机电一体化系统中智能控制的应用及发展趋势 黄海洋

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:黄海洋
[导读] 摘要:在未来发展中,智能机电一体化属于必然发展趋势,可以充分提升一体化系统效率。
        贵州太阳工业气体有限责任公司  贵州贵阳  550002
        摘要:在未来发展中,智能机电一体化属于必然发展趋势,可以充分提升一体化系统效率。对此,本文阐述了智能控制与机电一体化概述,分析了智能控制在机电一体化中的应用,并介绍了其发展趋势,希望能够为相关企业与人员提供参考。
        关键词:机电一体化;智能控制;发展趋势
        前言:
        对于机电一体化来讲,就是对各种前沿技术进行综合处理,并应用于生活或是生产中。主要涵盖自动化控制、机械、信息以及极端及等技术,开展实际工作时,机电一体化能够充分转换能量,具有耦合结构,可以充分实现能量传递,对反馈信息进行有效控制。由于其此种特点,所以在工业与工业等领域中具有广泛应用[1]。
        1 智能控制与机电一体化概述
        首先,智能控制。对于智能控制,主要是对人工智能、自控原理以及其他理论技术进行有机结合,在无人为因素影响下,借助计算机技术对人脑进行模拟,借助自动驱动技术对多样化控制任务进行处理,促使系统得到优化调控。AI技术、自控理论以及信息方法论等可以提供理论基础保障,组织规划实际环境,进而促使实际问题得到充分处理,高层控制是其核心内容。相比于传统自动控制,智能控制更具人性化特点,人为控制措施较多,同时可以结合实际对象以及环境等进行自我调整,另外,可以进行可变结构设计,有着良好自主学习、自主适应、协调控制以及自适应能力等,同时在发生故障之后可以进行自我补偿与修复,同时针对外界环境进行合理判断、科学制定决策等。针对复杂系统,相关人员可以选择定性与定量结合控制方法。有效提供机器智能化程度,进而满足系统要求。
        其次,机电一体化。其是微电子技术与机械工业融合发展过程中形成的概念,主要是对传感器、信号变换、微电子、电子电工、信息、机械等技术进行有机结合,同时在生活与生产中具有广泛应用。以硬件角度分析,主要是由计算机、电子装置以及机械装置等构成,借助计算机以及电子技术等,可以有效管控系统与设备。在一体化系统以及产品等方面具有广泛应用,产品方面主要涵盖动力部分、信息处理、执行部分等构成[2]。
        2 智能控制在机电一体化中的应用
        2.1数控机床中智能控制应用
        机电一体化系统在工业生产中属于一种常用措施,另外,在现代科技发展过程中,智能控制系统属于重要先进模式,将智能控制应用于机电一体化中,可以充分提高其整体性能,智能控制主要体现在数控机床和机器人智能化方面。以数控机床角度分析,精度是机电一体化的关键衡量指标,对于陈旧机床设备,因为缺乏智能技术的引进,造成加工产品无法达到力量状态,同时机床精度不符合设计要求,在智能数控体系中,结合了CPU控制技术与RISC技术等,此类系统与芯片能够充分强化机床精度。
        开展数控系统策划工作时,模块化策划方式是主要策划方案,模块化具有良好剪裁功能,同时性能涉及范围较为广泛,在各种类型机电一体化系统中均能够满足标准。同时控制群控系统,可有效对比各种操作,调节系统适应各种需求。
        操作软件是有序运转的关键命令,根据工件需求标准编制相关操纵软件和制造精度,进而保证工件可以充分满足智能结果。传统工件制造方式,主要是通过普通机床进行,借助人工方式控制操作流程,所以对于操作人员技术水平有着严格要求,而智能控制数控机床,仅需要将相关步骤的编程输入到软件中,并对设备进行调节,即可以实现自动制造,充分体现智能化发展[3]。
        2.2机器人中的只能控制应用
        在社会快速发展背景下,智能化机器人的应用属于必然趋势,在动力系统中,机器人具有非线性、时变性以及强耦合性等特征,对于这些特征应该积极应用智能控,主要体现在以下方面。

