摘要：人工智能现今一直是国内的热点话题，本文将以人工智能用于机电一体化为落脚点，从人工智能中的专家系统、模糊逻辑与控制和神经网络控制这三个方面具体分析其在机电一体化中的运用，机电一体化的其中重要发展方向为智能化，希望能够通过简单的分析，可以为后研究者提供适当的借鉴参考意义。
关键词：人工智能化；专家系统；模糊逻辑与控制；神经网络控制；运用
近几年来，人工智能一直在不断地发展，也被应用于各个领域，从1942年的“机器人三定律”的提出至2016年的AlphaGo打败人类，人工智能促进了各个领域更智能化地发展，为人类作出了巨大的贡献。其中，机电一体化系统的发展与人工智能将结合为大势所趋。这种智能主要通过控制技术加以设计和实现，即由机电一体化系统中的控制系统来具体实现。智能系统能够模仿人的行为，并将其所处环境中的各种已知信息和内容进行学习模仿，将所学到的东西用于分析、决策和控制，使整个智能系统处于最优的状态，达到最好的效果。当智能系统遇到陌生的事物时，可以给予适当的处理，并且当系统出现局部故障时依然可以持续运行工作。人工智能主要包括专家系统、模糊逻辑与控制和人工神经控制这三个方面将这三个方面运用与机电一体化也正是当代专家和企业共同努力探索，系统较为成熟的领域，取得过许多成就且在不断发展。
一、专家系统
专家系统是早期人工智能的一个重要分支，人们把它看作是一种具有专业知识和丰富经验的计算机智能程序系统，通常用人工智能中已有的知识储备来模拟高难度的复杂专业知识，其问题难度相当于专业领域专家的水平通常说来，专家系统等于知识库加上推理机，运用自己已有的知识推理，因此专家系统也被大家称为基于知识的系统。专家系统有三要素，分别是：领域专家级知识，模拟专家思维，达到专家级的水平。专家系统具有多种类型，其中应用最广泛的是诊断型、维修型、预测型、监测型和控制型，下面以机电一体化有关的应用予以探讨。
1.在制造对象的配置方面的应用
专家系统通过对产品生产的零件进行最优组合，或是将不同的零件组合在一起将其变成一种新的产品，从而减少成本以及通过产生新产品而取得新的收益，许多企业都通过专家系统来合理制造组合配置，实现收益的最大化。
2.在检测和维修中的应用
专家系统在维修和保养项目中占有很大优势。一方面，当机器发生故障时，专家系统可以尽快找到故障的地方，缩短了维修机器的时间，在一定程度上减少了因机器故障而带来的损失。另一方面，专家系统可以实时监测机器的运行状态，如果机器出现故障，它可以第一时间发现问题并最大程度地自动修补。例如日本已经研制出诊断高压马达的框架系统和空调机的规则基系统PRODOGI这是因许多电气设备由电路、管道和运输部件组成的用于机械故障诊断的系统。
3.在监督工厂和控制器的运行中的应用
专家系统具有监督工厂和控制器运行的作用，其中在数控机床、伺服控制等领域取得了重大进展。例如美国西屋研究中心和卡内基梅隆大学共同合作研制出汽轮发电监控专家系统现被各大企业工程广泛应用。这个系统可以监测汽轮发电的工作状况，能够准确、快速地分析发电仪表发出的信号，操作人员随即根据指令进行采取相应的措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆汽轮发电机上的传感器和检测仪与计算机相连，工作人员可以根据一系列数据判断汽轮发电有无异常，或者是否有产生故障的潜在可能，维修人员可根据这些数据采取预防措施。它最终发展目标是将整个电厂（包括汽轮机、发电机、锅炉等）都连接到24h连续运行的诊断专家系统上。
二、模糊逻辑与控制
1.模糊逻辑与控制概念
模糊逻辑是以多值逻辑为基础，运用模糊集合的方法来研究模糊性思维、语言形式及其规律的科学。这是人工智能正在发展的一个重要内容，也是一种较为智能的控制方法。模糊控制其实是在一定程度上效仿人的行为，模仿人的控制，而受其控制的对象具有不确定性和模糊性，它既可以是具体准确的，也可以是模糊不清的。模糊逻辑控制整合了模糊数学的概念，其中的模糊集合论也是常常用来解决实际问题。例如一个工作人员在测量水的温度，测量结果为70摄氏度，这一结果在测量员的头脑中反应的是水的温度较高，这个“较高”便是一种模糊概念，测量员根据自己头脑中水温较高的反应将水温调至合适的温度，这体现了模糊逻辑控制中加入了人的智能决策。
2.模糊逻辑与控制应用
1）日本在模糊控制方面的发展走在了前列，在日本仙台，将模糊控制的系统运用于地铁中取得了可观的效果，同时，日本还将模糊控制的方法应用于一些日常用品，如家电产品、洗衣机、吸尘器等，这些产品提高了原有产品的质量，为日本带来了巨大的经济效益。
2）模糊逻辑与控制还应用在了Sugeno的模糊小车、模糊自动火车自动运行系统、模糊自动集装箱吊车操纵系统和模糊逻辑芯片和模糊计算机中。
3）模糊控制综合了直觉经验和主观经验，即使在具有纯滞后，大惯性，参数漂移大的非线性不确定分布参数系统中，还能够实现较满意的控制。因此，模糊控制较适用于具有以上特点的机电一体化系统中.
三、人工神经网络控制
人工神经网络是一种对动物神经网络行为进行模仿为特征，进行处理信息的一种算法数学模型。人工神经网络是人工智能的一个重要组成部分，是一种先进的技术。简单的说，人工神经网络系统是由许多的简单处理单元互相联系组成的，是对人脑系统的简化、抽象和模拟，其与人脑的许多功能具有一致性。在我们的日常生活中，人工神经系统被广泛地使用并得到人们的众多好评。
人工神经网络系统具有自我学习能力以及兼具预测的能力，主要体现在经济预测和效益预测这两个方面上。同时，机械制造是机电一体化系统中的一个内容，当前国内外都努力地将人工智能与机电一体化结合起来，其中的一个重要表现是将智能控制技术与计算机技术相结合，将用一部分的计算机技术取代一部分的脑力劳动，从而增加效率减少人工成本。
结束语
在人工智能中，专家系统，模糊逻辑与控制与神经网络控制这三个方面，除了发挥他们各自特有的作用之外，还将互相联系互相配合形成新的技术，更好地服务于机电一体化，促使机电一体化系统往智能化的方向发展。
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论文作者:曹俊煌
论文发表刊物:《房地产世界》2019年7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：专家系统论文; 模糊论文; 系统论文; 人工智能论文; 机电一体化论文; 神经网络论文; 逻辑论文; 《房地产世界》2019年7期论文;