智能控制及其在机电一体化系统中的应用焦军军

智能控制及其在机电一体化系统中的应用焦军军

焦军军

（山西省太原市西山煤电（集团）公司发电分公司山西省太原市030205）

摘要：在社会经济飞速的发展背景之下，我国的科技水平也在不断的提升，其直接促使了智能控制与机电一体化的研究的深入，并在实际工作中得到了广泛的应用，在一定程度上也对于我国工业的发展产生了积极的推动作用。但在现代社会经济水平快速发展的过程中，其对于机电一体化的功能及实效性则提出了更高的要求。本文主要对智能控制及其在机电一体化中的应用途径进行研究分析。

关键词：智能控制；机电一体化系统；应用

机电一体化技术当前对于多种新型的技术方法进行了利用，例如信息技术、机械技术与微电子技术等等，其具有较强的实用性特点。机电一体化技术的应用直接促进着企业及工业行业的发展进步。想要使得机电一体化技术水平得到更好的提升与发展，就还需要对智能控制技术进行充分的应用。智能控制技术通过对于信息及计算机技术的有效应用，极大程度的提升了其控制效率。在机电一体化系统中应用智能控制技术，必将使其得到更好的发展。

1智能控制的主要特点与优势

1.1智能控制的主要特点

对于智能控制系统来说，在保证其应用准确性的前提下，其能够实现对于多个项目的有效控制。且其控制系统则主要由分级控制、学习控制、专家控制、神经网络控制等所构成。分级控制的运作则受到了自适应以及自组织条件的影响。学习控制系统具有一定的智能化水平，其主要包括对于系统所接受的信息的调整，还能够实现对于数据的有效处理，并且在一定程度上能够对其操作行为进行判断。专家控制系统作为智能控制系统中的主要构成部分，其不仅能够实现对于系统问题的有效处理，更重要的是能够使其准确性得到充分的提升。而神经网络系统则是在人工基础上对其进行有效的控制，同时其也是近些年广受关注的重点内容。不仅同时有着智能控制以及模仿真人的系统，更是由于所具有的开放、分级以及分布的结构优势，使其能够对于综合型的信息进行准确的处理，从而受到了相关人员的关注。

1.2智能控制的主要优势

与传统的控制系统相比较，智能控制发生了极大的变化，其将传统的控制作为基础内容，通过较长时间发展完善，当前已经具备了较为清晰地结构，能够实现对于信息的全面处理。首先和传统的控制系统相比，智能控制具有鲜明的模型优势，可以实现对于结构及参数不固定的模型的控制，有着极大的应用范围。其次，则是其所具有的交换优点。机电一体化想要得到正常的运行就要与数据信号的指示进行有效的连接，但通过对于智能控制技术的有效应用，使得数据处理的准确性得到了充分的提升，使得系统运行的稳定性得到了充分的提升。此外，只能控制还具备着线性优势，因为传统控制没有对线性问题进行有效的突破，特别是在高度非线性层面而言，其取得了良好的控制效果。仅仅以速度与操作而言，传统的控制方法存在较大的缺陷问题，并对控制系统整体的工作效率造成了一定的影响。并且随着智能控制对于各种控制功能的应用，使得其工作效率得到了极大程度的提升。

2智能控制在机电一体化中的具体应用途径

2.1在数控领域的有效应用

在数控领域通过对于智能控制技术的有效应用，使得数控机电系统本身所具有的技术缺陷问题得到了弥补，也使其系统体现除了高速、高精度以及高可靠性的特点。此外，数控电机系统对于其设备的智能处理能力也提出了较高的要求，其中主要是对其智能性的行为进行了要求，例如扩展、延伸以及模拟等等。仅以数控机床为基本的例子，一般的数控机床只能按照自动编程软件所指定的代码进行相关的加工，却不能规划其加工运动，也无法对加工路径进行预测，导致其缺乏了一定的决策能力，其系统本身就无法干预其加工行为。而降智能控制技术应用在数控机床中，不仅具有以上各项功能，更是使其监控以及编程等能力实现了智能化的发展。

