楊 宏

（武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學院，湖北 武漢 430205）

機電一體化技術(shù)具有一定的綜合性，是將機械技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)進行高度融合，用于具體的實踐當中。不可忽視的是，在具體的發(fā)展過程當中，傳統(tǒng)的控制技術(shù)已經(jīng)無法滿足機電一體化系統(tǒng)的實際需求，這一系統(tǒng)對于控制技術(shù)提出了更高的要求和標準。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，將智能控制運用在機電一體化系統(tǒng)當中是改善當前應用情況的主要途徑之一。

1 機電一體化的概述

機電一體化又稱之為機械電子學，主要是將信息技術(shù)、接口技術(shù)、微電子技術(shù)等多種先進技術(shù)有機融合在一起，并且運用到具體實踐當中、綜合性極強的一項運用型技術(shù)，它所覆蓋的技術(shù)層面非常的廣泛。另外，機電一體化的組成要素主要包括結(jié)構(gòu)組成要素、運動組成要素、感知組成要素、職能組成要素。在具體的運用過程當中，應該遵循四個原則：即結(jié)構(gòu)耦合、運動傳遞、信息控制、能量轉(zhuǎn)換。

2 智能控制的概述

智能控制是計算機模擬人類智能的一個重要領(lǐng)域，指的是在無人干預的條件之下，能夠讓智能機器自主驅(qū)動。作為一項自動控制性技術(shù)，它相對于傳統(tǒng)的控制技術(shù)而言，功能性更加豐富、強勁，運用范圍更加廣泛，為我國經(jīng)濟的現(xiàn)代化發(fā)展帶來了極大的便捷和便利。另外，智能控制在具體的運用當中具有如下的特征。其一，高層控制是智能控制的核心所在。其二，智能控制屬于一門邊緣交叉型學科，作為一個新興的研究領(lǐng)域，有良好的發(fā)展前景，當前的應用過程當中，具有明顯的應用優(yōu)勢和應用價值，能夠滿足多樣性的目標和高性能的要求。其三，非線性特征是智能控制器的顯著特征之一。其四，智能控制具有明顯的變結(jié)構(gòu)特點等。

3 機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術(shù)的應用優(yōu)勢

其一，有助于使得流程控制更加簡潔、方便。在傳統(tǒng)的控制技術(shù)的基礎之上，進行優(yōu)化處理，實現(xiàn)智能控制，通過對加工產(chǎn)品具體要求的編程，對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進行智能化控制，同時還可以使得多臺機床同時加工控制。因此，在智能化控制下，能夠大力節(jié)約人力成本、物力成本，在單位生產(chǎn)時間內(nèi)實現(xiàn)效率和質(zhì)量最優(yōu)化，讓整個生產(chǎn)流程變得更加方便、簡潔、高效，對提高企業(yè)生產(chǎn)效率具有舉足輕重的作用。

其二，有助于提高生產(chǎn)工藝水平。在新的經(jīng)濟背景之下，工業(yè)在不斷的發(fā)展過程當中，對相關(guān)的工業(yè)產(chǎn)品的精細度提出了更高的要求和標準。傳統(tǒng)的控制技術(shù)依然無法滿足機電一體化系統(tǒng)的實際運用需求，進而通過引進智能控制技術(shù)，實現(xiàn)兩者的有機結(jié)合，能夠保證應用系統(tǒng)的加工精度和穩(wěn)定性，繼而使得生產(chǎn)工藝水平實現(xiàn)質(zhì)的飛躍和突破。一定情況而言，機電一體化產(chǎn)品的高精度體現(xiàn)了機電一體化智能控制技術(shù)的水平，智能技術(shù)水平的不斷提升助力生產(chǎn)工藝水平往良好的趨勢發(fā)展。

其三，有助于工業(yè)生產(chǎn)過程變得更加緊密。傳統(tǒng)的工業(yè)控制手段當中缺乏智能控制技術(shù)的支撐，生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量受到明顯的阻礙，而通過引入智能控制技術(shù)，能夠?qū)Ξa(chǎn)品的生產(chǎn)過程進行有效的調(diào)整和統(tǒng)一的部署。比如通過運用智能控制技術(shù)，可以非常簡單、便捷地對工業(yè)產(chǎn)品的參數(shù)進行調(diào)整、設定，能夠讓同一機床生產(chǎn)出不同參數(shù)的產(chǎn)品，讓整個生產(chǎn)過程變得更加緊密。

其四，有助于提高系統(tǒng)工作的精確度、安全性。在機電一體化系統(tǒng)當中運用智能控制技術(shù)，能夠從不同的層次、不同的方面完善系統(tǒng)各方面的性能。相比于傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)更多的是朝著微電子工業(yè)以及機械化工業(yè)方向發(fā)展。在具體的運用過程當中，能夠?qū)⒅虚g模型分析的環(huán)節(jié)有效去除，立足于外部環(huán)境，整體把控外部環(huán)境的變化趨勢，然后對控制指令進行有效的調(diào)控，最后使得控制作業(yè)在外部環(huán)境與控制器的共同作用下得以完成。這對于機電系統(tǒng)工作的準確度而言，取得了明顯的改進和提升。另外，在機電一體化系統(tǒng)當中加強對智能控制技術(shù)的運用，能夠促使系統(tǒng)快速地進入到工作的狀態(tài)，整體上提升工作效率和質(zhì)量，能夠減少由于人工操作失誤而帶來的不利影響。由此可見，通過智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)對機電一體化系統(tǒng)的智能化操控，能夠從精準度、安全性、可靠性等方面獲得質(zhì)的提升。

