智能控制在機(jī)電一體化中的有效應(yīng)用探討

張君 趙玉倩

（山東豪邁集團(tuán)股份有限公司，山東濰坊高密 261500）

1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的概述

所謂的機(jī)電一體化系統(tǒng)，簡單來說就是指一種現(xiàn)代化的機(jī)械系統(tǒng)，其主要應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)的各項(xiàng)功能，一個(gè)完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)，通常都由控制及信息處理、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、機(jī)械本體等構(gòu)成。從某種程度上來說，機(jī)電一體化使機(jī)械系統(tǒng)自動化與智能化有效融合，對我國各行業(yè)的發(fā)展起到了極大的推動作用，尤其是在機(jī)械產(chǎn)品中的應(yīng)用，不僅能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高性能和多功能，而且還能取代部分機(jī)械控制機(jī)構(gòu)，提高整體工作性能。舉例來說，在輕工機(jī)械、紡織機(jī)械等行業(yè)中，經(jīng)常會面對很多復(fù)雜多變的工藝動作，傳統(tǒng)的技術(shù)手段難以保證工藝質(zhì)量，而引入機(jī)電一體化之后，可以大幅提升機(jī)械產(chǎn)品工藝水平，從而更好地適應(yīng)市場需求。

2 智能控制的含義及其類別

2.1 智能控制的含義

智能控制是一種混合和集成的控制系統(tǒng)，主要指使用不同控制技術(shù)手段來操控相關(guān)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)自動的監(jiān)督與控制，是對社會控制理論的發(fā)展與延伸。就目前實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀來看，智能控制更多的是指高層控制，因此具有交叉學(xué)科的特性，這也使得其在面對復(fù)雜的工作環(huán)境時(shí)，也可以輕松應(yīng)對，保證相關(guān)信息問題的及時(shí)處理。與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，智能控制技術(shù)所發(fā)揮的效用更大，由于其整體框架更為開放，所以無需人工干預(yù)，就能很快地獲取到有用信息，這也是該技術(shù)得以廣泛應(yīng)用的重要前提。除此之外，智能控制的安全性更強(qiáng)，只需提前對其進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)定，就可以保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，這對工業(yè)信息化的長遠(yuǎn)發(fā)展有著重要意義。

2.2 智能控制的類別

智能控制的應(yīng)用范圍十分廣泛，根據(jù)其實(shí)際應(yīng)用情況，可以將其劃分成不同的應(yīng)用類別，主要包括以下幾個(gè)方面：（1）分級控制。在具體應(yīng)用中，通常包括組織、協(xié)調(diào)和執(zhí)行三個(gè)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)的條件主要有自組織和自適應(yīng)，主要通過三個(gè)層面的相互作用來達(dá)到操控機(jī)械的目的；（2）專家控制。該系統(tǒng)常見于工業(yè)設(shè)計(jì)及機(jī)械故障診斷當(dāng)中，可以提供豐富的知識，幫助工作人員更好地解決實(shí)際問題，是智能控制中最主要的一種；（3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。具有智能控制和仿真的功能特性，在當(dāng)前時(shí)代背景下深受重視，因其可以模擬真人實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的操控；（4）學(xué)習(xí)控制。在該系統(tǒng)支持下，機(jī)器設(shè)備能夠自主學(xué)習(xí)新的知識內(nèi)容，并且還能實(shí)現(xiàn)自動識別和判斷，因而可以更好地應(yīng)對復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理。

3 智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的有效應(yīng)用

3.1 機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

機(jī)械制造在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中始終占據(jù)著不可替代的位置，機(jī)械制造水平與工業(yè)生產(chǎn)水平之間存在著十分緊密的聯(lián)系，想要提高我國機(jī)械制造水平，就必須要加強(qiáng)對機(jī)電一體化系統(tǒng)的創(chuàng)新與完善。就目前實(shí)際情況來看，工業(yè)領(lǐng)域中，智能控制技術(shù)最為關(guān)鍵，尤其是在生產(chǎn)制造方面有著突出的應(yīng)用價(jià)值，可以大大減輕工人的負(fù)擔(dān)，因此加強(qiáng)對該技術(shù)與機(jī)電一體化的融合應(yīng)用研究很有必要。由于智能控制技術(shù)的模仿功能，使其可以通過對獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析從而模擬出制造過程，并且還可以實(shí)時(shí)修改參數(shù)，保證全方位、多角度的控制。在對該技術(shù)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)，技術(shù)人員通過提前編寫對應(yīng)的生產(chǎn)程序，就能夠?qū)崿F(xiàn)全過程的監(jiān)控，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都能被迅速發(fā)現(xiàn)，從而方便管理人員更快進(jìn)行故障處理，確保生產(chǎn)活動安全高效開展。

