机电一体化系统中智能控制的应用研究
作者：李国强
来源：《中国科技博览》2017年第31期
[摘要]进入新世纪以来，科技有了很大发展，信息化和智能化等技术在社会发展中的应用也愈发广泛，不仅为人们的生活带来很大便利，也促进了整个社会的发展。在机电一体化系统内，智能控制就具有广阔的应用前景，通过这两者之间的互相结合，可以使以往机电一体化中存在的不足与缺陷得到有效的改善。本文主要对以智能控制为基础的机电一体化技术，对智能控制的应用进行详细研究，进而为相关研究提供借鉴。
[关键词]机电一体化系统；智能控制；应用研究
中图分类号：TH-39；TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）31-0145-01
1 导言
随着科学技术的高速发展，电子技术也在迅猛发展，机电一体化系统逐渐完善，并且在工业生产和机械制造中得到了广泛应用，能够有效提高工业生产和机械制造质量，已经引起了我国工业生产人员的充分重视。而智能控制在机电一体化系统的背景下应运而生，促进了机电一体化系统的发展。智能控制在没有人操控的情况下可以自动控制目标，实现生产制造，智能控制的功能主要体现在控制程序和控制主体上。
2 什么是智能控制
所谓的智能控制指的就是在没有人为的干预下能够自主驱动智能机器，从而有效完成对目标进行自动控制的技术，换句话来说就是用计算机对人类的大脑进行模拟，从而完场智能控制。智能控制在当今的社会是一种非常重要的技术，应用范围非常广泛，有着不可或缺的作用。在机电一体化系统中，有很多复杂多样的控制任务和控制目的，这些控制任务和控制目的以传统的控制手段来完成是非常复杂和不方便的，而智能控制的出现正好可以解决这一问题，使得机电一体化系统的实际操作更加的简单方便，同时还能更好的完成控制任务。对于智能控制来说，传统控制只是其中最为简单的一个部分，真正的智能控制是由多个学科相互交叉而成，而在众多的学科中最为主要的就是自动控制论、信息论、人工智能以及运筹学等学科。与传统控制相比较而言，智能控制有着一些非常明显的优点和特征，其中最为主要的特征主要有七个方面，分别是智能控制的核心在高层控制、智能控制具有变结构特点、智能控制器具有非线性特性、智能控制器具有总体自寻优特征、智能控制一个新兴的技术、属于一门边缘交叉学科以及其能够满足更多的要求和目标。智能控制主要分为了六种类型，分别是：混合或者集成控制、专家控制系统、分级递阶控制系统、学习控制系统、人工神经网络控制系统、组合智能控制系统以及金华计算与遗传算法。
3 智能控制在机电一体化系统运用过程中存在的问题
3.1 当前智能控制系统的功能与性能不够完善，无法满足机械制造行业的电子技术等行业的发展需要。智能控制系统的运用虽然改变了传统的机电一体化系统的运行状况，其运行效率更高，但是仍然存在着一定的差距，无法适应新时期的发展需要，仍然会受到外界环境因素的影响与控制。
3.2 智能控制虽然能够有效的提高机电一体化系统的运行效率，但是仍然会存在着许多突发状况。机电一体化应用智能控制系统后，可通过系统设备发出的命令编码进行自动工作，可以避免因人为操作失误而造成不必要的损失，减少工作中的失误损失，提高工作完成质量及工作效率。但是在某些方面会受到电力系统、信息系统等的不良影响，从而使智能控制系统不能够有效运转，对于一些不可抗力因素而言，智能控制系统始终无法超越。
3.3 智能控制与机电一体化系统的磨合度还有待提高。机电一体化对生产与生活活动的开展有着不可替代的作用，一旦智能控制工作不能实施，那么就会影响人们生活与生产活动的开展。因此我们必须不断的改进与完善智能控制工作，尽可能降低智能工作的失误率。
4 机电一体化系统中智能控制的应用
4.1 智能控制在数控领域中的应用
随着工业生产的高速发展，数控领域是近年来逐渐兴起的新型产物，数控技术的发展促进了我国工业的发展进步。目前，工业生产对于精确度的要求越来越高，而数控系统的要求也相应提高。在数控系统中应用智能控制，能够提高数控系统的精确度和可靠性。为了达到智能控制的目的，必须建立数控模型，结合应用传统控制理论，但是对于数控模型信息模糊的位置，必须运用智能控制才能精确控制目标。在数控系统中设置安全诊断系统，可以充分利用专家系统和遗传算法，来对数控系统中的信息数据进行检测、预算，从而全面提升数控系统的预测和控制功能，进一步完善数控系统。
4.2 智能控制在机械制造中的应用
在工业生产中机械制造是主要目的，而机械制造的前提就是应用智能控制。在机电一体化系统中机械制造是主要组成部分。目前，我国的机械制造主要通过运用计算机技术和智能控制技术，这也是智能控制在机械制造中的主要应用方式。面对更加先进的机电一体化系统，传统控制技术已经无法发挥其作用，在现代化机械制造中，有许多复杂难以预测的数据，无法通过脑力运动来计算，必须合理运用智能控制技术，对人类的行为进行模拟，利用人工神经网络来建立数据模型，通过传感器来传达信息，进而通过智能控制技术来预测处理动态模拟信息。在机械制造中智能控制的应用主要体现在这些方面：对机械的故障风险进行智能诊断，智能监控机械制造的动态过程，利用智能传感器来采集信息数据。
4.3 智能控制在机器人领域中的应用
模糊控制是机器人控制系统的核心，其操作功能多种多样，目前，工业机器人已经完全实现了智能化和自动化。为了提高工业机器人的智能化功能，必须充分运用智能控制系统，使机器人的智能传感器和视觉系统连接起来，这样在行走和搬运物品的过程中，才能自动规避障碍物，并由机器人自行设计合理的路径规划，完全模拟人体行为，来进行各种工业操作。同时，智能控制能够丰富机器人的知识储备系统，让机器人具备人工神经网络，具备逻辑思维，适应各种工业操作，把智能控制和工业机器人结合在一起，能够节省人力，提高工业生产质量。
4.4 智能控制在建筑工程领域中的应用
随着社会经济的高速发展，人们的生活水平不断提高，在建筑工程中越来越多地运用到机电一体化系统，而智能控制是其中的重要组成部分。通过运用智能控制，能够对建筑工程进行智能化管理。在建筑物内部的照明系统中应用智能控制，能够对照明时间和光照强度进行智能化调配，不仅可以节约能源，而且能够让人们生活更加方便。在建筑物的火警装置中采用智能控制，通过计算机联网通信，摄像头和智能传感器来进行实时监控，一旦发现火灾险情，可以及时传达给主机系统，进行智能化处理，智能化预警机制能够提醒居民撤离，并把信息传输到火警部门的监控电脑中，火警人员能够及时赶到现场，救援火灾。
5 结语
综上所述，因为智能控制的水准比较高，速度很快，掌握也比较灵活方便，这些优势的存在使其应用越来越广泛，借助智能控制在机电一体化系统内的具体应用，可以使以往系统内存在的问题得到有效解决，因此，需要引起企业相关人员的重视，不断对这一技术进行改进与完善，切实发挥出智能控制的作用，并不断提高其性能。还可以与国际同行业进行交流与沟通，学习国外的先进技术和理念，取长补短，进而为促进国内机电一体化行业的发展提供借鉴，促进整个行业的发展。
参考文献
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