智能控制及其在机电一体化系统中的应用 王京川

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:王京川
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,为了满足人们日益增长的物质文化需求,科技人员开始加大力度对智能化科技进行研究。
        中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司  北京  102200
        摘要:随着社会经济的发展,为了满足人们日益增长的物质文化需求,科技人员开始加大力度对智能化科技进行研究。近年来,机电一体化系统在各行各业都起到了积极的推动作用,成为促进行业发展的主要动力,在生产和生活中与智能控制技术有效结合,极大的弥补了原有系统中存在的问题和弊端,此项科技的广泛应用,强化生产力度,实现良好的经济效益,促进相关行业的发展进程。本文主要探讨了智能控制在机电一体化系统中的应用。
        关键词:智能控制;机电一体化系统;应用
        引言
        在我国科技迅猛发展的重要时期,对机电一体化系统的要求也越来越高,机电一体化系统不是单一的功能系统,它是一个将多种功能进行整合形成的新系统,在整合技术上也非常专业。智能控制技术在机电一体化系统中的作用不可小觑,由于该技术的融入,极大地避免了系统运行中出现的不稳定性因素,促进了系统的安全运行。
        1智能控制
        1.1概述
        智能控制主要是在无人操作的情况下,实现各项生产、控制等一系列生产作业,且智能控制属于机械化控制技术的范畴。同时,智能控制主要由自动控制、人工智能以及运筹学等方面组成,其中自动控制主要是指动力学特点所形成的一种动态回馈系统;人工智能具有学习、信息记录、信息处理、语言表达等功能,可以加强其控制效果;运筹学主要是通过量化处理的方式,并且具有线性规划、科学配置、网格规格等管理功能,可对系统生产过程中可能出现的问题进行有效解决,减少生产问题的产生,实现良好的控制性能。
        1.2特点
        一是智能控制在操作运行时主要是将人工智能作为前提,可以对各项信息理论进行全面把控。二是智能控制的适应性相对较强,可以根据机电一体化系统运行的环境以及生产需求做出适当调控,以此保证机电一体化系统运行的稳定性和可靠性。三是通过利用动态轨迹方式、物理动力学方式等,对机电一体化系统运行过程进行模拟,从模型中分析可能存在的问题,并且加以解决。
        2智能控制技术在机电一体化系统中的应用
        2.1机械制造领域中智能控制技术的应用
        目前,机械制造活动大范围开展,为提高生产效率,势必要创新传统生产方式,将智能控制技术与制造子环节有机融合,以此减轻劳动者的劳作强度,并全面提高机械制造水平。对于设计人员来说,能够将设计思维通过智能制造技术直观呈现,并根据设计要求的改变,针对性修改图纸信息,实现图纸信息动态更新和高效存储,为机械制造实践提供指导。随着技术融合步伐的加快,机电一体化系统应用水平迈向新阶段,工作人员经模拟仿真操控进行产品制造,利用传感器技术合理调节参数、有效处理信息,实现稳定生产、安全发展。当智能传感器效用全面发挥,则机械制造故障率明显降低,最终生产任务能够顺利完成,成功获得优质产品。具体来说,智能监控机械制造系统,将安全风险有效控制,其中故障诊断准确性得以保证,智能控制系统能在机械制造领域稳定运行。
        2.2数控领域中智能控制技术的应用
        随着近几年来科技技术的发展,数控行业的内部竞争也是日益加剧,这就要求我们的工作人员要更加注重数控系统的稳定性和安全性。而随着智能控制技术在数控系统的应用,数控设备的安全性得到极大的提高,数控设备的使用年限得到有效的延长。

