周健安

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，智能化控制技術(shù)也得到了顯著的進(jìn)步，并且在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)一步深化。智能化控制技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的控制技術(shù)帶來(lái)了極大的條韓，逐步在社會(huì)中的各行各業(yè)發(fā)揮著愈加重要的作用，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制技術(shù)生產(chǎn)方面的缺陷，而且還能夠明顯地提高生產(chǎn)效率，智能化控制技術(shù)促進(jìn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)向更穩(wěn)定、更高效的方向不斷地發(fā)展。本文主要論述了智能控制技術(shù)的特點(diǎn)和控制理論，并且對(duì)比了其于傳統(tǒng)控制技術(shù)的差別。

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

隨著互聯(lián)網(wǎng)集成電路技術(shù)的不斷完善和創(chuàng)新，機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展水平進(jìn)一步提高，這在一定程度上使得機(jī)電一體化技術(shù)在多個(gè)范圍和領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，不僅明顯地提高了機(jī)電設(shè)備的工作效率，還極大地改善了人們的生活水平。新的時(shí)代條件下，科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)會(huì)愈加地激烈，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中運(yùn)用智能化控制技術(shù)，能夠產(chǎn)生明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以明顯地降低機(jī)電設(shè)備的投資成本，更促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展和成熟。

1. 智能化控制技術(shù)的主要特點(diǎn)

隨著科技的不斷發(fā)展，智能化控制技術(shù)在日常生活中已經(jīng)無(wú)處不在，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到生活中的各個(gè)領(lǐng)域，這是互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入發(fā)展和應(yīng)用的具體體現(xiàn)。智能化控制技術(shù)和傳統(tǒng)的機(jī)電一體化系統(tǒng)顯著地區(qū)別就是在整個(gè)控制過(guò)程中沒(méi)有人力的操作和控制，全部都是通過(guò)智能化軟件控制和智能化機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的命令來(lái)進(jìn)行，智能化控制技術(shù)本質(zhì)上就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的智能化技術(shù)，在技術(shù)層面很好地解決了傳統(tǒng)的機(jī)電一體化所存在的技術(shù)缺陷，有效地改善了傳統(tǒng)控制技術(shù)需要人力干預(yù)的局面，智能化技術(shù)還能夠把多個(gè)專業(yè)知識(shí)有效地融合在一起，在各個(gè)領(lǐng)域之間都實(shí)現(xiàn)了智能化控制。

智能化控制技術(shù)主要有以下的技術(shù)特點(diǎn)：智能化控制技術(shù)和傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單的控制技術(shù)之間的本質(zhì)區(qū)別是其能夠在系統(tǒng)高層控制單元中得到很好的應(yīng)用，智能化控制技術(shù)的設(shè)備相對(duì)比較齊全，其非線性特性比較理想；智能化控制技術(shù)的設(shè)備使用靈活，能夠根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行來(lái)對(duì)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變和調(diào)整；智能化控制技術(shù)還具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)功能，能夠滿足不同領(lǐng)域的多樣化和多功能的發(fā)展需要；智能化控制技術(shù)是一個(gè)嶄新的工程領(lǐng)域，具有潛在的發(fā)展空間。

2 智能化控制技術(shù)和傳統(tǒng)控制技術(shù)的主要區(qū)別

2.1 智能化控制技術(shù)是傳統(tǒng)控制技術(shù)優(yōu)化的結(jié)果

傳統(tǒng)的控制技術(shù)主要是通過(guò)機(jī)械控制來(lái)代替了人工控制，因此，智能做重復(fù)性的簡(jiǎn)單操作，并且普遍應(yīng)用在工業(yè)化活動(dòng)的底層，而智能化控制技術(shù)則有著明顯的不同，智能化控制技術(shù)是以傳統(tǒng)控制技術(shù)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)融合互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了智能化控制，并且智能化控制結(jié)構(gòu)相對(duì)靈活、開(kāi)放，在處理綜合信息和學(xué)習(xí)能力方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)[1]。

