智能控制及其在机电一体化系统中的应用

高跃 孙昊

摘 要：近年来，我国社会进步和经济的发展，出现了大批量的先进科学技术。比如，控制技术、电子技术及机械技术等，这在一定程度上丰富了机电一体化系统的荷载功能，同时满足了社会大众的生产生活需求。如何应用智能控制技术，充分发挥其效益价值作用，深受人们的普遍关注。本文就对智能控制及其在机电一体化系统中的应用措施进行探讨。

关键词：智能控制;机电;一体化;应用

现代工业生产领域的迅速发展，不仅为机电一体化系统的应用和普及提供了强有力的支持，而且除油剂了工业生产效率和质量的全面提升。特别是在工业产品附加值不断增加以及社会各界对产品精度要求日益提高等饮食的影像学，工业生产流程的复杂程度也随之近一步提高。由于传统工业控制技术已经无法满足工业生产对机电一体化系统功能方面提出的要求。所以，加大智能控制技术研究和应用的力度，不仅最大限度的降低了人为因素对工业生产产生的影响，同时为复杂设备提供了新的控制方式解决问题，促进了机电一体化系统运行性能的有效提升。

1、智能控制技术

智能控制技术的理论起源于20世纪50年代，主要历经3个阶段：第一个阶段，将其称之为古典控制理论，主要作用于反馈和传递函数。第二个阶段，将其称之为现代控制理论，主要对状态空间进行分析。第三个阶段，就逐渐形成了现在的智能控制理论，主要对人工智能信息以及各个学科的知识实现对非线性、多任务系统以及任务模式不确定系统进行控制，以此来满足人们在日常生活当中对复杂电系统的控制。简单来说，智能控制技术就是对智能化生产、自动化纠正等各项智能技术进行控制，减轻工业生产过程当中人力资源的投入，实现无人操作与运行，保证运行安全的一项技术。智能控制技术解决了人力劳动参与过程中的局限性，稳定性和安全性较强，能够更好地完成相应的工作。对于智能控制，最显著的特点就是专家控制、分级控制以及神经网络，通过在机电一体化系统的运用当中，全面发挥其控制特点，才能保证智能控制技术在机电一体化系统当中得到更好的应用。

2、智能控制在机电一体化系统中的应用意义

机电一体化系统是工业发展的基础保障，通过把机械和微电子技术结合在一起实现安全控制的目标。在实际的生产实践环节，智能控制的应用具有重要的意义，能够按照设定好的程序来实现对机床加工的控制，这不仅大大降低了能源的消耗，也解放了人力资源。同时在系统的操作中智能控制应用能够简化操作流程，实现更加直接精准的控制，有效实现生产过程的精准进行，并且还可以在最大程度上降低人为操作的误差，减少对生产质量的不良影响。利于智能控制来接受指令，之后自行调整和操控系统程序，以此有效的提升机电一体化系统的安全控制水平。

3、智能控制技术在机电一体化设备中的应用

3.1在数控系统中的应用

目前阶段，数控技术在工业生产中应用十分广泛，并作为主流生产方式，具有高速、高效率、高准确性的优点。数控技术在工业生产中的应用可以使设备自主对产品进行加工和处理，通过软件的编程更高速可靠，减小了人为因素在操作过程中的干扰。自动控制技术在处理系统中的应用最主要的是体现在对知识的处理，实现数控设备的自主决策，对所要加工的产品自主完成路径的规划，甚至可以自主完成学习，可以更好的完成人机之间的交互与通信。数控系统的工业生产要求越来越高，传统的控制方式和理论已经难以达到有效的效果，在运行过程中往往需要多模块并行，传统的控制技术无法准确的建立数学模型，使设备在运行的过程中对很多信息都无法确定。而智能控制技术在数控系统中的有效应用就可以很轻松的解决这些问题，可以利用智能控制技术对数控系统中的各个区域模块进行模糊控制，以达到更好的控制效果。而且在数控系统中应用比较广泛的是神经网络控制技术，这一技术的有效应用更好地完善了插补计算和自适应能力，使数控设备在进行零件加工过程中更好地实现对零部件细节位置的增益调节。

