机电一体化系统中智能控制的应用分析

刘欣

摘要：目前，我国制造业水平不断提高，智能控制技术在各领域发挥着重要作用，机电一体化的快速发展与智能控制的融合，提升了机电一体化的整体水平。下面文章就对机电一体化系统中智能控制的应用展开分析。

关键词：机电一体化;智能控制;机电系统;机电控制

引言

随着我国经济水平的不断提高，各行各业的竞争力逐渐加大，市场经济环境变得日益复杂。在这一经济发展背景下，各个行业只有不断优化自身的缺点、完善自己，才能在激烈的竞争中屹立不倒。机电一体化系统是我国应用范围最广的系统，对于一个工业大国来说至关重要，所以对于机电一体化系统的发展，我们要不断改进其不足，提高其可靠性与高效性。

1机电一体化发展现状分析

近年来，我国对机电一体化技术的研究，有着很大的突破，在最初的研究阶段，人们对于电子技术与机械技术的有效融合并未给予正确的认知，甚至部分人群还将这两种技术视作两个独立的个体，而大多数机械生产企业也会将电子技术作为主要载体，相对对于机械技术的应用却是极为忽视，这种错误的观念导致机械技术的发展和应用受到了很大的阻碍，应用范围越来越小，进而使得当时机械工业的发展水平也是大大降低。而随着近几年计算机技术、信息技术等现代化技术的全面普及，机电一体化技术也得到了人们的普遍重视，其应用范围越来越宽泛，特别是在智能制造中的应用，更是带动了整个机械行业的发展，不仅实现了生产管理智能化、自动化，而且也为我国机械生产水平向国际化生产水准迈进创造了良好的条件。具体来说，机电一体化技术在智能制造中的应用，主要是以电子技术和计算机系统为依托，通过人工智能的方式，来实现对机械设备的自动化控制，进而使其生产效率和生产质量都能得到很好的提升。

2机电一体化系统与智能控制

2.1机电一体化系统

我们通常所说的机电一体化系统，就是指最近兴起的一种用于微电子方面的技术，这个系统有机地对多项技术进行融合，其中就包括了机械、信息、电工、微电子、传感器等多项技术，依靠包括机械设备、计算机设备与电子元件在内的多项硬件构成，并依赖电子、微机还有通信等多项操作用于系统的软件构成，管控用于生产的系统还有设备。我们将大部分应用于机电一体化成品和执行一体化的系统称为机电一体化系统，这个系统主要由五个部分构件所构成，一是信息处理的构件，二是控制的构件，三是用于供应电力的构件，最后还有机械的构件和用于执行的构件。这个系统的应用在于可以很大程度的减少能源损耗，提高生产的精细程度。所以可以说是一种综合性的功能性技术。

2.2智能控制

智能控制通俗来讲就是通过计算机实现对人类大脑的模拟，实现对目标的智能控制。它的运行过程无须人为干预，通过自主驱动智能机器，实现对目标的控制。智能控制系统具有组织性、多样性、边缘交叉性、变构造性、新兴性等特点，是由多种体系构成，主要包括专家操控体系、学习操控体系、人工神经网络操控体系、复合或集成操控体系、分级递阶操控体系、进化核算与遗传算法等。在当下经济技术快速发展的时代，智能控制的应用越来越广泛，在工业生产中扮演着重要角色。在机电一体化系统中，智能控制可以比人类操控更精准、更快速，精简操作步骤，减少人力投入，同时也降低了对人类的危害。

3机电一体化中智能控制的应用

3.1数控领域

传统的机械加工需要人手工操作普通的机床进行作业，而机电一体化技术的应用诞生了数控装备使得机械加工和制造完成了智能化的升级，数控领域是机电一体化技术在智能制造中运用的突出例证。数控装备是一种通过数字信息进行工作过程以及机械运动进行控制的机电一体化产品。它不仅大大提高了机械制造的效率，同时也实现了对生产和加工作业过程的精准控制，使得产品的质量得到有效的提高。通过以机电一体化技术为代表的智能控制技术，数控领域可以达到高性能智能控制的要求，还实现了模拟、拓展和延伸等信息处理功能。从而使得机械生产中的一些无法建模环节以及模糊信息得到有效的处理，使得对于生产过程的管理和控制得到更好的优化。通过模糊控制、在线诊断、面向生产车间的编程技术等数控机床可以进行多过程以及多通道的控制，大大提高了智能制造的水平。

3.2机械制造过程中的应用

正是由于机械制造业在智能性方面有了极大提高，智能控制才被广泛地应用于各种机械制造领域。机电一体化系统中智能控制的运用，就是通过运用计算机技术，实现对人脑的部分模拟，从而用计算机来代替人脑进行工作，减轻一些工作人员的压力，让人们的精力，能够更多更好地用在其他地方，比如更重要的工作环节当中。在机械制造领域中运用机电一体化系统中智能控技术中的神经网络系统，能够对机械制造的生产状况进行实时的监督和动态方针，通过加工生产过程中的传感器来收集相关信息数据，在经由信号传输装置将信息数据传输至中央处理器，对控制模式中的数据和参数进行实时的调整和修改，进而实现了机械制造和生产的智能化控制和实时控制。总的来说，针对故障进行及时的检测分析，才是智能控制在机械制造领域内的硬核装备。

3.3工业智能机器人的应用

智能控制在机器人研发中的应用越来越广泛，机器人技术是当下高端技术之一。对机器人行为的控制，核心是要实现动力学控制，动力学理论具有非线性、实时变化性、高内聚性的特点。比如对于双足行走的机器人，我们可以将其看作动态二级倒立摆，体现了非线性的特点。在机器人的研发中还涉及繁杂的传感器信息数据，而机器人的控制系统属于多变量系统，具有较高的复杂性，要想机器人的平衡行动得到保障，就要同时执行多个命令，比如平衡调整命令、躲避障碍命令、规划动作命令等。传统的控制系统由于自身限制无法实现对机器人的全方位控制，而机电一体化系统中智能控制有效地彌补了传统控制系统存在的不足。

3.4传感技术的应用在现

代机电一体化技术中，传感技术是其最为关键的技术手段之一，该技术的灵活性和精准性要远远高于其它一体化制造技术，能够最大化控制外界影响因素对智能设备所带来的损害，如若将传感技术引入到智能生产中，则其所发挥的会更加突出，这是普通传感器所无法比拟的。通常，普通传感器在智能制造中，必须构建相应的传感器网络系统，才能完成相应信息数据的对接和传输任务，同时，还要利用计算机技术对所获取的信息进行集中整合，才能对其进行精准分析和判断，进而为整个生产过程的有效控制提供正确的决策指导。目前，从传感器制造生产现状来看，其一般都以光纤电缆传感器为生产标准，这种先进的传感设备不仅具有标准化的接口，而且所需的设计成本也是十分合理，因此，在各领域及行业间应用范围也是越来越宽泛。

结语

总而言之，智能制造是未来社会发展的必然选择，而且随着各种现代科学技术的发展和进步，其技术基础将越来越稳固，智能化水平也必将越来越高。在智能制造中，机电一体化技术是一项不可或缺的技术，它对于智能制造设备的生产，生产线的构建起到了重要的促进作用。随着机电一体化技术的进步，智能制造的发展将进入一个更高的阶段。

参考文献

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