周瑋

摘要：智能控制技術(shù)以其具有高水平、高效率、高性能的控制優(yōu)勢，對傳統(tǒng)的控制方法造成了猛烈的沖擊。因其解決了大量的傳統(tǒng)控制無法解決的實際控制應用問題，在當前社會智能控制已經(jīng)成為機電一體化系統(tǒng)中被應用最多的控制方法。21世紀機電一體化的系統(tǒng)研究中智能控制已成為發(fā)展的必然趨勢，本文對機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用進行論述。

關(guān)鍵詞：機電一體化；智能控制；應用；展望

前言

隨著社會的不斷發(fā)展進步，在工業(yè)生產(chǎn)中，人們對機電一體化技術(shù)的控制能力和效果提出了更高的要求，為了實現(xiàn)對機械設(shè)備的有效控制，人們運用了智能控制。在微電子技術(shù)及超大規(guī)模的集成電路不斷發(fā)展的條件下，目前我國的機電一體化技術(shù)越來越成熟，這為機電一體化的長遠發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境，呈現(xiàn)出更加強大的生命力和發(fā)展前景。所以，智能控制在機電一體化方面的研究是當前人們熱衷的一大課題。

1、智能控制與機電一體化的關(guān)系論述

自 21 世紀的到來，智能化控制技術(shù)得到了有效的發(fā)展，并且廣泛的應用到社會經(jīng)濟發(fā)展的過程當中。而將智能控制應用到機電一體化技術(shù)當中，不僅為機電一體化提供了一個廣闊的發(fā)展空間，還有效的促進了工業(yè)化的生產(chǎn)，為人類社會工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展打下了扎實的基礎(chǔ)。目前，我們除了將智能控制技術(shù)應用到機電一體化當中，還將許多先進的科學理論融入其中，從而形成了許多新思想、新理論，為機電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了良好的發(fā)展前景。

2、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢

作為機械工業(yè)與微電子工業(yè)未來發(fā)展的主要方向，機電一體化必將會在以后的機械設(shè)備生產(chǎn)中占據(jù)主要技術(shù)地位，而智能控制系統(tǒng)技術(shù)也將會得到更進一步的發(fā)展。智能控制系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)來講，在機電一體化系統(tǒng)中是具有更大的應用優(yōu)越性的。這主要體現(xiàn)在智能控制系統(tǒng)更加人性化和智能化，增強機電一體化的適應能力。

2.1 完善機電一體化系統(tǒng)的性能，由于智能控制系統(tǒng)主要是在外部環(huán)境和控制器的作用下實現(xiàn)控制作業(yè)的。因此其控制指令的形成是直接按照外部環(huán)境的變化趨勢來確定調(diào)控方案，這就省去了中間模型分析的環(huán)節(jié)，使機電一體化系統(tǒng)的性能更加快捷高效，工作精度更高，設(shè)備性能得到很大完善。

2.2 提高機電一體化的工作效率，采用智能控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機械設(shè)備依據(jù)操作人員所發(fā)出的命令編碼自動進入工作狀態(tài)，繼而按照流程順序完成系統(tǒng)運行，這樣就僅僅只需要人力完成第一步指令輸入即可，極大的提高了系統(tǒng)的運行效率，避免了因人為因素而引起的失誤影響到工作效率。

2.3 增大機電一體化系統(tǒng)的安全可靠性，在機電一體化系統(tǒng)中，智能控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)有效的智能控制，從而合理地調(diào)控設(shè)備中的結(jié)構(gòu)或運行程序，這樣就能夠在很大程度上確保機電一體化系統(tǒng)的安全可靠。

3、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的實際應用

3.1 機械制造中的智能控制

以經(jīng)典的機械理論和計算機輔助技術(shù)并結(jié)合智能控制方法，在機電一體化系統(tǒng)的制造過程中形成了新型的機械制造工藝，并不斷向智能制造系統(tǒng)方面發(fā)展。智能控制技術(shù)解決了現(xiàn)代較為先進的制造系統(tǒng)必須依靠不夠精準和完備的數(shù)據(jù)來處理無法預測狀況的問題，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊數(shù)學的方法，建立制造過程的動態(tài)模型，并以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學習和并行處理信息的能力實行在線的模式識別操作，對殘缺不全的信息進行及時有效處理。

