探究智能控制在机电一体化系统中的应用

李丽艳

（云浮市技工学校，广东 云浮 527343）

1 对智能控制系统进行分类

所谓智能控制系统主要是一种多项控制技术，智能控制的正常运行需要仰仗于各类智能控制的子系统，进而构建出集成、混合的控制系统，只有这样，众多的智能技术才能够在智能系统中发挥其应有的作用。当下，各个行业所采取的控制系统主要有以下几个类别：（1）学习控制系统，类似于人类大脑的功能，人类的学习能力是智慧的主要表现形式，而学习控制系统主要通过对结构进行认知、辨别以及调整以后，利用对数据的处理及对信号的循环输入以保障其良好的运行效果，该系统还能结合一些基本信息自动地进行控制。（2）分级控制系统，该系统采取分级递进的智能模式，主要利用自组织控制、自适应控制等条件。再改控制系统中主要表现了三个级别，即：协调级别、组织级别以及执行级别，而对于每个级别来说，他们都具备该级别独有的作用。（3）专家控制系统，这种智能系统主要是将技能、知识、经验等因素进行有机的融合，并将这些因素整合到计算机系统当中，系统会根据相应的程序指令进行相应的操作。在该系统中，包括了众多的理论内容，这些理论内容都为智能系统在对实际问题进行处理时提供了一定的帮助，让处理后得出的结果具备较高的性能。（4）神经网络系统。当前，人工神经网络控制系统仍旧是运用最多的系统，该种智能系统的网络结构主要借鉴了人工神经元、人工细胞的相关技术，智能控制和模仿真人是该系统的主要功能。

2 将智能控制运用到有关机床

机电一体化是当今工业中的一项重要技术，智能化则是当今科技的主要发展趋势，在机电一体化当中发挥着巨大的作用，智能控制的主要表现形式之一就是数控机床与机器人的智能化。

对于数控机床来说，衡量机电一体化技术的重要指标便是精度。在陈旧的数控机床设备中，由于没有对智能技术进行过多的融合，进而导致产品加工不理想以及机床的精度不达标，智能数控系统中运用了许多RISC芯片以及多CPU控制系统，这些芯片以及系统将大幅度提高机床的精度。

在数控系统最初设计的过程中，大多数运用到的设计方法是模块化设计，其具有较为良好的裁剪性能，而且功能所设计的方面非常之广，针对各类不同的机电一体化生产基本上都能够达到要求，而在群孔系统的效果控制中，对于相同或者类似的群孔系统可以对各种操作流程进行参照，进而保证系统调整符合相关要求。

系统的操作程序是正常运行的重要指令，根据所需要加工产品的精度和尺寸对操作程序进行编程，才能够让产品加工以后达到预期的智能效果，从前，产品加工都是在普通车场进行，操作流程则需要依靠人工进行控制，所以要求操作工人具有较高的技术水平，而在当今的数控车床中，我们只需要依据相关的程序，对机器进行调试之后就可以进行加工工作，这恰恰是智能化的重要表现。

3 在设备装置中的智能元件

将智能控制运用到机电一体化系统中，不仅可以促进系统控制形式的调整以及转变，更加可以保障系统实现自动控制，机电一体化的典型设备就是数控机床，数控机床在元件的控制上更加能够反映出其发挥的具体作用。

数控机床中最基本的装置就是平面显示器，它的主要作用是显示相关的程序指令，进而让机床的操作人员对机床的运行状态更加深入的了解，在机床改造技术更新换代的同时，智能元件的种类也在不断翻新变化，近些年来出现的FPD平板显示技术具有能耗低、重量轻、显示大等诸多优势，完全可以应对最基本的智能操作。

而硬件模块则是保障数控机床达到指标的主要装置，生产商采用相关的智能技术，加之融合相关的智能元件创造出了良好的模块结构，譬如存储器、CPU、PLC、位置私服等，在具体的操作过程中进行了对模块形式的删减，建立了不同性能的模块。

在数控机床进行加工时，利用动态监控系统，完全可以将各种不同的现代化技术进行融合，这其中包括网络技术、计算机技术、多媒体技术、模拟技术等。有的时候甚至可以将一些经常用的控制装置改造成具有严密制造过程的控制体系，进而推进智能化进程。而网络技术是当今智能控制中应用最广的一项技术，它可以通过机床联网的形式利用计算机进行编制、输入、调节程序、执行命令等工作，进而实现无人操作的智能化控制。而网络装置主要包括的是数据线以及计算机，只要具备这两样装置，就可以完全将数据准确地显示在机床面板上。

4 智能控制的主要特点

智能控制是多领域的交叉学科，从最初的“二元论”到后来的“三元论”发展至今，已经成为“四元论”，智能控制已经得到了长足的发展，我们有理由认为，智能控制理论的根基是自动控制理论、信息论、运筹学以及人工智能的交叉。其具有相对完善的理论基础。

相比于传统理论，我们可以认为智能控制对对于传统理论的延伸和发展，也可以说传统理论是智能控制所包括的一部分，是智能控制的最初形式。智能控制具有分级、开放、分布的结构特点，具备很强的信息处理能力。智能控制追求的是对系统的全面优化。而智能控制的主要任务和所针对的对象具有不确定性，传统的控制方法在通常情况下仅仅适用于单一任务和精确的数学模型。而只能控制系统的重点在于对数学模型符号、环境以及描述的识别，在数据库的设计上，它与传统控制常用到的运动学方程、函数等数学描述方法有着本质上的差别。只能控制具有混合控制的基本特点，该系统能以数学广义模型来表述混合的控制过程，采用定性决策以及定量控制结合的控制方式。

智能控制系统对于传统控制理论并不加以排斥，智能控制当中往往包含常规控制，而智能控制同样经常利用常规控制的基本方法来对低端的控制问题加以解决，并对常规的控制方法力图扩充，而且智能控制系统具备非常强的学习功能、组织功能以及适应功能，能够克服环境所具有的不确定性以及复杂性，最终实现有效控制。

结语

现如今，智能控制已经成为机电一体化系统中被应用最多的控制方法，智能控制以其独有的高水平、高效率、高性能的控制优势对传统的控制方法造成了猛烈的冲击，并大有取代之势，文章中提到的数控机床仅仅是机电一体化技术中的一个典型代表，在现代工业生产生活中，智能控制在机电一体化系统当中的运用还有诸多方面，人们发现，智能控制的控制效能具有非常明显的优势，其优越性也越来越多地得到了人们的认可。

[1]庞晓静.复合智能控制在交流伺服系统中的应用[J].电工技术，2008，17（5）：34-36.

[2]汪伟珍.人工智能技术在数控系统中的应用研究[J].现代控制技术，2009，17（3）：47-49.