摘要:机电一体化系统的智能化发展是在随着国家经济实力以及科技力量不断增强而自然而然出现的必然趋势。机电一体化可以帮助人们实时监控机器的运行状态,针对情况进行整体调控。不仅仅节省了大量的人力资源,还能保证工程实施进行中的高度准确性。为了提高工业生产的更高效率,追求最大利益,就需要在机电一体化系统运行的过程中不断提高系统的智能化水平。本文主要针对机电一体化系统中智能控制的应用进行简要分析。
关键词:机电一体化;系统;智能控制;应用
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
所谓的智能控制指的是将人工智能和自动控制原理等多种理论相结合,并且在没有人为干涉的情况下,通过计算机技术来对人脑进行模拟,通过自动驱动机器来对一些多样的控制系统进行调控的新技术。智能控制相较于传统控制具有更加人性化的特点,在其中应用了更多
的人为控制策略,根据被控对象和环境的不同进行不断的自我调整,这样其结构特点会变得更加的可变,同时还具有协调控制、自主适应和自主学习等多种能力,能根据故障进行不断的补偿和自我修复,同时还能判断和决策外部环境。如果系统较为复杂的话,可以通过定性和定量的方法进行控制,制作出的机器会更加的智能化,以便更好地完成系统要求。对于智能控制研究对象来说,它还具有很高的不确定性,可以更好地完成复杂任务和非线性任务。当前,随着我国科技的不断发展,智能控制的发展空间在不断扩大,它的应用不仅更加的工程化和实用化,同时还与现代技术紧密结合,彼此相互促进得到了更好的发展。
2机电一体化发展状况
机电一体化是指将信息技术、机械技术、接口技术、微电子技术、传感器技术等多种技术综合应用于实际生产中的综合性技术,此技术在各个领域都有广泛的应用。同时随着时代的发展,微控电子技术、智能自动化等一些新型的技术也逐渐与机电一体化技术相结合,在各个领域发挥着重要的作用。
2.1数控阶段与微电子技术阶段
数控机床阶段起源于较早,人们通过电子技术初步改进机械产品性能,数控机床就是这段时期的产物,但当时电子技术发展限制,这类产品没有得到广泛的应用,但也极大的推动了我国工业化的发展。微电子技术阶段中,机电一体化已经应用于工业等实际生产中,很好的促进了工业化生产的升级改造。如微电子技术在汽车行业的应用,汽车产品中使用的微电子占了百分之七十,集成电路在汽车行业中广泛使用后,大大提高了汽车制造业的精确度。微电子技术的应用还有效延长了设备的运行寿命,机电生产的核心也逐渐转向使用微电子技术。
2.2PCL控制阶段
PCL即可编程逻辑控制器,这阶段的机电一体化实现了可编程控制,发展时间较长,主要完成了单机向多CPU控制方向的发展,这阶段常用的控制系统有DCS、SCADA、ESD等,PCL控制阶段后期还完成了现场总线布设以及创造了能够进行通信的接口,实现了机电一体化的网络化应用。
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2.3新技术阶段
PCL控制阶段的发展,有效推动了新技术在机电一体化中的应用。现阶段主要使用了信息技术、激光技术以及模糊技术。机电一体化中信息技术的应用,主要是通过信息处理的方式来实现问题的解决。获取机电信息然后进行加工,促进机电一体化的发展,实现经济效益的提高。机电一体化中常用的信息技术主要包括通信技术和传感技术。激光技术主要是将机电一体化中的高度集中所需要的条件进行优化,通过激光技术能够有效实现光源的定位和集中,增加操作的精确性,通常用于材料的打孔和穿孔中。模糊技术的作用主要实现了对传统熟悉逻辑的突破,一般用于处理机电一体化中的模糊信息。
3机电一体化系统中智能控制的应用
3.1应用在机器人领域
在动力系统中机器人会表现出很多的基本特点,比如:非线性、时变性和强耦合性等,并且其多任务性和多变性也在控制参数系统中表现的淋漓尽致。所以,将智能控制技术应用在机器人中是非常明智的选择。当前,智能控制主要应用在机器人领域的以下方面:智能控制机器人的行走路径及行走轨迹跟踪;对机器人的手臂姿势和动作进行智能控制;对多传感器的信息融合问题和机器人的视觉问题等进行智能控制;对机器人的运动环境和规划控制等进行智能控制。
3.2应用在建筑工程中
智能控制技术应用在建筑工程中,主要表现在如下方面:智能控制建筑物的室内空调,对于空调在夏季和冬季等的使用模式和风阀等按照比例积分调节器闭环方式进行调整。采用这样的智能控制方式不仅对建筑物内的空气质量有着很好的优化效果,同时还能有效节省能量;智能控制建筑物的室内照明系统,主要是将计算机控制与通信系统进行联网,然后通过对照明逻辑和照明时间等进行对照以此来实现智能化的控制。将智能化控制应用在室内照明系统中,不仅便于建筑工程的顺利进行,同时也便于建筑工程质量和工程效果的提高。
3.3应用在机械制造中
将智能控制技术和计算机辅助技术相结合可以实现最先进的机械制造技术,这样可以确保机械制造技术向着智能机械制造技术的进一步发展。将智能控制技术应用在机械制作中,最终可以利用计算机来替代人类的很多脑力活动,实现其发展的最终目标,通过这样的智能控制技术可以有效对人类的机械制造技术活动进行模拟。另外,使用智能控制技术可以有效对机械制造现状进行动态的模拟,并可以对信息通过传感器融合技术进行预处理,实现对控制模式中的各项参数数据的有效控制,并对其进合理的预处理修改。当前,智能控制技术主要应用在智能传感器和机械故障的智能诊断等方面。
3.4应用在数控领域
随着我国科技和社会的发展,我国的机电一体化技术也得到了很好的发展,数控技术由此也面临着更严峻的挑战。对于数控技术来说,它需要实现多种的智能功能,同时还需要进一步扩展和延伸出更多新的智能功能。通过数控技术可以有效建立起智能数据库,同时还能完成智能编程和智能监控目标。比如,通过专家系统可以更好地对数控领域中存在的算法不明确和结构问题进行综合性、科学的反省,并通过推理演化,对施工现场中的数控故障问题等进行合理的推理,这样可以更好地得到实现进行数控机械维修的策略。
4结束语
综上所述,随着我国经济和科技的发展,机电一体化技术中已经广泛应用了智能控制技术,它不仅对人们的生活环境起到了很好地改善作用,同时也很好地将社会的经济发展水平提高上去。对机电一体化系统中智能控制的应用一定要高度重视,同时进行不断的探索,对其运行规律等一定要掌握并合理应用,这样才能在机电一体化系统中更好地应用智能控制技术,并让其应用更加广泛,从而确保机电一体化系统的应用更加的有效,以此来推动社会的不断发展。
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论文作者:李勇明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/20
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