其在机电一体化系统中的应用

2.1动力设计技术的应用

在机电一体化技术中，采用高效能源转换系统是动力设计技术的一项重要创新，通过引入新型材料、提高传动效率、优化能量传递路径，实现能源在机械系统中的高效转换。例如，采用先进的电机驱动技术、无感知换挡技术等，提高机械系统在能源转换方面的整体效率，减少能源浪费。动力设计技术中，智能电控系统的集成是一项关键的应用措施，通过引入先进的传感技术、自适应控制算法以及实时监测系统，实现对机械系统动力部分的精准控制。集成可以在不同工况下自动调整控制参数，使系统在保证性能的同时实现能耗的最优化。动力设计技术的创新中，可再生能源的整合是备受关注的方向，通过在机械系统中整合太阳能、风能等可再生能源，实现对传统能源的补充，提高系统的能源利用效率。例如，利用太阳能光伏板作为机械系统的辅助能源，减少对传统电力的依赖，使机械系统更加环保和可持续。动力设计技术的应用不仅涉及设计阶段的创新，还需要考虑先进制造技术的融合。采用数控加工、激光切割等先进制造技术，可以实现对动力系统关键零部件的精密制造，确保系统在高速、高负载工况下稳定运行。通过3D打印等新兴制造技术，可以快速、灵活地制造出具有复杂结构的零部件，为动力系统的优化设计提供更多可能性。

2.2集成化技术的应用

在工程机械制造过程中，要提高机械制造效率，不断优化机械指导过程，就需要借助现代计算机信息技术，以此推进机械制造过程的精简、集成。集成化是当前机械设计制造领域应用比较普遍的一种形式。集成化的应用就是依靠先进的信息技术优化机械制造，使其更具体标准化，将机械生产中的所有生产技术和生产信息有效结合起来，从而为机械设计制造提供参考。在工程机械制造中，微电子技术、计算机信息技术以及电子通信技术的有效结合，不仅可以对企业内部各种生产活动进行有效的整合，使其成为一个统一和完善的整体，而且还可以优化工程机械制造过程，对整个机械制造过程进行有效控制，从而提高机械制造效率，保证产品质量过关。

2.3智能机电自动化技术的应用

随着信息技术的不断发展，智能化的应用也越来越广泛，已经渗透到我们的生活、工作等各个层面。在这种趋势下，工程机械制造中采用智能技术已经见怪不怪。智能机自动化技术大致可以分为人工智能和工程机械制造自动化技术两类。在工程机械制造中采用人工智能技术，可以让机械设备完成一些传统生产中需要人工来完成的工作。比如设备性能分析、设备故障判断、设备故障诊断等，借助人工智能，可以快速完成上述工作，大大节省机械设备维修与诊断时间，进而保证机械设备安全、稳定运行。机械制造自动化技术的应用可以改变现有工程机械制造方式，实现机械制造的自动化操作以及设备运行状态的自动化监测。如果在机械制造中发生意外情况，自动化控制系统可以及时提出相应的解决方案，从而有效降低故障损失。

2.4机器视觉检测技术的应用

监测技术在实践中的应用，主要有：（1）对象的分类。即使在使用材质的过程中，上级、下级、采集的影像、分析以及对应的结果都要借助视觉识别技术与检测；材质对准的最后完成。（2）图像检测。此阶段的重点是对制品的质量进行检验。该系统通过对采集到的图像进行对比和分析，从而可以迅速地得到检测结果。比如，产品条码鉴别与玻璃瓶瑕疵鉴别等都有很大的区别。（3）视觉定位。在应用这种方法时，为了进行下一步骤的生产，必须先确定产品的立体空间坐标。工业摄像机在拍摄商品时，必须先拍摄出商品的图片，然后经过可视化软件的自动比对和分析，从而获得商品的精确定位。“机器视觉”是一项集自动控制和智能控制于一身的新技术，它可以对工件的表面参数进行实时处理、整合和记录。

结束语

综上，在科学技术的推动下，工程机械制造也开始摆脱传统的生产模式，开始走向自动化发展道路。但是市场竞争的加剧也迫使机械制造企业必须保持清醒的头脑，要加快机电自动化发展。我们应当深入机电自动化研究，加大机电自动化的应用，以机电自动化技术提高机械制造水平，从而推动机械制造行业的稳定、持续发展。

参考文献

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