机电一体化系统中智能控制的应用分析

顾视江　郑文智

摘   要：我国的制造业发展迅猛，机电一体化技术也得到了较快的改进和提升，推动着各行各业的发展。传统的机电一体化技术已经不能满足当前的社会生产需要，运用信息技术和智能技术能够大大提高机电一体化技术的发展空间，改变传统的制造方式，使得产品质量也更高，还能缩减企业制造成本。本文简单分析了智能控制的基本概念，列举了智能控制技术在机电一体化系统中的应用案例，并提出了智能控制的优化策略。

关键词：机电一体化  智能控制  应用分析  优化策略

中图分类号：TH-39                               文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（b）-0004-02

机电一体化系统主要应用于制造生产企业，其主要组成单元包括驱动、控制、机械、信息、测试等，随着人们生活的需求不断提高，对产品的要求也更高，因此，制造企业也需要积极引进新技术来提高生产，其中产品智能化是发展趋势，在机电一体化系统中广泛运用智能控制技术是每个企业正在思考的问题。制造企业针对生产产品的需求科学运用智能控制技术，突破传统的控制技术，从而使得整个机电一体化系统更加先进创新，推动企业快速发展。

1  智能控制的基本概念

智能控制的含义也就是指运用科学的方法将自动控制和人工智能技術融合于一体，在不用人为操控的前提下，运用计算机技术来模拟人脑，再通过各种控制模块来实现自动控制，在很大程度上能代替人工来控制机器生产，既提高了产品的生产质量和效率，还能节约大量的时间成本和生产成本。相比于传统的控制系统，智能控制的最大特点就是更加具备人性化，全是模拟人脑系统实现自动化操作，按照不同的生产环境和被控对象及时进行自主调整，这种结构特征就变得更可变，并且还附有自主学习、自主记忆、自主适应以及自主协调等功能，一旦生产系统出现故障，智能控制系统可以快速诊断故障并完成修复，还可以对外部环境进行自动判断和决策。假设生产系统非常繁杂，智能控制系统还能运用定量和定性的方法实现自动控制，使得整个机器系统具备更强的智能化，顺利完成各种生产需求。针对智能控制的研究对象而言，也具有极强的不确定性，还需要求能顺利完成非线性任务和复杂任务。现阶段，我国在智能控制研究方面进步飞快，其发展空间也非常大，它在实际应用中更具实用化和工程化，再加上融合现代技术，将会发展得更先进。

2  智能控制在机电一体化系统中的应用实例

2.1 在机器人领域中的应用

现在大型工厂基本都采用了机器人进行制造生产，在整个动力系统中，机器人通常具有的特征有强耦合性、时变性和非线性等，尤其在控制参数系统中多变性和多任务性的特征也体现得非常明显。因此，在机器人中渗透智能控制是极为必要的。现阶段，在机器人中运用的智能控制系统包括：机器人的动作和姿势实现智能控制;机器人的规划环境和运动环境实现智能控制;机器人的行走轨迹和行走路径实现智能跟踪;机器人的视觉系统和信息融合实现智能控制。

2.2 在建筑工程领域中的应用

在建筑工程中，运用智能控制能够提高建筑安全和建筑使用功能，给用户更好的体验感，其实际应用主要为：对建筑物内的通风系统进行智能控制，不同的季节能够智能调控空调的风阀和开机模式，这样就能节约电能。通过这种智能化控制将会进一步优化室内空气质量，让用户住着舒心。此外，照明系统也能进行智能控制，把通信系统和计算机系统联结，不断调整照明时间和照明亮度来满足室内正常的照明需求。在建筑施工中，运用智能控制系统也能增加施工安全，假如施工现场出现安全事故，能够自动报警并修复，避免造成施工人员出现安全问题。