2.2 智能化控制技術(shù)的側(cè)重點(diǎn)不同

智能化控制技術(shù)的控制對(duì)象和傳統(tǒng)控制技術(shù)有著本質(zhì)的區(qū)別，智能化控制技術(shù)的控制系統(tǒng)是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制，具有非線性和不確定性的技術(shù)特征，其功能相對(duì)比較多樣化，主要是通過(guò)發(fā)出一系列復(fù)雜的指令來(lái)達(dá)到智能化控制的根本目標(biāo)，而傳統(tǒng)控制技術(shù)僅僅是對(duì)線性和確定性的控制對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作。

2.3 智能化控制技術(shù)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)不同

智能化控制技術(shù)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是對(duì)不同的控制對(duì)象和任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行智能化的掃描、識(shí)別，主要是通過(guò)改變程序和數(shù)據(jù)庫(kù)已有的命令來(lái)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的運(yùn)行，而傳統(tǒng)的控制技術(shù)的目標(biāo)相對(duì)就比較單一，主要是運(yùn)用固定的數(shù)學(xué)公式和運(yùn)動(dòng)理論公式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)象的控制。智能化控制的功能比較廣泛，不僅可以根據(jù)廣義的數(shù)學(xué)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)混合控制，還能夠根據(jù)開(kāi)環(huán)和閉環(huán)的特征模型以定性的方式來(lái)執(zhí)行控制命令，從而實(shí)現(xiàn)模型多樣化的控制目標(biāo)。

2.4 智能化控制技術(shù)的學(xué)習(xí)方式不同

智能化控制技術(shù)主要是通過(guò)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)來(lái)獲取控制專業(yè)知識(shí)，并且能夠在使用的過(guò)程中不斷地根據(jù)控制的實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)；傳統(tǒng)控制技術(shù)獲得控制知識(shí)的主要手段則是通過(guò)固定的公式理論定義來(lái)實(shí)現(xiàn)。智能化控制技術(shù)本質(zhì)上就是對(duì)人類的行為進(jìn)行模仿，然后就可以根據(jù)控制對(duì)象所處的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境狀況來(lái)進(jìn)行有效的判別，智能化控制系統(tǒng)的決策能力相對(duì)準(zhǔn)確、及時(shí)，控制能力也比較強(qiáng)，而傳統(tǒng)控制技術(shù)完成控制命令的程序相對(duì)簡(jiǎn)單的多，主要是通過(guò)控制指令來(lái)完成比較簡(jiǎn)單的機(jī)械動(dòng)作。智能化控制系統(tǒng)更容易得到人們的認(rèn)可，可以根據(jù)已出現(xiàn)問(wèn)題的特征自主地進(jìn)行性能的優(yōu)化[2]。

3 智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 智能化控制技術(shù)在數(shù)控領(lǐng)域的應(yīng)用

先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使得控制技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈，智能化技術(shù)除了能夠維持機(jī)電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性外，還能夠保障系統(tǒng)的安全等級(jí)和精確度，還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的多樣化，簡(jiǎn)單地說(shuō)則是智能化控制技術(shù)能夠滿足機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際需求，智能化控制技術(shù)使得系統(tǒng)的功能更加強(qiáng)大，可以對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行信息進(jìn)行綜合性的分析和處理，通過(guò)感應(yīng)周邊環(huán)境因素的變化采取比較靈活的控制政策。智能化控制技術(shù)能夠根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況對(duì)程序進(jìn)行編輯和調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)、控制和修復(fù)的控制目標(biāo)。智能化控制技術(shù)的理論主要是模糊控制，在控制系統(tǒng)中對(duì)模糊的系統(tǒng)具有較強(qiáng)的控制作用，智能化控制技術(shù)還能夠?qū)刂葡到y(tǒng)進(jìn)行功能優(yōu)化，自動(dòng)地尋找運(yùn)行中的性能缺陷，有效地提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的安全運(yùn)行指數(shù)。例如對(duì)于車間生產(chǎn)線活化爐電氣改造，通過(guò)采用先進(jìn)調(diào)整器PID控制，測(cè)溫儀反饋信號(hào)，PLC編程控制，觸摸屏操作。采用西門子工業(yè)控制模塊后，有效地提高了自動(dòng)化水平，提高生產(chǎn)線產(chǎn)能。

