前言

在傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式下，企業(yè)的生產(chǎn)效率較低且產(chǎn)品質(zhì)量較差，企業(yè)往往需要投入更大的成本來(lái)彌補(bǔ)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，當(dāng)運(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng)之后，企業(yè)的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量得到明顯提升。在智能控制優(yōu)勢(shì)日益突出的情況下，同時(shí)面臨競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈的市場(chǎng)，智能控制是企業(yè)獲得進(jìn)一步發(fā)展的必然選擇。本文以智能控制在機(jī)床與設(shè)備裝置中的應(yīng)用為例，說(shuō)明了智能控制在機(jī)電一體化的應(yīng)用。同時(shí)，根據(jù)智能控制的應(yīng)用及其自身可以看出，智能控制在結(jié)構(gòu)上具有開(kāi)放、分級(jí)和分布的特點(diǎn)，在功能上具有信息處理能力強(qiáng)、適應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使智能控制受到了人們的普遍歡迎。

一、智能控制的特點(diǎn)

智能控制涵蓋多個(gè)學(xué)科，目前為止，智能控制經(jīng)歷了二元論、三元論、四元論的發(fā)展階段，目前主要以四元論為主，在當(dāng)前的發(fā)展態(tài)勢(shì)比較穩(wěn)定。智能控制的理論基礎(chǔ)主要有信息論、自動(dòng)控制理論、運(yùn)籌學(xué)和人工智能，而傳統(tǒng)控制的理論主要以經(jīng)典反饋控制和現(xiàn)代理論控制位置，相較于傳統(tǒng)控制理論，智能控制可以有效解決傳統(tǒng)控制理論下的線性、時(shí)不變的問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上有所拓展，可以說(shuō)，智能控制理論使控制領(lǐng)域的理論更加完善。智能控制在結(jié)構(gòu)上具有開(kāi)放、分級(jí)和分布的特點(diǎn)，其核心控制掌握在組織級(jí)手中，智能控制器具有非線性、總體自尋優(yōu)特性的特點(diǎn)，智能控制系統(tǒng)可以滿足多樣性目標(biāo)的高性能要求。智能控制往往針對(duì)的是那些模型不確定、非線性特征明顯、任務(wù)要求非常復(fù)雜的對(duì)象，模型不確定指的是模型難以被準(zhǔn)確確定和模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)變動(dòng)性較大，非線性特征較為明顯的對(duì)象利用傳統(tǒng)的控制方法顯然不能滿足系統(tǒng)控制的要求，而智能控制專用于任務(wù)要求較為復(fù)雜的系統(tǒng)控制當(dāng)中。智能控制另一特征是其追求控制效果的最優(yōu)化，在其控制過(guò)程中，力圖做到?jīng)]有遺漏控制對(duì)象的各個(gè)環(huán)節(jié)以及內(nèi)容。智能控制當(dāng)中包括常規(guī)控制，但常規(guī)控制卻不一定包括智能控制，在使用的過(guò)程中，對(duì)于一些較為簡(jiǎn)單的問(wèn)題，智能控制仍然可以利用常規(guī)控制的方法來(lái)解決問(wèn)題。此外，學(xué)習(xí)功能、適應(yīng)功能和組織功能也是智能控制系統(tǒng)擁有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)環(huán)境所具有的不確定性和復(fù)雜性加以克服，最初達(dá)到智能控制的目的。

二、智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）智能控制在有關(guān)機(jī)床中的應(yīng)用

