小议机电一体化系统中智能控制论文_陈观森

小议机电一体化系统中智能控制论文_陈观森

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摘要:随着我国国民经济与科学技术的不断发展,机电一体化系统也逐渐向智能化以及自动化方向发展,智能控制系统在机电一体化的发展过程中具有重要的核心地位。尽管智能控制技术是近年来才被研发运用的新技术,但其发展速度却是非常快的,目前智能控制系统已经被广泛运用在多个领域,并发挥出良好的功能作用。基于此,本文就从机电一体化系统中智能控制展开分析。

关键词:机电一体化系统;智能控制;运用

1、智能控制技术及机电一体化技术概述

1.1智能控制技术

智能控制是建立在传统的控制理论之上的,但是它和传统控制理论有着明显的区别。相比而言,智能控制系统开放性更强,级别区分更完善,有着良好的信息处理能力。这种控制方法所针对的队形可以是不确定的或者非线性的,这就决定了它能够满足复杂的任务要求。它获取知识的途径主要包括两种:一种是自主学习,另一种是专家经验。它主要利用拟人化的方法来表达,能够模仿人类的智能。但是,智能控制系统并不排斥传统控制理论。它同样需要利用传统方法来对“简单的”问题进行处理,并以此为基础对方法进行改进,以满足各种各样的复杂问题的需要。

1.2机电一体化技术

很多行业的发展,特别是重工业发展,由于需要大量的体力劳动,而机械产品的研制成功,有效的解决了体力劳动难题,减少了劳动人民的工作强度,而机械产品往往应用到较为复杂、环境恶劣的条件下,这个时候,机械产品如果需要正常工作,离不开人工操作,因此,单纯的依靠机械,无法切实提高工作效率,而电子技术可以实现远程遥控,信号传递,正因如此,将电子优势应用于机械方面,可以更好的发挥机械与电子的各自优势,确保机电一体化产品不仅可以应用于复杂环境,还可以提高工作效率。目前,机电一体化技术主要是指将机械设计方面技术与电子传感器技术、微型处理器技术以及信号传输处理等技术进行充分结合,建立综合性应用系统,更好的服务于实际生活。

2、智能控制在机电一体化系统中的运用优势

作为机械工业与微电子工业未来发展的主要方向,机电一体化必将会在以后的机械设备生产中占据主要技术地位,而智能控制系统技术也将会得到更进一步的发展。智能控制系统相较于传统的自动化控制系统来讲,在机电一体化系统中是具有更大的应用优越性的。

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。

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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运用

3.1在机械制造中的运用

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运用。

3.2在数控领域中的运用

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在机器人领域中的运用

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运用。当前智能控制技术在机器人领域中的运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运用

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运用,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运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在建筑工程中的运用

智能控制在建筑工程中的运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运用,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

智能控制技术在机电一体化系统中已经得到了十分广泛的运用,尤其是在交流伺服系统、机器人、数控、机械制造等领域的运用有着显示出了无比的优越性,大大提高了社会经济的发展水平。因此,我们必须要重视智能控制在机电一体化系统中的运用,掌握有效的运用以及运行规律,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]王成勤,李威.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].江苏徐州中国矿业大学机电学院.2013(02).

[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]余建文.浅谈智能控制与机电一体化的融合发展[J].应用技术.2012(08).

论文作者:陈观森

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/7

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