机电一体化中智能控制的应用分析

机电一体化中智能控制的应用分析

桑国庆

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摘要：在改革开放之后，我们看到了我们国家经济的快速发展，我们国家的经济也在朝着市场经济的方向发展。但是，市场经济的复杂程度使得各产业之间的竞争更加激烈，只有通过转型来改善自己的不足，才能在市场中立足。但是，在实际的运用中，仍然存在着一些问题，尤其是在工农业领域，因为其具有不确定性、多层次性、非线性等特点，从而对其正常运转造成了很大的影响。将智能控制运用到机电系统中，可以很好地解决这一问题，并有助于提高其运行效率。

关键词：机电一体化；智能控制；应用

引言

智能控制就是在不需要人工干预的情况下，可以自主驱动智能机器，实现对目标的自动控制，也就是用计算机模拟人脑，实现智能控制。智能控制已经成为现代社会中一项十分重要的技术，其应用领域十分广泛，其地位也是不可缺少的。在机电一体化系统中，存在着许多复杂、多样的控制任务和控制目标，如果用传统的控制方法来实现，会变得十分繁琐、不便，而智能控制的出现，则可以将这一问题加以解决，从而使机电一体化系统的实际操作变得更加简便、更好地实现控制任务。要知道，在人工智能领域里，传统的控制只不过是最基础的一环而已，而真正意义上的人工智能，则是由许多不同的学科组成，其中最重要的便是自动控制论，信息论，人工智能，运筹学等等。智能控制相对于传统控制具有显著的优势和特点，其最主要的特点有7个：智能控制的核心在高层控制，智能控制具有变结构的特点，智能控制器具有非线性的特点，智能控制器具有整体自寻优的特点，智能控制是一门新兴的技术，是一门边缘交叉学科，它可以满足更多的需求和目标。

一、机电一体化的涵义

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产生的新概念，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结合起来，并用于实际的生产和生活。在硬件上，机电一体化是由计算机、电子装置和机械装置等构成的，管理和控制系统及设备是由计算机技术和电子技术来完成的。其应用对象通常是机电一体化系统和机电一体化产品，产品主要包括动力部分、执行部分、信息处理和控制部分、信息处理和控制装置部分、机械结构部分。

二、机电一体化系统中智能控制的应用分析

（一）机械生产过程中智能控制技术的应用

在机电一体化系统中，机械制造是不可或缺的重要组成部分。在机械制造技术方面，将计算机辅助技术和智能控制相结合的机械技术是当前我国最先进的机械制造技术，它可以实现机械制造的智能化。机械制造技术的智能化，主要指的是运用计算机技术，对人类大脑运作的情况进行模拟，来完成机械制造中的一部分脑力劳动，从而实现机械制造的过程。在这个过程中，首先是运用智能控制技术，利用神经网络对机械制造的实时状态进行模拟，并利用传感器的融合技术对采集来的信息进行相关的处理，并对控制模式中的一些参数和数据进行修改。当前，智能控制技术在我国机械制造领域中的应用非常广泛，它主要用于智能学习、智能传感器和智能诊断机械故障等方面，极大地促进了我国机械制造领域的发展。

（二）数字控制中智能控制的应用

近几年来，我国的科技进步日新月异，机电一体化系统亦不例外。而在机电一体化系统的发展过程中，数控技术是一个非常重要的组成部分，它不但可以辅助机电一体化系统实现所有的智能功能，还可以在扩展、延伸以及模拟等方面起到非常重要的作用。所以，利用数控技术，可以使机电一体化系统在实际操作中，完成智能监控、智能编程、监测智能数据库等工作，并帮助机电一体化系统完成某些日常目标。例如： CNC技术可以针对一些算法不明确或不具有明确结果的问题，利用推理规则来解决。

（三）机器人的智能控制

对于一台机器人来说，最重要的就是它的动力源。同时，机器人操作系统也具有非线性、时变性和强耦合性等特点。另外，在机器人控制参数系统中，因为其具有多边变性和多任务性特征，完全符合智能控制技术对于应用条件的要求。而在机器人作业中运用了智能控制技术，它主要实现了四个方面的智能控制；一是采用专门的控制系统对机器人进行建模、监控和定位，并对其进行规划；二是对机械臂的运动姿势、运动方式等进行了智能化的控制；三是对机器人的运动轨迹、运动路线等进行了智能规划；四是对多个传感器的信息融合、图像处理等进行了研究，并对其进行了分析。

（四）在施工过程中智能控制的应用

随着社会经济的发展，人民的生活品质得到了极大的提升，人民群众对于生活方式与环境的需求也越来越高。而将智能控制技术运用到建筑工程中，不仅可以提升建筑物的智能化程度，还可以给人们带来更多的便利。所以，在国内，智能化建设已经成为一种主流趋势。在建筑项目中，智能控制技术的运用主要体现在两个方面，即照明、通讯、空调等。首先就是灯光通讯系统.简而言之，通信系统指的就是网络通信，而智能通信系统可以通过控制器来对小区用户的通讯线路进行实时监控，当出现故障的时候，可以在最短的时间内对故障线路展开维修，为小区用户的稳定通信提供保证。而照明系统，顾名思义，就是对建筑中照明的有效控制，照明系统控制的主要内容有照明时间，照明逻辑，照明系统节能灯等；最后，对空调进行了控制。智能空调系统可以通过四个阶段的温度变化来实现对空气质量的控制，从而达到节能降耗的目的。

（五）交流伺服系统的智能控制

在机电一体化系统中，交流伺服系统起着举足轻重的作用.AC伺服系统是一种变换设备，通过变换电子信号来控制机器。将智能控制技术运用到交流伺服系统中，一方面可以有效地提高生产效率，另一方面还可以大幅度地降低生产成本。在交流伺服系统的运行过程中，因为它的运行情况比较复杂，所以很可能会发生负载扰动、操作参数变化、以及强耦合等问题，这些都对系统的运行不利。通常，要解决这个问题，需要在实际工作条件下，建立相应的数学模型，但是不能保证数学模型的精度，但是，此时是不能满足交流伺服系统在工业生产中的高要求的。但是，智能控制技术的运用，可以很好地解决这个问题。一方面，它可以提高数学模型的准确性，另一方面，它还可以合理地调节各项操作的指标，从而可以很好地满足工业生产对交流伺服系统操作的需求。

结语

伴随着科技和市场化经济的飞速发展，机电一体化系统要想满足更多的工作环境和任务要求，就必须不断地对其进行完善和转型。智能控制的出现，让机电一体化系统可以更好地应对各种的操作难题，不仅可以有效地解决这些问题，还可以降低工作人员的脑力和体力劳动。更重要的是，它推动了机电一体化系统的迅速发展，使其有了质的飞跃，使其可以拥有更长远的发展前景。

参考文献

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[4]杨亚莉.机电一体化系统中的智能控制技术分析[J].集成电路应用,2023,40(02):364-365.