機(jī)電一體化隨著人們對(duì)相關(guān)領(lǐng)域要求的提高已經(jīng)成為一些領(lǐng)域越來(lái)越離不開(kāi)的重要技術(shù)，智能化作為各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)，在促進(jìn)行業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著不可替代的作用，尤其是智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用令人矚目。智能控制不僅豐富了智能控制領(lǐng)域的內(nèi)容，還加快了機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展步伐，其主要的表現(xiàn)形式就是數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能化。對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，精度是衡量機(jī)電一體化技術(shù)的重要指標(biāo)之一，對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)評(píng)估產(chǎn)生著不可忽視的影響。如果數(shù)控機(jī)床設(shè)備比較陳舊的話，就無(wú)法將智能技術(shù)很好地融合進(jìn)去或者根本無(wú)法使用智能技術(shù)，這種情況下，機(jī)床的精度當(dāng)然無(wú)法達(dá)到要求，同時(shí)還會(huì)造成產(chǎn)品加工的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。智能控制系統(tǒng)采用許多RISC芯片和CPU控制系統(tǒng)作為支撐其運(yùn)行的硬件設(shè)備和軟件設(shè)備，可以在很大程度上提高機(jī)床的精度。通常在進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，人們會(huì)使用模塊化的設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法將數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為幾個(gè)板塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以有效減少誤差，盡量增加數(shù)控系統(tǒng)的功能，使之滿足大多數(shù)機(jī)電一體化生產(chǎn)的要求。在智能控制下的數(shù)控機(jī)床加工產(chǎn)品過(guò)程中，不需要人為干預(yù)加工的具體操作過(guò)程，只需要利用智能系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的加工。

（二）智能控制可以運(yùn)用到設(shè)備裝置的元件當(dāng)中

智能控制的在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用還體現(xiàn)在元件的智能化，智能元件可以促使工作人員調(diào)整系統(tǒng)控制形式以提高自己的工作效率，同時(shí)使數(shù)控機(jī)床發(fā)揮其最大的價(jià)值。平面顯示器是數(shù)控機(jī)床最基本的裝置，在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中起著為操作人員顯示相關(guān)程序指令的作用，操作人員可以通過(guò)顯示器知道機(jī)床運(yùn)行的最新動(dòng)態(tài)，從而對(duì)機(jī)床加工的全過(guò)程進(jìn)行有效控制。與機(jī)床制造技術(shù)相匹配的顯示器在市場(chǎng)上也逐漸更新?lián)Q代，比如FPD平板顯示技術(shù)的出現(xiàn)適應(yīng)了機(jī)床制造的需要，具有低能耗、重量輕、顯示大等特點(diǎn)。作為保障數(shù)控機(jī)床達(dá)到指標(biāo)的主要裝置，硬件模塊也是智能元件應(yīng)用的不可忽視的一個(gè)方面，良好的模塊結(jié)構(gòu)可以使硬件模塊在數(shù)控機(jī)床制造中發(fā)揮最大的作用，比如CPU、PLC、存儲(chǔ)器和位置私服等，在操作時(shí)刪減模塊形式，并使模塊具有不同的性能。此外，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、模擬技術(shù)等進(jìn)行融合來(lái)完善數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)也是智能控制的一個(gè)重要內(nèi)容，其中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能控制中得到了普遍應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化中智能控制的應(yīng)用不僅是企業(yè)追求利益與自身長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必然選擇，也是機(jī)械制造業(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的戰(zhàn)略性抉擇，智能控制在機(jī)電一體化中的應(yīng)用已是大勢(shì)所趨。與此同時(shí)，相關(guān)領(lǐng)域也應(yīng)看到，受科技水平的限制，智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用還存在許多問(wèn)題，比如智能控制的性能與功能還不夠完善、在使用過(guò)程的突發(fā)狀況不可預(yù)測(cè)、與機(jī)電一體化系統(tǒng)未能實(shí)現(xiàn)充分結(jié)合等，如何解決這些問(wèn)題相關(guān)領(lǐng)域還有待進(jìn)一步探索。

（作者單位：中山市精誠(chéng)信息科技有限公司）

作者簡(jiǎn)介

余港（1981.08.15），男，漢族，籍貫：四川省巴中市，本科，工作單位：中山市精誠(chéng)信息科技有限公司，主要研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化.