鐘開波

摘 要：伴隨著我國近年來經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)取得了良好的進(jìn)步成果，我國的機電領(lǐng)域逐漸向著自動化、智能化、一體化的方向發(fā)展，機電一體化中包含著機械技術(shù)和電子計算機技術(shù)。機電一體化智能系統(tǒng)的應(yīng)用對機電設(shè)備的自動化控制起到了良好的效果，本文對電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：智能控制;機電一體化;應(yīng)用

引言

機電一體化系統(tǒng)是我國應(yīng)用范圍最廣的系統(tǒng)，對于一個工業(yè)大國來說至關(guān)重要，所以對于機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展，我們要不斷改進(jìn)其不足，提高其可靠性與高效性。

一、智能控制技術(shù)系統(tǒng)的特點

智能控制技術(shù)的特點主要有：整體改進(jìn)技術(shù)，把控并完善理論體系，適應(yīng)性強，操作方法不一。其中，整體改進(jìn)技術(shù)是指在以往的控制理論前提下形成并成長起來的較為先進(jìn)的控制系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)通常是以開放型，分段型和分布型為主。這令智能控制可以真實有效的解決各類信息，提升信息的利用空間。這一特點也說明了智能控制的主要意圖則是整體改進(jìn)而不是向往系統(tǒng)高度。（1）把控完善理論體系，由于智能控制的操作運行前提是人工智能，自主把控和信息論。（2）適應(yīng)性強，在應(yīng)用智能控制技術(shù)的時候，務(wù)必要做到合理科學(xué)。（3）操作方法不一，在傳統(tǒng)控制中，通常利用的都是動態(tài)軌跡方程，物理動力學(xué)等一些數(shù)字類的模型來構(gòu)造把控對象。

二、智能控制技術(shù)與傳統(tǒng)控制技術(shù)的主要區(qū)別

（一） 智能控制技術(shù)是傳統(tǒng)控制技術(shù)的高級階段

傳統(tǒng)的控制技術(shù)具體使用到各個領(lǐng)域生產(chǎn)工業(yè)的底層，重點是將簡單的重復(fù)性的機械工作完成，真正實現(xiàn)取代人力的目的。智能控制技術(shù)是在傳統(tǒng)的控制技術(shù)的前提上，應(yīng)用了計算機， 實現(xiàn)了智能化。智能控制技術(shù)結(jié)構(gòu)更為開放、多變，擁有非常強的組織控制、綜合處置信息與學(xué)習(xí)的能力。

（二） 兩者的控制對象和任務(wù)目標(biāo)有很大不同

智能控制技術(shù)的具體控制對象是高級計算機系統(tǒng)，利用復(fù)雜的程序系統(tǒng)，做好控制系統(tǒng)非線性、不確定性、多功能智能化控制命令是具體的任務(wù)目標(biāo)。傳統(tǒng)的控制技術(shù)控制對象較為單一，一般是適用于線性、確定性的控制對象中。

（三）兩者的設(shè)計重點不同

智能控制技術(shù)的設(shè)計重點就是針對不同控制對象與任務(wù)目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行準(zhǔn)確識別、描述，利用數(shù)據(jù)庫以及程序代碼，完成控制命令，做好任務(wù)目標(biāo)。傳統(tǒng)的控制技術(shù)就是使用動力學(xué)與運動學(xué)方程等數(shù)學(xué)函數(shù)， 對控制對象進(jìn)行操作，實現(xiàn)單一的任務(wù)目標(biāo)。智能控制技術(shù)可以做到混合控制，利用廣義的數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)混合的數(shù)學(xué)控制工作，使用開閉環(huán)結(jié)構(gòu)，利用定性定量的決策與控制方法，實現(xiàn)多模型、多狀態(tài)的控制方法。

（四）兩者的學(xué)習(xí)方式不同

智能控制技術(shù)具備模仿人的智能化功能，能夠綜合應(yīng)用控制決策、控制對象狀態(tài)與控制環(huán)境的知識，傳統(tǒng)的控制技術(shù)知識可以按照單一的命令來實現(xiàn)簡單的任務(wù)目標(biāo)。

