智能控制技术在机电一体化系统中的应用

马斌和

（新疆科技职业技术学院，新疆 五家渠 831300）

引言

机电一体化系统指的是借助电子计算机所具备的控制功能、信息处理技术等对驱动部分、传感测试部分以及机械本体等运行进行有效开展的现代化机械系统，在机械设备生产过程中发挥着重要的应用价值，能够满足生产、生活中多方面的需求，机电一体化系统中应用智能控制技术逐渐成为机械行业发展的必然趋势。

一、智能控制技术概念、作用及相关概述

（一）概念

智能控制指的是利用计算机程序对复杂的操作进行实际模拟，实现机械控制与机械的自动化生产[1]。智能控制技术在在机械制造业领域的应用，一方面能够代替人类实现复杂的操作、解决复杂问题，使人类生产活动更加便捷、安全。另一方面，能够凸显出智能控制技术操作精确度高的优势。比如智能控制技术可以在机械设备精密层级进行操作，完成相关工作。

（二）智能控制技术的作用

与传统控制技术相比较，智能控制是在传统控制技术的基础上发展而成的。比如智能控制系统利用开放式和分布式结构综合处理信息，不仅可以达到系统多方面自行控制的目的，而且能够凸现出该系统统筹兼顾的设计理念，一定程度反映出智能控制是对传统控制的拓展和延伸。另外，智能控制能够弥补传统控制中单一的线性控制存在的缺陷，对多个层次存在的不确定问题进行有效控制。

二、智能控制系统在机电一体化系统中应用的必要性分析

（一）使机电一体化系统性能更加完善

以传统自动化控制系统相比较，智能控制系统在微电子工业、机械工业中的应用是未来这些领域发展的必然趋势。在机电一体化系统中运用智能控制能够实现机电一体化系统性能的不断完善。比如，机电一体化系统应用智能控制可以将中间模型分析环节省去，直接根据外部环境的变化趋势对控制对象发出直接控制的命令，达到高效、准确以及便捷地完成相关控制作业的效果。

（二）提高机电一体化运行效率

机电一体化系统中运用智能控制技术，在操作人员发出相关指令之后，机械设能够按照其指令自动进入工作状态，按照相关流程完成具体的操作，该过程能够避免传统控制系统中人为因素所导致的操作失误而引发的一些不必要的损失出现，降低机电一体化运行效率[2]。另外，智能控制系统只需要人参与指令发出环节，其他环节主要由系统按照相关指令完成操作，该过程中智能控制系统能够对设备中的结构运行过程进行合理调控，在确保工作任务高效完成的同时，保障电一体化系统运行的安全性和可靠性。

三、智能控制技术在机电一体化系统中的应用分析

（一）数控机床中应用智能控制

由于传统数控机床设备缺乏科学的智能化设计理念，所加工生产的产品在精确度方面具有一定的局限性。而机床加工中运用智能控制技术，该技术通过RISC 芯片、CPU 控制系统等智能化控制系统对机床加工过程进行精确控制，确保生产出的产品更加精确[3]。另外，智能控制系统能够对机床制造的整个过程进行准确分析；利用监控、诊断对加工过程中可能隐藏的问题进行预测和修复，降低机床生产过程可能存在的误差。与此同时，智能化系统还可以准确评估机床所使用的轴承、导轨等设备的磨损情况以及所剩余的寿命，为设备按时替换、和更新提供参考依据。

同时，智能机床在实际应用中具体体现在一下方面：首先，智能热屏障。由于机床各部件在实际运行中会产生大量的热量，且受室内温度变化的影响，使机床生产过程中发生定位误差。而智能热屏障能够降低定位误差，将误差值控制在有效范围内。其次，智能安全屏障。主要是利用智能化设计防止机床各部件在运行过程中相互碰撞。再次，语音信息系统。当操作人员对机床进行手动操作或者调整过程中，运用智能系统中语音信息提示功能引导操作人员正确、规范操作。最后，主动振动控制。由于加工过程中切削环节震动过大会影响加工的精确度，而借助智能化主动振动控制能够有效的控制振动的频率，将其控制在最低范围。

（二）交流伺服系统中应用智能系统

交流伺服系统作为机电一体化系统中可或缺的一部分。该系统作为一种借助电信号对操作进行转换的系统，由于该系统的结构比较复杂，在实际应用过程中受参数实变、负载扰动等因素的影响，导致所建立的模型无法达到系统高性能的标准[4]。而在该系统中应用智能控制技术，在不需要数学模型、控制器参数等条件支撑的情况下，可以及时、准确地获取交流伺服系统统中各类数据指标，以达到系统高性能标准的要求。

（三）设备装置中应用智能控制

随着科技的不断更新，各行业对设备装置提出更高的标准和要求，将智能控制应用于设备装置中，可以推动设备装置的元件朝着智能化方向转变，以满足不同厂家对元件的需求。比如家庭家居设备装置中的智能元件通过传输接口、蓝牙信号接收等媒介，将自身的信息传递给相应的控制器，通过接收控制器所发出的指令完成相应的执行动作。

（四）机器人领域应用智能控制

随着科技的快速发展，智能机器人已应用于多个领域。由于机器人在动力系统方面具有强耦合性、有时变性等特点[5]。而将智能控制应用于机器人领域，能够对机器人行走、动作姿态等进行有效的智能控制。

四、结束语

随着各行业的不断转型，企业所运用的设备装置也朝着智能化的方向发展。比如企业在数据管理方面，结合实际需求配备相关的智能化软硬件设施，搭建起商务智能系统，将数据仓库技术、数据挖掘技术等有效结合，实现企业数据化管理，在确保提升企业数据管理效率的同时，能够降低企业运营的各项成本。