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摘要:随着经济和科技水平的快速发展,人们对商品服务能力的要求也越来越高,这使智能控制逐渐成为了现代制造业的主流,同时也成为了工业化发展的主要趋势。智能控制在机电一体化系统中的应用主要涉及到机械制造、机器人、机床、交流伺服、数控领域、设备装置等方面,随着智能控制技术的不断发展,也为机电一体化系统带来了更多样性的功能,与此同时也带来了控制难度的不断提升。本文就智能控制在机电一体化系统中的应用进行分析,提出几点建议,以供参考。
关键词:智能控制;机电一体化;应用分析
引言
在现代工业生产领域,机电一体化系统的应用越发普范,并对提高产出效率及安全发挥了重要作用。尤其是随着工业产品附加值的不断增加,其产品精度的要求越来越高,加速了工业生产流程的复杂化,并对机电一体化系统功能提出了更高要求。事实上,传统工业控制技术已难满足该类需求,而智能控制技术的发展,则发挥了重要的运用价值,有效降低了人为因素的影响,并为复杂设备的控制问题提供了新的解决方式,使得机电一体化系统的性能表现更佳。
1智能控制概述
所谓智能控制即是指在无人干预的情况下能自主驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术,其相关应用是现代控制理论在深度和广度上的拓展。综合来讲,智能控制的核心在于高层控制,是对实际环境或过程进行组织、决策和规划,从而实现问题求解,具有交叉学科的特点,包括运筹学、信息论、系统工程等,可以说是当前自动控制技术领域的最高成果,能够解决更加复杂环境下的信息处理问题。相较于传统控制系统,智能控制系统的整体构成更为开放,并且可自动获取所需内容,因而展现出了优质的信息处理性能,得到了各行业企业的广泛应用。同时,智能控制较之人工操作更高的可靠性和安全性,可通过预设程序完成危险度高的操作指令,对推进现代工业发展有着重要价值。目前来讲,基于智能控制支持的应用扩展包括神经网络、专家系统、分级控制等。其中,神经系统基于人工神经网络基础建立,其并行计算、分布存储、可变结构、高度容错等系列特性,可适用于任意复杂对象的控制。而专家系统是利用专家知识对困难问题进行描述,所提供的支撑结构相当丰富,常见于机械故障的诊断维修应用中。
2智能控制在机电一体化系统中的运用优势
机电一体化又被称作是机械电子工程,将机械与微电子技术紧密结合在一起,是现代工业生产的重要基础,起到了降低能耗、改善精度等作用,实践工作中亦表现出了强度高、危险强的特点。而智能控制在机电一体化系统中的运用导入,可按照具体要求编写程序,继而实现对多台加工机床的同时控制,节省了大量人力资源成本,并且操作流程更为便捷,是提升企业生产效率的重要方式。同时,智能控制在机电一体化系统中的运用,还减少了人为操作失误对加工质量的影响,并可根据相关接收指令,自行调整和操控运行程序,保证产品质量之余,增强了机电一体化系统的运行安全性和可靠性,对提升企业经济效益作用显著。另外,基于智能控制技术应用支持的机电一体化系统,实现了对整个生产过程的统一部署安排,各要素链接更为紧密,其便捷的产品参数设定方式,可满足不同参数产品的生产需求。正是基于智能控制在机电一体化系统中的多重运用价值,有助于机电一体化系统的再优化与升级,已然成为其发展的重要动力,并由此引动了新一轮的创新潮流。
3智能控制技术在机电一体化设备中的应用
3.1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。
3.2机械制造
机械制造是机电一体化系统的重要组成,传统工作模式下以人工操作为主,并且受其影响较为明显。随着现代科技发展,智能化引领了新一轮的企业生产变革,基于智能控制技术应用的机电一体化系统逐渐取代了人工操作,包括监控检查、故障诊断等,并将工作人员的思维植入其中,通过仿真模拟的方式,推动着机械制造数字化发展。事实上,计算机技术在机械加工领域的高度融合,并在智能控制下生成了新一代的机电一体化系统,亦被称作是智能制造系统,进而借助模糊数学、神经网络等理论对产品的生产过程及环境进行建模,从而最大限度地保证产品精度和质量。在实际操作过程中,智能控制在机电一体化中的运用,可借助传感器融合技术,模拟机械制造的整个动态过程,并搜集相关的反馈数据,以此为参考结合实际情况,进行调整,从而为机械制造的再优化奠定基础。
3.3智能控制在机器人中的应用
机器人本身就具备诸多独特特性,如实践性以及非线性等,上述特性均表现在机器人的动力学系统中。在控制参数系统中,机器人还具备多任务性、多变性等诸多特点,上述特点决定了尤为适宜运用智能控制技术,以现阶段技术情况来分析,在机器人操作期间运用智能控制,通常体现在控制机器人行走路径、与跟踪控制机器人姿态与动作、控制机器人实际运动,控制机器人视觉处理以及信息融合等。
3.4智能控制在建筑工程方面应用
在建筑工程方面应用智能控制,通常体现在照明通信系统方面以及空调系统方面,伴随社会经济的不断发展,人们生活水平的日益提升,愈发注重于生活质量。所以,智能建筑在此情况下也一度受到人们的青睐与喜爱,智能建筑工程主要是利用智能控制技术,来智能控制建筑工程的,最为普遍运用的就为上述所说的两种系统,即照明通信系统以及空调系统。其中照明通讯系统主要是指小区内的互联网通讯。利用控制器去检测每名用户的通讯线,若产生故障,则能够在第一时间加以维修。照明系统主要是指实时控制,建筑照明在控制期间,通常是控制照明区域,时间逻辑以及节能灯等诸多方面,再者就是控制空调系统,在控制空调系统时通常是利用调节器闭环的形式来模拟温度,并智能调节空调风阀,这样则利于增强空气质量,也利于节约能源。
结语
智能控制在现代机电一体化系统中应用的越来越广泛,智能控制凭借自身的控制优势已经成为了现代控制技术的主流,本文提到的数控机床只是机电一体化的其中一小部分,智能控制在现代工业中的应用还有很多方面,智能控制也会随着人们的认知发展壮大。
参考文献
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[2]庞晓静.复合智能控制在交流伺服系统中的应用[J].电工技术杂志,2004(1):56-58.