智能控制及其在机电一体化系统中的应用分析论文_陆礼明

智能控制及其在机电一体化系统中的应用分析论文_陆礼明

肇庆市景福围工程管理处

【摘要】随着我国科学技术不断发展,当今智能化技术在社会生产中的应用愈加广泛。在机电一体化系统当中,智能控制技术在其中发挥着重要的作用,通过融入智能控制技术可以让机电一体化系统运行更加有效,改善传统机电一体化系统在实际应用中的各种缺陷。这就需要加强智能控制技术的研究。基于此,本文首先简单提出智能控制技术与机电一体化系统,进而阐述智能控制在机电一体化系统中的应用。

关键词:智能控制;机电一体化系统;应用;概述

引言

随着我国科学技术不断发展,人们的生活质量和需求不断增多,为了能够满足人们的生活、生产需求,智能控制技术应运而生,不仅可以有效改善传统机电一体化系统的各种问题与缺陷,还可以全面提高机电一体化的功能,让整个系统更加精密、更加高效。当今机电一体化系统中所采用的智能技术十分广泛,大大提高了整个机电系统的应用效率,人们也加强了机电一体化系统中智能技术的关注程度。

1、智能控制技术与机电一体化系统概述

1.1机电一体化

机电一体化系统当中主要是由驱动/动力部分、机械组件、传感系统、执行系统、控制系统、信息处理系统构成,并以计算机技术作为核心,应用控制元件、处理软件、驱动元件等实现一体化的机械操作。在科技飞速发展的背景下,为了可以满足人类生活与生产需求,进一步 推动机电一体化朝向智能化方向发展有着重要意义。

1.2智能控制技术

智能控制技术作为一种自动化控制方法,结合计算机软件技术和智能化设备,即可实现自动化生产的一项新型技术,在实际应用中可以大大减少人工劳力的投入量。智能控制技术的核心体现在数学模型设计、知识库构建、推理机制描述、符号识别等。同时,通过采用混合控制方法、决策性政策、开闭环控制、定量控制等方案表达广义模型和数学控制过程。整体结构主要包含了人工智能、自动控制、运筹学三大系统。其中,人工智能技术可以实现信息处理、语言处理、记忆功能、启发推理等功能,实现智能化处理系统;运筹学更多是通过线性规划、网络规划、调度、管理、优化、决策等来对方法进行定量优化。

应用智能控制技术可以解决传统控制技术的局限性,打破了时间、空间以及人力的限制瓶颈,通过对现行的系统进行全面优化,控制不确定性模型,处理复杂的任务要求。

2、智能控制在机电一体化系统中的应用

2.1在机床中的应用

将智能控制系统应用在机床当中,最为突出的表现形式就是实现机床的智能化运行。在传统数据机床当中,由于设备不够先进、学科,缺乏智能化理念,所以在生产过程中无法矫正差异,产品不够精细。在融入智能控制技术,可以通过中央处理控制系统、RISC芯片等,对机床生产进行控制,大大提高了生产加工精度。采用智能控制技术可以保证生产制造更加精准,可以加强机床生产控制,利用监控、诊断、修正等方法,避免在机床生产中出现各种误差问题。此外,把智能控制技术与机床融合,中央处理系统可以计算出机床轴承、刀具、主轴、导轨等零部件磨损度和寿命,这样即可及时更换相关零部件,避免出现生产事故。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从实际应用情况来看,智能化控制在机床中的表现为:

(1)智能安全屏障。是指采用智能化设计,从而避免机床多个零件运行中出现碰撞情况;

(2)智能热屏障。智能热屏障是指位移控制,由于机床生产中会产生热量,再加上室内温度变化,从而出现生产定位误差,而采用智能热屏障可以针对定位误差实现自动补偿,将误差控制在指定范围内;

