江漢大學 湖北 武漢 430056
智能控制技術(shù)是智能技術(shù)的一種應(yīng)用形式,主要利用智能技術(shù)的智能邏輯負責整個控制流程,其具有一定的泛用性,但在機械電子工程中其應(yīng)用尤為突出。智能控制技術(shù)的加入可使機械電子工程在自動化基礎(chǔ)上具備智能化特征,能夠取代人工對自動化生產(chǎn)中的一些問題進行識別、處理,人工一般不用介入,同時該項技術(shù)還具備自主學習能力,如果未能對某問題進行識別或處理,則會將相關(guān)信息保存到邏輯儲存點進行深度分析,這樣下次就能對此類問題進行識別或處理,說明該項技術(shù)隨著應(yīng)用時間的延長會越來越全面,基本上可以取代人工對機械電子工程進行控制。但針對如何在機械電子工程中正確使用智能控制技術(shù)的問題,就有必要展開相關(guān)研究,闡述技術(shù)的正確應(yīng)用方法。
1.1 提高控制性能 早期機械電子工程的自動化控制邏輯比較簡單,一般只能根據(jù)設(shè)備運行情況對設(shè)備電路、控制單元進行控制,如在某設(shè)備左右橫移的過程中,自動化控制邏輯將依照標準速度判斷設(shè)備橫移速度是否過快或者過慢,出現(xiàn)任意情況會對其速度控制單元發(fā)出指令,迫使控制單元調(diào)整設(shè)備橫移速度,若調(diào)整后無法讓設(shè)備橫移速度達標,則會關(guān)閉電路,通知人工前來處理,而這種控制方式在性能上已經(jīng)不滿足現(xiàn)代機械電子工程生產(chǎn)需求,其對人工的依賴程度很大。而在智能控制技術(shù)基礎(chǔ)上,如果依照標準發(fā)現(xiàn)設(shè)備橫移速度過快或者過慢,則智能控制邏輯會對其原因進行挖掘,針對設(shè)備所在機組進行整體分析,隨后針對原因發(fā)出控制指令,待原因被消除后再向橫移設(shè)備發(fā)出控制指令,使控制指令能順利落實,降低了設(shè)備控制對人工的依賴度,一般不會關(guān)閉電路[1]。
1.2 自我學習 首先智能控制技術(shù)最初的智能邏輯由人工設(shè)定,這一點與自動化控制邏輯類似,運作中只能識別、處理被智能邏輯記錄的問題,因此難免會遇到一些無法識別、處理的事項。其次在智能控制技術(shù)的自我學習能力上,每次遇到無法識別或無法處理的事項時,系統(tǒng)會通知人工前來處理,但同時會將此類事項的相關(guān)信息記錄在知識庫中,知識庫是系統(tǒng)智能邏輯的儲存點,相關(guān)信息被記錄后將被智能邏輯進行深度分析,借助大數(shù)據(jù)等原始數(shù)據(jù)源去獲取信息特征、定義等,這樣下一次遇到同類事件時,智能控制技術(shù)就可以識別、處理以往無法解決的問題,如此循環(huán),機械電子工程對人工的依賴程度會越來越低,有可能實現(xiàn)完全解放人工,進行全自動生產(chǎn)的目標[2]。
1.3 人機交互作用 智能控制技術(shù)在實際應(yīng)用當中具有良好的人機交互作用體現(xiàn),其會對機械電子工程中各類設(shè)備的運作情況進行全面監(jiān)控,監(jiān)控所得數(shù)據(jù)信息會被實時發(fā)送到人工端,如智能手機上的APP或者是PC端軟件,這樣人工就能通過這些設(shè)備看到設(shè)備運行時的狀況,且數(shù)據(jù)具有動態(tài)化展示特征,能使人工進行綜合分析。同時當人工發(fā)現(xiàn)某些需要自身介入的控制需求時,可以直接通過設(shè)備切換至人工控制模式進行控制,控制完成后可自主退出該模式,或者等待系統(tǒng)自動退出。由此可見智能控制技術(shù)具有良好的人機交互作用,這使得技術(shù)應(yīng)用可控制性較強。
2.1 自動化控制子系統(tǒng)設(shè)置 因為智能控制技術(shù)的應(yīng)用是建立在機械電子工程原有自動化控制邏輯上的,所以在技術(shù)應(yīng)用中需要先設(shè)置自動化控制子系統(tǒng)。如針對某機械手臂,需要設(shè)置傳感器、控制單元,其中前者負責采集機械手臂的運作情況,并將相關(guān)數(shù)據(jù)信息發(fā)送到智能控制終端,而控制單元負責接受智能控制終端傳輸而來的指令,并執(zhí)行指令。同時為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息發(fā)送、指令傳輸,需要在現(xiàn)場布置PLC總線,將機械電子工程中所以設(shè)備的傳感器連接在一起,這樣能提高傳輸效率。
2.2 智能控制邏輯設(shè)計 智能控制邏輯設(shè)計可以分為兩個步驟:(1)邏輯標準設(shè)計,人工需要預先分析機械電子工程中所有設(shè)備的運行標準,如在上下料運作中,要設(shè)置機械設(shè)備的上料點、抓取點、下料點、移動速度等,需要將這些標準以參數(shù)化形式存入智能控制系統(tǒng)的知識庫中;(2)邏輯運行模式設(shè)計,通常根據(jù)人工分析問題的流程來設(shè)計智能控制邏輯的運行模式即可,如信息獲取→信息識別→信息定義→信息整合→信息分析→生成決策
2.3 人機交互設(shè)計 在智能控制技術(shù)層面上,人機交互設(shè)計主要側(cè)重與兩個要點:(1)故障預警功能設(shè)計,即誰也無法預測智能技術(shù)會在什么時間遇到無法識別、處理的事件,因此需要設(shè)計故障預警功能,這樣當技術(shù)遇到類似事件時則會向人工發(fā)送預警報告,通知人工介入處理,由此實現(xiàn)人機交互;(2)人機交互中控制模式的切換機制,智能控制技術(shù)在機械電子工程中的應(yīng)用具有兩種運作模式,分別為智能控制模式與人工控制模式,其中前者是主用模式,后者一般作為應(yīng)急模式使用,但為了保障系統(tǒng)的可控制性,系統(tǒng)必須隨時做好切換至人工控制模式的準備,因此需要設(shè)計控制模式切換機制。首先應(yīng)當在人工終端界面設(shè)置切換按鈕,使人工點擊按鈕即可進入人工控制模式,其次當人工點擊退出按鈕或長時間在該界面中無任何操作時,系統(tǒng)則自動切回智能控制模式。
綜上,本文對智能控制技術(shù)在機械電子工程中的應(yīng)用進行了研究,闡述技術(shù)主要作用與基本應(yīng)用方法。通過研究可知,智能控制技術(shù)的作用明顯,在機械電子工程中具有良好應(yīng)用價值,因此值得推廣,而采用文中提出的應(yīng)用方法,至少能讓智能控制技術(shù)對機械電子工程進行合理控制,且支撐人工隨時介入,望能帶來參考幫助。