对于当前机电一体化工程中智能制造的运用分析

2017-03-10吴曰连

环球市场 2017年22期

关键词：伺服系统控制技术机电

吴曰连

南昌海立电器有限公司

对于当前机电一体化工程中智能制造的运用分析

吴曰连

南昌海立电器有限公司

本文主要从机电一体化中智能控制系统的概述出发，重点机电一体化中智能控制系统的重要性，最后对智能控制在机电一体化系统中的运用进行了探究。

智能控制；机电一体化；应用

一、机电一体化中智能控制的概述

1、定义

所谓智能控制，主要是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。就目前机电一体化中所涉及的智能控制系统来看，其主要是一个知识处理系统，该系统可以模拟人工智能或者具有人工智能的系统。

2、机电一体化智能控制系统的特点

1)智能控制是在传统控制的基础上发展而来的，属于高级控制。具有处理信息的综合能力较强，实现全局优化系统的特点。

2)智能控制系统融合了不同学科技术，包括微电子技术、机械技术、信息技术等，是在多门学科的交叉下产生的一门技术。

3)相比于传统控制的对象和任务的单一性，智能控制的对象更加宽泛，更加侧重于数学模型、设计推理、识别环境和符号以及知识库，任务也更加复杂，具有极强的不确定性。

4)智能控制在学习功能、适应功能以及组织功能等多个功能方面，功能更加强大。此外，智能控制系统一个最大的特点就是实现了拟人和仿人智能的功能。

二、机电一体化中智能控制系统的重要性

随着科学技术的迅猛发展，智能控制作为高科技的产物之一，可以在无人干预的情况下能够自主的驱动智能机器实现自动控制技术，在实际的操作过程中，我们可以发现机电一体化系统的有效运作是一个非常复杂的运作过程，涉及众多领域与众多专业学科知识，这对系统控制人员提出了很高的要求。而智能控制技术可以通过计算机网络的编程对机电一体化设备进行自动化运作控制，可以很好的控制机电一体化工作，能够代替人进行工作，并且智能控制技术还能降低失误率，在企业工作室实现电气设备自动化的运作，能够提高工作效率，还能减少人力资源成本。

1、完善机电一体化系统的性能

智能控制技术主要是根据外部环境的变化，智能化调控系统的工作内容。并且，在数控系统设计阶段，通常采用模块化设计方案，能满足全部的机电一体化生产要求。由此可见，智能控制能够有效提高机电一体化系统系统的性能。

2、提高机电一体化的工作效率

机电一体化智能控制体现在操作和加工等环节，将智能控制运用到工业生产过程中，操作流程得以优化，同时缩短了加工时间。复合加工是智能控制的重要体现，数控机床实现了多轴加工，满足了多控制需要，取代了大部分人工工作，而且实现了多道工艺一次性加工，因此，智能控制有效提高了机械制造机电一体化系统的工作效率。

3、提升机电一体化系统的安全可靠性

智能控制能在在较为复杂的工作条件下，有极强的克服能力，与传统控制相比，更加安全、可靠。同时，智能控制技术能够对对机电一体化系统中的部分程序和结构进行智能化控制与调试，以此来保证机电一体化系统的安全性和可靠性，增大安全性和可靠性的同时，提高了工作效率。

三、智能控制在机电一体化系统中的应用

1、智能控制在机械制造过程中的应用

机械制造是机电一体化系统中的重要组成部分，当前最先进的机械制造技术就是将智能控制技术与计算机辅助技术有机结合，向智能机械制造技术的方向发展。同时，智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟，通过传感器融合技术将采集的信息进行预处理，从而修改控制模式中的参数数据。智能控制在机械制造中的应用领域包括：机械故障智能诊断、机械制造系统的智能监控与检测、智能传感器及智能学习等。

2、智能控制在机器人领域的应用

机器人具有非常多的特性，其中最主要的就是非线性、时变性以及强耦合，而这些特征主要都是体现在机器人的动力系统之中。同时在机器人的控制参数系统当中，机器人具有多边变性以及多任务性的特征，而这些特征的存在是非常适合智能控制技术的应用。就目前的技术和发展来说，在机器人实际操作中智能控制技术主要四个方面：对机器人行走轨迹和行走路径以及跟踪等方面的控制；对机器人手臂的姿态以及动作进行智能控制；有效利用专家控制系统对机器人的运动环境进行建模、监测、定位以及规划控制；对机器人的传感器信息融合和视觉处理进行智能控制。

3、智能控制在交流伺服系统的应用

在机电一体化系统中，交流伺服系统是一个重要的组成部分。交流伺服系统主要实现信号处理后转换成机械设备的动作，对于整个机电一体化系统的控制质量、控制效果和控制功能有着重要的影响。交流伺服系统是一个复杂的运行系统，对于交直流电动机有着时变参数和负载扰动的特点，并且控制对象非线性、不确定，因此不能得到交流伺服系统的精确数学模型，这时将智能控制技术应用到交流伺服系统中，结合交流伺服理论，实现了交流伺服系统的稳定可靠的运行，提高了系统各方面的性能指标。通过运用智能控制技术的模糊控制算法，大大提高了交流伺服系统的响应速度，提高系统的灵敏度和性能，并且保证了系统具有良好的抗干扰能力，实现了交流伺服系统的自我学习、自我控制和自我调整。

4、智能控制在数控领域的应用

数控领域的操作步骤比较烦琐，操作过程相对于其他操作系统也比较严格，因此在操作的过程中很容易出现问题，操作的过程一旦出现了问题就会引起很大的故障，造成不可估计的损失。智能控制技术的引入能够将数控领域的日常复杂的操作变得简单，并且能提高操作的效率和准确性，保证系统运行安全。在数控领域，还可以利用遗传进化算法，找到最佳的数控系统加工路径，运用只能控制中的预算和预测功能，在数控在高速加工的时候能够控制数控的综合运动，现阶段数控系统对其性能有很高的要求，不仅要求可靠性、精准度，还要求有高速的运算能力。所以，为了实现这些功能，在数控领域必须应用只能控制，运用智能控制降低数控领域工作的复杂性。