浅谈智能控制在机电一体化系统中的应用

摘要：随着我国市场经济的快速发展和我国的科学技术的不断进步，我国机电一体化系统建设行业迎来了属于它的黄金时期，虽然机电一体化系统在我国起步比较晚，发展时间相对来说也比较短，但是我国机电一体化系统的发展速度是毋庸置疑的，使得我国机电一体化系统的技术愈加的完善。随着科技的快速发展，智能控制这个新生事物在各个行业中都得到了非常广泛的应用，在机电一体化系统的应用中也成为了不可或缺的一个部分，从而使得我国机电一体化系统得到了质的飞越。本文就智能控制在机电一体化系统中的应用进行分析，以期能够更加完善智能控制在机电一体化系统中的应用技术。

关键词：智能控制；机电一体化系统；应用分析；科技发展

引言：

机电一体化系统主要是指由动力与驱动部分、机械本体、传感测试部分、执行机构、控制及信息处理部分所组成，并利用电子计算机的信息处理技术、控制功能、以及可控驱动元件特性来运行的一种现代化机械系统。而在科技的快速发展下，为了满足人们生产生活中的各种需要，将智能控制技术融入到机电一体化系统中，也就成为的必然的趋势。

1智能控制的概述及发展趋势

智能控制技术是指一类无需人的干预，便能够自主地驱动智能机器实现其所要求目标的一种自动控制方式。而智能控制结构主要是由人工智能（其是一种具有记忆、信息处理、学习、形式语言、启发式推理等功能的知识处理系统）、自动控制（自动控制是描述系统的动力学特性，也是一种动态反馈）、运筹学（运筹学属于一种定量的优化方法，包括网络规划、线性规划、管理、调度、优化决策以及目标优化方法等）三大系统所组成[1]。针对传统控制技术中基于精确的系统数学模型的控制，来解决线性、时不变等相对简单的控制问题而言，智能控制技术不仅能够解决以上传统控制技术所能解决的问题，还具有智能化理念地解决其他一些难度较高的控制问题。

2智能控制在机电一体化系统中的应用分析

2.1智能控制在机械制造过程中的应用分析

机械制造作为机电一体化系统中不可缺少的关键部分，对于机械制造技术而言，计算机辅助技术和智能控制相结合的机械技术是目前我国最先进的机械制造技术，其能够实现机械制造的智能化。机械制造技术的智能化主要是通过利用计算机技术来模拟人体大脑运行的情况，以此来完成机械制造中部分的脑力劳动，进而完成机械制造的过程。在此过程中，首先是使用智能控制技术来使用神经网络模拟机械制造的实时情况，并将采集来的信息使用传感器的融合技术来进行相关的处理，并修改控制模式中的一些参数与数据。目前在我国机械制造领域中，智能控制技术的应用范围十分的广泛，其主要应用于智能学习、智能传感器以及智能诊断机械故障等方面，大大推动了我国机械制造领域的发展。

2.2机器人领域的智能控制

机器人在动力学方面常常是强耦合、时变、非线性的，在传感器信息方面是多信息的，在控制参数上是多变量的，在控制任务要求上是多任务的，这些特性正适合智能控制的应用。智能控制技术已经应用到机器人领域的许多方面，如机器人多传感器信息融合和视觉处理，移动机器人行走过程的自主避障，行走路径规划、定位、轨迹跟踪，机器人手臂动作规划，空间机器人的姿态控制，具有自学习、自适应功能的控制器设计等。采用人工神经网络、模糊控制和专家系统技术对机器人进行定位、环境建模、检测、控制和规划的研究已经日趋成熟，并在许多实际应用系统中得到验证。

2.3交流伺服系统中的智能控制

伺服驱动装置是典型的机电一体化产品的重要组成部分，是实现电信号到机械动作的转换装置与部件，对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。随着电力电子技术的迅速发展和矢量控制技术的应用，交流调速系统的性能也日益提高，使得伺服系统由直流逐步向交流转化。交流伺服系统是种复杂系统，存在参数时变、负载扰动以及交流电动机自身和被控对象的严重非线性特性、强耦合性等不确定因素，建立它的精确数学模型非常困难，只能获得近似的模型，基于这种近似模型给出的PID参数就不能满足对系统更高的性能指标的要求。将智能控制引入交流伺服系统与现代交流伺服控制理论方法结合使系统朝着期望目标逼近，从而具有较高的性能指标。

2.4锅炉的自动化控制

2.4.1智能仪表。智能仪表是在以继电器控制方法的常规仪表的基础上发展起来的，它克服了传统仪表方法中不能实现控制系统数据的远程交互和高级控制的弊端，让工控系统配备了有限的通讯功能，从而使其在功能上相较于传统的仪器仪表有了极大的飞跃。但是虽然智能仪表让工业锅炉在控制上变得更加“聪明”，但是从它一出生就携带了某些“基因缺陷”，即硬件维修上十分復杂，而且随着智能仪表的大规模应用，仪表价格也水涨船高，工业锅炉工控系统的成本也显著提高，智能仪表逐步失去了以往的性价比方面的优势，而逐渐被其他高级控制系统所取代。

2.4.2 PLC 控制。可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称 PLC。随着自动化控制技术的极速发展，以接触器—继电器的控制方法为基础，发展出来了一门全新的控制方法，即 PLC技术。它是将微电子技术、自动化控制技术以及通信技术融为一体，是一种能广泛应用于工控领域的高可靠性的控制器。在 PLC 技术发展的早期，由于其高可靠性以及高性能，它主要应用于取代传统仪表或者智能仪表的控制方法。在 PLC 技术发展的历程中，它越来越全能，自身集合了通信联网、计数、计时、运动、步进、数模转换等控制能力。由于 PLC 显而易见的一些列优点，如编程容易（图形化语言）、控制器体积小、功能全面且强大、维护方便且组网快捷灵活，加之其高可靠性、高适应能力，使其在工业控制各个领域都获得了非常广泛的应用，如工业锅炉、冶金、化工、交通等等。

3结束语

机电一体化系统作为我国科学不断发展的产物，其还在不断的改进与完善中。随着机电一体化系统中应用了智能控制技术，不仅有效的解决了机电一体化系统中实践过程中难以避免的难题外，同时还能帮助工作人员减少工作量，促进我国各行各业的发展，为我国经济的向前发展做出了巨大的贡献。

参考文献：

[1]汪国庆.智能控制在机电一体化系统中的应用分析[J].科技展望，2016（04）：172.

[2]刘泽华，赵丽.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].通讯世界，2015（09）：232-233.

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