探析智能控制技术在机电一体化中的应用
2014-04-29胡怔凯凃玲英
胡怔凯 凃玲英
摘 要 在科技经济迅速发展的今天,科技成果早已广泛应用于人类的生活之中,随处可见科技产品给人们带来的便利与享受。机电一体化是现在应用较为广泛的一种科技。它是机械理论与计算机和网络等信息理论的结合,是机械设计理论的发展。随着人类生活水平不断提高,科学技术的不断进步,机电一体化系统的控制要求也在不断的提高,这就进一步导致了控制环境、被控制对象、控制目标和任务的日益复杂。于是智能控制应运而生,在机电一体化中显得日渐重要起来。本文主要分析机电一体化这个系统中的智能控制以及这项技术的实际应用。
关键词 机电一体化 智能控制 应用
中图分类号:TH-39 文献标识码:A
智能控制技术是近三十几年来发展起来的一门新兴科技,通常通过智能控制系统(智能控制系统主要包括神经网络、模糊控制、专家控制、遗传算法等)发挥作用。它的出现改变了人们的传统的控制思想,作为自动控制领域的一次重大变革,它有着其自身不可忽视的优势:科技力量强大;综合多种学科的优势形成独特的自身优势。如今的智能控制技术主要应用于解决那些用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题,如智能机器人系统、计算机集成制造系统、复杂的工业过程控制系统、航空航天控制系统、社会经济管理系统、交通运输系统、通信网络系统、环保与能源系统等。
1机电一体化发展
机电一体化迄今为止已经经历了三个发展阶段,在各个阶段都有其不同的应用侧重点:(1)在萌芽时期,最具代表性的莫过于二战带来的机遇——在二战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,出现了许多性能相当优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军事用途的技术在战后转为民用,对战后的经济的恢复和技术进步起到了积极作用。有这样的一个基础后,在以后的发展历程中,人们自觉不自觉的利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。(2)处于蓬勃发展阶段的人们主动的利用3C技术的巨大成果创造出了新的机电一体化产品,在这个阶段最具代表性的是日本。日本在推动机电一体化技术的发展方面起到了主导作用。(3)智能化阶段时期,机电一体化技术向智能化新阶段迈进,在人工智能技术及网络技术等领域取得的巨大进步的基础上,机电一体化技术又向前进行发展进化,开辟出自身发展的广阔天地——大量的智能化机械产品不断涌现,人们的生活中随处可见的智能机就是一个很好的代表;选择、模糊控制技术已经相当普遍,甚至还出现了混沌控制的产品。在这种程度上我们可以说机电一体化技术将以智能化为内核进入二十一世纪。
2智能控制技术与机电一体化
(1)自从二十一世纪到来之后,科技力量迅猛发展,同时也带动了智能化控制技术的发展。随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求也在不断提升。快节奏的要求促使人们把智能控制技术与机电一体化进行结合,服务于人类社会。典型的机电一体化系统由两大部分组成:控制器与受控对象。其中受控对象包括:机械本体、检测元件、执行元件。控制器则由认知、信息处理和控制三部分组成。将智能控制技术与机电一体化结合起来,这样的做法不仅为机电一体化提供了一个广阔的发展空间,完善其自身的不足之处,还可以有效的促进工业化的生产,满足人类需求,同时为人类社会工业产业化的发展打下了扎实的基础,当前状态下,我们除了将智能控制技术应用到机电一体化当中,还将许多先进的科学理论融入其中,从而形成了许多的新思想、新理论,进而为机电一体化技术的发展奠定了厚实的基础,同时也提供了良好的发展前景。
(2)智能控制技术是控制理论发展的新阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。机电一体化技术是多种技术结合的产物,它是在信息论、控制论和系统论的基础上,在计算机、传感器和软件的三者的支撑下发展起来的。实际上,机电一体化技术已经不仅仅局限于机械与电子技术的有机结合,而是融合检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、精密机械技术、计算机技术、系统总体技术等多种技术交于一体的交叉学科与综合技术。它与智能控制系统进行相容,更可以发挥出产品的作用,最大限度开发其利用价值。其中,信息处理技术是机电一体化技术中必不可少的部分,以微电子技术和计算机技术为龙头的信息处理技术是使机电一体化产品具有自动化、数字化、智能化的关键所在。机电一体化技术是控制理论的最新发展,是机械理论与计算机、网络等信息理论的结合,是机械设计理论的发展,在智能控制的技术管理下,不仅能提高工作效率,更可以对信息进行分类,减少工作量,优化整个工作流程。
3结语
通过以上分析,我们可以看出智能控制系统与机电一体化的应用前景是十分光明的。在机电一体化系统中使用智能控制技术与其他技术相比是具有相当大的优势的——不仅在加工效率上提高到了一个层次,产品的质量也得到了一定的保证。在传统的方法逐渐不适应与当今时代的时期,运用新兴科技是当务之急。为了更好的提高工作效率,减少工作失误,我们还需要继续加强对智能控制系统与机电一体化的结合,开发出更高效的产品。
参考文献
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