李鑫
摘 要:我國機電一體化系統(tǒng)隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技的全面進(jìn)步而迅速發(fā)展,智能控制的應(yīng)用為機電一體化提供了技術(shù)保證,改善了人們的生活、工作環(huán)境,提高了人們生活水平。機電一體化中家用空調(diào)的智能控制應(yīng)用最為廣泛,在現(xiàn)階段發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。
關(guān)鍵詞:機電一體化;智能控制;應(yīng)用;分析
從改革開放以來,我國經(jīng)濟的發(fā)展水平不斷提高,當(dāng)然這也在一定程度上加大了每個行業(yè)的競爭力。在如此復(fù)雜的市場經(jīng)濟環(huán)境中,只有將自身缺點進(jìn)行優(yōu)化、不斷地完善自己,才能在如此激烈的競爭中占據(jù)一席之地。機電一體化系統(tǒng)對一個工業(yè)大國來說尤其重要,作為我國運用范圍最廣的系統(tǒng),不僅要提高可靠性,還要提高其高效性。只有發(fā)現(xiàn)到系統(tǒng)中的不足,不斷改進(jìn),解決問題,才能確保機電一體化在我國的重要地位不動搖。
1機電一體化及智能控制系統(tǒng)概述
機電一體化是將電子信息技術(shù)、微電子技術(shù)、機械技術(shù)、數(shù)字傳感器技術(shù)、信號變換技術(shù)等多項技術(shù)相結(jié)合的機械電子學(xué)。 當(dāng)前的機電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到實際生產(chǎn)生活中,其基本內(nèi)容主要是機械技術(shù)、計算機技術(shù)、系統(tǒng)及自動化控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)。 基本組成要素包括結(jié)構(gòu)組成要素、運動組成要素、感知組成要素以及職能組成要素。機電一體化的基本原則有四個,分別是結(jié)構(gòu)耦合原則、運動傳遞原則、信息控制原則以及能量轉(zhuǎn)換原則。 智能化控制就是在無人干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)控制目標(biāo)的自動控制技術(shù),是用計算機模擬人類智能的一個重要領(lǐng)域。 智能化控制是傳統(tǒng)控制的優(yōu)化升級,智能化控制系統(tǒng)是一個開放的、分布式的、對信息具有綜合處理能力的機構(gòu),在當(dāng)今社會得到廣泛的應(yīng)用。智能控制系統(tǒng)是將自動控制理論、人工智能理論、信息理論及運籌學(xué)理論綜合應(yīng)用的系統(tǒng),智能控制的主要對象一般具有復(fù)雜程度高、非線性的特點,而且具有不確定性。 與傳統(tǒng)控制形式相比,智能化控制具有明顯的優(yōu)越性。
2智能控制技術(shù)的主要特點和方法
一是智能控制是對傳統(tǒng)控制理論的發(fā)展。目前而言,傳統(tǒng)的理論已經(jīng)成為智能控制理論的一部分,其有著多方面的優(yōu)勢,它的先進(jìn)性、開放性、層級性等對機電一體化的發(fā)展有著更加全面的推動作用。人們通常存在一個誤區(qū),就是認(rèn)為智能控制技術(shù)的發(fā)展不是在速度,質(zhì)量上得到提高,而是對機電一體化的全面優(yōu)化,將機電一體化從傳統(tǒng)發(fā)展模式中解脫出來,具有劃時代的意義。二是智能控制的主要方面是在內(nèi)部程序的設(shè)計,將環(huán)境因素和數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確的輸入其中。從多方面混合的控制,知識并不只是停留在基礎(chǔ)之上,而是將最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)滲透,讓智能技術(shù)不會停下前進(jìn)的腳步。人才是非常重要的,只有高技術(shù)的人才儲備支持才會為設(shè)計的更新?lián)Q代得到保障,將多學(xué)科的知識應(yīng)用其中,實現(xiàn)智能控制在多領(lǐng)域的發(fā)展。
3智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析
智能控制在機電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,其中家用空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用尤為突出。隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,智能大廈建設(shè)不斷增多,其中智能控制機電一體化技術(shù)主要體現(xiàn)在空調(diào)的安裝方面。 家用空調(diào)的智能化系統(tǒng)主要是對進(jìn)風(fēng)及出風(fēng)的溫度進(jìn)行智能化控制與調(diào)節(jié),通過應(yīng)用比例積分調(diào)節(jié)器的閉環(huán)控制方式設(shè)置空調(diào)的模式,對冬季及夏季模式進(jìn)行選擇。家用空調(diào)的閉環(huán)智能控制方式的優(yōu)點在于反應(yīng)靈敏、超調(diào)程度較小,能保持室內(nèi)的溫度及濕度在控制的范圍內(nèi),具有較高的精準(zhǔn)度。