盧永霞，陳 冬，石利云

（河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院，河北 石家莊 050026）

在社會經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，社會對于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)提出了全新的要求及標準。機電一體化系統(tǒng)被廣泛應用于實踐領域，不僅能大幅度提升工業(yè)生產(chǎn)效率，而且能對生產(chǎn)安全性提供強有力的支持[1]。鑒于此，文章針對“智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用”進行分析研究具有重要的價值意義。

1 智能控制的概述

1.1 概念

智能控制，指無人干預情況下自主驅動智能化機器滿足控制要求的自動化控制技術手段，其應用往往被視為現(xiàn)代控制理論深度及廣度拓展的集中體現(xiàn)。由此可見，智能控制技術以高層控制為核心內容，著重強調組織、決策及規(guī)劃具體環(huán)境及實際過程，以達到求解問題的目標[2]。與人為控制相比，智能控制具有學科交叉性的鮮明特點，涉及系統(tǒng)工程、信息論及運籌學等理論知識，換而言之，智能控制是自動化控制技術領域最高研究成果的典型代表，能徹底解決復雜環(huán)境下信息處理的問題。此外，智能控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比呈現(xiàn)更為開放的特征，基本實現(xiàn)自動化獲取所需內容的目標。

1.2 特點

由于智能控制技術自身具備相對優(yōu)越的信息處理性能，促使其被廣泛應用于各個行業(yè)及各個領域，并且相較于人工控制，智能控制技術具有安全性強及可靠性高等鮮明特點，主張利用預設程序操作危險程度高的指令，對于推動現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展具有不可比擬的積極作用。同時，以智能控制技術為支撐的應用拓展范圍漸漸擴大，例如，分級控制、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡等[3]。其中，神經(jīng)系統(tǒng)指以人工神經(jīng)網(wǎng)絡為基礎建立具備高度容錯、可變結構、分布存儲及并行計算等特征，適用于控制任何復雜主體對象的技術手段；專家系統(tǒng)指利用專家知識描述困難問題，再提供豐富知識支持的過程，適用于診斷及維修機械故障。

2 機電一體化系統(tǒng)運用智能控制的必要性分析

2.1 節(jié)約成本投入

機電一體化（又稱機械電子工程）指將微電子技術與機械工程相融合的技術手段，往往被視為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的夯實基礎及前提條件，不止能增強工業(yè)生產(chǎn)的總體精度，更能節(jié)約工業(yè)生產(chǎn)的能源消耗，尤其是具體實踐期間呈現(xiàn)出危險性強及作業(yè)強度高等鮮明特點。機電一體化系統(tǒng)運用智能控制技術能結合用戶具體需求編寫后續(xù)程序，基本實現(xiàn)同時控制多臺加工機床的目標，極大程度上節(jié)約了人力、物力、財力等成本投入。智能控制技術的操作流程相對便捷，往往被視為提高企業(yè)生產(chǎn)效率的有利舉措，真正意義上做到了保證生產(chǎn)效率及保證生產(chǎn)質量。

2.2 規(guī)避人為失誤

機電一體化系統(tǒng)運用智能控制技術能規(guī)避人為操作失誤對生產(chǎn)質量及生產(chǎn)進度所產(chǎn)生的消極影響，甚至系統(tǒng)可結合具體接受指令，自行調整及控制總體運行程度，以保證產(chǎn)品質量為前提條件，消除影響機電一體化系統(tǒng)運轉安全性及可靠性的風險因素，為生產(chǎn)企業(yè)謀求更多的經(jīng)濟效益及社會效益[4]。將智能控制技術與機電一體化系統(tǒng)相結合，基本實現(xiàn)統(tǒng)一安排部署總體生產(chǎn)過程的目標，促使各個生產(chǎn)要素間聯(lián)系更為密切，并且智能控制技術能優(yōu)化產(chǎn)品參數(shù)的設定方式，滿足不同參數(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術具備多重運用價值，促使機電一體化系統(tǒng)再次升級，甚至引發(fā)全新的技術潮流。

3 機電一體化系統(tǒng)運用智能控制的要點分析

3.1 機械制造

機械制造是機電一體化系統(tǒng)的主要組成部分，以人工操作為傳統(tǒng)工作模式，并且深受人工操作模式的影響，其制造水平相對滯后，無法保證總體制造效率及制造成果。受現(xiàn)代化科學技術水平進步的影響，智能化技術肩負起自身引起企業(yè)生產(chǎn)變革的工作職責，促使智能化控制技術帶領機電一體化系統(tǒng)逐漸取代人工操作，極大程度上拓展其技術應用范圍，例如故障診斷及監(jiān)控檢查等[5]。同時，主張植入工作人員的思維及經(jīng)驗，利用仿真模擬手段完成各種高難度的操作任務，不止能大幅度提高機械制造的生產(chǎn)效率，更能保證其生產(chǎn)進度及生產(chǎn)質量，進一步推動機械制造行業(yè)的長遠發(fā)展。