特别是对于数控机床所具有的控制需求而言，其能够对经典控制理论进行应用，并对一部分的模型进行建立，但其无法以模糊信息为基本内容开展建模工作。但通过对于智能控制技术的应用，就能够构建其模糊推理规则，并对其进行模糊控制，说笑呢对于加工过程的优化，并实现对于数控系统中各类参数的模糊化调节功能。此外，智能控制技术中专家系统的应用，能够对数控加工机床在运行过程中所存在的不明确的知识推理问题进行有效的解决，而遗传进化系统则能够对最佳的加工路径进行预测及优化。

2.2在机器人领域中的应用措施

机器人是当前智能控制技术应用最为广泛的领域。同时，由于机器人技术本身需要对较多的学科知识进行应用，特别是对于机器人动力学的控制工作，其是能够保证机器人发生行为的核心内容，同时其动力学理论具有较强的时变、非线性以及强耦合特征。例如在对两足机器人行走进行研究的过程中，其模型是属于非静定二级倒立摆的，就体现出了鲜明的非线性特征。此外，机器人还需要对于家较多的传感器进行应用，但由于传感器有着较多的复杂信息，再加上机器人控制系统就具有多变量的特点，所以其往往要对多种任务进行执行，例如机器人的避障功能、信息融合功能以及动作规划与视觉处理功能等等，若应用传统的控制算法就无法实现这些要求。

神经网络作为当前最为主要且最典型的仿生智能控制技术，其具有良好的非线性映射能力及实时性特点，此技术作为机器人动力学最为主要的研究方向，在多自由度的机械臂现场控制过程中得到了广泛的应用。另外，神经网络技术还能够有效的整合多种传感器信息。鲁棒性作为动力学的主要理论基础，其也是实现机械人控制工作的基础内容，模糊控制技术则是有着鲁棒性理论的一种智能控制技术，其在机器人的建模、控制以及模糊补偿等多个层面得到了有效的应用。当前，多种智能控制技术的交叉应用也成为了机器人主要的研究，其通过对于多种技术间缺陷问题的有效弥补，则提升了其技术的有效性。

2.3在机械制造领域的应用过程

机械制造业作为传统工业中最主要的组成部分，其在计算机辅助设计技术快速发展及普及的情况下，也给机械制造加工业带来了新的发展机遇。但对于现代机械制造加工技术来说，其对于加工工程的控制有着极为严格的要求，且其加工的精度也是极高的，因此就需要对于智能制造系统进行充分有效的应用。智能制造系统其关键的内容就是通过对于计算机模拟技术的应用，替代人类的智能活动。而智能制造系统能够就现有的缺损数据流开展预测工作，并对于实际的加工问题进行有效的解决。而专家系统的应用过程则是把逆向推理当做是反馈的机构，实现了对于参数的优化与机构的控制。智能制造系统能够对模糊集合以及模糊关系进行应用，使得信息在闭环系统中得到有效的整合。同时，神经网络技术的应用，能够使得智能制造系统具有较强的学习能力，从而进行自动的在线识别工作。

总结：

综上所述，通过对于智能控制技术的有效应用，能够实现对于劳动力成本及工作时间的有效节约，从而使其工作效率得到充分的提升。而在机电一体化系统中通过对于智能控制技术的有效应用，就能够使得系统具有良好的整体性能，从而对其系统的运行效果进行优化。而若使得智能控制系统得到合理的应用，那么其其控制系统的功能也能够得到优化。同时，机电一体化系统想要得到更好的发展，更是需要对智能控制系统进行有效的利用。所以，还要加大对于智能控制技术的研究力度，促进我国社会经济的可持续发展。

参考文献：

[1]孔祥顺，郝田，马腾.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].山东工业技术，2018（07）：157.

[2]乔方方，李杰.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].中国高新区，2018（03）：18.

[3]伍业.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].自动化应用，2016（06）：27-28+31.

[4]胡鹏，刘宏.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究[J].通讯世界，2016（03）：228.