2.3 在机械制造领域中的应用

计算机技术与智能控制技术的有机结合就能够快速推动制造业的发展，能够让我国的机电一体化技术走向世界新台阶。在机械制造中运用智能控制，通过计算机能够代替人类的很多脑力活动，设计者可以将人类的操作行为和思考行为转变为数据信息输入到智能控制系统中，实现计算机模拟仿真。运用智能控制能够动态模拟产品制造的全过程，再运用传感器融合技术能够有效处理各种信息，并能够控制各项参数数据，最终进行科学的预处理，保障生产稳定进行。如今，我国在机械故障诊断和智能传感器中运用到智能控制技术。

2.4 在数控领域中的应用

随着人们生活水平的不断提高，对物质的要求也更高，在此背景下，机电一体化技术也飞速发展，在机械制造领域数控技术面临着机遇和挑战。关于数控技术，不仅要求展现出其智能化特点，还要不断研发出更多智能功能。采用数控技术能够不断完善智能数据库，并且还可以实现智能监控和智能编程的功能。比如，通过专家系统可以更好地对数控领域中存在的算法不明确和结构问题进行科学性、综合性的分析思考，再不断推理演化，准确推理出生产过程中出现的各种数控故障，从而能够快速清楚故障。

3  优化智能控制在机电一体化系统中的优化方法

3.1 优化机电设备的硬件构造

机电机械硬件设备的质量和性能也决定着机电一体化系统的功能能否得到良好展现，整套机械设备的生产效率是由硬件系统和软件系统共同影响的。因此，机电设备中的电器元件必须要进一步进化，要选择质量轻、硬度强的新型材料，也可以运用精简结构和密度大的材料，保证机电设备所选用的材料是小型的、轻硬化的。研发人员也要深入分析和思考如何改造机电一体化系统的组成构造，立足于降低材料重量的角度，从而提高其性能。通过优化机电设备的硬件构造，会促进智能控制更好地渗透，在实际生产中，也能更好地完成各种操作指令，大大提升机电设备的工作效率。

3.2 提升软件技术和传感技术

传感技术是机电一体化系统中最为关键的技术因素之一，也是衡量机电一体化系统质量的重要标准之一。传感器类似于人体系统的各种神经结，传递着各种操作指令，传感技术就是运用生物技术、化学技术和物理技术等将数据信息接收并表达出来，让研发人员能够不断调整机电一体化系统的稳定性、敏捷性和安全性。大幅度优化传感技术，还能加强机电一体化系统的实用能力、敏感度以及防干扰能力。此外，提升软件技术还能够加强软件系统的运行效率，减少软件的成本，保证硬软件系统稳定运行。

3.3 加强接口技术和信息技术

计算机技术的广泛普及也推动着智能控制技术的发展，在机电一体化系统中应用计算机技术将会产生非常积极的促进作用。随着信息技术的快速发展，智能控制技术实现了不断突破和创新，各种新型的智能控制设备也层出不穷，真正为社会生产和人们生活带来了极大的便利。然后，接口技术也是连接计算机终端的重要技术，担负着信息的转换和传递的关键作用。加强接口技术能够使信息的接收、传递更敏捷、更快速，提高了信息的传输转换效率，让机电一体化系统的发展更快速。

4  结语

机电一体化系统应用范围非常广，与人们的生产生活息息相关，传统的控制技术已经远远满足不了当前的社会发展需要，运用智能控制技术将会使机电一体化系统得到飞跃发展。当然，在智能控制技术的实际应用中，研发者要根据机电一体化系统的实际要求，科学选择合理的智能控制方式，并不断优化智能控制技术，优化硬软件，有效运用信息技术、接口技术、软件技术和传感技术，最终让智能控制技术更好地应用到机电一体化系统中。

参考文献

[1] 朱文琦.智能控制在机电一体化系统中的应用探讨[J].南方农机，2019，50（16）：21.

[2] 王春芳，周向利.机电一体化系统中智能控制的应用分析[J].南方农机，2019，50（14）：263.

[3] 葛进生.智能控制在机电一体化系统中的应用分析[J].矿业装备，2019（3）：154-155.

[4] 王翠翠，田欣，刘云飞.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].数字通信世界，2018（5）：202，245.

[5] 吳章海.智能控制在机电一体化系统中的应用探讨[J].轻纺工业与技术，2019，48（12）：46-47.