從長遠角度來看，計算機技術與機械加工行業(yè)間高度融合，即以智能化控制技術為參考依據(jù)，充分發(fā)揮計算機技術的作用，能形成全新一代的機電一體化系統(tǒng)（又稱為智能化制造系統(tǒng)），能利用神經(jīng)網(wǎng)絡及模糊數(shù)學等理論知識，統(tǒng)一建立產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模型，真正意義上做到模擬產(chǎn)品生產(chǎn)流程及生產(chǎn)環(huán)境，消除影響產(chǎn)品生產(chǎn)質量的風險因素，最大限度地提升產(chǎn)品生產(chǎn)精度及生產(chǎn)質量。同時，機電一體化系統(tǒng)運用智能控制技術的具體操作期間，能憑借傳感器融合技術手段，模擬或仿真機械制造的總體動態(tài)過程，全面搜集或反饋相關數(shù)據(jù)信息，便于技術人員以此為參考依據(jù)調整操作流程，為優(yōu)化機械制造模式提供強有力的支持。

3.2 數(shù)字控制

通常情況下，數(shù)字控制指運用數(shù)字化信息技術控制機械加工及機械運動過程的技術手段，尤其是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)期間，不僅明確要求企業(yè)快速、高效、安全地完成零部件加工的工作任務，更需要具備相應的知識處理能力，方可立足于企業(yè)具體情況、滿足動態(tài)化調整產(chǎn)品動態(tài)加工路徑的要求?？梢?，機械制造企業(yè)必須具備良好的通信能力及人機交互能力，實現(xiàn)自主學習提升的目標。數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)中運用智能控制技術的流程相對簡單，能彌補傳統(tǒng)控制模式的不足，徹底解決傳統(tǒng)控制模式現(xiàn)存的問題，僅依靠模糊控制理論，基本實現(xiàn)控制數(shù)控系統(tǒng)中各個模塊的目標。

神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術是數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)中智能化控制技術的典型代表，主要通過補差計算等方法實現(xiàn)智能化控制的目標，具有極其關鍵的作用。與其他控制技術相比，神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術的自我適應能力相對強大，基本實現(xiàn)增益調節(jié)零部件加工位置的目標。其中，補差計算指數(shù)控系統(tǒng)加工期間，立足于零部件當前狀態(tài)，結合毛坯件的核心關鍵點位置，不得忽略毛坯件最終形態(tài)下關鍵點位置的具體信息，盡量于終點與起點間插入一系列點，滿足精細化加工的要求，進一步提高零部件加工的精確度，為機械生產(chǎn)企業(yè)贏得更多的經(jīng)濟效益及社會效益，大大增強其核心競爭力。

3.3 機器人

機器人作為智能化機械裝備之一，具有執(zhí)行能力強、辨識能力強及計算能力強等鮮明特點，往往呈現(xiàn)出耦合性、時變性及非線性等多元化特征，普遍集中于動力系統(tǒng)之中，被視為機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術的集中體現(xiàn)及結晶產(chǎn)物。具體說來，機器人領域中運用智能控制系統(tǒng)能徹底解決其運動姿態(tài)的一系列問題，充分發(fā)揮精密計算的作用，幫助機器人掌握及規(guī)劃科學合理的行動路線，甚至附帶一定的自主學習能力，真正意義上做到智能化處理復雜信息。由此可見，具體設計期間，將機器人視覺系統(tǒng)與智能控制技術相結合，能充分發(fā)揮自帶傳感器的作用，幫助機器人感覺周圍事物、躲避更多障礙物，大大提高其動作協(xié)調性。

4 結語

本文分析了機電一體化系統(tǒng)運用智能控制技術具有的極其重要的地位及作用，不僅能提高企業(yè)生產(chǎn)效率，而且能保證生產(chǎn)質量及生產(chǎn)安全，最大限度地節(jié)約能源消耗量，為企業(yè)贏得更多的經(jīng)濟價值。機電一體化系統(tǒng)運用智能控制技術，以建筑工程、機器人、數(shù)字控制及機械制造為集中體現(xiàn)，所涉及的技術結構相對復雜豐富。因此，相關企業(yè)必須結合技術發(fā)展前景及具體生產(chǎn)生活需求，深化智能控制技術的研究范圍，將機電一體化系統(tǒng)與智能控制技術相結合，真正意義上做到充分發(fā)揮其價值效能，為推動人類社會長遠發(fā)展提供強有力的支持。