智能控制技术在机电一体化系统中的应用研究

冀建龙

摘要：在机电一体化系统应用过程中，环境对象变得越来越复杂，这就需要加强智能控制技术的应用，为企业安全生产提供技术支持。文章首先分析了机电一体化和智能控制技术的概念，然后探讨了智能控制的特点，最后研究了智能控制技术在机电一体化系统中的应用，具体内容供大家参考和借鉴。

关键词：智能控制技术；机电一体化；应用

前言

机电一体化技术包括各种新型的技术方法，比如信息技术、机械技术以及微电子技术等，其具有较强的实用性，对于社会的和企业的发展具有十分重要的作用。而为了提高机电一体化技术水平，将智能控制技术应用到其中，能够提高机电一体化技术的发展水平，帮助其获得新的发展机遇。

1智能控制技术和机电一体化技术浅析

智能控制的产生基础是传统理论。智能控制技术是相对开放的，同时具有分布特征，对各种信息进行综合处理。在使用智能控制技术来促进机电一体化技术提升时，不应把眼光局限在机电一体化系统的自动化处理及高度自控方面，而需要对技术整体展开优化。另外智能控制技术涉及众多学科，比如运筹学、自动控制理论及人工智能技术等，其满足非线性、不确定性或复杂程度较强的任务目标，这是传统控制方法不能比拟的。

机电一体化系统在我国起步时间相对较晚，在时代大形势的推动下，先是光学以及通信技术应用到机电一体化系统中，再是微细加工方法在其中得到了很好的应用，进而产生了光电一体化及微机电一体化这两个新的发展方向，现在，人工智能控制技术及神经网络、光纤等高精尖技术也融入到机电一体化系统，使机电一体化技术获得了很大的发展空间，与其相关的产业也得到了较快发展。

2智能控制技术的主要特点和方法

2.1智能控制是对传统控制理论的发展

目前而言，传统的理论已经成为智能控制理论的一部分，其有着多方面的优势，它的先进性、开放性、层级性等对机电一体化的发展有着更加全面的推动作用。人们通常存在一个误区，就是认为智能控制技术的发展不是在速度、质量上得到提高，而是对机电一体化的全面优化，将机电一体化从传统发展模式中解脱出来，具有划时代的意义。

2.2智能控制技术是一个多学科的集中领域

数学、计算机、物理等学科都是其重要的组成部分，智能控制属于控制理论的高级发展阶段，将以前的不足和缺陷弥补起来，用来解决更加复杂的任务和目标。理论基础主要从刚开始傅京逊的“二元论”到“三元论”再到蔡自兴的“四元论”，逐渐的走向完善，从根本上为智能控制的发展提供支持。

2.3多方面控制

智能控制的主要方面是在内部程序的设计，将环境因素和数学模型准确的输入其中。从多方面混合的控制，知识并不只是停留在基础之上，而是将最先进的科学技术渗透，让智能技术不会停下前进的脚步。人才是非常重要的，只有高技术的人才储备支持才会为设计的更新换代得到保障，将多学科的知识应用其中，实现智能控制在多领域的发展。

3智能控制技术在机电一体化中的应用

3.1智能控制在机电一体化系统机械制造过程中的应用

机电一体化系统作为机械制造中众多环节中最重要的环节之一，主要包括智能学习、智能监控与检查、智能诊断机械故障及智能传感器等方面的技术。目前最领先的机械制作技能就是将计算机辅佐技能和智能操控技能进行有机融合的一种技术。在以前人们靠单纯的脑力来进行机械制造，使人们长期处在高度思想集中的工作中，不利于人们长期工作。但是随着现在技术发展，越来越多的技术融合了智能控制，在机械制造方面人们最大的目标便是借助科学的计算机技能替代部分脑力劳动，通过将人们的思维融入在计算机程序中，让机器来代替人力，让机器来模仿人们有关机械制作的相关方式，为机械制造的数字化进程起到推动作用。

3.2基于机器人的智能控制

机器人控制的产业当中，模糊控制为主的智能技术发挥了核心作用，多元化的操作性工业机器人进入到市场，对传统人工操作进行了良好的替代，自动化操作也成为了时代的主流。现阶段，机器人应用中融合了不少技术，使得智能控制在机器人领域发挥了更大的作用，例如：多传感器信息处理、路径规划、检索扫描以及定位等等。机器人领域的智能控制应用主要体现在模糊逻辑和人工神经网络两个主要方面，为系统运行的独立性和适应性带来了巨大的提升。

3.3交流伺服系统的使用

交流伺服技术对于机电一体化系统的重要性偏高，交流伺服驱动设备已经成为众多机电一体化系统中必不可少的一部分。交流伺服驱动设备能够使电信号转化成对应的机械动作，这样整个机电一体化装置的动态性能会受到直接的影响，机电一体化装置的运行效果也会受到制约。只有智能控制技术不断的发展，交流调速系统的运行效果才会得以提升，以使直流伺服系统逐步转化为交流伺服系统。通过交流伺服技术以及智能控制技术两者的有效融合，提升交流伺服系统的运行效果，使其可以应对参数时变情况、耦合性问题等，这样交流伺服系统即可以利用不完善的模型建立起相当完善的PID参数，从而达到高性能、高精准度指标需求。

通过结合运用智能控制方法以及常规的PID控制技术，建立起智能PID系统，为此需要使人工智能技术以及控制器得到很好的融合，这就需要用到非线性控制技术，使融合后的系统可以通过数学模型以及控制器参数即做到自动化的调整，大大提升了系统的适应能力。若是只能够投入模糊控制算法，同样可以使交流伺服系统具有更强的抗干扰性，使其具有更快的动态以及静态响应速度。

3.4在数控机床方面的应用

机电一体化技术大量应用到数控机床当中，是提高数控加工质量和精度的重要手段。由于传统的数控机床过于依赖人为操作，缺乏智能技术，造成机床的精度不合格或产品的加工质量不达标等，但智能数控技术包含了众多CPU控制系统及高新RISC芯片，使得机床精度得到了很大程度的提升。

为保证数控机床的运行质量，需要技术人员从策划环节着手，做好模块化策划工作。这是由于模块化会涉及到众多方面，同时剪裁功能较为良好，使各种产品的生产质量及型号均能够达到相关标准。同时在对群孔体系成果进行管理时，可以把各种类型群孔体系的各个操纵进行同一水平层次的规避，从而使调节体系满足相关需求。

为保证数控机床的正常运转，操纵程序是非常重要的一部分，其主要程序为了保证工件产品的制作成果可以满足智能化要求，应当通过操纵程序按要求对各个工件进行严密的編程。过去，只可以应用普通机床设备进行工件的制作，工件的制作质量受到人为因素的影响较大，但现在通过操纵程序的使用，在程序中输入具体的步骤同时调节机床装置之后，则会对工件的制造过程进行自动化改造。

结束语

综上所述，我国目前机电一体化技术同西方发达国家之间存在很大差距，因此，技术人员应该在本土自主创新的基础之上，积极引进和吸收国外先进技术，同我国机电一体化发展的实际情况相结合，创造出一套适合中国机电一体化智能发展的道路。

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