機電控制系統(tǒng)中的智能控制技術應用范文
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摘要：介紹智能控制技術與機電控制系統(tǒng)，分析智能控制技術與傳統(tǒng)控制技術的不同及發(fā)展現(xiàn)狀，以及智能控制技術在機電控制系統(tǒng)中的應用。
引言
隨著社會的持續(xù)發(fā)展、智能化技術水平日益提升，智能控制技術在人們生產(chǎn)與生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。對于機電控制系統(tǒng)而言，智能控制技術可以實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的需要。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，由于缺少智能控制技術，難以有效控制生產(chǎn)過程中的運行機理，從而導致一些缺陷的形成。當前，機電設備逐步向電子自動化方向發(fā)展，生產(chǎn)過程中逐步應用大規(guī)模集成電路，機電控制系統(tǒng)日益進步與成熟。為此，應注重機電控制系統(tǒng)的更新、完善，有效統(tǒng)一新型技術與機電控制系統(tǒng)，從而提高生產(chǎn)力水平。下面，將對智能控制技術在機電控制系統(tǒng)中的應用問題進行簡要分析。
1智能控制技術以及機電控制系統(tǒng)簡介
1.1智能控制技術的簡要介紹
智能控制技術，也就是結合計算機編制程序或模擬人腦進行智能控制。智能控制系統(tǒng)有比較復雜的組成部分，涵蓋集成操控、分級梯階操控、專家操控等，系統(tǒng)整體具備顯著的邊緣滲透性、新興性、組織性以及變構造性等一系列特點。在當前經(jīng)濟迅速發(fā)展的社會形勢下，智能控制技術的顯著優(yōu)勢是效率高，因此得以普遍應用，這奠定了工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的堅實基礎。將智能控制技術應用于機電控制系統(tǒng)，可以高質量、高效率地進行人工操作難以實現(xiàn)的任務，還能降低危險性、減小人力成本、簡化程序等。
1.2機電控制系統(tǒng)的簡要介紹
機電一體化是機電控制系統(tǒng)的必然發(fā)展趨勢和方向，也就是實現(xiàn)自動化與智能化的機電控制系統(tǒng)，有效體現(xiàn)計算機信息處理的作用、可控驅動原件的特色，大大提升機械產(chǎn)品的功能性。日益發(fā)展的機電控制系統(tǒng)與不斷提高的科學技術之間聯(lián)系十分密切，機電控制一體化的進步也得益于通信技術、光纖技術的不斷發(fā)展。
2智能控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
2.1智能控制技術與傳統(tǒng)控制技術的不同之處
（1）相較于傳統(tǒng)的控制技術，可以說智能控制技術是一種高級發(fā)展階段。在各個領域生產(chǎn)工業(yè)底層具體應用傳統(tǒng)控制技術，主要是完成重復性、簡單的機械工作，切實達到代替人力的目標。智能控制技術立足于傳統(tǒng)的控制技術，通過計算機使智能化標準實現(xiàn)。智能控制技術具備多變性以及開放性的結構，具備較強的學習、信息系統(tǒng)處理、組織控制能力。（2）兩者的任務目標與控制對象不同。高級計算機系統(tǒng)是智能控制技術的實際控制對象，智能控制技術結合復雜的程序系統(tǒng)，其實際的任務和目標是做好控制系統(tǒng)不確定性、多功能性，以及非線性等若干的智能控制命令。而傳統(tǒng)的控制技術通常在確定性、線性的控制對象中進行應用。（3）兩者的設計關鍵點有不同之處。對于設計的智能控制技術而言，其關鍵在于準確地識別和描述各種任務目標和控制對象的數(shù)學模型，并且根據(jù)數(shù)據(jù)庫和程序代碼發(fā)出控制命令，完成任務與實現(xiàn)目標。例如，根據(jù)數(shù)學函數(shù)（動力學方程和運動學方程）作為控制操作對象的傳統(tǒng)控制技術，可以完成單一任務與實現(xiàn)單一目標；根據(jù)開閉環(huán)結構，實施定性和定量的決策以及控制方式，即使多模型以及多狀態(tài)控制模式實現(xiàn)。（4）兩者學習方式存在不同之處。傳統(tǒng)控制技術僅僅以單一命令實現(xiàn)一些簡單的目標，而具備智能化應用效果的智能控制技術能夠全面使用控制環(huán)境、控制對象狀態(tài)、控制決策等一系列的知識。
2.2智能控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
雖然國內(nèi)已經(jīng)建構智能控制技術的基本思路與架構，但是學習和推廣技術及理論的時間不長，為此，只有以科學、嚴格的理論作為引導，才可以在生產(chǎn)的各個領域中應用智能控制技術。智能控制技術的數(shù)學模型較為復雜且較難建構，因此具備尤為嚴格的控制策略與方式要求。換言之，只有清楚控制目標、實現(xiàn)數(shù)學模型的簡化，才能較易實現(xiàn)智能控制的目標。為此，其中涵蓋復雜化與簡單化相矛盾的問題：立足于簡單的使用對象，逐步使其向復雜系統(tǒng)領域過渡，可是在實際的設計工作中，也應注重設計形式的簡化，即優(yōu)化設計，以使控制器便捷性的目標實現(xiàn)。目前，社會需求的智能控制即簡化越來越復雜的系統(tǒng)，要想結合簡單的外部操作對復雜內(nèi)部系統(tǒng)予以控制，不僅需要分析與探索傳統(tǒng)的控制理論，還應盡可能地使控制系統(tǒng)簡化，且實現(xiàn)理想的控制效果，并非由于注重前沿技術而肆意應用一系列智能控制方式?；谏鐣?jīng)濟的持續(xù)進步，各項工業(yè)日益普遍地應用智能控制技術，從而推動機電控制系統(tǒng)的進一步發(fā)展。