3.2在机械制造过程中的应用

机械制造是机电一体化系统应用中相当重要的组成部分，相较于当时的机械制造技术，机电一体化系统作为当前最先进的技术，将计算机辅助技术和智能控制技术有效的进行了整合，从而促使机械制造技术朝着智能化发展。智能化机械制造的使用原理是利用计算机技术进行人脑模拟，在人工生产过程中会耗费大量人力，而且生产、加工、挑拣等工序复杂，人工生产中难免会出现差错，如产品的合格检出，生产疏漏等。危险性高，耗费体力等较困难的工作更适合机械完成。随着机电一体化智能水平的提高，机器替代部分的脑力劳动，完成制造机械的过程。在智能化机械制造过程中，为节约成本，很多东西需准确预测，智能控制技术就成功解决了这一难题，一般通过智能控制技术先对神经网络系统进行控制，动态模拟机械制造实际运转的情境，其后利用传感器融合技术加工并处理采集到的信息，同时修改并调整控制模式中的某些参数，整合、然后处理。这些技术的不断運用，成就了智能控制技术更好的控制性和对环境的适应性，促进了机电一体化的高度智能化。

3.3在机器人领域的应用

机器人可视作是智能化的机械装备，具有超强的计算能力、辨识能力以及执行能力等，并且表现出了非线性、时变性、耦合性等多元特性，普遍集中在动力系统中，是智能控制在机电一体化系统中运用的典型产物。具体而言，智能控制在机器人领域中的运用，有效解决了其在运动姿态中的系列问题，如可基此结合精密的计算，掌握和规划其行动路线，并附带上了一定的自主学习能力，对于复杂信息的处理更加智能，因而得到了广泛应用。在实际设计过程中，通过智能控制技术运用与机器人的视觉系统相连，使之通过自带传感器来感应周边事务，并躲避障碍物，使之动作看起来更加协调、稳定，一定程度上解决了人工劳动量大、效率低等问题。除却上述部分，智能控制在机电一体化系统中的运用还表现为通过专家建模、运动控制等机器人系统，对周边环境进行监测。

3.4交流伺服系统中的应用

交流伺服系统主要是对机电一体化系统运行当中的质量以及动态方面进行控制和服务的一项环节，整个工作系统的复杂性比较强，计算流程当中涉及到的数据参数量比较庞大，而且在动态参数的影响下，会增强整个机电一体化系统的不确定性。在交流伺服系统运行过程当中，受交流电控以及非线性因素的影响，降低了数据模型的精准性，加大了建设难度。此间，通过智能控制系统的应用，能够简化整个工作系统，根据具体系统运行的规律及特点，来对智能控制机械进行选择。对涉及到的数据信息进行全面整合，稳定动态参数，配合数据建模，精确整个交流伺服系统涉及到的数据信息，及时的发现存在的异常，使得整个交流伺服系统能够更加精准安全的运行。智能控制技术的应用，提升了交流伺服系统的智能化水平，对运行的动态指标进行调整，进而促进工业生产效率的全面提升。

4、结论

为满足时代发展的需要，电子信息技术必须得到充分的发展。技术工作人员应该运用计算机技术和互联网的充分结合，使电子技术和人工智能朝着更适于人类需要对方向发展。未来社会，无论是经济发展还是人类社会生活的进步，都将紧紧依靠现代化的及技术。为促进我国社会的总体发展，电子技术和电子计算机需要得到充分的运用。

参考文献：

[1]华懿玮.浅谈智能控制在机电一体化系统中的运用[J].中国设备工程，2020（6）：18-19.

[2]张士荣.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究[J].数字技术与应用，2019（10）：15.

（ 特变电工沈阳变压器集团有限公司  辽宁  沈阳  110144）