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        機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用探究

        2017-11-01 10:33:52孫現(xiàn)全
        世界家苑 2017年11期
        關(guān)鍵詞:智能控制機(jī)電一體化應(yīng)用

        孫現(xiàn)全

        摘 要:智能控制是我們現(xiàn)如今控制理論不斷發(fā)展的成果,它主要展現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域和信息技術(shù)領(lǐng)域之中。我們常說的智能控制,就是在沒有人控制的情況下,對智能的機(jī)器做出自主行動(dòng)的指令,為此來達(dá)到我們控制的目標(biāo)。在我們飛速發(fā)展的今天,智能化已經(jīng)深入到人們的日常生活中了,伴隨著智能化的發(fā)展,我們?nèi)粘I钪械母鱾€(gè)方面都出現(xiàn)了智能化設(shè)備,智能化廣泛的應(yīng)用在工業(yè)行業(yè),機(jī)器制造業(yè),電子和電力等等方面,那么在于機(jī)電一體化系統(tǒng)中來說,智能控制也是不可缺少的。

        關(guān)鍵詞:智能控制;機(jī)電一體化;應(yīng)用

        中圖分類號:TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

        引言

        隨著時(shí)代不斷發(fā)展,電子信息智能化技術(shù)不斷創(chuàng)新,促使我國智能化技術(shù)水平逐漸提升,滿足時(shí)代發(fā)展的需求。尤其是集成技術(shù)的應(yīng)用,促使現(xiàn)階段的機(jī)電一體化技術(shù)突飛猛進(jìn),進(jìn)而促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)逐漸實(shí)現(xiàn)一體化,從根本上提升生產(chǎn)的效率與質(zhì)量。計(jì)算機(jī)智能控制自身具備良好的自主性與自動(dòng)化特點(diǎn),促使現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)具備強(qiáng)勁生產(chǎn)力,穩(wěn)定發(fā)展。

        1、智能控制概念與特點(diǎn)分析

        1.1概念

        智能控制是指,在完全無人的情況下,利用智能系統(tǒng)對人類的活動(dòng)與行為進(jìn)行有效的模擬分析,并通過計(jì)算機(jī)的智能控制,結(jié)合實(shí)際情況,發(fā)出實(shí)際的命令程序,進(jìn)而達(dá)到智能的模擬。相對來說,智能控制比傳統(tǒng)的人工控制過程更加復(fù)雜,但可以有效的提升實(shí)際工作效率,達(dá)到最初的目的。在當(dāng)前時(shí)代下,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,智能控制的研究逐漸成熟,部分技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中,通過智能控制,促使其代替人工進(jìn)行工作,尤其是相對來說具有一定危險(xiǎn)性的工作內(nèi)容或操作,進(jìn)而滿足當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的需求。

        1.2特點(diǎn)

        結(jié)合智能控制自身的實(shí)際性質(zhì),可以有效的明確智能控制具備的特點(diǎn),具體來說,主要包含以下幾點(diǎn):第一點(diǎn),具有良好的非線性特點(diǎn),進(jìn)而滿足實(shí)際的控制需求。第二點(diǎn),具有明顯的組織性,促使其在智能控制過程中具有一定的組織規(guī)律。第三點(diǎn),具有明顯的結(jié)構(gòu)變化,與傳統(tǒng)的人工控制相比,智能控制的結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化,從根本上促使其滿足現(xiàn)階段的多元化需求。第四點(diǎn),涉及范圍廣,由于智能控制涉及學(xué)科內(nèi)容較多,導(dǎo)致其包含的學(xué)科種類齊全,涉及方方面面,進(jìn)而保證智能控制的先進(jìn)性。

        2、智能控制系統(tǒng)都包括哪些

        智能控制系統(tǒng)對機(jī)電一體化系統(tǒng)起到重要的支撐作用,只有與完善的控制系統(tǒng)進(jìn)行有效配合,才能徹底實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。當(dāng)下有越來越多的智能控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,而不同的控制系統(tǒng)其控制的能力也是各不相同,而其中屬下面兩種智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用最為廣泛。(1)專家控制系統(tǒng)。專家控制系統(tǒng)主要就是把人類的經(jīng)驗(yàn)及與人類一樣的技能錄入到電子計(jì)算機(jī)當(dāng)中,根據(jù)預(yù)定好的程序?qū)刂葡到y(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作。(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和另外的系統(tǒng)一起被運(yùn)用到了機(jī)電一體化系統(tǒng)中。這種技術(shù)相當(dāng)于對人進(jìn)行模仿且進(jìn)行分散式處理,它具有很強(qiáng)的適應(yīng)力,并且能夠自我操作。

