机电一体化系统中智能控制的应用研究论文_赵元

机电一体化系统中智能控制的应用研究论文_赵元

(浙江和仁科技股份有限公司 浙江杭州 310051)

摘要:随着科学技术的高速发展,电子技术也在迅猛发展,机电一体化系统逐渐完善,并且在工业生产和机械制造中得到了广泛应用,能够有效提高工业生产和机械制造质量,已经引起了我国工业生产人员的充分重视。而智能控制在机电一体化系统的背景下应运而生,促进了机电一体化系统的发展。智能控制在没有人操控的情况下可以自动控制目标,实现生产制造,智能控制的功能主要体现在控制程序和控制主体上。目前,工业行业对于工业生产的质量要求越来越高,而工业生产受到许多不确定性因素的影响,这就导致数控管理非常困难,无法控制工业生产的质量。通过智能控制来代替人工操作,能够充分发挥智能控制的优势,有效解决机电一体化系统中的问题,取长补短,使工业生产的质量更高、效率更快。因此,如何在机电一体化系统中应用智能控制技术值得广大工业人员深思。

关键词:机电一体化;智能;控制;研究

1.机电一体化概念

1.1 机电一体化

所谓的机电一体化是在微电子技术向传统机械工业渗透的过程中所形成的新概念,它指的是将微电子技术、信息技术和机械技术及传感器等多种技术相结合,并在实际的生产和生活中应用的综合性技术。从硬件方面来说,机电一体化是由计算机、电子装置和机械装置等组成的,管理和控制系统及设备通过计算机技术和电子技术来完成。它的应用对象一般是机电一体化系统和机电一体化产品,产品主要由五部分组成,分别是:动力部分、执行、信息处理和控制、信息处理和控制装置、机械结构。

1.2 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。

2.机电一体化系统的内涵

机电一化系统主要是指将机械电子系统,通过将信息技术、电子技术、机械技术、接口技术、微电子技术、传感技术等多种多样的技术方法相互结合而成的一套有机系统。机电一体化系统在人们实际生产生活的应用性是极强的,所以探究其系统性能的提升与技术的升级,也成为当今社会所关注的重要问题。将智能控制研究同机电一体化系统发展相互衔接起来,不仅能够对机电一体化系统的功能水平进行大幅提高,同时这种控制手段的进步也能够使得机电一体化的整体控制效果得到巨大的改进。值得注意的是,在对机电一体化系统进行组装的过程中,需要在运动组成、结构组成、感知组成、智能组成等各个要素组成中加强注意,从而确保整个要素组成可以达到预期效果。

3.智能控制在机电一体化系统运用过程中存在的问题

3.1当前智能控制系统的功能与性能不够完善,无法满足机械制造行业的电子技术等行业的发展需要。智能控制系统的运用虽然改变了传统的机电一体化系统的运行状况,其运行效率更高,但是仍然存在着一定的差距,无法适应新时期的发展需要,仍然会受到外界环境因素的影响与控制。

3.2机电一体化系统的运行效率能够被智能控制显著提升,但是系列突发情况依然存在。把智能控制系统应用于机电一体化之后,相关设备发出的指令就是其自动编码工作的基础,尽可能减少人为操作存在的故障,以免造成相关损失,提升工作的精确度,保障智能控制系统运转效率的提高,但是始终存在一些不可抗力,智能控制系统在当前情况下始终无法超越,所以我们要重视此方面的研究和探讨。

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3.3 磨合度不够。 机电一体化系统毕竟经过了长时间的发展和实践,已经成为了一个十分成熟的产业,而智能控制是一个刚兴起的学科,还存在很大的发展空间与问题。 在将智能控制融入机电一体化的过程中,出现了很多的问题,而这些问题的解决手段也不是那么的尽善尽美。 因为其磨合度不够,在实际运用中很可能出现系统无法发挥出最大的效率去完成作业, 甚至会出现停滞不动的现象。 在很多的领域,智能控制要实现的目的也是不相同的,在对智能控制的开发中,还会出现一些无法解决的问题,只有将智能控制投入到具体实践中,在实践中发现问题并解决问题,这样才能提高智能控制系统与机电一体化系统之间的磨合度。

4.智能控制在机电一体化系统中的应用

4.1智能控制在交流伺服系统中的应用

交流伺服系统作为机电一体化系统中的一个重要组成部分,将智能控制技术应用于其中实属必然。交流伺服系统主要是指一种转换装置,其是通过对电信号的转换来进行机械操作的一种系统。但是,从实际的应用情况来看,由于交流伺服系统结构的复杂性,使得其也存在参数时变、负载扰动、强耦合等诸多的不确定因素,导致建立精确的数学模型十分困难,只能建立起与实际相似的模型,但所建立的这种模型有时却难以达到系统高性能的要求。在这种情况下,将智能控制技术应用进去时,使交流伺服系统无需再建立精确的数学模型,也不再需要精准的控制器参数,便可实时、动态地掌握交流伺服系统的各种数据指标,进而保证交流伺服系统的高性能指标,满足相关厂家的要求。

4.2智能控制在建筑工程中的应用

随着我国经济水平的提高,人们的生活质量有着质的飞跃,因此人们开始对生活方式和环境提出了更高的要求。而在建筑工程中应用智能控制技术来提高建筑的智能化,并为人们提供更为便捷的生活。因此智能建筑成为了我国建筑行业发展的主流趋势。智能控制在建筑工程中的应用主要表现在照明通信系统以及空调系统两个方面。首先是照明通信系统。所谓的通信系统简单来说就是互联网通信,而智能通信系统能够利用控制器来实时监控小区用户的通讯线路,可以在发生故障时,第一时间对故障线路进行检修和维护,从而为小区用户的稳定通讯提供保障。

4.3 智能控制在机器人领域中的应用

模糊控制是机器人控制系统的核心,其操作功能多种多样,目前,工业机器人已经完全实现了智能化和自动化。为了提高工业机器人的智能化功能,必须充分运用智能控制系统,使机器人的智能传感器和视觉系统连接起来,这样在行走和搬运物品的过程中,才能自动规避障碍物,并由机器人自行设计合理的路径规划,完全模拟人体行为,来进行各种工业操作。同时,智能控制能够丰富机器人的知识储备系统,让机器人具备人工神经网络,具备逻辑思维,适应各种工业操作,把智能控制和工业机器人结合在一起,能够节省人力,提高工业生产质量。

5.结束语

随着科技和市场化经济的快速发展,机电一体化系统为了能够适应更过的工作环境和任务要求,需要进行不断的完善和转型,智能控制的出现使得机电一体化系统能够更好的面对各种各样的操作难题,不但能够有效解决问题,还可以减少工作人员的脑力和体力劳动,更加重要的是促进了机电一体化系统的快速发展,使其有了质的飞越,使其能够更加长远的发展。

参考文献:

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张卫忠. 基于仿人智能控制的无人地面车辆自动驾驶系统研究[D].中国科学技术大学,2014.

[3]马宏. 融合视听和内部传感信息的复杂机电系统运行状态监测系统的研究[D].河北工业大学,2014.

[4]潘雍,傅明星,于晨. 机械电子工程综述[J]. 机电工程,2014,05:553-558.

论文作者:赵元

论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/22

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