智能控制在机电一体化系统中的应用

李亚熊

摘 要：机电一体化是一门新兴的交叉学科，在我国工业发展中发挥了重要的作用。智能控制系统主要是指能模拟人工智能或者具有人工智能的系统，将智能控制技术应用于机电一体化系统，可大幅度提高生产效率，并完善机电一体化系统的性能。智能控制技术的应用源头是操作人员发出操作命令，一旦操作命令发出之后，智能控制技术便自动进入到工作状态，开始了全过程的操作。因为可以按照预先编写的程序执行操作，所以可有效减少生产误差，提高生产的安全性。文章主要对智能控制在机电一体化系统中的应用进行分析，为促进机电一体化系统的发展奠定良好的基础。

关键词：智能控制;机电一体化;应用

引 言：纵观我国当前机电一体化系统的发展趋势，智能控制将成为其未来发展的主要方向。有了智能控制的机电一体化系统，能成功避免很多问题和缺陷的发生，拥有更加广阔的发展前景。智能控制在机电一体化系统中的应用在很大程度上解放了人力劳动。如下结合多年相关工作经验，就此议题提出几点看法和建议。

1.智能控制概述

智能控制，顾名思义，主要指的是在无人智能机当中自动模拟人的行为。智能控制是建立在当前先进的计算机技术基础之上的，借助计算机技术来模拟人的智慧，实现对各类机器和元件的智能操作和预先指示。与传统的人力控制相比，智能控制有着诸多的优势，其不仅能够确保按时按量地完成好各项工作任务，还能够解决很多人力不能解决的问题，摆脱了人力劳动的局限性。此外，智能控制要比人力劳动更具可靠性和安全性，一些危险度比较高的操作指令，通过智能控制，只需要设定好程序，便能够很好地完成操作任务。根据调查和了解，在我国当前很多领域当中都运用到智能控制，智能控制已经被广泛应用到社会生活的方方面面。关于智能控制的应用类别，可以总结为以下3方面。专家控制。专家控制将专家系统和工程控制实现了紧密的融合，其主要被应用到我国工業领域中的工业设计以及机械设备故障诊断和维修方面。专家控制所提供的知识是非常丰富和多元的，而且在解决实际问题中有着非常理想的效果。分级控制。分级控制主要贯穿于组织、协调以及执行三大环节当中，组织、协调和执行之间相互作用，相互配合，一起来对机器进行科学高效的控制。目前，分级控制需要满足两个条件才能够得以实现，其一是自适应的控制。其二是自组织的控制。然后，学习控制，学习控制主要体现在：其一，识别和调整内部结构。其二，借助信号的传输来处理复杂的数据，确保系统运行的顺畅性。神经网络。神经网络是建立在人工神经网络基础之上的，神经网络主要有两大功能，分别是智能控制功能和仿真功能。神经网络控制是当前最受关注的智能控制系统之一，未来的发展潜力更是不可估量。

2.智能控制在机电一体化系统中的具体应用分析

2.1智能控制在机械制造领域的应用

机械制造是机电一体化系统中的重要组成部分，机械制造水平代表着我国工业生产的水平，现阶段，最先进的机械制造技术就是将智能控制技术与计算机辅助技术进行结合，然后应用在机械制造生产中。智能控制在机械制造中的应用，可以减轻工人的劳动负荷，智能控制不仅能模仿人类的体力劳动，而且还能模拟人类的脑力劳动，将机械制造真正的推向智能化发展方向。智能控制技术可以利用神经网络及模糊系统计算的方法来模拟机械制造的过程，通过对传感器获得的信息进行预处理，可以对控制模式中的参数进行修改，进而实现对机械制造的控制。智能控制技术能对机械制造的整个过程中进行实时监控，整个生产流程都按照预先编写的程序执行，任何一个环节出现问题，监控系统都会将获取的信息反馈到控制中心，然后控制中心经过对数据信息的分析处理，再对控制参数进行调整，根据实际状况采取不同的处理决策。智能控制对机械故障的智能诊断发挥了重要的作用，通过对智能传感器、智能监控与检测技术的应用，当机械生产过程中，出现机械故障或者发现故障隐患时，智能传感器和智能检测会及时发出警报，同时根据故障的类型做出合理的处理措施，避免事故的扩大化，保证生产的安全运行。

2.2智能控制在数控领域的应用

机床是进行零部件加工生产的重要设备，而数控机床是按照已经编写好的程序进行自动控制的机床，通过程序中编写的代码，机床能按照预定的命令执行操作。智能化是数控机床发展的主要方向，尤其是在工业生产对加工精度和效率有较高要求的背景下，智能控制在数控领域的应用更为重要。通过智能控制理论和技术，可以优化数控机床加工工艺，对控制参数进行优化调整，对机床故障进行快速诊断等。比如PLC智能控制程序在数控机床中的应用，在机床运行过程中，如果刀具的进给出现偏差，在线监测系统就会将这一信息反馈到PLC智能控制器中，然后PLC智能控制器对反馈的信息进行译码分析后，就会发出更正指令，将刀具调整到正常轨迹中，这一系列的过程中都是在无人干预的情况下完成，全程都处于智能控制中。智能控制在数控机床中的应用，可以有效提升加工质量，加工精度高，对加工的对象有很强的适应性，无论是规模化生产还是单件生产都能适用。加工不同的零件，只需要选择不同的数控程序即可完成，自动化和智能化程度较高，有效缩短加工周期，提高加工效率，为现代化生产管理提供有利的条件。

2.3智能控制在机器人领域的应用

机器人是我国工业发展水平的重要标志，大体上可分为工业机器人和移动机器人，其中移动机器人相比于工业机器人而言要具有更高的难度。因为移动机器人需要在非结构环境中工作，在运行的过程中，对行走的路径、停留的位置和需要躲避的障碍物等都需要有精准的控制，需要信息处理技术、控制技术、传感技术、机械技术、电子技术等多项技术的融合，才能确保移动机器人各项功能的实现。智能控制在移动机器人中的应用具有很强的优势，因为智能控制理论和技术能实现移动机器人的感知与识别、判断与规划等诸多功能，同时，还能通过大数据技术，进行经验的总结和自我学习。智能控制在机器人中的应用步骤简述如下，首先通过传感器来获取大量的信息，在获取信息的过程中，需要排除各种干扰和非确定性因素，然后将这些信息反馈到处理器中，经过识别和分析，将符号层形成的命令和动作意图进行结合，转变成相应的控制级可执行的指令，再将指令发出，这一系列过程都需要在智能控制下才能实现，智能控制理论和技术的应用是促进机器人行业发展的重要因素

2.4智能控制在设备预防性维护/异常检测中的运用

随着传感器技术和物联网技术的发展，越来越多的设备可以通过远程监控的方式予以维护，通过故障统计检验、聚类方法、异常点检测方法等，根据设备生命周期浴盆理论，提前发现设备运行中的异常状况、通过设备冗余设计，设备的远程切换，故障诊断，从而减少设备故障停机率，提高设备运营效率。

结束语

总之，随着我国信息技术和计算机技术的快速发展，机电一体化系统和产品向智能化方向发展已经成为主要的发展趋势，而智能控制技术在机电一体化系统中的应用，为机电一体化实现智能化提供了有利的条件。现阶段，智能控制在工业生产、机械制造、机器人、数控、交流伺服等领域中都有广泛应用，在提高生产效率的同时，又保证了生产的安全性和稳定性，为促进我国工业生产的发展创造了有利的条件。

参考文献

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