机电一体化系统的智能化

朱子川

摘要：在机电一体化系统中，合理地应用智能控制技术，不但可以有效降低人工操作失误，而且可以有效提升系统运行的稳定性与安全性。本文主要介绍了机电一体化系统与智能控制的基本概念与特点，提出了智能控制技术在机电一体化系统中的应用策略，希望可以有效提升智能控制技术在机电一体化系统中的应用水平，进而有效提升机电一体化系统的运行效率与稳定性。

关键词：机电一体化；智能；应用

引言

随着经济的发展和科技的进步，越来越多的大规模集成电路被应用到日常生产和生活中，所以机电一体化技术得到了快速的发展，其性能也日趋优越。它不仅有效提高了工程的可靠性，同时还能确保工程的高效性；此外它還能有效提高系统运行的安全性和可靠性。所以，机电一体化系统中智能控制的应用能有效提升智能化生产水平。

一、智能控制的基本特点

研究智能控制理论的特点，已经基于传统控制理论而言，通过与传统控制理论比较，可以将智能控制理论概括为以下几个方面：

1.1 智能控制是在传统控制理论的基础上发展而来，是控制理论发展的高级阶段，具有开放的、分级的以及分布式的结构，能够有效处理综合信息，对提高信息处理质量具有十分重要的作用。而且智能控制不以追求系统高度为目的，而是着重于系统的全局优化。

1.2 智能控制理论集多学科于一体，智能控制理论是由人工智能、自动控制理论以及信息论结合而成，主要以信息反馈控制为核心，是非常完善、成熟的控制理论体系。

1.3 适用范围广，相对传统控制理论而言，智能控制可以解决传统控制中对象和任务模型不确定性、复杂的难以控制的问题，对提高控制效果具有十分重要的作用。

1.4 使用方法有所不同，传统控制理论主要通过运动学方程、动力学方程等数学模型对系统进行描述，而智能控制系统设计重点在于对数学模型的描述，具有混合控制的特点，将非数学的广义模型用知识进行表示，充分发挥出多模态控制方式的重要作用。

二、智能控制在机电一体化系统的运用优势与作用

2.1 使其性能更加完善。智能控制系统可以让机电一体化的性能更加的完善，因为智能控制系统主要是通过控制器等实现其功能与作业，这就使得机电一体化在分析数据时变得更加快速和准确，智能控制可以准确的发布指令给机电一体化，然其在特定的程序下完成自身的工作。同时智能控制系统还可以改正机电一体化系统中存在的错误指令，这就让机电一体化系统的准确率和完成率大大提高。

2.2 提高其安全性能。机械等在工作时最重要的一点就是其安全性，因为一般的机电仪器所含有的能量较高，体积，密度与质量等都较大。一旦机电设备发生故障，如引起爆炸等，会对周边的生物，建筑等造成极大的毁坏，造成极大的经济损失和生命威胁。而智能控制则可以很好的解决这种问题，在智能控制中加入安全检查及报警系统，当检测到机电一体化系统出现故障和问题时，智能控制就会提前让机电设备停止运行，发出报警，这样可以极大的避免机电一体化系统出现重大事故与危机。智能控制还可以通过自身的程序对机电一体化系统中出现的问题进行检修， 使其恢复到原有状态，这将极大的节省人力与物力。

三、智能控制在机电一体化系统运用中存在的问题

（1）智能控制系统还有待进一步完善功能和性能，在电子技术以及机械制造等行业中的发展需求还难以满足。使用智能控制系统虽然能够把传统机电一体化系统中的运行情况有所改善，提升运行效率，但是也存在一定的发展差距，在新的历史背景下难以满足实际的发展需求，外界环境会对其造成一定影响。

（2）机电一体化系统的运行效率能够被智能控制显著提升，但是系列突发情况依然存在。把智能控制系统应用于机电一体化之后，相关设备发出的指令就是其自动编码工作的基础，尽可能减少人为操作存在的故障，以免造成相关损失，提升工作的精确度，保障智能控制系统运转效率的提高，但是始终存在一些不可抗力，智能控制系统在当前情况下始终无法超越，所以我们要重视此方面的研究和探讨。

（3）有待提升机电一体化系统和智能控制的磨合度。在生产和经济的发展过程中，机电一体化具有不可替代的作用，一旦无法很好地实施智能控制工作，那么会对人们生活以及生产活动的开展造成一定的影响。因此我们要把智能控制工作很好地完善和改进。

四、机电一体化系统中智能控制的应用

4.1机械制造中智能控制的应用

在对机电一体化系统进行制造的过程中，使用的方式为辅助计算机技术、智能组织技术等多种技术，这种制造机械技术较为新颖。当前此技术的发展方向为智能制造系统，要想借助计算机来对专家的智能思想进行思考，智能制造系统需要深入研究人脑的部分劳动，因此这必然涉及到智能控制技术。通过对神经网络学习功能的运用，对此项功能的运用使用于信息处理，在线操作使用模式识别繁体，这可以有效地处理信息残缺不全的情况。

4.2机器人领域智能控制的应用

就动力学领域而言，机器人出现非线性情况，在传感信息中表现出大量信息和多个变量，这恰恰是使用智能控制的必备条件。把智能技术使用于机器人领域，事实上在该领域也广泛地应用，如机器人运行过程中如果前方有故障其可以自动避开，而不需要人为控制，其不仅能够在一定的路径下行走，还可以自行决定最优路线，一些机械手可以做出规定的动作，这些都是智能控制技术使用的结果，也就意味着智能控制技术把机器人领域进一步扩展。

4.3交流伺服系统中智能控制的应用

伺服驱动装置是机电一体化典型产品，在其中扮演着重要的角色，其对质量控制、动态性的系统依赖性较大。作为具有较强复杂性的系统，其可以随时变动参数、不断扰动负载，同时，交流电动机自身以及控制的对象的非线性因素等各种影响因素，很难建立精准的数学模型。所以在交流伺服系统中引入智能控制，然后和现代交流伺服系统相结合，实现性能指标的提升。

4.4数控领域智能控制的应用

就数控领域而言，不仅需要保障智能控制具有较高的性能，还需要对处理功能进行延伸和模拟。如加工运动推理、决策加工环境的感知能力等等。把经典控制论使用于控制之中，要是遇到的信息不清楚，或者建模环节无法进行，那么把智能控制思想引入其中，对比经典控制理论，大大扩展了智能控制的范围并提升控制效果，实现优化控制加工的过程。针对一些领域中，其结果存在一定的不明确或者无法使用知识进行计算和推理，借助专家系统能够很好地解决。在该系统中集中了很多数控机床领域的专家，他们的思想和认知在一定的推理下，很多的分析故障信息最终根据故障的实际情况客观地给出解决措施。

五、结束语

只有更快的实现智能化与自动化，我们国家的综合实力才能更快的增加。在机电一体化系统中，人类在其中扮演了控制的角色，而在机电一体化系统中融入计算机等高科技， 让其能够自动运行，计算与修正，能够让我们的生产有着高的效率与质量。智能控制是未来社会的一个大的发展方向， 同时也是一个充满挑战与机遇的过程，需要我们共同的努力。

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