(3)主动振动控制。应用智能控制技术可以有效控制主动振动问题,将生产振动降到最低,特别是在切削加工中,过大的振动会直接影响生产加工精度,而减少了振幅后,即可提高机床的加工精度;

(4)语音信息系统。机床中的智能语音系统也被称之为马扎克语音提示,在对机床进行调整与操控中,可以通过智能语音提示,让工作人员掌握正确的操作流程,避免产生事物问题。

2.2在交流伺服系统中的应用

作为机电一体化的重要组成部分,在交流伺服中融入智能控制技术是不然的。交流伺服系统是一种转换装置,可以通过信号转换实现机械化操作。在交流伺服应用当中,由于该项系统在实际应用中十分复杂,存在负载扰动、参数时变等问题,所以在数字建模过程中有一定的难度,通常都是以相似模型为主,所建立的模型也难以满足系统的高性能要求。在此背景下,在应用智能控制技术时,则不需要构建精确数字模型和控制参数,而是通过智能终端掌握交流伺服系统的各项参数指标,保证交流伺服的性能指标更高,满足厂家的生产要求。

2.3在机器人领域中的应用

当今社会发展十分迅速,在此背景下,加强智能机器人研究和应用已经成为了必然趋势,机器人在动力系统应用当中具有强耦合性、时变性、非线性等特点,针对此类特点,应用智能控制技术会大大提高适应性。从当今实际应用现状来看,智能控制在机器人领域中的应用体现在以下几点:

(1)智能行走。采用智能控制技术,可以有效控制机器人的行走路径和轨迹跟踪,让系统可以动态的掌握机器人行走情况,并通过操作终端给机器人下达指令;

(2)多传感器与视觉处理。机器人结构中通常都设立多个传感器,而这些传感器再加上智能控制技术,可以让视觉处理变得更加智能,提高多个传感器的应用价值,可以快速、精准的接受信息和命令;

(3)动作姿态方面。应用智能控制技术,可以有效控制机器人的姿态和动作,让机器人行动变得更有规律、更加协调;

(4)运动环境层面。充分挖掘智能控制技术中的专家控制系统和模糊控制系统,让机器人对运动环境进行监测和定位,这样即可实现非人为形态下的操作,适用性和自主性大大提高。

2.4设备装置层面

将智能控制技术应用在设备装置中,通过安装智能化元件,让设备在日常生产和使用中最大的发挥科技价值。主要的应用效能有:

(1)智能家居

在家庭家居设备当中,主要包括家居控制器、总线连接器、智能家电,这三类设备中都设置了智能元件和控制系统,并且智能家居已经是必然的发展趋势。在家居设备当中安装智能元件,再通过蓝牙/WiFi信号接受、传输的接口媒介,可以将设备运行状态传输到控制器当中,在发出了指令后,即可自动执行动作。如小米企业提出的“小米AI音响”不仅能够联网和用户互动,并且可以通过相关语音指令操控小米智能家居,如空调、扫地机器人、网关等。

(2)企业智能设备

随着我国企业不断发展,为了提高工作效率企业中的设备装置也正在朝向智能化方向发展。如在企业数据管理层面上,需要结合企业实际运行状态,配置智能元器件和软件,即可构建出智能商务操控平台,采用联机分析处理、数据仓库、数据挖掘等各项技术,从而大大提高了企业数据管理效率,减少了人工劳力与管理成本,对提高企业经济效益有着重要意义。

结束语

综上所述,智能化技术在实际使用中有着巨大优势,如高水准、灵活性强、运转速度快、应用体验好等,在机电一体化领域中的应用已成必然。这就需要进一步加强智能控制技术在机电一体化系统中的应用,减少对人工劳力的依赖性。未来随着智能技术进一步发展,智能控制的效率、精度也会更高,从而给人类发展带来更多的福利。

参考文献

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[4]刘泽华, 赵丽. 智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J]. 通讯世界, 2015(18):232-233.

论文作者:陆礼明

论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期

论文发表时间:2018/7/20

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