4 機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用途徑

4.1 智能控制在機械制造過程當中的運用

在機械制造過程當中，機電一體化是最為重要的一個過程，在新的發(fā)展趨勢之下，機電一體化系統(tǒng)在智能控制技術(shù)與計算機技術(shù)的支撐之下，更多的是傾向于智能化方向發(fā)展，而在機械制造過程當中的應用，主要表現(xiàn)在對機械設備運行的控制、機械故障的診斷智能傳感器的運用等多個方面。

4.2 智能控制技術(shù)在設備機床當中的應用

在機電一體化系統(tǒng)當中，比較重要的一個組成部分是數(shù)控機床設備，而將智能控制技術(shù)運用在數(shù)控機床設備當中，能夠有效提高設備計算系統(tǒng)的運行效率和精準度。在傳統(tǒng)的運行模式下，由于缺乏先進技術(shù)的支撐，無論是產(chǎn)品產(chǎn)出的效率，還是產(chǎn)品的精準度方面，都存在一定的不足。而在新的發(fā)展模式之下，在數(shù)控機床加工過程當中實現(xiàn)智能控制，主要可以從改進機床的RISC芯片和CPU控制系統(tǒng)方面著手，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的效率以及產(chǎn)品的合格率。在具體的運用過程當中，主要可以從以下幾個方面著手。其一，機床的主動振動控制。在傳統(tǒng)的模式之下，機床在作業(yè)的過程中，存在嚴重的震動問題，這一問題的存在，會使得產(chǎn)品的加工精度受到影響。通過智能控制技術(shù)的運用，能夠?qū)?shù)控機床切削加工的過程進行智能化處理，繼而解決機床作業(yè)過程當中的震動問題，提高產(chǎn)品加工的精度。其二，安全屏障。將智能控制技術(shù)運用在設備集成系統(tǒng)當中，能夠有效減小甚至避免機床設備內(nèi)部各個部件在運行過程當中出現(xiàn)的摩擦和碰撞，使得機床的安全屏障智能性更高。其三，語音信息系統(tǒng)。語音信息系統(tǒng)的智能化發(fā)展主要可以針對數(shù)控機床操作人員在操作過程當中存在的錯誤操作進行語音提醒，繼而規(guī)范操作人員的操作行為，規(guī)避操作風險，減少操作損失。

4.3 智能控制技術(shù)在機器人領(lǐng)域當中的應用

機器人動力系統(tǒng)當中具有極強的時變性，非線性和強耦合性，而在控制參數(shù)系統(tǒng)當中還具有多變性、多任務性這一系列特征。不可忽視的是，這一系列基本特點和特征與智能控制系統(tǒng)的特征、特性有較強的適配度，由此可見，將智能控制技術(shù)運用在技術(shù)的領(lǐng)域是非常有必要的、也是非常適合的。在具體的運用過程當中，主要可以從以下幾個方面著手。其一，智能功的技術(shù)可以實現(xiàn)對機器人的行動軌跡以及行走路徑的智能控制。其二，智能控制技術(shù)可以對機器人的手臂擺動幅度、動作、姿勢進行智能化處理。其三，機器人視覺處理以及多傳感器的信息融合問題，需要依靠智能控制技術(shù)進行處理。其四，通過智能控制技術(shù)的有效運用，能夠?qū)崿F(xiàn)對機器人運動環(huán)境的監(jiān)測、運動范圍的規(guī)劃、控制和定位。

4.4 智能控制技術(shù)在建筑工程當中的運用

智能控制技術(shù)的運用的路徑的廣泛，運用的維度在不斷擴散，隨著智能控制技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，將其運用在建筑工程當中是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。而主要的運用環(huán)節(jié)主要可以從以下幾個方面著手分析。其一，建筑物照明系統(tǒng)是建筑工程當中必不可少的一個環(huán)節(jié)，而加強智能控制技術(shù)的滲透，使得每一個時段的照明系統(tǒng)能夠進行智能化處理，包括照明時間、照明系統(tǒng)的節(jié)能、照明邏輯方面。其二，運用在建筑物內(nèi)的空調(diào)應用系統(tǒng)當中?？照{(diào)在冬季與夏季的使用模式是不同的，所以需要通過智能控制技術(shù)進行智能化處理，能夠跟隨氣溫、濕度等參數(shù)的變化，使得空調(diào)的風閥能夠智能調(diào)節(jié)。一方面能夠使得建筑內(nèi)空氣質(zhì)量得到有效的改善，保證通風；另一方面能夠減少能量的消耗，貫徹綠色發(fā)展理念。

5 總結(jié)

總而言之，智能控制技術(shù)在機電一體化當中的應用越來越廣泛，文章主要對其在機械制造、設備機床、機器人領(lǐng)域、建筑工程等領(lǐng)域的運用進行了分析，事實證明，想要推動經(jīng)濟一體化系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展，應該不斷的加強對智能控制技術(shù)的創(chuàng)新和改革。