第一,行走方面的智能控制,将智能控制应用于机器人行走路径、轨迹跟踪以及其他方面,同时将行走命令传输给机器人。第二,智能控制在视觉处理与多传感器等方面,在多传感器的信息融合过程中,对视觉处理展开智能化处理,可以对多传感器进行准确利用,并对反馈指令、信息等进行及时、准确接收。第三,姿态和智能控制融合,规范机器人手臂动作和姿态,充分提高其姿态规律性以及协调性。第四,活动处境层和智能控制融合发展,主要应用模糊控制系统与专家控制系统,可以对机器人工作处境展开设计控制、建立模型、确定位置以及检测等。
        2.3设备装置的智能元件
        将智能控制应用于机电一体化,可以充分优化控制模式,充分实现控制自动化发展,数控机床是机电一体化中的典型设施,在控制工件过程中,可以将其全面功能充分体现出来。平面显示器是数控机床基本装置,其可以将相关指令程序充分显示出来,进而让工作人员充分了解机床工作状态,机床技术更新换代过程中,智能元件类型也持续发展,例如FPD显示技术,具有显示大、重量轻、能耗低以及其他优势,可以充分满足基本智能操作要求。
        硬件模块对于数控机床实现指标操作具有重要作用,生产厂家融合智能技术以及智能元件设计、生产相关结构,例如位置伺服、PLC、CPU以及储存器等,开展操作实践活动时,删减模块形式,构建各种性能模块。
        制造数控机床过程中,有效监督控制其动态情况,可以充分结合相关措施,涵盖模拟、多媒体、计算机、网络以及其他措施。在相关情况下,可以对常用控制设备进行严密控制系统升级,促使智能化得到充分发展。同时在智能控制中网络措施属于常用措施,其可以借助机床网络手段借助极端及进行编写、导入以及指令实时等,进而实现无人化生产目标。同时网络设备涵盖数据线与计算机等硬件,保证这两个硬件智能化即能够充分向机床控制板传输数据。
        3 机电一体化中智能控制发展趋势
        发达国家在20世纪90年代开始研发智能控制技术,并获得初步应用。随着微细加工、光学、通信以及其他技术不断发展过程中,开发融合与机电一体化中,促使智能控制获得全新发展。在计算机、数字模型、光电一体化等技术不断发展,机电一体化的智能控制的应用更加广泛与灵活。随着光纤技术与网络化技术深入发展过程中,为智能控制应用夯实基础[4]。
        在21世纪,将智能控制应用于机电一体化中,已经成为必然发展趋势,现阶段智能控制基于原有理论,基于混沌动力学、心理学、生理学、运筹学以及计算机科学等方法,借助智能控制、新逻辑、新思想对智能控制展开探索,进而使其具有决策、逻辑推理以及思维能力等,促使智能控制得到充分优化。智能控制具有较强使用功能、学习功能以及组织功能,将神经网络、专家系统以及遗传算法之后可以充分提高其功能系统。现阶段,机电一体化中智能控制的发展空间与应用前景较为广阔,智能控制进入普遍应用以及工程产业化阶段,在相关理论技术不断发展以及科学领域深入研究,智能控制应用将会迎来全新发展时期。
        结语:
        在机电一体化中,智能控制具有广泛应用,并且各个行业也不断推广智能控制,有效实现发展和进步,促进经济发展。智能控制促使传统工业生产理念得到充分转变,充分提升生产质量和效率。然而我国的智能控制应用研究时间较短,要求相关人员积极开展技术研究工作,不断提高智能控制水平。
        参考文献:
        [1]李治成. 智能控制在机电一体化系统中的运用分析[J]. 科学与信息化,2019(10):13-13.
        [2]朱振涛. 机电一体化在机械控制系统中的应用[J]. 内燃机与配件,2018(18):199-200.
        [3]李治成. 智能控制在机电一体化系统中的运用分析[J]. 科学与信息化,2019(10):13-13+16.
        [4]王莹. 智能控制在机电一体化系统中的应用[J]. 南方农机,2019,337(21):251-251.
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