摘要:在机电一体化系统中,智能控制技术的作用越来越重要。通过智能控制技术的不断进步,机电一体化系统的发展方向必将是高度的智能化,会对各领域的进一步发展起到重要作用。鉴于此,本文对机电一体化系统中智能控制的应用进行了分析探讨,仅供参考。
关键词:智能控制;机电一体化;应用
一、智能控制的论述
智能控制指的是在不受人为干预和外界环境因素干扰的前提下,把不同种类的控制技术有机的结合起来,并对某种特定事物进行有效的控制,从而让控制目标达到某种特定的目的。也就是说智能控制包含在集成系统当中,是集成系统的一种形式,智能控制是一个较为复杂和繁琐的控制系统。智能控制系统的诞生,把控制理论相关概念的发展推向了一个全新的高度,为机电一体化系统的发展提供了重要的理论依据。(2)智能控制的类型。智能控制的控制类型较为广泛,像神经网络、遗传组合、集成混合以及学习控制系统等形式是智能控制系统控制的主要类型也是比较常见的控制类型。
二、智能控制现状以及不足
在实践操作的过程之中可以发现,机电一体化系统涉及诸多的环节以及影响因素,因此实际的操作内容相对较为复杂,只有高素质的综合型人才才能够立足于不同专业学科的实际知识对机电一体化系统进行运作。其次为了充分发挥不同设备的作用以及价值,在对该系统进行应用的过程中必须要树立设备保护意识,结合智能控制技术使用的实质情况,通过计算机网络编程手段的优化应用来实现机电一体化设备的自动化运作以及全方位操控。不可否认,智能控制技术的运用能够对整个机电一体化工作进行控制,直接代替人工来完成相应的监测工作,避免各种人工失误以及负面影响,将实际的失误率控制在有效的范围之内,另外这种智能控制技术还能够实现人力资源成本的最低化。
从目前来看,在机电一体化控制的过程之中,智能控制技术的作用不可小觑,该技术可以立足于系统运作的实施情况对电气事故以及故障诊断进行深入的分析,作为智能控制技术中的重要组成部分,专家系统技术、神经网络、模糊理论发挥着关键的作用。其中机电一体化涉及的环节相对比较多,因此极易出现各类故障,诸多故障的产生直接影响着企业的经济效益及长远发展。因此在该系统运作之前必须要对机电一体化设备进行全方位的检查,通过智能控制技术的运用来了解故障产生的数据原因,从而避免各种潜在的事故,解决机电一体化设备在实际运作过程中所存在的各类问题,保障工作效率的有效提升。
三、智能控制在机电一体化系统中的应用
1、智能控制在交流伺服系统的应用
伺服驱动装置是一种转换部件和装置,它能够使电信号转换为机械动作,并且决定着控制的功能和质量以及系统的动态性能,它是机电一体化的重要的组成部分。智能控制中电力电子技术的发展能够提高交流调速系统性能,实现直流的伺服系统向交流的伺服系统的转变。将智能控制引入交流伺服系统,能够帮助交流伺服系统应对比如负载扰动、参数时变、被控对象和交流电动机严重的非线性特性以及较强的耦合性这样一些不确定的因素,帮助交流伺服系统通过不确定的模型获得较满意的PID参数,满足系统的高性能指标要求。
常规的PID控制和智能控制技术相结合,能够形成智能PID,方法就是通过非线性的控制方式将人工智能引入到控制器,使系统的控制性能更好,并且能够不依赖控制器参数和精确的数学模型进行自动地调整,使得系统的适应性增强。如果只运用智能控制中的模糊控制算法,那么也能够提高交流伺服系统的静态性能和动态响应速度以及抗干扰能力,只是在自学习、自组织能力和抖振问题方面还存在着一些欠缺。因此,在交流伺服系统中还要用到智能控制中的神经网络等技术,从而减小抖振问题。
2、智能控制在机械制造过程中的应用
机电一体化系统的机械制造需要向智能制造系统的方向发展,通过智能控制实现模拟专家智能活动,延伸或者取代部分的人脑劳动。在现代先进的机械制造系统中,智能控制能够实现用一些不完整或者精确的数据预测一些情况,通过神经网络和模糊数学对机械制造的过程实行动态的环境建模,通过传感器融合技术综合和预处理信息。智能控制还能够通过神经网络识别在线模式,对不完整的信息进行处理;通过模糊关系和集合的鲁棒性,运用模糊信息控制动作。智能控制还可以用“Then-If”的逆向推理反馈,选择比较令人满意的控制参数和模式对控制机构进行修改。