        3、智能系統(tǒng)和傳統(tǒng)系統(tǒng)的不同

        (1)智能控制系統(tǒng)屬于一種較新的控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的控制技術(shù)也是智能控制技術(shù)中的一種。智能控制系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)控制徹底進(jìn)行優(yōu)化,而普通的控制系統(tǒng)只是單一的對系統(tǒng)進(jìn)行控制。智能控制系統(tǒng)的構(gòu)架與普通的系統(tǒng)相比更加開放,因此實(shí)現(xiàn)了普通控制架構(gòu)很難達(dá)到的信息處理能力。(2)智能控制屬于一種多項(xiàng)目、多學(xué)科的技術(shù),其理論涉及了人工智能、自動(dòng)控制技術(shù)以及信息學(xué)科等方面,而普通的控制理論僅僅是以單純的反饋控制理論作為依據(jù)。(3)智能控制技術(shù)主要應(yīng)用于普通控制技術(shù)無法全面操作且相對比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型上,而普通的控制技術(shù)僅能應(yīng)用在單一現(xiàn)行的任務(wù)上。(4)智能控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)進(jìn)行對應(yīng)知識的學(xué)習(xí),而普通的控制系統(tǒng)要利用人對系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)理論的輸入。智能控制系統(tǒng)的先進(jìn)性,使其更被廣泛使用,它具備自主控制能力,在對出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理時(shí)能夠?qū)⑿畔⒆詣?dòng)進(jìn)行加工處理并不斷的分析改善。

        4、智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

        4.1 在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用

        在動(dòng)力系統(tǒng)中,機(jī)器人具有極強(qiáng)的時(shí)變性、非線性以及強(qiáng)耦合性等特點(diǎn),所以使得多變性以及多任務(wù)性等特點(diǎn)可以在其控制參數(shù)系統(tǒng)中得到最大限度的體現(xiàn)。因此,上述因素的存在,足以表明智能控制技術(shù)可以其中有著有效的應(yīng)用。現(xiàn)階段,智能控制技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用可以在以下幾方面得到體現(xiàn),即:(1)智能控制機(jī)器人的行走路徑與軌跡,并對此進(jìn)行追蹤和控制;(2)機(jī)器人的手部與腿部關(guān)節(jié)的動(dòng)作以及其形態(tài)可通過智能控制技術(shù)予以控制;(3)通過傳感器的信息收集,機(jī)器人的視覺感官可由智能控制技術(shù)予以控制;(4)在專家控制系統(tǒng)的幫助下,機(jī)器人的控制以及運(yùn)動(dòng)環(huán)境規(guī)劃可以因此得到合理控制等。

        4.2 在建筑工程中的應(yīng)用

        智能控制技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域中的應(yīng)用表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):(1)通過智能控制技術(shù),其可對室內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行溫度控制,并且可以按照季節(jié)的不同來設(shè)置相對應(yīng)的使用模式,以此來提升室內(nèi)環(huán)境舒適度的同時(shí),有效的實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。(2)在建筑照明系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制技術(shù),其中的照明亮度與照明時(shí)間可在引入智能控制技術(shù)的計(jì)算機(jī)中予以智能化控制,確保工程可以順利實(shí)施。

        4.3 在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

        將智能控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)加以融合,成為當(dāng)今機(jī)械制造行業(yè)中智能機(jī)械制造技術(shù)的主要的發(fā)展方向。與此同時(shí),智能技術(shù)的引用,可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來對人類思維進(jìn)行模擬,并對機(jī)械制造中的工藝環(huán)節(jié)予以智能化的控制,以此提升機(jī)械制造過程中的效率與質(zhì)量。此外,通過智能控制技術(shù),可對機(jī)械制造的過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化模擬,并且隨著傳感器融合技術(shù)的引入,可對相關(guān)信息進(jìn)行采集以及預(yù)處理,以此來對生產(chǎn)過程進(jìn)行有效控制?,F(xiàn)階段,在機(jī)械故障智能診斷以及智能傳感器等領(lǐng)域智能控制技術(shù)得到普遍的應(yīng)用。

        4.4 在數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用

        對于機(jī)電一體化系統(tǒng)而言,我國科技的快速發(fā)展,在一定程度上促進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,并且對數(shù)控技術(shù)方面的要求逐漸得到提升,所以有必要將智能控制技術(shù)引入至數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,以此來豐富其功能,使其更具智能化。與此同時(shí),在數(shù)控領(lǐng)域中,智能技術(shù)的加入可以有效的建立智能數(shù)據(jù)庫,從而使得監(jiān)控和編程等工具更具智能化。比如,通過運(yùn)用專家系統(tǒng),可對其中結(jié)構(gòu)或者算法所存在的問題進(jìn)行分析,并再根據(jù)有關(guān)規(guī)則來對問題進(jìn)行有效的處理,以此來實(shí)現(xiàn)數(shù)控故障信息的準(zhǔn)確檢測,對于提升數(shù)控機(jī)械維修的效率有著重要作用。

        結(jié)束語

        我們現(xiàn)在所看到的智能控制技術(shù)之所以在機(jī)電一體化的使用中有著不可獲取的重要地位,那是因?yàn)檫@兩個(gè)系統(tǒng)是相輔相成的。智能控制存在于多個(gè)方面,比如說我們前面所說的機(jī)器人方面,數(shù)控方面,和機(jī)器制造方面等等都可以看到它的影子。智能控制對于傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)有這不可比擬的優(yōu)勢,智能化控制本身的靈活性和多變性,是傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化所無發(fā)超越的。所以我們要加強(qiáng)對于機(jī)電一體化技術(shù)的開發(fā)。

        參考文獻(xiàn)

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        (作者單位:河南東亞建筑工程有限公司)

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