摘要：当今社会，科技发展日新月异，智能控制系统的出现更是给传统生产模式带来了巨大变革，并开始应用于各个行业。尤其在机电一体化系统中，智能控制系统所发挥的作用更是不可替代，下面我们就来探讨一下智能控制在机电一体化系统中的应用。
关键词：机电一体化；智能控制；应用
引言：机电一体化是新兴的、交叉性的学科，是我国目前主要的生产模式之一，而智能控制系统的加入更是改善了传统模式效率低、成本大等诸多弊端，其优越性得到了越来越多的人们的认可，是机电一体化系统中应用最广泛的控制方法。
1.智能控制系统概论
在机电一体化技术的发展中，智能化技术的应用是非常关键的一个环节，其功能类似于人类大脑，人类的学习能力是智慧的主要表现形式，而智能控制系统是通过模仿真人的神经及神经元的构成来实现其非线性映射、分布处理、模仿人的智能等主要功能的发挥，具有自适应控制、自组织控制以及大幅度并行处理等优势。
2.智能控制系统与传统控制系统的区分
1）传统的控制系统是智能控制系统的一部分，是智能控制系统的低级阶段；
2）智能控制系统的主控对象和任务具有模型的不确定性、高度的非线性和复杂的任务要求。而传统控制系统方法的适用范围是有精确的数学模型、单一性任务以及线性或可线性化的任务；
3）智能控制系统设计的重点主要体现在对环境与符号的识别、描述数学模型、设计知识库及推理机方面。是区别于传统控制中常用到的运动学方程、传递函数或动力学方程等数学模型来对系统进行描述的方法。另外，智能控制还有混合控制的特点，系统可以通过对非数学的广义模型采取开闭环控制、定性决策以及定量控制等各种手段相结合的形态进行混合控制。
4）传统的控制系统获取知识的途径是通过各种定理、定论来实现，而智能控制是通过学习和专家经验来获取知识。
3.智能控制系统在机电一体化中的应用
智能化是机电一体化系统发展的一大趋势，从某种意义上讲，机电一体化系统的优劣在很大程度上取决于控制系统的好坏。与美国和日本等发达国家相比，我国在机电一体化方面的研究和应用有着十分巨大的差距，然而，我国政府将机电一体化的发展提上了国家发展纲要和规划的议题之上，在国家高技术重点研究领域中也纳入了机电一体化技术的研究，同时增加了研究的投入和力度，并在大专院校、研究机构和一些大中型企业中奠定了大量的应用此技术的铺垫工作，也在相关方面取得了一些成绩。
3.1在数控技术方面
目前我国在数控技术方面已经取得了一些成绩。虽然在数控技术方面我国至到上世纪50年代末才开始起步，然而，到上世纪末期在我国国内市场上已经有1/2的国产数控机床占有率，1/10的普及型国产数控系统的占有率；在数控西它能够的生产能力上，我国已经达到了超过3000套/年；在主轴与进给装置上，我国的生产能力也达到了超过5000套/年；在数控机床（普通级）的加工精度上已经突破了10μm的瓶颈达到了5μm；在超加工精度上，我国的数控技术已经可以精确到0.01μm，也就是纳米级别。
3.2在工业机器人方面
早在上世纪80年代中叶，我国的国家科技计划就已经纳入了机器人的研究和应用。在机器人的操作机的设计制造技术、控制系统、编程技术、轨迹规划技术等等方面我国已经充分掌握和灵活运用，为我国机器人制造的发展奠定了坚实的技术基础。如今，已经有200多家单位进行了在机器人方面的研发，有50多家专门对机器人产业进行开发的企业，已经有大概10000台工业机器人在我国市场上，其中有1/3是我国自行产出的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从以上数据中，我国可以看出，在机器人操作机的优化制造技术方面，我国的相关科学研究机构和企业已经充分掌握了，并使机器人生产的关键技术，例如机器人控制、软件设计和编程、驱动系统的设计等等，同时拥有了大型机器人自动工作站与周边配套设施的开发和制备技术。
3.3在计算机集成制造系统方面
目前，在我国，计算机集成制造系统工程研究中心已经在我国最高学府——清华大学建成，并且已经有7个计算机集成制造系统单元技术实验室、8个计算机集成制造系统培训中心建立在我国各个著名高校和研究单位。早在10年前，计算机集成制造系统应用示范工程在超过20个省、直辖市，超过10个行业和超过200家的企业中通过和实施，并在计算机集成制造系统的帮助下，创造了巨大的经济效益。在当前时期，我国最大的工程是将计算机集成制造系统引入到机械、航空、石化、纺织等等与人民生活息息相关的行业之中，这是举世瞩目、万众期待的巨大工程。
3.4在机械制造方面
机械制造的发展趋势是向智能制造的方向发展，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，智能控制能够识别神经网络的模式，对不完整信息进行处理；并通过对缺损或精确数据的预测，实现动态环境建模；通过“Then-If”的逆向推理反馈，选出更合适的控制参数和模式以便对控制机构进行修改。
3.5智能控制在交流伺服系统的应用
作为机电一体化的重要的组成部分，伺服驱动装置能够使电信号转换为机械动作，并且决定着系统的动态性能以及控制功能和质量。智能控制技术的发展使交流调速系统性能得以提高，实现了直流伺服系统向交流伺服系统的转变。将智能控制引入交流伺服系统，能够帮助系统应对诸如负载扰动、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等不确定因素，获得较满意的PID参数，满足系统高性能的指标要求。常规的PID控制和智能控制技术相结合，能够形成智能PID，使系统的控制性能更好，并且通过对控制器参数和精确数学模型的自动调整，使得系统的适应性得以增强。同时，要综合运用智能控制中的模糊控制算法以及神经网络等技术，从而减小抖振问题。
4.智能控制系统在机电一体化的发展趋势
4.1环保化
物质丰富、生活舒适、资源减少、生态环境污染，是发达的工业发展带给人们生活巨大变化的主要表现。在这种情况下，环境保护、回归自然是全世界人们的共同愿望，于此，环保产品、绿色产品随之诞生，因而，笔者认为，环保化是机电一体化发展的一个主要趋势。在工业的迅猛发展之下，严重地污染了环境、损耗了资源。因而，在国际环保的呼吁下，工业生产必然会走向环保化、绿色化。
4.2智能化
所谓智能化，主要描述的机器行为，它以控制理论为基础，在人工智能、运筹学、心理学、生理学、计算机科学等等各种学科的基础上赋予机器人以逻辑思维能力、推理判断能力、以及自主决策能力等人工智能，从而使控制目标得到高要求的完成。目前的机器人以及智能化的数控机床就是人工智能在机电一体化建设中的重要应用。
4.3网络化
智能控制系统网络化能够帮助其更好地实现资源共享，并且网络技术的计算速度和传输速度方便快捷，能够及时地发现问题并一定程度的解决。
结语
综上所述，智能控制在机电一体化系统中是新兴的控制技术，随着对智能控制领域的不断研究和探讨，智能控制技术在理论和实践应用中都取得良好成效。智能控制在机电一体化系统中的应用为人们的生活、工业生产提供了方便，推动了社会进步，是未来发展趋势的主流。
参考文献：
[1]罗卫华.智能控制在机电一体化系统中应用分析[J].工程技术：引文版，2017（1）：00284-00284.
论文作者:赵永亚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
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