谷榮強++劉季++劉志虎

摘 要：隨著中國特色社會主義經(jīng)濟的不斷發(fā)展，機電一體化已經(jīng)逐漸成為推動我國工業(yè)化的重要技術，有效避免了傳統(tǒng)模式中成本大和效率低等問題的出現(xiàn)。在如今科技不斷發(fā)展的社會里，機電一體化技術得到了進一步的應用和推廣?！爸悄芑弊鳛楝F(xiàn)在科技的發(fā)展方向，其能夠顯著改善一體化控制中的許多不足，確保一體化控制系統(tǒng)的順利運行。智能控制在機電一體化中有著十分誘人的前景。本文分析了智能控制及智能控制技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢，并總結(jié)了智能控制在機電一體化中的應用體會。

關鍵詞：機電一體化；智能化；應用效果

隨著社會的不斷發(fā)展以及微電子技術與信息技術的不斷進步，大規(guī)模的集成電路也隨之產(chǎn)生，并且得到了越來越廣泛的應用。而與此同時，機電一體化技術也獲得了飛速的發(fā)展，其在工業(yè)生產(chǎn)中也表現(xiàn)出越來越優(yōu)越的性能。其可以從多方面提升工程的可靠性，并且可以充分滿足高效性需求。首先，其可以有效減少由于工人操作而產(chǎn)生的失誤，提高生產(chǎn)的高精度；其次，可以充分確保系統(tǒng)運行的可靠性與穩(wěn)定性。因此，加強智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用研究，對智能化生產(chǎn)水平的提升具有非常重要的意義。

一、機電一體化的概述

（一）機電一體化系統(tǒng)

所謂的機電一體化系統(tǒng)即為可以將傳感器技術、電子電工技術、信息技術以及機械技術等多種技術進行有機結(jié)合，并且將其科學、合理地運用到實際的生產(chǎn)與生活中的一種綜合性技術。其工作原理主要是基于所有技術的結(jié)構(gòu)耦合完成對信息的有效控制，并且最終實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。

（二）智能控制

作為一種自動控制技術，所謂的智能控制即為利用計算機模擬人類智能，在無人干預的條件下，自主地驅(qū)動智能機器，使其完成一些比較復雜與多樣的控制目的以及控制任務，最終實現(xiàn)控制目標的技術。其可以有效地控制那些比較復雜的系統(tǒng)，其具有非線性特性以及變結(jié)構(gòu)特點，其工作重心主要集中在高層控制，能夠有效地完成多樣性的目標，可以有效滿足高效能的要求等等。目前，隨著社會的不斷發(fā)展與科技的不斷進步，智能控制也迎來了良好的發(fā)展契機，其不僅更加實用化以及工程化，而且可以與其它現(xiàn)代化技術互相依存，促進彼此的不斷發(fā)展與完善。

二、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢

（一）智能控制能夠幫助機電一體化系統(tǒng)完善性能

和傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)相比，智能控制有其優(yōu)越性，這種優(yōu)越性主要表現(xiàn)在可以幫助機電一體化系統(tǒng)更加地完善發(fā)展，因此，成為了機械工業(yè)與微電子工業(yè)未來發(fā)展的主要方向和趨勢。

在機電一體化系統(tǒng)中，智能控制可以自己進行中間模型分析，能夠根據(jù)外界環(huán)境的變化做出相應的調(diào)整，形成控制指令，在控制器的作用下，高效、快捷、精確地完成工作任務。

（二）智能控制能夠幫助機電一體化系統(tǒng)提高效率

智能控制技術是依據(jù)操作人員發(fā)出的命令編碼而使得機械設備自動進入工作狀態(tài)，在這個過程中，人工只需要發(fā)出命令編碼，而不直接參與到工作勞動之中。所以人工因為操作不當所引起的失誤和損失就可以大大地減少，工作效率就可以大大地提高。在智能控制的幫助下，人力只需要編制出正確的工作編碼和指令即可，智能控制可以按照指令流程來準確流暢地完成工作任務，這保證了機電一體化系統(tǒng)的安全和效率。

（三）智能控制能夠幫助機電一體化系統(tǒng)增加安全可靠性

在接受人類的工作指令后，智能控制系統(tǒng)可以合理地調(diào)控設備中的結(jié)構(gòu)或運行程序，來實現(xiàn)對于運行系統(tǒng)的管理和監(jiān)督，最大限度地保證機電一體化系統(tǒng)的安全可靠。

三、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用

（一）智能控制在機械制造過程中的應用

機械制造是機電一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，當前最先進的機械制造技術就是將智能控制技術與計算機輔助技術有機結(jié)合，向智能機械制造技術的方向發(fā)展。其最終目標是利用先進的計算機技術取代一部分腦力勞動，從而模擬人類制造機械的活動。同時，智能控制技術利用神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)計算的方法對機械制造的現(xiàn)狀進行動態(tài)地模擬，通過傳感器融合技術將采集的信息進行預處理，從而修改控制模式中的參數(shù)數(shù)據(jù)。智能控制在機械制造中的應用領域包括：機械故障智能診斷、機械制造系統(tǒng)的智能監(jiān)控與檢測、智能傳感器及智能學習等。

（二）智能控制在數(shù)控領域中的應用

隨著科學技術的發(fā)展，我國的機電一體化技術的發(fā)展對數(shù)控技術提出了更高的要求，不僅需要完成很多的智能功能，還需要擴展、模擬、延伸等新的智能功能，從而使得數(shù)控技術可以實現(xiàn)智能編程、智能監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫等目標，運用智能控制技術可以實現(xiàn)這些目標。比如說，利用專家系統(tǒng)可以數(shù)控領域中難以確定算法與結(jié)構(gòu)不明確的一些問題進行綜合處理，再運用推理規(guī)則將數(shù)控現(xiàn)場的一些數(shù)控故障信息進行推理，從而獲得維修數(shù)控機械的一些指導性建議。

（三）智能控制在機器人領域的應用

在動力學方面，機器人往往表現(xiàn)為非線性的、強耦合，并且時變，而多信息和多變量則是在傳感器信息和控制參數(shù)等反面的表現(xiàn)，而智能控制的應用正需要這些特質(zhì)。在機器人領域的方方面面，智能控制技術都已經(jīng)被廣泛應用。

（四）智能控制在交流伺服系統(tǒng)中的應用

作為機電一體化典型產(chǎn)品的重要組成部分，伺服驅(qū)動裝置對控制質(zhì)量、系統(tǒng)動態(tài)性能和功能有著決定性的影響。交流伺服系統(tǒng)是一種很復雜的系統(tǒng)，它的參數(shù)可以隨時變動、伴隨著負載的擾動，與此同時交流電動機的本身與被控對象具有很強的非線性等諸多不確定的因素，所以想要建立精準的數(shù)學模型是很困難的。于是把智能控制應用于交流伺服系統(tǒng)當中，并且結(jié)合現(xiàn)代交流伺服將有可能得到較高的性能指標。

總之，智能控制技術是在傳統(tǒng)控制技術的基礎上，利用先進的計算機技術與網(wǎng)絡通訊技術發(fā)展起來的一項技術，是二十一世紀機電一體化技術發(fā)展的最新方向。智能控制技術的優(yōu)劣在很大程度上影響著機電一體化系統(tǒng)的正常運行。通過模糊系統(tǒng)、遺傳算法、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡等四項技術的應用，我國機電一體化技術非常順利地實現(xiàn)了智能化的控制，從而促進了我國機電一體化系統(tǒng)的健康長遠發(fā)展。

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