薛学博
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摘要：机电一体化因其具备吸收各个学科优势并且能够将各种优点进行综合加以运用而得到整体优化的特点被广泛应用。机电一体化的系统在开发时需要对各个技术进行融合，是一项多单元以及多级别叠加组成的系统工程。将这些系统进行有机结合后能够将功能有机叠加，起到互相辅助的作用。随着智能控制技术的飞速进步，在不同领域中都纷纷发挥了重要的作用。本文重点讨论了智能控制在机电一体化系统中的具体应用。
关键词：智能控制；机电一体化；应用研究
机电一体化能够将电子工业技术、传感技术、机械技术以及信息技术等有机结合，更加科学以及合理地发挥这些技术的优势，是一种能够应用到生活和生产中的综合性技术，工作原理在于将所融合的技术结构进行耦合，进而完成对信息数据的有效控制，最终达到能量转换的目的。人们对机电一体化的要求逐渐提高，智能控制技术能够解决传统机电一体化设备在应用过程中的控制问题，将智能控制融入到机电一体化的设备当中能够为设备带来全新的发展。
1、智能控制的特征及应用方法
智能控制的理论源于20世纪末期，一共经历过三个发展阶段，即从诞生到逐渐成熟，这个阶段也可以被称为古典控制理论阶段，其核心内容为反馈以及传递函数；第二阶段则是从20世纪的50年代到60年代之间，这期间研究人员在控制理论中引进了状态空间分析，逐渐形成现代控制理论；而第三阶段则是20世纪60年代时期的人工智能、运筹学以及信息论等多学科与控制理论体系进行融合，形成了全新的智能控制理论。可以说智能控制理论是以前两项理论作为基础而进行了融合发展，推动智能控制理论发展的主要因素在于前两项理论在使用和发展的过程中存在着局限性，无法解决多目标控制任务重的复杂多样性因素。智能控制能够有效对不确定模型、多任务系统以及非线性系统进行控制，极大程度地满足了人们对复杂的机电系统进行控制的具体需求。
2、智能控制应用现状以及问题
近几年我国的科学水平正在不断地飙升，各类高科技产品和系统正在逐渐地渗透到人们的生活和生产当中，高新科技产品能够极大程度地满足人们的生活要求，并且提升人们的生活水平和质量。作为高新科技的产物，智能控制能够有效实现自动化以及无人干预的操作，通过自动控制技术来发挥生产作用并且提升生产水平和技术，积极推动了控制技术与工程研究的互相融合。但实际工作当中可以看出，机电一体化系统所涉及的环节以及影响因素非常复杂，只有高水平综合人才才能够从不同专业学科的角度来对机电一体化系统进行操作。另外，为了充分发挥各种设备的价值和作用，在系统应用的过程中也要加大对设备的保护，结合当前智能控制技术的使用情况，可以通过计算机网络技术来对机电一体化的自动化运作和全方位操控进行优化。需要肯定的是，智能控制技术能够机电一体化设备进行全面的整体控制，能够直接代替人工来进行相应的工作，同时也有效避免了人工操作所不可避免的失误以及其他负面影响，有效控制了失误的范围和频率。采用智能控制技术能够有效降低人力资源成本的投入。现阶段智能控制系统能够在机电一体化控制的过程中对电气事故进行故障诊断并且进行计算机技术分析，这也是智能控制技术的重要部分，专家可以通过系统、神经网络来判断机电一体化的故障位置进而进行及时的维修。机电一体化因涉及到的环节较多，故障频繁而且种类较多，能够直接影响企业的长远发展以及经济利益。因此在使用前需要对机电一体化设备进行全面的检测，通过使用智能控制技术来对故障进行扫描分析并且记录故障数据，这样能够有效避免潜在安全隐患，同时也能够为日后的检修提供有效参考。
3、智能控制在机电一体化系统的应用
3.1 数控系统
我国现阶段工业生产中的数控系统已经不再满足于高速度、高稳定性制造和对零部件进行加工。数控系统应当具备一定的处理能力，如能自主进行产品加工路径规划选择的决策。并且能够通过自主学习来提升数控系统的能力，具备较强的人机交互能力并且具备通信能力。现代数控系统中许多功能已经不能采用传统控制体系来进行控制，许多模块在运行的过程中也不能建立更加精准的模型，在数控系统中采用智能控制系统能够轻松解决对模糊信息进行确准等问题。智能控制系统能够有效操作数控系统中的每个模块，并对模糊控制理论进行有效控制。
另一种在数控系统中广泛应用的智能控制系统为神经网络控制技术，这项技术能够在数控系统中进行插补计算以及利用自身适应能力来对零件加工过程中的相关位置进行适当的调节，也可以看做是对数控系统插补计算的密化处理。
3.2 机器人领域
机器人在运动的流程中需要对运动姿态进行控制，这就涉及到了十分复杂的非线性以及时变问题。并且机器人的运动姿态控制也涉及到许多任务，智能控制系统能够对机器人的运动姿态进行有效的控制，还能够让机器人进行自主学习、适应环境并且自主处理信息。从机器人的发展方向来看，智能控制系统能够让机器人更大范围地满足人们对机器人的设想。机器人的运动姿态控制也能够积极推动智能控制系统的发展，从互惠互利的角度来看，两门学科能够共同成就、共同发展。
3.3 机械制造
国家正在号召智能制造，机电一体化设备被广泛应用在制造领域当中，各类机电一体化设备正在逐渐地取代人工完成机械制造的任务。计算机技术以及软件技术的迅猛发展也将机械设计与机械加工技术逐渐荣威一体。在智能控制的联合发展下逐渐形成全新的机械制造技术。全新的机械制造技术也可以称为智能制造系统。其特点在于用计算机来取代人工进行机械相关的设计工作、制造工作。这一系统中所使用的智能控制系统和神经网络系统在产品的生产环境以及生产过程中能够最大限度地满足当前社会和人们对产品的需求。同时也能够减少人力物力的消耗，有效避免了人工操作带来的失误和不必要的人工安全事故发生。确保工作人员的人身安全同时也能够将数据进行储备，以资料库的形式随时为设计和制造提供参考数据，更加便利容易操作。
3.4 交流伺服系统
作为机电一体化设备的核心构成，交流伺服系统的作用主要是将电信号转化为机械运动，这对整个机电一体化系统的功能和动态特性都有着重要的作用。电子电力技术的发展积极推动了交流伺服系统的复杂化，在操作的过程中也会受到许多因素的影响，这就导致了伺服系统无法精准地采集线性函数的描述，进而导致运行过程中无法提供有效的控制参数。智能控制系统的引进能够有效解决交流伺服系统在使用操作过程中存在的问题，加强了设备的稳定性，确保生产活动能够正常运行。
结束语：社会在不断地进步，信息技术以及微电子技术也在蓬勃发展，大规模的集成电路被广泛应用到各个领域。机电一体化技术的飞速发展也推动了工业生产的性能更加优越。机电一体化有效地提升了工程操作的稳定性，同时也满足了社会的高性能要求。有效减少了人工操作的失误，提升了精准度。确保了系统运行的稳定性，提升了工作效率。加强智能控制在机电一体化中的应用能够有效提升机电一体化的稳定性，同时也能够推动智能控制系统的发展，确保生产稳定性能够对社会经济发展起到重要的作用。
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