【摘 要】智能控制是机电一体化中与传统机械自动化技术的主要区别之一，也是2l世纪机电一体化技术发展的主要方向。智能化”作为现在科技的发展方向，其能够显著改善一体化控制中的许多不足，确保一体化控制系统的顺利运行。21世纪机电一体化的系统研究中智能控制已成为发展的必然趋势，本文对机电一体化系统中智能控制的应用进行论述。
【关键词】机电一体化；传统控制；智能控制
引言
随着社会的不断发展以及微电子技术与信息技术的不断进步，大规模的集成电路也随之产生，并且得到了越来越广泛的应用。而与此同时，机电一体化技术也获得了飞速的发展，其在工业生产中也表现出越来越优越的性能。其可以从多方面提升工程的可靠性，并且可以充分满足高效性需求。首先，其可以有效减少由于工人操作而产生的失误，提高生产的高精度；其次，可以充分确保系统运行的可靠性与稳定性。因此，加强智能控制在机电一体化系统中的应用研究，对智能化生产水平的提升具有非常重要的意义。
一、机电一体化系统的智能控制
作为一种自动控制技术，所谓的智能控制即为利用计算机模拟人类智能，在无人干预的条件下，自主地驱动智能机器，使其完成一些比较复杂与多样的控制目的以及控制任务，最终实现控制目标的技术。其可以有效地控制那些比较复杂的系统，其具有非线性特性以及变结构特点，其工作重心主要集中在高层控制，能够有效地完成多样性的目标，可以有效满足高效能的要求等等。目前，随着社会的不断发展与科技的不断进步，智能控制也迎来了良好的发展契机，其不仅更加实用化以及工程化，而且可以与其它现代化技术互相依存，促进彼此的不断发展与完善。
二、智能控制与传统控制的比较
首先，智能控制包括传统控制，智能控制是传统控制的高级阶段。与传统控制相比，智能控制处理信息的综合能力更强，而且能够从全局优化系统。从结构上来看，智能控制的分布式、分级式和开放式结构也比传统控制更加先进。
其次，智能控制是多门学科进行交叉的结果，因此它比传统控制在理论体系上更加完善。智能控制系统具有足够的关于人的控制策略、被控对象及环境的有关知识以及运用这些知识的能力。智能控制系统能以知识表示的非数学广义模型和以数学表示的混合控制过程，采用开闭环控制和定性及定量控制结合的多模态控制方式。
再次，智能控制系统具有变结构特点，能总体自寻优，具有自适应、自组织、自学习和自协调能力。智能控制适用的对象和任务可以更加复杂、高度非线性、模型可以具有不确定性。同时智能控制系统有补偿及自修复能力和判断决策能力。
最后，智能控制系统还可以用数学表示混合控制过程，用知识描述非数学的广义模型，采用多模态控制方式，这种方式是定性决策、定量控制和开闭环控制相互结合的体现。
三、智能控制在机电一体化系统中的应用
1、机械制造过程中的应用
机电一体化是机械制造过程中一个重要的过程，当前在我国较为先进的机电一体化就是将智能控制与计算机技术系统的结合起来，从而引导机电系统向智能化方向发展。其最终的目标就是为了利用计算机技术来代替一定的人力劳动，从而来减轻人类的工作压力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，智能控制利用计算机网络系统计算的方法对机电一体化制造的现状进行了模拟，通过计算机将机械制造所收集到的有关信息数据进行处理，从而改善机械设备控制中的参数数据。机械制造的智能控制包括：对机械设备运行的控制、机械故障的诊断、智能传感器等。
2、在机器人领域中的应用
由于机器人在动力系统中会充分体现出其时变性、非线性以及强耦合性的基本特点，而且在控制参数系统中还可以充分体现出其多变性以及多任务性的特点，因此，这都充分表明其比较适合智能控制技术的应用。目前，在机器人领域中，智能控制主要应用在以下方面：（1）机器人在行走轨迹以及行走路径跟踪方面的智能控制；（2）智能控制机器人的手臂动作与姿势；（3）智能控制机器人视觉处理以及多传感器的信息融合问题；（4）利用专家控制系统定位、规划控制以及监测机器人的运动环境等等。
3、设备机床系统
数控机床设备是机电一体化系统中的重要组成部分之一，将智能控制技术应用于其中能提高设备运行的精确性和效率。在传统的数据机床设备中，由于缺乏先进的科学技术理念，生产出的产品存在精确度较低的问题。而将智能控制技术应用于数控机床的加工中，能有效改进机床的RISC芯片和CPU控制系统，从而提高产品合格率。具体而言，运用智能控制技术能从以下4方面提升数控机床的运行效率：①机床的主动振动控制。采用智能控制技术能有效消除机床作业过程中的振动问题，进而在数控机床切削加工的过程中不会因振动过大而影响产品的加工精度。②安全屏障。采用智能控制技术可使机床的安全屏障具有智能性，从而有效避免机床设备内部的各个部件在运行过程中发生碰撞。③语音信息系统。应用智能控制技术后，智能控制系统能根据数控机床的运行状态发出语音提示，从而及时提醒数控机床的操作人员，规范其行为，避免出现操作失误。
4、交流伺服系统中的应用
作为机电一体化典型产品的重要组成部分，伺服驱动装置对控制质量、系统动态性能和功能有着决定性的影响。交流伺服系统是一种很复杂的系统，它的参数可以随时变动、伴随着负载的扰动，与此同时交流电动机的本身与被控对象具有很强的非线性等诸多不确定的因素，所以想要建立精准的数学模型是很困难的。于是把智能控制应用于交流伺服系统当中，并且结合现代交流伺服将有可能得到较高的性能指标。
5、在建筑工程中的应用
在建筑工程中，智能控制技术主要应用在以下方面：（1）实现对建筑物内空调的智能控制。其可以利用比例积分调节器闭环方式智能化地设置空调在夏、冬不同季节的使用模式与风阀。其不仅可以有效优化建筑内的空气质量，而且可以有效地节约能量；（2）智能控制技术在建筑物照明系统当中的应用。在此方面，智能控制技术主要是利用通信与计算机控制进行联网，然后对照明逻辑方面，照明系统节能方面以及照明时间等方面实施智能化的控制[2]。从而使得建筑工程能够顺利地开展，有效提高建筑工程效果与工程质量。
6、在数控领域中的应用
随着科学技术的发展，我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求，不仅需要完成很多的智能功能，还需要扩展、模拟、延伸等新的智能功能，从而使得数控技术可以实现智能编程、智能监控、建立智能数据库等目标，运用智能控制技术可以实现这些目标。比如说，利用专家系统可以数控领域中难以确定算法与结构不明确的一些问题进行综合处理，再运用推理规则将数控现场的一些数控故障信息进行推理，从而获得维修数控机械的一些指导性建议。
结语
综上所述，智能控制是保证机电一体化系统内部诸多构件高效运行、高效生产的手段之一。本文研究了智能控制技术的具体应用过程，有效提高了数控机床的运行效率、产品精准度，延长了设备的使用寿命等。事实证明，要想加快工业生产的步伐，就要扩大智能控制技术的应用范围。只有这样，我国经济才能快速、稳定地发展。
参考文献：
[1]赵祥坤，李帅三，苏奎.基于智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J].中国新通信，2014（03）.
[2]黎洪洲.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究[J].信息系统工程，2014（03）.
[3]陈明录.浅议机电一体化系统中智能控制的应用[J].科技与企业，2013（04）.
论文作者:魏学治
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9期
论文发表时间:2016/9/7
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