家用空調(diào)的智能控制系統(tǒng)能根據(jù)空氣的質(zhì)量情況進(jìn)行風(fēng)閥的調(diào)節(jié),保證室內(nèi)空氣質(zhì)量的同時,有效的節(jié)約了能源,避免資源的浪費,有利于建設(shè)環(huán)境友好型社會。除此之外,智能控制系統(tǒng)還能控制及管理中央空調(diào)的各項指標(biāo),對空調(diào)的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控,保證其正常運行。智能控制系統(tǒng)中的模糊控制系統(tǒng)在家用空調(diào)中的應(yīng)用也較為廣泛, 模糊控制系統(tǒng)主要是通過 PLC 與工控機結(jié)合控制中央空調(diào)的變流量節(jié)能控制系統(tǒng),對中央空調(diào)進(jìn)行高效的管理,發(fā)揮中央空調(diào)控制系統(tǒng)的節(jié)能潛能。 另外,機電一體化的智能控制系統(tǒng)還廣泛的應(yīng)用到其他技術(shù)領(lǐng)域,如建筑照明控制系統(tǒng)、智能機器人控制系統(tǒng)、機械制造系統(tǒng)及數(shù)控領(lǐng)域等,在這些領(lǐng)域的應(yīng)用也體現(xiàn)其明顯的特點和優(yōu)勢。智能化控制在機電一體化中的應(yīng)用使其更具有時代意義,尤其在家用空調(diào)中的應(yīng)用,體現(xiàn)了機電一體化對環(huán)境及符號的識別,將傳統(tǒng)控制中的運動學(xué)方程、 傳遞函數(shù)等數(shù)學(xué)模型用知識庫和推理機所代替,實現(xiàn)了機電一體化的高層控制。另外,機電一體化與智能化控制相結(jié)合實現(xiàn)了自體的優(yōu)越性,滿足了足多樣性目標(biāo)的高性能要求,開拓了智能化的新的研究領(lǐng)域。機電一體化中的智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用還實現(xiàn)了混合控制,通過開環(huán)、閉環(huán)控制及定性決策來實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的混合控制過程,這種控制系統(tǒng)在家用空調(diào)中應(yīng)用較多,具有一定的優(yōu)越性。
4智能控制在機電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢分析
4.1 完善機電一體化系統(tǒng)的性能
智能控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)相比,對機電一體化的性能修飾的更加完善,成為機械工業(yè)及微電子工業(yè)未來的發(fā)展方向。 智能控制的性能優(yōu)勢在于采用簡單的控制模式, 節(jié)省中間模型的分析部分,能夠?qū)ν饨绛h(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,并且對其變化趨勢進(jìn)行掌握,根據(jù)變化情況進(jìn)行調(diào)控,形成統(tǒng)一的控制指令。 機電一體化在智能控制系統(tǒng)的幫助下通過控制器對外部環(huán)境進(jìn)行控制,提高了工作效率和精確度,使整個系統(tǒng)工作更加快捷。
4.2 提高機電一體化系統(tǒng)的工作效率
機電一體化應(yīng)用智能控制系統(tǒng)后,可通過系統(tǒng)設(shè)備發(fā)出的命令編碼進(jìn)行自動工作, 可以避免因人為操作失誤而造成不必要的損失,減少工作中的失誤損失,提高工作完成質(zhì)量及工作效率。 智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用還節(jié)省的人力,在其運作下,只需人為輸入指令就可按照系統(tǒng)設(shè)定的流程順序進(jìn)行接下來的工作,節(jié)省人的工作時間,最大程度上的提高整個系統(tǒng)的運行效率,保證工作的高效進(jìn)行。
4.3 增加機電一體化系統(tǒng)的可靠性
機電一體化中智能控制系統(tǒng)的工作都是按照編碼程序設(shè)定好的,只需人力輸入指令就可進(jìn)行工作, 其余工作完全按照流程順序進(jìn)行,只要程序編碼沒有出現(xiàn)錯誤,那么整個系統(tǒng)就會正確運行。 智能系統(tǒng)的這種智能運作系統(tǒng)可以合理地調(diào)控設(shè)備中的結(jié)構(gòu)或運行程序,可以最大程度的保障機電一體化系統(tǒng)的安全可靠性。
5結(jié)論
隨著我國經(jīng)濟突飛猛進(jìn)的發(fā)展,智能控制技術(shù)已經(jīng)廣泛運用在了機電一體化壞系統(tǒng)當(dāng)中,在建筑工程、數(shù)控技術(shù)、機械制造及交流伺服系統(tǒng)中發(fā)揮出不可磨滅的作用,并且逐漸成為我國新時期的發(fā)展方向。智能控制技術(shù)發(fā)展迅速,打破了機電一體化的傳統(tǒng)控制理念,不僅提高了工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量及效率,還對改善了人們的生活環(huán)境。雖然智能控制技術(shù)發(fā)展迅速,但是仍處于起步階段,在有些方面還不夠完善,這就需要研究人員不斷進(jìn)行探索研究,將其與我國的機電一體化系統(tǒng)緊密聯(lián)合起來,共同促進(jìn)我國的工業(yè)發(fā)展,推動我國的經(jīng)濟又好又快的積極發(fā)展。
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