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摘要: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。
关键词:智能控制;机电一体化;应用分析
随着工业化的不断发展,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。
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。分级控制主要作用于组织、协调、执行相互间的配合,但其应用需要满足两个条件,即自适应控制和自组织控制,从而保证系统运行通畅。
2智能控制系统在机电一体化系统中的应用
2.1机械制造
将智能控制技术应用在机械制造中,是现如今制造行业非常主流的趋势,也是机电一体化的重要组成部分,在实际生产中利用智能控制技术,可以降低企业人力、物力、财力投入,并且不影响工作进程。以往制造行业并没有实现全程自动化控制,仍需工作人员干预,同时具有一定的危险性,将智能控制系统引入制造行业能弥补传统机械的短板,消除运行期间外界环境对其的影响。除此之外,智能控制技术可以分析设备所处环境中,影响设备正常工作的干扰因素,并对存在的问题进行预处理;借助网络信息平台,导入传感技术,分析机械制造工作环境,并对设备参数加以调整,保证机械制造设备可以在参数更改后的程序下,适应所处环境,正常运行。不仅如此,智能控制还可以分析机械故障并加以处理,保证机械的制造生产不会受干扰,保证机械的安全、稳定运行。
2.2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。
2.3建筑工程的应用
智能控制在建筑工程中的应用,主要集中在空调系统、照明通信系统两个方面,当前,智能建筑得到了蓬勃发展,应用智能控制,让建筑更符合人居原则。智能控制在空调系统中的应用,能够通过调节器闭环手段来模拟四季温度,从而智能调节空调风向,改善空气质量,降低能源损耗。而智能控制在照明通信系统中的应用,能够对各种线路进行控制和监测,若发生故障,可以对线路进行检修与维护,确保通信系统处于正常的运行状态中,同时,还可以调节建筑物中的照明亮度和时间,控制照明区域。
2.4机器人
机器人可视作是智能化的机械装备,具有超强的计算能力、辨识能力以及执行能力等,并且表现出了非线性、时变性、耦合性等多元特性,普遍集中在动力系统中,是智能控制在机电一体化系统中运用的典型产物。具体而言,智能控制在机器人领域中的运用,有效解决了其在运动姿态中的系列问题,如可基此结合精密的计算,掌握和规划其行动路线,并附带上了一定的自主学习能力,对于复杂信息的处理更加智能,因而得到了广泛应用。在实际设计过程中,通过智能控制技术运用与机器人的视觉系统相连,使之通过自带传感器来感应周边事务,并躲避障碍物,使之动作看起来更加协调、稳定,一定程度上解决了人工劳动量大、效率低等问题。除却上述部分,智能控制在机电一体化系统中的运用还表现为通过专家建模、运动控制等机器人系统,对周边环境进行监测。
2.5自动化技术在煤矿监控设备中的应用
由于煤矿施工现场环境具有较大的风险性与特殊性,所以煤矿监控设备必须满足立体化、全面化的功能要求,且可对机电设备的安全水平、能源供给、装设位置等信息进行综合采集。在此背景下,传统的监控设备显然无法满足煤矿施工的实际需求。此时,将自动化技术融入到煤矿监控设备中,可达成良好的应用效果。在自动化煤矿监控设备的运行过程中,设备系统会按照预设的时间间隔对现场机电设备发出响应信号,并获取机电设备系统的传输反馈。如此,机电设备的整体运行情况、环境信息便会传输到监控系统的平台界面,为技术人员提供出充足的分析依据。当存在安全隐患或发生故障时,技术人员便可快速掌握相关的环境位置、故障来源等信息,从而制定出最佳的抢修计划,将开采现场的设备故障影响控制在最低水平。
结语
总而言之,智能控制在机电一体化系统中的运用十分重要和必要,有助于提升企业生产效率、质量及安全,并能够降低一定的能源消耗,产出了十分巨大的价值。目前来讲,智能控制在机电一体化系统中的运用,主要表现在机械制造、数字控制、机器人以及建筑工程等领域,所关联到的技术结构相当丰富。作者希望学术界大家持续关注智能控制在机电一体化系统中的运用发展,并结合当前阶段的技术发展水平及实际生产生活需求,提出更多有效性建议,使之产出更大价值效能,为人类社会发展做贡献。
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