三、智能控制技術(shù)在機電一體化中的應(yīng)用

（一）數(shù)控領(lǐng)域中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

在數(shù)控行業(yè)中，由于近年來科技技術(shù)的進(jìn)步使得行業(yè)內(nèi)部競爭越來越激烈，這便對數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性有了一定的要求和標(biāo)準(zhǔn)。而智能控制技術(shù)在此方便的應(yīng)用中，不僅僅可以提高數(shù)控的精準(zhǔn)度以及可靠性，更是滿足了所有當(dāng)下數(shù)控行業(yè)的一切要求，因此智能控制技術(shù)走進(jìn)了數(shù)控領(lǐng)域的大門。在數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用智能控制技術(shù)時，由于智能控制技術(shù)有著可以整合信息，感知控制環(huán)境，靈活決策，擴寬虛擬智能知識的功能，所以在應(yīng)用于數(shù)控領(lǐng)域時，能夠在數(shù)值貯藏庫，程序運行碼或通信技術(shù)中完成自主學(xué)習(xí)功能，甚至也可以實現(xiàn)對機械設(shè)備的自主控制，修檢，調(diào)試，識別等功能。由于數(shù)控行業(yè)中的數(shù)字模型并沒有全部覆蓋到，所以傳統(tǒng)技術(shù)有時很難完成預(yù)期目標(biāo)，而智能控制技術(shù)則會很輕松的處理數(shù)控領(lǐng)域中控制對象和任務(wù)這一問題。在數(shù)控領(lǐng)域中存在很多信息相對而言有著含糊的控制任務(wù)，應(yīng)用智能控制技術(shù)中的相關(guān)含糊控制理論會使其獲得明顯成效。利用該控制理論可以使系統(tǒng)的加工技術(shù)得到優(yōu)化，也可以幫助數(shù)控機床進(jìn)行故障的檢修和診斷，以提高數(shù)控機床工作的安全平穩(wěn)性。智能控制技術(shù)也可以對數(shù)控系統(tǒng)中的查補運算和問題診斷有重要幫助，其主要依靠的技術(shù)是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，該技術(shù)擁有較強的適應(yīng)性對于調(diào)試把控數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的收放環(huán)建構(gòu)有重要意義。查補運算則是為數(shù)控領(lǐng)域中系統(tǒng)的中心，它可以通過機床生產(chǎn)出的產(chǎn)品加工形態(tài)，頻率等信息在加工的起始點到終止點中任意位置進(jìn)行查補，這可以使數(shù)據(jù)獲得更為密集處理。

（二）機器人領(lǐng)域中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

機器人有著非線性的物理動力學(xué)等多個特征，在含有的傳輸感性信息中，需要不同變量的控制參數(shù)來完成各種智能化的把控目標(biāo)。這些特點的機器人領(lǐng)域需要智能控制技術(shù)的全面幫助才能夠使各技能特點得以實現(xiàn)。例如，利用智能控制技術(shù)可以幫助行走中的機器人進(jìn)行感官視覺傳輸感性信息回饋，使機器人的自我障礙把控，運動路線規(guī)劃，運動定位軌跡自己機器人的動作形態(tài)變化等功能得以實現(xiàn)。所以智能控制技術(shù)可以使機器人完成自主學(xué)習(xí)能力，自主調(diào)試能力和自主適應(yīng)能力。再如，智能控制技術(shù)在應(yīng)用于機器人工作中，機器人的碼垛作業(yè)時，需要對機器人的工具，機器人本體以及正規(guī)箱的傳輸設(shè)備對正規(guī)箱的形態(tài)處理。因此碼垛作業(yè)是由以上三個方面進(jìn)行合作完成。這三項的節(jié)奏必須保持一致性，共同協(xié)調(diào)完成，以防止出現(xiàn)工序待機狀態(tài)的發(fā)生，這也是保障碼垛工作順利完成重要前提，在達(dá)到規(guī)定的碼垛頻率時，通過分揀系統(tǒng)挑出的箱體依照種類的不同進(jìn)行合理的劃分，通常設(shè)定三個通道，每一個通道則為一個箱體種類。在通道終端需要設(shè)定機器人的抓取動作和接收完成動作后的信號。順利完成工作機器人將進(jìn)入待機狀態(tài)，若夾取箱體時出現(xiàn)了真空度降低，機器人將減速前行，很有可能這是的箱體已經(jīng)從夾取工具中將要遺落，當(dāng)真空值達(dá)到設(shè)定數(shù)值時，機器人將停止前行以免箱體在運動中被掉落。并當(dāng)即發(fā)出警報，當(dāng)人工檢測調(diào)整后，真空度恢復(fù)到正常值后機器人自動回到預(yù)設(shè)軌道，等待工作命令的信號發(fā)出。

（三）交流伺服系統(tǒng)中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

在機電一體化中，有著一個關(guān)鍵的構(gòu)成部分，這便是交流伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是為了使信號信息得到處理后調(diào)換為機械運動，這個系統(tǒng)過程主要是為把控機電一體化的質(zhì)量和效果有重要的價值及影響。特別是在對機電一體化系統(tǒng)實現(xiàn)控制功能上有著關(guān)鍵的作用。該系統(tǒng)是機電一體化中最繁瑣復(fù)雜的運行技術(shù)。其把控的對象大多為非線性的，不明確性，因此該系統(tǒng)內(nèi)沒有精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型。通過使用智能控制技術(shù)的含糊控制運算，可以有效的改進(jìn)該系統(tǒng)的反應(yīng)速率，有效的提升該系統(tǒng)敏捷性。在保障了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行的同時，也完成了系統(tǒng)在智能控制技術(shù)下的自主學(xué)習(xí)，自主調(diào)整和控制等功能。

四、結(jié)束語

智能控制具有高效率、高水平、高性能的優(yōu)點，是機電一體化系統(tǒng)中使用最多的控制方法。在未來發(fā)展中，智能控制將取代傳統(tǒng)控制方式，它在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用將會更加完善，它的優(yōu)勢將會惠及更多的行業(yè)。

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