歐海波

（湖南財(cái)經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421002）

目前，在國(guó)家持續(xù)加大發(fā)展機(jī)電一體化的大環(huán)境下，我國(guó)機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展迅速，同時(shí)也將智能控制技術(shù)融入其中，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)，這種變化對(duì)于行業(yè)有著質(zhì)的提高。

1 智能控制及機(jī)電一體化系統(tǒng)的簡(jiǎn)單概述

1.1 智能控制概述

在不需要人工操作的情況下，由高智能機(jī)器自動(dòng)自發(fā)地根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定完成目標(biāo)任務(wù)的先進(jìn)技術(shù)。簡(jiǎn)單而言，就是借助計(jì)算機(jī)來模擬人類大腦進(jìn)行思考，從而達(dá)到智能控制的目標(biāo)。這項(xiàng)技術(shù)在社會(huì)生活中有著廣泛的使用空間。將智能控制相關(guān)技術(shù)融入到機(jī)電一體化系統(tǒng)中，就是通過智能控制技術(shù)來完成系統(tǒng)的自我操作，真正做到人工不參與的前提下，由系統(tǒng)完成復(fù)雜的操作任務(wù)。智能控制技術(shù)，在我國(guó)從短時(shí)間單一的發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展為多個(gè)學(xué)科相互交叉式的控制方式，其中最主要的就是通過智能控制系統(tǒng)來對(duì)準(zhǔn)確完成信息流處理、自動(dòng)控制和人工智能等的摸索。與傳統(tǒng)控制方式所不同的是目前我國(guó)智能控制系統(tǒng)從多角度多方面同步發(fā)展，其中包括高層核心控制、智能控制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研究等等均有所突破[1]。當(dāng)前我國(guó)智能技術(shù)的控制種類，可分為六大類：集成控制、遞階控制、人工控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、學(xué)習(xí)控制以及組合智能控制。

1.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)概述

在借助信息技術(shù)、電子機(jī)械技術(shù)、接口技術(shù)、微電子等多種多樣的技術(shù)下，把多種機(jī)械電子系統(tǒng)相互融合形成先進(jìn)的處理系統(tǒng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)，在日常生活中應(yīng)用范圍非常廣泛，因此其系統(tǒng)性能的提升與技術(shù)的優(yōu)化，也是當(dāng)前社會(huì)所重點(diǎn)關(guān)注的重點(diǎn)問題。機(jī)電一體化系統(tǒng)與智能控制相關(guān)技術(shù)的融合，一方面對(duì)機(jī)電一體化性能水平有了明顯的增強(qiáng)作用，其次智能系統(tǒng)的融入，也使得機(jī)電一體化在整體的控制效果上有了明顯的改進(jìn)[2]。而其中需要注意的是在完成一體化系統(tǒng)的組裝時(shí)，一定要對(duì)運(yùn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)、感知等多個(gè)要素多加關(guān)注，如此方能保證整個(gè)要素能夠達(dá)到系統(tǒng)所預(yù)期目標(biāo)。

2 機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由交流伺服系統(tǒng)、設(shè)備裝置系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)及機(jī)器人等組成，以下就從這幾方面，分析智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2.1 在交流伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用

將智能控制應(yīng)用于交流伺服系統(tǒng)，不僅能夠提高交流伺服系統(tǒng)智能化水平，還能夠提高機(jī)械運(yùn)行效率，進(jìn)而提高工業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)力及經(jīng)濟(jì)水平提升。其應(yīng)用措施為：第一，根據(jù)交流伺服系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律及特點(diǎn)，選擇智能控制機(jī)械，然后安裝到交流伺服系統(tǒng)中，以構(gòu)建成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換裝置系統(tǒng)，以解決負(fù)載擾動(dòng)、運(yùn)行參數(shù)變化和強(qiáng)耦合等問題[3]。第二，除了安裝智能控制機(jī)械以外，還需要配套相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模，以精確計(jì)算出交流伺服系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生的各種數(shù)據(jù)信息，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處運(yùn)行異常情況，實(shí)現(xiàn)智能控制，避免各種運(yùn)行問題發(fā)生。第三，在建立精確度較高的系統(tǒng)控制器參數(shù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種運(yùn)行指標(biāo)的動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而保證和提高交流伺服系統(tǒng)運(yùn)行效率，最大限度提高工業(yè)生產(chǎn)效率。

