智能控制及其在机电一体化系统中的应用分析论文_徐丰芹,张艳,贾洪磊

智能控制及其在机电一体化系统中的应用分析论文_徐丰芹,张艳,贾洪磊

蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司 山东省烟台市 265600

摘要:随着社会科技的快速发展,智能化技术的发展也极为迅速,而且智能控制的应用范围也极为广泛。在此种大环境下,智能化技术得到了快速应用与普及。其在机电一体化系统中的应用在很大程度上提升了生产效率,减少了工业生产投入,增强了企业效益。机电一体化系统属于机械学,它包含了很多的机电技术,被广泛应用在各种领域且发挥着不可替代的积极作用。

关键词:智能控制;机电一体化;系统;应用

1导言

机电一体化系统的重要组成包括驱动、机械、测试、控制、信息等方面,随着经济科技的飞速发展,这些综合技术也要随着时代去改变、去创新。智能控制技术弥补了传统控制技术的缺点,并将其自身优点发扬光大,使机电一体化系统更加完善,其作用运用在各个领域。

2智能控制与机电一体化概述

2.1智能控制

智能控制主要是指在无人干预的情况下,机器能够实现自动化运转,并能够智能的完成相关的事件处理。智能控制主要由人工智能、自动控制、运筹学等三大系统组成,其中人工智能主要包括信息处理、形式语言、记忆、学习、启发式推理等知识处理系统;自动控制系统主要是一种动态反馈,是对自动控制系统动力学特性的一种描述方式;运筹学主要是指一种对系统定量的优化方法,主要包括线性规划、调度、网络规划、管理、优化决策等。传统的控制技术主要依靠的是系统数学模型来实现控制的,相对来说控制较为简单,还存在一些无法解决的控制问题。而智能控制技术则能够有效解决传统控制技术的控制问题,同时还具备利用智能化理念去解决一些控制难度较大的问题,有效的提高智能控制可靠性。

2.2机电一体化

我们通常所说的机电一体化系统,就是指最近兴起的一种用于微电子方面的技术,这个系统有机地对多项技术进行融合,其中就包括了机械、信息、电工、微电子、传感器等多项技术,依靠包括机械设备、计算机设备与电子元件在内的多项硬件构成,并依赖电子、微机还有通信等多项操作用于系统的软件构成,管控用于生产的系统还有设备。我们将大部分应用于机电一体化成品和执行一体化的系统称为机电一体化系统,这个系统主要由五个部分构件所构成,一是信息处理的构件,二是控制的构件,三是用于供应电力的构件,最后还有机械的构件和用于执行的构件。这个系统的应用在于可以很大程度的减少能源损耗,提高生产的精细程度。所以可以说是一种综合性的功能性技术。

3机电一体化系统中智能控制的应用

3.1应用在GPS农业机械系统中

随着机电一体化系统的不断完善,农业机械领域也运用了智能控制技术,使农业作业效率大大提升。要想农业机械的工作更加完美,绝对离不开GPS的应用。使用GPS定位系统,同时利用信息技术,可以将各种气候、各种地区的农作物的产量和其他信息采集起来,制作数据表格来作为农业方面的研究。将信息技术与GPS相结合,使GPS有着更加强大的功能,它可以将农业机械的位置坐标、农业现场的三维图像等等以电子信息的形式展现出来。有时候大型农业作业需要很多的农业机械来集体运作,GPS定位将在这个过程当中发挥极大的作用。

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3.2在机械制造过程中的应用

正是由于机械制造业在智能性方面有了极大提高,智能控制,才被广泛地应用于各种机械制造领域。机电一体化系统中智能控制的运用,就是想通过运用计算机技术,实现对人脑的部分模拟,从而用计算机来代替人脑进行工作,减轻一些工作人员的压力,让人们的精力,能够更多更好地用在其他地方,比如更重要的工作环节当中。

在机械制造领域中运用机电一体化系统中智能控制技术中的神经网络系统,能够对机械制造的生产状况进行实时的监督和动态方针,通过加工生产过程中的传感器来收集相关信息数据,再经由信号传输装置将信息数据传输至中央处理器,对控制模式中的数据和参数进行实时的调整和修改,进而实现了机械制造和生产的智能化控制和实时控制。总的来说,对于故障的及时检测,以及智能系统,在机械制造方面的检测还有检测,才是智能控制在机械制造领域内的硬核装备。