在将智能控制技术运用到数控设备系统中时,智能控制技术可以通过智能系统对相关信息进行整合,对生产数据进行有效的存储、分析,整个过程不需要人工操纵。同时,在智能系统的控制下,运行中的机械设备也可以实现自主控制、检查、故障报警与排除等功能。由于数控行业中在技术上还存在一些问题,有些问题依靠传统的技术是很难达到生产的合格标准的,而智能控制技术的融入就很好的解决了这些生产中难度较大的问题。在进行数控操作过程中,经常会出现一些信息表述不清晰的控制任务,这就需要应用到我们智能控制技术中的模糊控制理论来完成。该技术在数控系统中的有效应用,不仅实现了对加工技术的优化整合,而且可以使数控机床在运行过程中就可以做到对自身系统的检修和故障排除,有效提升了数控机床工作的精准性和安全性。智能控制技术不仅可以对自身系统进行故障诊断,还可以协同数控系统进行插补运算和问题诊断。插补运算可以说是数控系统中最重要的,它可以在机床的整个生产过程的任何一个环节通过系统传递的不同信号进行查补,极大的加快了数据的处理速度。
        2.3机器人领域中智能控制技术的应用
        随着智能化技术的进步,我国开始注重各个领域人工智能的研发和创新,对机器人的研究从未停止。如能在机器人的研发中融入智能控制系统,那么对今后的研发工作一定可以起到巨大的推动作用。将智能控制技术与机器人的研发相结合,通过人工智能技术对人类大脑的数据分析过程进行模拟,进行机器人控制数据的编程,可以使机器人的行为更接近于人类,使机器人的性能得到更大空间的提升。例如,研发过程中在机器人行走方面融入智能控制,便能更准确的控制机器人的行走路线,对不平路面的避让,时刻关注到机器人行走的轨迹,并有效的下达操作指令。在研发过程中可以将智能控制融入到机器人的多传感器,这样在机器人运行状态下对下达的指令反应更加灵敏,确保机器人在收到指令后在最短的时间内做出回应。将人工智能技术运用在机器人的动作控制上,可以使机器人的动作更趋近与人类,使其在行走过程中或进行工作的过程中展现出更强的协调性。将智能技术应用到机器人的整体控制上,使机器人更加智能化,不仅可以做一些基础的肢体动作,还可以进行一部分人类很难完成的复杂工作,既节省了人力也节省了开支。
        2.4生产现场监控中智能控制技术的应用
        在智能制造全面发展的大背景下,从企业管理者逐渐意识到智能控制技术渗透的重要性。现代化的生产现场控制与智能控制的有效衔接,不仅仅能够使参与生产的人员获得安全舒适的工作环境,同时也可以提高产品质量降低生产所需能耗,减少企业碳排放总量。
        在生产现场环境控制方面,就以温度控制为例,除了常规的温度控制以外,特殊情况下比如操作人员与所产品不能够物理分隔,而产品所需环境温度与人员舒适的温度相差较大时,可通过硬件的设置与传感器的数据采集实现温度分区的智能控制调节,即能够满足人员舒适要求也可以满足产品环境需求。
        在生产现场安全监控方面融合智能控制,很大程度上能够规避风险,大幅降低安全事故发生率。例如:由智能摄像头配合红外等传感器对现场参与生产的人员进行行为的数据采集并上传至智能系统分析,不仅能够监控生产现场的运行状态,可以在风险事故发生之前发出警报或是发出规避事故的措施,诸如此类的职能控制,可以避免因疏于管理而出现安全问题,全面保证生产现场的安全运行。
        结束语
        机电一体化系统其构成及运行原理较为复杂,其在使用过程中难免会受到不同因素的影响,进而引发各类问题。可以将智能控制应用到其中,通过自身的各项技术形式,对机电一体化系统运行过程进行实时监控以及故障诊断,甚至实现简单的自我修复,提高机电一体化系统运行的稳定性和可靠性,提升生产效率,实现良好的经济效益。
        参考文献
        [1]卢永霞,陈冬,石利云.智能控制在机电一体化系统中的运用[J].无线互联科技,2020,17(12):159-160.
        [2]顾视江,郑文智.机电一体化系统中智能控制的应用分析[J].科技创新导报,2020,17(17):4-5.
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