智能控制在机电一体化系统中的应用刘震

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年5期   作者:刘震
[导读] 改革开放至今,我国的工业化得到了飞速的发展
        摘要:改革开放至今,我国的工业化得到了飞速的发展,而随着科技的逐步完善,使得自动化技术被普遍运用到了工业生产当中,以此带动了我国智能化技术的提升,其中机电一体化技术在机械生产当中取得了非常突出的效果,从而很大程度的解决了过去机械制造中效率和质量均比价差的难题。因此在今后相关工作者一定要合理的应用机电一体化技术。
        关键词:智能控制;机电一体化;应用
        1智能制造的相关内容
        技术和系统是智能制造的重要组成部分。其中,技术是指工作者要采用指定的电脑系统来获取并研究各类信息,加强决策的效果,在采用智能制造系统以后,能够减轻工作人员的工作量,同时还能够节省一部分的物力和财力。而这就要求相关工作者要研发出科学的计算机系统,利用对数据的分析来给生产提供相应的支持。智能制造系统其实属于人机一体化智能系统。其中人主要负责对机器进行控制,而计算机是主要工具,工作人员使用计算机技术可以进行合理的决策,从而得以全面提升智能制造的效果。
        2智能控制系统类别形式
        智能控制系统实际上是一种多项控制技术。智能控制的顺利运行主要是依赖于各种不同的智能控制系统展开操作,以构建出混合、集成的控制系统在智能系统中许多智能技术才能得到充分运用,当前采取的智能控制系统如下所述:
        2.1分级控制系统
        分级控制又称“分级递阶智能控制”,该控制的运行主要依靠自适应控制、自组织控制等前提条件。在分级递阶智能控制中涉及到3个方面,即:组织级、协调级、执行级,每个级都有自己的作用。
        2.2学习控制系统
        学习系统是通过对认知事物内部结构进行分辨认知,进行调整后,使其表现良好的运行效果,这一过程利用了对信号的接受处理功能,并对接受数据进行处理。除了可以预测的信息,学习控制系统还可以对非预测性信息进行控制。
        2.3专家控制系统
        专家控制系统是把专业的人的经验和知识,输入在计算机系统中,根据输入得准确信息加上技能得融合,该系统根据相应的情况进行程序指令,运行系统。在专家控制系统中,理论知识体系巨大,这就为只智能系统在处理问题时起到典范作用,让处理过程更合理,处理结果使人更满意。
        2.4神经网络系统
        神经网络控制系统是目前运用最多的控制系统。这种控制系统从名字就可以看出来,是模仿真人的网络系统的构造,这种结构形式具有人类的神经系统的框架,比如神经细胞或者人工神经元等构成的系统。这种系统属于当今技术研究上的新课题新内容。
        3机电一体化在智能制造中的发展现状
        机电一体化有效的将电子技术和机械技术有效的融合在一起,我国的机电一体化技术起步于20世纪中期的数控机床,这也是我国制造业崛起的开始,随着信息技术的不断发展,国家也越来越重视信息技术的重要性,随着信息化技术的广泛应用,机电一体化应运而生,但是仅仅处于机电一体化的初级阶段,在机电一体化发展初期仅仅只是使用电子手段来控制机械生产,提高生产质量。其具有很大的发展空间。到了21世纪,机电一体化技术真正的和信息化技术、人工智能化技术、电子通讯技术紧密的结合在一起,越来越多的企业着手研究和开发新的智能化机电一体化技术,使得机电一体化技术的应用更为广泛。机电一体化技术随着人工智能化和信息化水平的不断提升,机电一体化技术必然在未来的制造市场起到举足轻重的影响。


