機電控制系統(tǒng)中的智能控制技術(shù)應(yīng)用范文

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摘要：介紹智能控制技術(shù)與機電控制系統(tǒng)，分析智能控制技術(shù)與傳統(tǒng)控制技術(shù)的不同及發(fā)展現(xiàn)狀，以及智能控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能；控制技術(shù)；機電；控制系統(tǒng)

引言

隨著社會的持續(xù)發(fā)展、智能化技術(shù)水平日益提升，智能控制技術(shù)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(shù)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(shù)，難以有效控制生產(chǎn)過程中的運行機理，從而導(dǎo)致一些缺陷的形成。當前，機電設(shè)備逐步向電子自動化方向發(fā)展，生產(chǎn)過程中逐步應(yīng)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(yīng)注重機電控制系統(tǒng)的更新、完善，有效統(tǒng)一新型技術(shù)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(shù)在機電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用問題進行簡要分析。

1智能控制技術(shù)以及機電控制系統(tǒng)簡介

1.1智能控制技術(shù)的簡要介紹

智能控制技術(shù)，也就是結(jié)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(fù)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(gòu)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(shù)的顯著優(yōu)勢是效率高，因此得以普遍應(yīng)用，這奠定了工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的堅實基礎(chǔ)。將智能控制技術(shù)應(yīng)用于機電控制系統(tǒng)，可以高質(zhì)量、高效率地進行人工操作難以實現(xiàn)的任務(wù)，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(qū)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(xué)技術(shù)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(shù)、光纖技術(shù)的不斷發(fā)展。

2智能控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

2.1智能控制技術(shù)與傳統(tǒng)控制技術(shù)的不同之處

（1）相較于傳統(tǒng)的控制技術(shù)，可以說智能控制技術(shù)是一種高級發(fā)展階段。在各個領(lǐng)域生產(chǎn)工業(yè)底層具體應(yīng)用傳統(tǒng)控制技術(shù)，主要是完成重復(fù)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(shù)立足于傳統(tǒng)的控制技術(shù)，通過計算機使智能化標準實現(xiàn)。智能控制技術(shù)具備多變性以及開放性的結(jié)構(gòu)，具備較強的學(xué)習(xí)、信息系統(tǒng)處理、組織控制能力。（2）兩者的任務(wù)目標與控制對象不同。高級計算機系統(tǒng)是智能控制技術(shù)的實際控制對象，智能控制技術(shù)結(jié)合復(fù)雜的程序系統(tǒng)，其實際的任務(wù)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(shù)通常在確定性、線性的控制對象中進行應(yīng)用。（3）兩者的設(shè)計關(guān)鍵點有不同之處。對于設(shè)計的智能控制技術(shù)而言，其關(guān)鍵在于準確地識別和描述各種任務(wù)目標和控制對象的數(shù)學(xué)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(wù)與實現(xiàn)目標。例如，根據(jù)數(shù)學(xué)函數(shù)（動力學(xué)方程和運動學(xué)方程）作為控制操作對象的傳統(tǒng)控制技術(shù)，可以完成單一任務(wù)與實現(xiàn)單一目標；根據(jù)開閉環(huán)結(jié)構(gòu)，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(xué)習(xí)方式存在不同之處。傳統(tǒng)控制技術(shù)僅僅以單一命令實現(xiàn)一些簡單的目標，而具備智能化應(yīng)用效果的智能控制技術(shù)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(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

雖然國內(nèi)已經(jīng)建構(gòu)智能控制技術(shù)的基本思路與架構(gòu)，但是學(xué)習(xí)和推廣技術(shù)及理論的時間不長，為此，只有以科學(xué)、嚴格的理論作為引導(dǎo)，才可以在生產(chǎn)的各個領(lǐng)域中應(yīng)用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)的數(shù)學(xué)模型較為復(fù)雜且較難建構(gòu)，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(xué)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(fù)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(fù)雜系統(tǒng)領(lǐng)域過渡，可是在實際的設(shè)計工作中，也應(yīng)注重設(shè)計形式的簡化，即優(yōu)化設(shè)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(fù)雜的系統(tǒng)，要想結(jié)合簡單的外部操作對復(fù)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(yīng)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(shù)而肆意應(yīng)用一系列智能控制方式。基于社會經(jīng)濟的持續(xù)進步，各項工業(yè)日益普遍地應(yīng)用智能控制技術(shù)，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(shù)在機電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1在工程機械中的應(yīng)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(shù)，控制對象不同時應(yīng)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(yīng)用智能控制技術(shù)可以有效處理這種情況，智能控制技術(shù)可以結(jié)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(fù)雜，像是運行過程中的壓路機要求工作質(zhì)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(yīng)注重區(qū)分開來，結(jié)合智能控制技術(shù)實施異樣的操作方式。

3.2在數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

評價數(shù)控機床的一項關(guān)鍵標準在于精度。之前的數(shù)控機床設(shè)備不能夠提高機床的精度，而智能控制技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒍鄠€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(shè)計數(shù)控系統(tǒng)時，模塊化設(shè)計的應(yīng)用較多。這種模式的特點是具備較普遍的應(yīng)用領(lǐng)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(guān)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(shè)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(yīng)用智能控制技術(shù)，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(shè)備，這樣一來，可以更加順利地進行加工。

3.3在機器人領(lǐng)域中的應(yīng)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(dǎo)發(fā)展趨勢之一是制造智能機器人，機器人領(lǐng)域也逐步廣泛地應(yīng)用智能控制技術(shù)。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(yīng)用智能技術(shù)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(shù)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(gòu)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(shù)的應(yīng)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(yīng)用分析

建筑工程機電控制設(shè)備中應(yīng)用的智能控制技術(shù)重點表現(xiàn)為下面2點：①智能控制技術(shù)能夠控制室內(nèi)溫度，一般是結(jié)合空調(diào)調(diào)節(jié)建筑室內(nèi)溫度，在應(yīng)用智能控制技術(shù)之后，空調(diào)能夠結(jié)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(shè)備中應(yīng)用智能控制技術(shù)可以實現(xiàn)空氣質(zhì)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(jié)合智能控制技術(shù)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(jié)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(shù)能夠確保照明系統(tǒng)結(jié)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(yīng)用分析

交流伺服系統(tǒng)設(shè)備能夠很好地控制系統(tǒng)的動態(tài)作用與質(zhì)量。交流伺服系統(tǒng)的顯著特點是較為復(fù)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(shè)備荷載的制約。在航空航天多個行業(yè)中可以有效地應(yīng)用交流伺服系統(tǒng)，交流伺服系統(tǒng)中應(yīng)用新技術(shù)，可以延伸新技術(shù)的應(yīng)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(xué)模型的建構(gòu)面臨不少困難。而在交流伺服系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制技術(shù)，以及密切統(tǒng)一現(xiàn)代技術(shù)，可以實現(xiàn)顯著的應(yīng)用成效。

4結(jié)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(yīng)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(yīng)用，能夠推動機電領(lǐng)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