2.2 在設(shè)備裝置系統(tǒng)中的應(yīng)用

設(shè)備裝置系統(tǒng)簡(jiǎn)單來說就是機(jī)械設(shè)備的裝置系統(tǒng)，應(yīng)用智能控制技術(shù)后能夠?qū)崿F(xiàn)智能化操作，其原理在于將設(shè)備裝置轉(zhuǎn)化為智能化元件，從而實(shí)現(xiàn)智能化操作，如今已經(jīng)在生物技術(shù)行業(yè)及石油化工業(yè)等領(lǐng)域得到了應(yīng)用，很大程度上促進(jìn)工業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，引來社會(huì)的高度重視。具體應(yīng)用措施；第一，在應(yīng)用智能控制技術(shù)前，相關(guān)工作人員要對(duì)儀器、企業(yè)數(shù)據(jù)信息、企業(yè)實(shí)際運(yùn)行情況等進(jìn)行全面了解，以制定具有針對(duì)性的智能控制方案；第二，根據(jù)實(shí)際情況選擇自動(dòng)化及智能化元件，并配套相應(yīng)的系統(tǒng)軟件及硬件，最后組建成商務(wù)智能系統(tǒng)，保證設(shè)備裝置系統(tǒng)的智能化及商務(wù)化；第三，要利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)、挖掘技術(shù)和聯(lián)機(jī)處理技術(shù)等構(gòu)建而成的智能化設(shè)備裝置系統(tǒng)進(jìn)行信息化管理，以提高工業(yè)生產(chǎn)管理信息化水平及智能化水平；第四，還需要不斷引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備裝置，以及時(shí)更新各種機(jī)械設(shè)備，保證機(jī)電一體化的自動(dòng)化及智能化水平達(dá)到人們的智能化控制需求[4]。

2.3 在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中的應(yīng)用

眾所周知，數(shù)控機(jī)床設(shè)備不僅能夠單獨(dú)在工業(yè)生產(chǎn)中使用，還能夠在智能控制技術(shù)支持與其他設(shè)備形成智能化控制系統(tǒng)，成為機(jī)電一體化系統(tǒng)重要組成部分。將之應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，不僅能夠提高工業(yè)生產(chǎn)這種各種設(shè)備的運(yùn)行效率，還能夠提高相應(yīng)的運(yùn)行精確性，減少各種生產(chǎn)問題發(fā)生。另外，有資料顯示，數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)不僅應(yīng)用到了RISC芯片，還應(yīng)用到了CPU控制系統(tǒng)，如果再利用智能控制技術(shù)，則RISC芯片、CPU控制系統(tǒng)功能都能夠得到優(yōu)化，并在智能化程度上得到了提升，最大限度地提升工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品的合格率。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)在應(yīng)用智能控制后運(yùn)行效率提升的具體體現(xiàn)如下：第一，提高了數(shù)控機(jī)床的主動(dòng)振動(dòng)控制性能，減少振動(dòng)問題發(fā)生，提高加工精度；第二，能夠提高數(shù)控機(jī)床的智能性及安全性，減少運(yùn)行過程中各種部件碰撞發(fā)生，從而降低危險(xiǎn)事故發(fā)生率；第三，完善了數(shù)控機(jī)床的語音信息功能，使得數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程中能夠根據(jù)實(shí)際需要發(fā)出語音提示，從而提醒數(shù)控機(jī)床操作人員規(guī)范操作，減少操作失誤的發(fā)生[4-5]。

2.4 在機(jī)器人方面的應(yīng)用

如今，我國(guó)已經(jīng)迎來了信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代及大數(shù)據(jù)時(shí)代，各種先進(jìn)的信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)及智能化技術(shù)被應(yīng)用到各大領(lǐng)域，其中機(jī)器人已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，并取得了良好的應(yīng)用效果，提高了工業(yè)生產(chǎn)智能化水平，促進(jìn)工業(yè)健康發(fā)展。所以機(jī)器人必定在機(jī)電一體化系統(tǒng)中得到應(yīng)用，智能控制技術(shù)也同樣作用于機(jī)器人，形成智能機(jī)器人，具有時(shí)變性、非線性和強(qiáng)耦合性等特征，機(jī)器人中應(yīng)用智能控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：第一，能夠有效強(qiáng)化對(duì)機(jī)器人多傳感器的控制，并強(qiáng)化機(jī)器人的視覺處理功能，使得機(jī)器人的傳感功能及視覺處理功能等得到智能化控制，從而提高機(jī)器人的數(shù)學(xué)信息傳達(dá)、處理及管理效率，并提高數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確度；第二，能夠智能化控制機(jī)器人的行走，讓機(jī)器人始保持在正確的軌跡及路徑上行走，并實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)性監(jiān)督及控制，以保證機(jī)器人能夠更加準(zhǔn)確地執(zhí)行指令；第三，能夠強(qiáng)化機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)環(huán)境控制性能，并完善機(jī)器人的模糊控制系統(tǒng)及專家控制系統(tǒng)，使運(yùn)動(dòng)環(huán)境下機(jī)器人能夠高精準(zhǔn)度的確定定位，并規(guī)劃行走進(jìn)程及動(dòng)作姿態(tài)等，諸如手臂、腿等姿態(tài)[5]。

3 結(jié)語

總而言之，智能化控制技術(shù)能夠真正做到在脫離人工控制的前提下完成自動(dòng)控制目標(biāo)的任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造的目標(biāo)，機(jī)電一體化、智能控制系統(tǒng)主要表現(xiàn)在控制程序以及主體兩大方面。當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域?qū)ιa(chǎn)質(zhì)量要求越發(fā)嚴(yán)苛，人工生產(chǎn)過程中有著諸多不確定因素，會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成影響，數(shù)控管理無法有效實(shí)施，無法控制生產(chǎn)制造的質(zhì)量。而借助智能技術(shù)來代替工作人員進(jìn)行操作，就能夠借助智能控制的優(yōu)勢(shì)來彌補(bǔ)機(jī)電一體化系統(tǒng)中所存在的問題，從而不斷提高工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。