        4智能控制技术在机电一体化设备中的应用
        4.1在数控系统中的应用
        目前阶段,数控技术在工业生产中应用十分广泛,并作为主流生产方式,具有高速、高效率、高准确性的优点。数控技术在工业生产中的应用可以使设备自主对产品进行加工和处理,通过软件的编程更高速可靠,减小了人为因素在操作过程中的干扰。自动控制技术在处理系统中的应用最主要的是体现在对知识的处理,实现数控设备的自主决策,对所要加工的产品自主完成路径的规划,甚至可以自主完成学习,可以更好的完成人机之间的交互与通信。数控系统的工业生产要求越来越高,传统的控制方式和理论已经难以达到有效的效果,在运行过程中往往需要多模块并行,传统的控制技术无法准确的建立数学模型,使设备在运行的过程中对很多信息都无法确定。而智能控制技术在数控系统中的有效应用就可以很轻松的解决这些问题,可以利用智能控制技术对数控系统中的各个区域模块进行模糊控制,以达到更好的控制效果。而且在数控系统中应用比较广泛的是神经网络控制技术,这一技术的有效应用更好地完善了插补计算和自适应能力,使数控设备在进行零件加工过程中更好地实现对零部件细节位置的增益调节。
        4.2智能控制在机器人领域的应用
        智能机器人的制造涵盖了机电一体技术、仿生学等多个领域的知识及技术,是当前智能制造技术的重点研究方向,具体而言,机电一体技术在其中涉及传感、信息控制等方面,可以实现模仿、自主辨识、分析信息、做出判断和处理信息等操作。在智能制造中使用智能机器人,可以降低人的大量工作,还可以实现全天候生产,显著提升智能制造线上产品的生产速率。另外,智能机器人能较好的减少错误操作的概率,提升产品生产中的精度和安全。
        4.3智能控制在机械制造中的应用
        机械制造是机电一体化系统的重要组成部分,且随着智能制造理念的提出,机电一体化设备也正逐渐取代人工操作设备而广泛应用到制造业中。计算机软件技术不断发展,计算机辅助技术已经与传统的机械设计理论和加工工艺融为一体,并在智能控制手段下,共同构成了新型的机械制造技术,也被称之为智能制造系统。智能制造系统其主要特点就是利用计算机代替人工操作而进行机械设计工作,完善人脑在设计过程中出现的漏洞和缺陷,发挥计算机技术科学严谨的优势。在这一过程中,智能控制技术主要是利用神经网络模型和模糊数学理论来对产品生产环境和生产过程进行建模,确保整个生产环境和流程的严谨科学,最大限度的降低成本,满足社会需要,保证产品性能的最优化。
        4.4智能控制在设备装置中的应用
        智能控制技术在设备装置中的应用主要是在家庭智能设备和企业智能设备之中。如今企业的规模不断扩大,生产的产品越来越先进,成本也越来越高,这为企业的生产过程增大了难度。而智能化控制设备可以对生产数据进行更加科学专业的处理,这更有助于企业降低生产的成本,提高生产效率,扩大企业经济效益,从而提升企业在行业中的核心竞争力。家庭智能设备主要是利用网络线路和控制器的连接实现智能家居环境,其中比较代表性的就是小米之家。
        结束语:机电一体化技术在智能制造中拥有广泛的应用及应用前景,智能制造可以加速产品生产,推动社会经济发展,也能降低企业的经营成本,降低生产中的出错率,为企业带来更好的效益和机遇。对机电一体技术在智能制中的各方面的应用,相关企业及研究人员都在不断探索,高校及政府,也应积极培养相关技能人才、研究人才,大力推动机电一体化技术在智能生产应用中技术水平的提高。
        参考文献:
        [1]林少锐.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].科技资讯,2015,13(14):92+94.
        [2]杨虹剑.机电一体化技术在智能制造中的实践[J].电子技术与软件工程,2018(24):99.
        [3]李志伟.机电一体化系统中智能控制的应用研究[J].信息记录材料,2019,20(02):77-78.
        [4]关林林,陈岗.智能制造中机电一体化技术的应用分析[J].内燃机与配件,2019(16):251-252.
        [5]刘祥斌.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].煤炭技术,2011,30(07):52-54.
       
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