3.2 智能化控制技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)器人領(lǐng)域是近年來(lái)發(fā)展的熱點(diǎn)話題，機(jī)器人領(lǐng)域的快速發(fā)展的技術(shù)支撐則是智能化控制技術(shù)，機(jī)器人正常使用功能主要是實(shí)現(xiàn)常有的動(dòng)力學(xué)特征，這些動(dòng)力學(xué)特征主要包括非線性和時(shí)變函數(shù)等關(guān)系，特別是需要通過(guò)傳感器的傳遞作用來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的多樣化發(fā)展，其控制系統(tǒng)的參數(shù)變化是以能夠?qū)崿F(xiàn)功能的多樣化和智能化控制為目標(biāo)，上述的控制技術(shù)都是和智能化控制技術(shù)緊密相連，不難發(fā)現(xiàn)，智能化控制技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展扮演著重要的角色，例如機(jī)器人行走的路線規(guī)劃、動(dòng)作信息處理、動(dòng)作控制信息都需要通過(guò)智能化控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)機(jī)器人系統(tǒng)中采用智能化控制技術(shù)后，機(jī)器人就能夠根據(jù)面對(duì)的現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行自我的學(xué)習(xí)、調(diào)整和適應(yīng)。

3.3 智能化控制技術(shù)在交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用

交流伺服系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要組成部分，交流伺服系統(tǒng)的主要作用就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行及時(shí)的處理，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備執(zhí)行動(dòng)作的快速反應(yīng)，直接影響著機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制質(zhì)量和控制效率。通常情況下，交流伺服系統(tǒng)會(huì)根據(jù)時(shí)間來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)和負(fù)載擾動(dòng)，控制系統(tǒng)的對(duì)象具有非確定性和不確定性的特點(diǎn)，總的來(lái)說(shuō)整體運(yùn)行參數(shù)比較復(fù)雜，在實(shí)踐操作過(guò)程中很難獲得精確的數(shù)學(xué)模型公式。在交流伺服系統(tǒng)中運(yùn)用智能化控制技術(shù)，則能夠顯著地改善整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，進(jìn)而提高交流伺服系統(tǒng)的功能指標(biāo)。智能化控制技術(shù)中的模糊控制理論能夠使得交流伺服系統(tǒng)及時(shí)地響應(yīng)變化信號(hào)，優(yōu)化系統(tǒng)自身的靈敏性，保證交流伺服系統(tǒng)具有足夠的靈敏性、抗干擾能力和自我學(xué)習(xí)能力，還能夠根據(jù)實(shí)際情況發(fā)出調(diào)整信號(hào)。

結(jié)語(yǔ)：

機(jī)電一體化系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)生了積極的影響，特別是智能化控制技術(shù)的運(yùn)用使得機(jī)電一體化系統(tǒng)朝著先進(jìn)、高端的發(fā)展方向進(jìn)行功能的優(yōu)化和創(chuàng)新，極大地提高了系統(tǒng)的控制效率，減少了控制信號(hào)錯(cuò)誤發(fā)生的概率，相對(duì)傳統(tǒng)的控制技術(shù)，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本文全面地分析了智能化控制技術(shù)的顯著特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用，能夠?yàn)橹悄芑刂萍夹g(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供理論借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪國(guó)慶.智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].科技展望.2016（04）：38-39.

[2]趙祥坤，李帥三，蘇奎.基于智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)新通信.2014（03）：121-122.