广东暨通信息发展有限公司 510075
摘要:机电一体化系统的应用逐渐趋于成熟化,人们应用机电一体化系统解决越来越多的问题,尤其是在技术人员将智能控制技术与机电一体化技术有机地融合到一起后,机电一体化系统的功能越来越强,它可以针对不同的因素进行智能的、多层次的、非线性的、可变的调控,使机电一体化系统的应用领域愈加宽广,应用效果也在不断提高。随着智能控制技术的不断发展,智能控制技术在机电一体化系统中的应用效果也得到了不断地提高。
关键词:机电一体化系统;智能控制;应用
1.智能控制系统类别形式
所谓智能控制,就是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术,是用计算机模拟人类智能的一个重要领域,主要面向比传统控制更为复杂、多样的控制任务和控制目的,为当今社会的发展带来了更为广泛的适应空间,解决了传统控制无法实现的复杂系统的控制。从实质上来讲,智能控制包括了诸多控制技术,只有不同的智能控制系统互相合作,构建专门的控制系统,才可以顺利运行智能控制。具体来讲,目前的智能控制系统主要包括以下内容:
1.1分级控制系统:只有依靠自适应控制,并且借助于自组织控制,才可以有效实现分级控制系统的正常运行;通常情况下,包括三个组成部分,分别是组织级、协调级以及执行级,它们互相协调和配合。
1.2学习控制系统:指通过辨别、认知和调整内部结构,来对信号进行循环输入,处理数据来促使系统更好的运行。学习控制系统在自动控制方面,主要是利用非预知信息来实现的。
1.3专家控制系统:指在计算机系统中融入人的经验、知识和技能等,结合设定的一些程序指令,来进行正确的操作。为了保证智能系统的正常运行,需要将诸多理论知识应用起来,那么就可以更高质量的处理相关问题。
1.4神经网络系统:通过大量的调查研究表明,人工神经网络控制系统是人们运用最多的智能控制技术,神经网络系统有机结合了神经细胞以及人工神经元等,在本系统中,主要的功能除了智能控制之外,还具有模仿真人的功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.智能控制在机电一体化系统中的应用优势
2.1智能控制完善了机电一体化系统的性能
由于智能控制系统主要是在外部环境和控制器的作用下实现控制作业的,因此其控制指令的形成是直接根按照外部环境的变化趋势来确定调控方案,这就省去了中间模型分析的环节,使机电一体化系统的性能更加快捷高效,工作精度更高,设备性能得到很大完善。
2.2智能控制提高了机电一体化的工作效率
采用智能控制技术能够实现机械设备依据操作人员所发出的命令编码自动进入工作状态,继而按照流程顺序完成系统运行,这样就仅仅只需要人力完成第一步指令输入即可,极大的提高了系统的运行效率,避免了因人为因素而引起的失误影响到工作效率。
2.3智能控制增大了机电一体化系统的安全可靠性
在机电一体化系统中,智能控制系统可以实现有效的智能控制,从而合理地调控设备中的结构或运行程序,这样就能够在很大程度上确保机电一体化系统的安全可靠。
3.智能控制在机电一体化系统中的应用
3.1在机械制造中的应用
目前,在最为先进的机械制造技术即为实现计算机辅助技术以及智能控制技术的完美结合,逐渐往智能机械制造技术的方向发展。而且发展的最终极目标即为可以充分地利用计算机技术代替人类的一些脑力劳动,这样就可以有效地模拟人类制造机械的活动。除此以外,智能控制技术还可以动态地模拟机械制造现状,并且可以利用传感器融合技术,实现对采集信息的预处理,从而可以有效控制模式中的各项参数数据,进行有效地修改预处理。目前,智能控制技术主要在智能学习与智能传感器以及机械故障的智能诊断等方面得到应用。
3.2在数控领域中的应用
随着我国社会的快速发展以及科技的飞速进步,我国的机电一体化技术也在谋求更好的发展,这也对数控技术也提出了更高的标准与要求。其不但必须要充分实现诸多智能功能,而且还要延伸以及扩展出更多新的智能功能。这样数控技术就可以实现智能数据库的建立,而且还能完成智能监控与编程的目标。例如,借助于专家系统能够更加科学、综合性地分析数控领域中存在的结构以及算法不够明确的问题,再根据推理规则,合理性地推理施工现场中的数控故障信息,进而得到关于数控机械维修的可行性建议。
3.3在机器人领域中的应用
机器人所具有非线性、强耦合、时变性的特征主要体现在动力系统中,在控制参数的系统中机器人具有多任务及多边变性的特征,这些特征适合智能控制技术的应用。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面:一是机器人手臂姿态及动作的智能控制;二是机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制;三是机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制;四是通过专家控制系统对机器人的运动环境进行定位、监测、建模及规划控制等方面的探究。
3.4在交流伺服系统中的应用
伺服驱动装置是典型的机电一体化产品的重要组成部分,是实现电信号到机械动作的转换装置与部件,对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。随着电力电子技术的迅速发展和矢量控制技术的应用,交流调速系统的性能也日益提高,使得伺服系统由直流逐步向交流转化。伺服驱动装置在机电一体化系统中的控制质量和系统动态性能方面发挥着关键性的作用,但交流伺服系统有着相当复杂的非线性和时变性等不确定因素,而智能控制技术以非线性控制方式将人工智能引入智能控制器,能很好地适应系统参数的时变情况,其在交流伺服系统的应用解决了建立精准数学模型的困难,提高了机电一体化系统的稳定性。
3.5在建筑工程中的应用
智能控制在建筑工程中的应用主要表现在以下几个方面:一是智能控制在建筑物照明系统中的应用,它主要通过通信与计算机控制的联网,对每一个时段的照明系统进行控制,主要表现在对照明时间、照明系统的节能、照明逻辑方面的智能控制;二是对建筑物内的空调进行智能控制,通过比例积分调节器闭环的方式对空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置,可以智能地调节空调的风阀,在确保建筑内空气质量的同时,减少能量的浪费。
结束语
总而言之,随着科学技术全球化以及现代化的发展,智能控制技术也在机电一体化系统中得到了广泛的应用。其不仅能够有效地改善人们的生活环境,而且也能够大大提高社会经济的发展水平。所以,必须要充分重视智能控制在机电一体化系统中的应用,并且要不断地研究与探索,掌握有效的应用以及运行规律,从而使得智能控制,能够在机电一体化系统中的得到更加高效以及广泛的应用,进而有效提升机电一体化的运行效率,促进社会的可持续发展。
参考文献
[1]晏建新.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].中国科技博览.2011(30).
[2]董勇,谢士敏.机电一体化系统中智能控制的应用体会[J].数字技术与应用.2011(10).
[3]周华昌.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].才智.2011(31).
论文作者:卢浩忠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/2
标签:智能控制论文; 机电一体化论文; 系统论文; 智能论文; 技术论文; 控制系统论文; 机器人论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;