3智能控制技術在機電控制系統(tǒng)中的應用
3.1在工程機械中的應用分析
因為不同的控制對象，造成了工程機械的運行方式不同，如果缺少智能控制技術，控制對象不同時應對適宜的操作模式進行重新匹配，這樣將使工作效率降低。然而，應用智能控制技術可以有效處理這種情況，智能控制技術可以結合各種控制對象對最為適宜的操作模式予以迅速匹配，進而使工程機械運行效率提升。機械控制的過程較為復雜，像是運行過程中的壓路機要求工作質量與工作效率的提升，可是對于實際運行過程中的挖掘機而言，其要求具備高效的環(huán)保節(jié)能能力與控制能力。因此，針對工程機械的不同，應注重區(qū)分開來，結合智能控制技術實施異樣的操作方式。
3.2在數(shù)控領域中的應用分析
評價數(shù)控機床的一項關鍵標準在于精度。之前的數(shù)控機床設備不能夠提高機床的精度，而智能控制技術的應用能夠將多個CPU（CentralProcessingUnit，中央處理器）控制系統(tǒng)及RISC（ReducedInstructionSetComputer，精簡指令計算機）芯片增加于數(shù)控系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)機床精度的顯著提高。在初期設計數(shù)控系統(tǒng)時，模塊化設計的應用較多。這種模式的特點是具備較普遍的應用領域與非常強的裁剪作用，可以實現(xiàn)各種機電一體化的生產(chǎn)需要。能夠根據(jù)相似或一致的群控系統(tǒng)中的操作程序評價群控系統(tǒng)控制效果調(diào)整的合理性。系統(tǒng)的操作程序是確保順利運行的關鍵指令，待加工產(chǎn)品的精度與尺寸是編程的根據(jù)來源，在初期有效地設計一系列數(shù)值標準，可以確保制作的成品實現(xiàn)理想的智能化效果。在數(shù)控機床的運行中應用智能控制技術，不再過于依賴人工，僅僅要求以操作程序為核心有目的性和針對性地調(diào)試機器設備，這樣一來，可以更加順利地進行加工。
3.3在機器人領域中的應用分析
智能機器人的顯著特色是強耦合性、非線性、生產(chǎn)效率高、時變性等，在當前時期，工業(yè)以后的主導發(fā)展趨勢之一是制造智能機器人，機器人領域也逐步廣泛地應用智能控制技術。這主要表現(xiàn)為下面4點：①很好地控制機器人多傳感器、視覺處理，智能控制機器人的傳感器與視覺處理可以尤為迅速、精準地傳達、處理、接收信號；②智能控制機器人的行走，在應用智能技術后，能夠動態(tài)化、實效性控制機器人的運行軌跡與路線，確保機器人尤為精準地貫徹實施下達的操作；③控制機器人的運行環(huán)境，通過智能控制技術在很好地處理模糊控制系統(tǒng)以及專家控制系統(tǒng)之后，可以有效地控制及規(guī)劃機器人的運行環(huán)境，建構模型，實時監(jiān)控與準確定位機器人；④控制機器人的動作姿態(tài)，基于智能控制技術的應用下，可以提高機器人手臂變動與姿態(tài)演示的協(xié)調(diào)性，具備更強的規(guī)律性。
3.4在建筑工程中的應用分析
建筑工程機電控制設備中應用的智能控制技術重點表現(xiàn)為下面2點：①智能控制技術能夠控制室內(nèi)溫度，一般是結合空調(diào)調(diào)節(jié)建筑室內(nèi)溫度，在應用智能控制技術之后，空調(diào)能夠結合天氣與季節(jié)的改變實時進行調(diào)節(jié)。并且，建筑工程機電控制設備中應用智能控制技術可以實現(xiàn)空氣質量的調(diào)控，以及僅僅需要消耗非常小的能量；②建筑室內(nèi)亮度的控制能夠結合智能控制技術進行，也就是統(tǒng)一計算機控制系統(tǒng)與聯(lián)合通信系統(tǒng)，有效地結合互聯(lián)網(wǎng)方式對建筑室內(nèi)照明系統(tǒng)予以控制，建筑物室內(nèi)的光線存在非常多的影響因素，如建筑物周邊的環(huán)境條件與建筑室內(nèi)的材料等，智能控制技術能夠確保照明系統(tǒng)結合各種因素選用最為理想的室內(nèi)光度。
3.5在交流伺服系統(tǒng)中的應用分析
交流伺服系統(tǒng)設備能夠很好地控制系統(tǒng)的動態(tài)作用與質量。交流伺服系統(tǒng)的顯著特點是較為復雜、范圍涉及廣泛，其參考數(shù)據(jù)會實時形成改變，以及受到設備荷載的制約。在航空航天多個行業(yè)中可以有效地應用交流伺服系統(tǒng)，交流伺服系統(tǒng)中應用新技術，可以延伸新技術的應用深度。對于交流電機本身而言，其要求控制的對象面臨一系列的不穩(wěn)定因素，因此數(shù)學模型的建構面臨不少困難。而在交流伺服系統(tǒng)中應用智能控制技術，以及密切統(tǒng)一現(xiàn)代技術，可以實現(xiàn)顯著的應用成效。
4結語
基于科技水平的持續(xù)提高以及社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技市場中機電控制系統(tǒng)的份額越來越大。在不斷提升的科技水平下，出現(xiàn)了一很多可以應用于工程機械、數(shù)控、機器人等方面的新興事物，它們當前已經(jīng)成為機電控制系統(tǒng)不可或缺的一部分，其在機電控制系統(tǒng)的充分應用，能夠推動機電領域的進步。
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作者：孟海辛 單位：兗煤藍天清潔能源有限公司