3.2 建筑工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

在新時(shí)期社會背景下，智能化建筑逐漸進(jìn)入人們的視野，這類建筑通常是利用各種控制技術(shù)及相關(guān)設(shè)施設(shè)備，來實(shí)現(xiàn)對整個(gè)建筑物的有效監(jiān)督與管控，促使人們的生活品質(zhì)得到有效提高。所以，將智能控制技術(shù)應(yīng)用該領(lǐng)域中，也能夠發(fā)揮重要優(yōu)勢作用。就目前實(shí)際情況而言，智能控制技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，主要方向包括以下幾個(gè)：其一，照明控制系統(tǒng)。近幾年我國愈發(fā)注重節(jié)能環(huán)保工作，而電能是非常重要的能源之一，將智能控制與照明系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對照明系統(tǒng)的實(shí)施監(jiān)控，并將相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)反饋給工作人員，一旦檢測到異常信息，智能控制會迅速進(jìn)行干預(yù)，從而保障照明系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定；其二，空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的耗電量非常大，且容易受到外部環(huán)境的干擾，而導(dǎo)致電力資源的大量浪費(fèi)，這個(gè)時(shí)候借助智能控制技術(shù)，可以有效減少這類現(xiàn)象的發(fā)生幾率，比如利用智能調(diào)節(jié)器，可以對室內(nèi)環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使室內(nèi)空氣質(zhì)量得到提升，從而更好地滿足人們的居住需要。

3.3 數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用

機(jī)床是工業(yè)生產(chǎn)中的必不可少的機(jī)械設(shè)施，相對傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，其工作效率與質(zhì)量都更高，而數(shù)控機(jī)床則實(shí)現(xiàn)了自動化控制，只需要提前編寫好相應(yīng)的生產(chǎn)程序，就可以讓機(jī)床執(zhí)行對應(yīng)的命令，從而提高生產(chǎn)質(zhì)量與效率。對于數(shù)控機(jī)床而言，想要促使其發(fā)揮更大的作用與價(jià)值，智能化和信息化建設(shè)是重要前提，尤其是在當(dāng)前時(shí)代背景下，人們對產(chǎn)品質(zhì)量及性能的要求越來高，如果產(chǎn)品的精細(xì)化不夠，則會造成產(chǎn)品質(zhì)量與性能要求難以滿足實(shí)際需要。因此，在數(shù)控領(lǐng)域應(yīng)用智能控制也非常重要，為了使該技術(shù)發(fā)揮更大的效用，技術(shù)人員可以借助模糊控制來優(yōu)化加工過程，或者對機(jī)床潛在故障進(jìn)行診斷，從而保障其穩(wěn)定運(yùn)行。另外，還可以借助自適應(yīng)神經(jīng)元來實(shí)現(xiàn)對數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)的調(diào)節(jié)，或者應(yīng)用專家系統(tǒng)對一些具有推理性的問題進(jìn)行處理，以獲取相應(yīng)的指導(dǎo)意見，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用

近幾年，機(jī)器人制造在我國工業(yè)體系中的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，這也標(biāo)志著我國工業(yè)化水平邁入了新階段。通過對機(jī)器人的應(yīng)用分析可以得知，現(xiàn)階段常見的機(jī)器人有兩類，所發(fā)揮的作用各有不同，即移動機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人，前者在生產(chǎn)制造上難度更大，實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往常見于復(fù)雜環(huán)境之中，為了保證機(jī)器人很好地移動和開展工作，需要技術(shù)人員提前對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，將移動行徑及障礙物等數(shù)據(jù)信息錄入系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)行。將智能控制應(yīng)用到機(jī)器人領(lǐng)域，可以進(jìn)一步強(qiáng)化機(jī)器人的感知能力，促進(jìn)其更準(zhǔn)確地做出相應(yīng)行為，這也是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)的重要方式。其工作原理主要是，利用各種先進(jìn)傳感器以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以對大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和處理，及時(shí)排出干擾性因素，然后再對有用的信息進(jìn)行分析與判斷，并轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的命令，最終實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的智能控制。

4 結(jié)束語

總而言之，在新時(shí)期社會背景下，深入探究智能控制在機(jī)電一體化中的具體運(yùn)用，對我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)有著極大地的促進(jìn)作用。因此，相關(guān)研究工作者務(wù)必要提高重視，加強(qiáng)對智能控制技術(shù)的全面分析與了解，然后再將其與機(jī)電一體化進(jìn)行有效結(jié)合，使其發(fā)揮更大的作用與價(jià)值，改善機(jī)電一體化技術(shù)中的不足，從而推動我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。