熊小非

摘要：隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，人們對(duì)商品服務(wù)能力的要求也越來越高，這使智能控制逐漸成為了現(xiàn)代制造業(yè)的主流，同時(shí)也成為了工業(yè)化發(fā)展的主要趨勢(shì)。智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用主要涉及到機(jī)械制造、機(jī)器人、機(jī)床、交流伺服、數(shù)控領(lǐng)域、設(shè)備裝置等方面，隨著智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展，也為機(jī)電一體化系統(tǒng)帶來了更多樣性的功能，與此同時(shí)也帶來了控制難度的不斷提升。本文就智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出幾點(diǎn)建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能控制;機(jī)電一體化;應(yīng)用

引言

機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成部分，主要包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信息處理、動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)，傳感測(cè)試以及機(jī)械本體等諸多部分，機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠利用信息處理技術(shù)、可控驅(qū)動(dòng)元件，完成機(jī)械系統(tǒng)的操作。伴隨我國(guó)科技水平的不斷提升，為更好的滿足機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展需求及要求，就應(yīng)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中運(yùn)用智能控制技術(shù)。在此情況下，分析智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的運(yùn)用則十分必要。本文以智能控制與機(jī)電一體化系統(tǒng)簡(jiǎn)述為出發(fā)點(diǎn)，而后分析了智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1智能控制概述

現(xiàn)代工業(yè)中的重要技術(shù)：機(jī)電一體化，憑借其智能化的優(yōu)勢(shì)在工業(yè)中起到舉足輕重的作用，而“智能也是世界的主流詞，是現(xiàn)代科技的發(fā)展趨勢(shì)，在機(jī)電一體化中可以完美融合。比如說機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床就是機(jī)電一體化智能化的完美表現(xiàn)。1）提高精度。數(shù)控機(jī)床對(duì)精度的計(jì)算要求很高，數(shù)據(jù)的精密度也是機(jī)電一體化的重要指標(biāo)。舊模式的數(shù)控機(jī)床，缺乏智能因素，沒有融入過多的只能技術(shù)，機(jī)床精度低，產(chǎn)品品相不達(dá)標(biāo)，加工不理想。但在智能控制系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)中加入了CPU芯片等精準(zhǔn)軟件，大大的提高了機(jī)床的精密度和控制靈敏度。2）優(yōu)化效能。數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通常都是模塊化設(shè)計(jì)，模塊設(shè)計(jì)的方向廣泛，且具有良好的連接性，對(duì)于不同的機(jī)電一體化設(shè)備都有較好兼容性。在效果控制中，對(duì)相同的群控可以參照對(duì)應(yīng)的操作流程，保證調(diào)整工作的進(jìn)行。3）改進(jìn)加工。智能化的操作主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：操作和加工。通過智能控制可以縮短系統(tǒng)一個(gè)循環(huán)的運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)優(yōu)化操作程序。在這個(gè)加工過程中，還可以讓數(shù)控機(jī)床滿足多控制和多軸道的需求。在實(shí)際應(yīng)用上，減少人工的投入，加大智能化的投入。4）程序控制。程序是系統(tǒng)的指令，根據(jù)加工產(chǎn)品制定操作程序是生產(chǎn)產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)加工流程中，操作流程過多依靠人力，對(duì)操作人員的技術(shù)要求很高，但是在數(shù)控條件下，應(yīng)用智能控制，只要熟悉如何調(diào)節(jié)機(jī)器就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工，減少培養(yǎng)車間工人的培訓(xùn)，這也是智能化的體現(xiàn)。

2智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1智能控制在機(jī)械制造方面應(yīng)用

機(jī)械制造為機(jī)電一體化系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，對(duì)現(xiàn)階段的機(jī)械制造技術(shù)而言，應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)為結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能控制技術(shù)，讓機(jī)械制造技術(shù)能夠漸漸變得智能起來，該技術(shù)的智能化的本質(zhì)目標(biāo)在于運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來模擬人腦，讓其能夠替代一些腦力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人類制造機(jī)械的整個(gè)階段。在智能控制的機(jī)械制造期間，一方面是以智能控制來借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而后對(duì)機(jī)械制造的真實(shí)狀況實(shí)施動(dòng)態(tài)模擬[2]。另一方面是借助傳感器相關(guān)技術(shù)處理相關(guān)信息，并且也能夠及時(shí)修改控制模式之中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)與參數(shù)，在機(jī)械制造方面對(duì)智能控制的運(yùn)用主要包括智能傳感器，智能檢測(cè)，智能診斷以及智能學(xué)習(xí)等諸多方面，可見，在機(jī)械制造期間務(wù)必要良好運(yùn)用智能控制技術(shù)，以提高機(jī)械制造整個(gè)階段的效果，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的重要目標(biāo)。