把智能控制技術(shù)應用于工程機械領(lǐng)域能夠提高工程機械各種故障的自我診斷能力，提高了工作效率和工程質(zhì)量，解決了傳統(tǒng)控制力一直無法很好適應多變復雜對象的難題。特別是在一些特殊的情況工況中可以實現(xiàn)無施工人員的智能化、高質(zhì)量的施工。向智能機械制造技術(shù)的方向發(fā)展是當前最先進的機械制造技術(shù)，其發(fā)展的基本原理是模擬人類制造機械的活動，利用先進的計算機技術(shù)及其它信息技術(shù)工具取代一部分人的腦力勞動。而對于一些殘缺不全的信息而言，它利用模糊集合和模糊關(guān)系的特性，對于殘缺不全的信息進行在線的模式識別。在高新科技和信息時代的引領(lǐng)下的背景下，人力操作為主的機電相關(guān)機械制造已經(jīng)不能夠適應時代的節(jié)奏，未來其主要發(fā)展方向就是將智能控制及其相關(guān)科學技術(shù)與傳統(tǒng)的機械理論進行有效的融合。目前，工程機械的智能化主要體現(xiàn)：工程機械單機集成化操作與智能控制技術(shù)；工程機械的智能監(jiān)控、檢測、預報、遠程故障診斷與維護技術(shù)；基于網(wǎng)絡(luò)的機群集成控制與智能化管理技術(shù)，特別是智能型救災工程機械已成為當前研制熱點。

3.2 電力電子學研究領(lǐng)域中的智能控制

將智能控制技術(shù)引入電力系統(tǒng)，在電機電器設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計、故障控制和診斷等方面，都相當有成效。對電器設(shè)備的設(shè)計優(yōu)化，可用先進的遺傳算法進行優(yōu)化計算，能大幅度縮短計算時間，有效節(jié)約成本，并提高電機電器的設(shè)計質(zhì)量和效率。

3.3交流伺服系統(tǒng)中的智能控制

伺服驅(qū)動裝置在機電一體化系統(tǒng)中的控制質(zhì)量和系統(tǒng)動態(tài)性能方面發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，但交流伺服系統(tǒng)有著相當復雜的非線性和時變性等不確定因素，而智能控制技術(shù)以非線性控制方式將人工智能引入智能控制器，能很好地適應系統(tǒng)參數(shù)的時變情況，其在交流伺服系統(tǒng)的應用解決了建立精準數(shù)學模型的困難，提高了機電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.4 數(shù)控領(lǐng)域中的智能控制

數(shù)控領(lǐng)域所應用的智能控制有相當高的性能要求，尤其是在延伸、擴展和模擬的知識處理方面，如加工運動推理、網(wǎng)絡(luò)通信制造能力以及感知加工環(huán)境的能力等，必須能進行自適應控制、自組織控制等，智能控制可以解決信息模糊、不確定性等控制問題，取得良好的成效。

隨著科學技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展，智能控制和數(shù)控相關(guān)領(lǐng)域逐漸息息相關(guān)。由于研究的對象和系統(tǒng)越來越復雜，我國的機電一體化技術(shù)的發(fā)展對數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求，大量學者、工程技術(shù)人員開始嘗試應用智能控制理論，在機械加工、模具制造等領(lǐng)域運用數(shù)控技術(shù)。

運用智能控制新興技術(shù)可以讓數(shù)控技術(shù)實現(xiàn)智能編程、監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫等重要目標。當今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向主要是開放式數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)建。建立統(tǒng)一系統(tǒng)平臺，增強數(shù)控系統(tǒng)的柔性，借助于數(shù)學模型描述和分析的傳統(tǒng)控制理論難以解決復雜系統(tǒng)的控制問題，調(diào)節(jié)變化頻繁的需求與封閉控制系統(tǒng)之間的矛盾都是構(gòu)建開放式數(shù)控系統(tǒng)的一些主要目的。

結(jié)語

由上述分析我們可以看出，智能控制系統(tǒng)在機電一體化的發(fā)展過程中具有重要的核心地位。盡管智能控制技術(shù)是近年來方才被研發(fā)應用的新技術(shù)，但其發(fā)展速度卻是非?？斓?，目前智能控制系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應用在多個領(lǐng)域，并發(fā)揮出良好的功能作用。我們相信，在未來科技技術(shù)的推動下，智能控制系統(tǒng)的功能必將更加強大，從而促使機電一體化的快速發(fā)展。為此我們?nèi)匀恢辽傩枰龅揭韵聝牲c：（1加大研發(fā)力度，提高智能控制系統(tǒng)的理論研究水平。理論是技術(shù)發(fā)展的動力和依據(jù)，只有深入研究智能控制系統(tǒng)的理論，才能促使其更加快速、穩(wěn)定的發(fā)展。（2不斷擴大智能控制系統(tǒng)的應用范圍，進一步增強其應用功能。從當前的智能控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀來看，盡管其已經(jīng)被應用在多個領(lǐng)域，但仍然具有很大的發(fā)展空問。只要能夠再進一步的提高智能控制系統(tǒng)的性能，就可以促使其更好的為機電一體化的快速發(fā)展服務。

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