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在机械制造领域,智能控制的应用主要包括智能学习、机械故障的智能诊断、决策与预测、机械零部件的可靠性分析、机械零件的优化设计、切削参数的优化、制造系统监控和智能检测、加工过程控制和智能传感器等方面。
3、 在数控机床方面的应用
机电一体化技术大量应用到数控机床当中,判断机电一体化系统应用质量的基础就是其精准度。由于传统的数控机床过于依赖人为操作,缺乏智能技术,造成机床的精度不合格,或产品的加工质量不达标等,但智能数控技术包含了众多CPU 控制系统及高新RISC 芯片,使得机床精度得到了很大程度的提升。
为保证数控机床的运行质量,需要由策划环节着手,做好模块化策划工作。这是由于模块化会涉及到众多方面,同时剪裁功能较为良好,使各种产品的生产质量及型号均能够达到相关标准。同时在对群孔体系成果进行管理时,可以把各种类型群孔体系的各个操纵进行同一水平层次的规避,从而使调节体系满足相关需求。
为保证数控机床的正常运转,操纵程序是非常重要的一部分,其主要程序为了保证工件产品的制作成果可以满足智能化要求,应当通过操纵程序按要求对各个工件进行严密的编程。过去,只可以应用普通机床设备进行工件的制作,工件的制作质量受到人为因素的影响较大,但现在通过操纵程序的使用,在程序中输入具体的步骤同时调节机床装置之后,则会自动化的进行工件的制造。
4、智能控制在机器人领域的应用
从当前智能控制技术的应用情况来看,机器人是其应用的主要领域之一,机器人技术本身涉及到了很多方面的知识,机器人动力学控制是机器人行为得以实现的核心所在,这些动力学理论都是乾沟河、非线性及时变的。这里以两足机器人行走为例分析,这种机器人模型属于一种非静定二级倒立摆的形式,这种架构具有非线性的特点。此外,机器人技术还涉及到了很多传感器,这些传感器信息非常复杂,其系统本身为多变量系统,同时需要对很多任务进行执行,例如机器人的信息融合、自主避障及合作规划等,这些任务利用传统控制算法都是难以完成的。
5、智能控制技术在建造行业的应用
作为我国市场经济体系之中的重要组成部分,建造技术对推动我国综合实力的提升和促进城市化进程有着关键的作用以及价值。不同行业为了实现自身的稳定运作以及长远发展,开始应用各种智能控制技术来建立完善的机电一体化系统。从目前来看,智能控制系统在该领域中的应用主要以互联网互助控制为立足点和核心,结合不同工作阶段中照明系统的运作情况进行控制,了解照明系统以及照明的具体时间。其次在冬季时直接对空调进行智能控制,该阶段的控制主要以空调的智能调节为立足点和核心,保障室内温度的适应性,同时将电源的消耗控制在最低的范围之内。作为现代科技领域之中的重要技术科学,智能控制器技术能够实现计算机技术作用的发挥,各个行业开始立足于该系统运作的实际要求,以现有的计算机理论为重要的基础和核心,通过加强与其他专业学科之间的联系来实现理论与实践之间的对接。
在现实生活之中,智能控制技术也有着较为广泛的运用,首先在对数控进行处理以及采集的过程之中可以通过智能控制技术的应用来对机电一体化设备的开关量以及模拟量进行数据采集和高效处理。其次该技术还可以发挥时间警报功能以及系统运行监控功能,站在全方位的角度对整个机电一体化设备的模拟数量进行及时监控,了解开关量的具体状态,针对各类事故产生的实质原因进行警报,从而及时补救各类物质差异及故障。最后,该系统还能够发挥操作控制的功能以及作用,在机电一体化控制的过程之中,质量控制技术可以立足于鼠标控制以及键盘控制来了解整个项目的运作情况,通过开关电动隔离的形式来调整现有的电流。
结束语
智能控制技术在机电一体化中有着广泛地使用,比如在数控领域、机器人领域、交流伺服系统领域和机器制造领域等。智能控制在机电一体化中有着很重要的作用,它能够实现传统的机械自动化技术无法实现的功能,使机电一体化系统更加完善。人们需要继续努力,使得机电一体化朝着高度智能化的方向发展。
参考文献
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论文作者:许创勋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签:智能控制论文; 机电一体化论文; 系统论文; 技术论文; 智能论文; 机器人论文; 领域论文; 《基层建设》2018年第22期论文;