2.2數(shù)字控制

所謂數(shù)字控制即是指利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)行控制的一種方法，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，要求其不僅能夠快速、高可靠性的完成零件加工工作，同時(shí)還需具備一定的知識(shí)處理能力，以便于結(jié)合實(shí)際情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整產(chǎn)品動(dòng)態(tài)加工路徑，因此應(yīng)具備良好的人機(jī)交互能力和通信能力，并由此自主學(xué)習(xí)提升。而智能控制在數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)中的運(yùn)用，則簡(jiǎn)單、有效地解決了上述問題，可通過模糊控制理論實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)中各個(gè)模塊的控制。在數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)中，智能控制的運(yùn)用還包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，其關(guān)鍵作用在于補(bǔ)差計(jì)算，并基于自身強(qiáng)大的自適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)零件加工位置的增益調(diào)節(jié)。所謂補(bǔ)差計(jì)算即是指在數(shù)控系統(tǒng)加工過程中，根據(jù)零部件當(dāng)前狀態(tài)下的毛坯件上關(guān)鍵點(diǎn)的位置與最終形態(tài)下關(guān)鍵點(diǎn)位置信息，在起點(diǎn)與終點(diǎn)之間插入一系列點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)密化處理，進(jìn)而提升其精度。

2.3在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前階段，數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，并作為主流生產(chǎn)方式，具有高速、高效率、高準(zhǔn)確性的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用可以使設(shè)備自主對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工和處理，通過軟件的編程更高速可靠，減小了人為因素在操作過程中的干擾。自動(dòng)控制技術(shù)在處理系統(tǒng)中的應(yīng)用最主要的是體現(xiàn)在對(duì)知識(shí)的處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的自主決策，對(duì)所要加工的產(chǎn)品自主完成路徑的規(guī)劃，甚至可以自主完成學(xué)習(xí)，可以更好的完成人機(jī)之間的交互與通信。數(shù)控系統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)要求越來越高，傳統(tǒng)的控制方式和理論已經(jīng)難以達(dá)到有效的效果，在運(yùn)行過程中往往需要多模塊并行，傳統(tǒng)的控制技術(shù)無法準(zhǔn)確的建立數(shù)學(xué)模型，使設(shè)備在運(yùn)行的過程中對(duì)很多信息都無法確定。而智能控制技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的有效應(yīng)用就可以很輕松的解決這些問題，可以利用智能控制技術(shù)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)區(qū)域模塊進(jìn)行模糊控制，以達(dá)到更好的控制效果。而且在數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，這一技術(shù)的有效應(yīng)用更好地完善了插補(bǔ)計(jì)算和自適應(yīng)能力，使數(shù)控設(shè)備在進(jìn)行零件加工過程中更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件細(xì)節(jié)位置的增益調(diào)節(jié)。

2.4智能控制在建筑工程方面應(yīng)用

在建筑工程方面應(yīng)用智能控制，通常體現(xiàn)在照明通信系統(tǒng)方面以及空調(diào)系統(tǒng)方面，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平的日益提升，愈發(fā)注重于生活質(zhì)量。所以，智能建筑在此情況下也一度受到人們的青睞與喜愛，智能建筑工程主要是利用智能控制技術(shù)，來智能控制建筑工程的，最為普遍運(yùn)用的就為上述所說的兩種系統(tǒng)，即照明通信系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)。其中照明通訊系統(tǒng)主要是指小區(qū)內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)通訊。利用控制器去檢測(cè)每名用戶的通訊線，若產(chǎn)生故障，則能夠在第一時(shí)間加以維修。照明系統(tǒng)主要是指實(shí)時(shí)控制，建筑照明在控制期間，通常是控制照明區(qū)域，時(shí)間邏輯以及節(jié)能燈等諸多方面，再者就是控制空調(diào)系統(tǒng)，在控制空調(diào)系統(tǒng)時(shí)通常是利用調(diào)節(jié)器閉環(huán)的形式來模擬溫度，并智能調(diào)節(jié)空調(diào)風(fēng)閥，這樣則利于增強(qiáng)空氣質(zhì)量，也利于節(jié)約能源。

結(jié)語

總而言之，智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的運(yùn)用十分重要和必要，有助于提升企業(yè)生產(chǎn)效率、質(zhì)量及安全，并能夠降低一定的能源消耗，產(chǎn)出了十分巨大的價(jià)值。目前來講，智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的運(yùn)用，主要表現(xiàn)在機(jī)械制造、數(shù)字控制、機(jī)器人以及建筑工程等領(lǐng)域，所關(guān)聯(lián)到的技術(shù)結(jié)構(gòu)相當(dāng)豐富。作者希望學(xué)術(shù)界大家持續(xù)關(guān)注智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的運(yùn)用發(fā)展，并結(jié)合當(dāng)前階段的技術(shù)發(fā)展水平及實(shí)際生產(chǎn)生活需求，提出更多有效性建議，使之產(chǎn)出更大價(jià)值效能，為人類社會(huì)發(fā)展做貢獻(xiàn)。

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