3.3在智能机器人领域中的应用

随着社会科技的不断发展,智能机器人是未来机电一体化系统发展的重要形式之一,而且,随着智能控制技术的不断发展,智能机器人机械系统也会逐渐向着耦合性、时变性、非线性等方向发展。智能控制在机器人领域中的应用,主要体现在以下方面:1)利用在机器人的视觉处理以及多传感器方面,通过智能控制能够迅速、准确的接受到传统的命令以及信息,从而有效的提高机器人运行的效率;2)在机器人行走方面的智能控制,实现对机器人行走路径以及行走踪迹的跟踪,并对机器人的行走情况进行动态、实时的掌握,以便对机器人下达相应的控制命令,提高机器人行走的稳定性等。

3.4在数控领域的应用

对于数控领域需求来说,数控机床的控制需求主要是依赖于传统的经典控制来建立部分模型,然而在模糊信息中,对于以往的经典控制离乱,没办法通过其进行建模,就是因为建模的一个条件是需要高准确度的信息,模糊推理规则的构建,模糊控制的实现,数据精确程度的降低,还有对加工步骤的不断改善,降低机床对运行环境的条件都是智能控制的应用。模糊理论,能够在数控系统中,通过轻微调节参数,有效地提高数控机床的性能,尤其是在适应性这一方面。而这一理论的基础,就是一体化系统中的一个部分,即智能控制。数控加工在算法方面有许多妙处,而插补计算就是其核心之一,然而在现实的计算过程中我们往往需要取点加工信息,见的最多的加工信息就是包括多个方面,即起点,终点、线型等,在以往的加工系统中,位置软件在调控增益方面的表现往往不尽人意,依据现有的技术条件,我们可以凭借人工神经网络的控制,并依靠对智能控制技术的应用,能够达到极度接近任意困难水平的非线性函数。而同样的,机电一体化系统中智能控制技术中的专家系统,还能够对数控加工过程中不明确的推理问题进行简易推理。另一方面,遗传进化系统也有很大能耐,如对路径的提早预测,还有对其的动态反馈和美化加工。

3.5优化机电一体化系统的传感技术和软件技术

一个优秀的机电一体化系统的传感技术需要优秀的传感器进行帮助,这个传感器也是检测机电一体化系统质量的标准之一。传感技术通过物理、化学、生物效应将机电信息完整的获取出来并进行整理,为机电技术人员的研究提供了方便。将传感技术进行优化,是为了更好地提高机电一体化系统的抗干扰能力、灵敏程度和实用程度。相对而言,优化软件技术可以提高软件的工作效率,降低软件的成本,使软件硬件很好的结合运行。同时,优化软件技术也能推动软件工程的进步。

3.6在煤矿机电一体化系统中的应用

在煤炭领域,机械出现故障的概率要远远高过其他领域,而这正是因为其工作条件相对恶劣,由此也降低了生产效率,增加了机械的故障发生概率。但随智能控制技术的诞生与快速应用,这一问题得到了有效解决,其既在一定程度确保了井下作业的安全性,而且也确保了开采工作的顺利安全进行,为煤炭公司经济效益的提供了良好的条件基础。

结束语:

综上所述,随着社会科技的不断发展,智能控制技术的发展也极为迅速,而且,智能控制的应用范围也越来越广泛,成为人们日常生活、生产中不可缺少的重要组成部分。一套健全的机电一体化系统发展模式十分重要,只有在后者的支持下前者才可稳步发展,进而促使生产效率、以及经济效益得到大幅度提升。因此,加大智能控制技术在其中的应用研究力度是十分有必要的。

参考文献:

[1]朱振涛.机电一体化在机械控制系统中的应用[J].内燃机与配件,2018(18):199-200.

[2]孙振保,许书娟.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].中国高新区,2018(06):26.

论文作者:徐丰芹,张艳,贾洪磊

论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期

论文发表时间:2019/5/10

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