机电一体化系统中的智能控制技术分析

机电一体化系统中的智能控制技术分析

房昭廷

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欧普照明股份有限公司  550000

摘要：随着时代的发展，我国社会不断进步。在现代化的工作生产中，机电一体化系统的应用范围也在不断地深入和扩大。机电一体化系统的应用不仅提升了生产效率，也保障了生产的稳定性与安全性。在工业产品附加值不断增加的背景下，产品生产的质量及生产精度也在不断提升，工业生产流程变得更为复杂，这也给当前的机电一体化系统的功能、运行等提出了更高的要求，需要进一步解决该系统在过去的生产模式中存在的弊端，尽快加速改造与升级系统，充分发挥该系统的应用优势。

关键词：机电一体化系统；智能控制；技术分析

引言

智能控制技术通过智能分析，使机器能够自动进行控制，完成人工的操作内容的系统性技术，包括智能控制器、外部环境两个部分。从另外一个角度来说，这个技术主要用于数据处理，它能够收集控制对象的信息数据，并对其分析、归纳，将数据处理成最优结果，使系统始终处于最佳状态。

1智能控制与机电一体化技术

1.1机电一体化技术

目前，由于人为控制技术在实际生产中逐渐跟不上，导致了产品的生产效率和质量得不到迅速提高。因而，技术工作者将智能技术与机电技术结合起来，探索能否适应实际的生产需要。

1.2智能控制

与常规的控制技术相比较，智能化的控制技术具有较强的信息处理能力，而且可以从整体上进行系统的优化。从结构上来分析，该系统的分级、分布和开放结构比常规的系统更为完备。其次，在系统方面，由多个专业的交叉组成的智能化控制系统。再次，从目标和工作的角度来说，智能控制都是综合的、非线性的、多个模组的，不确定性很大，而常规的人工控制体系的目标和工作相对简单，数学建模精确且线性。从学习、适应、功能等角度分析，该系统具有较好的自主实习能力、快速适应能力和各种功能，在应对复杂多变的环境时，其优越性要明显高于常规的。目前，在传统的智能控制技术的发展和应用中，已经有了一定的应用前景。智能控制能够实现对产品的即时监测，并对最终的设计做出最优的设计，进而改善产品的品质。智能控制可以缩短操作时间，提高工作效率，简化生产流程，降低成本。

2智能控制技术的类别

机电一体化是将机械技术、电子技术、传感技术等进行整合实现的综合型控制体系，智能化控制系统的实现则是为多模块驱动场景提供控制载体。在后期驱动过程中，可按照不同系统驱动模式，结合控制机制，完成对整项控制操作的支撑处理。

（1）专家控制系统。专家控制系统是将行业经验整合到计算机系统中，令计算机控制功能具备相对应的可调节属性，在系统驱动期间，指令传输将反馈到专家控制系统内部，并按照既定的程序驱动处理，此过程中专家系统具备的理论知识，是保证后期控制实践的一项基础所在。

（2）分级递阶控制系统。此类控制系统的实现是建立在自组织功能之上，将各类不同层级进行有组织、有结构性的关联，在总系统的驱动下，各类分系统执行某一项功能时，可实现协调式管控，增强其实际驱动效果。

（3）神经网络系统。人工神经网络是智能控制系统中一种常见的形式，通过精密神经网络算法作为预期控制功能的重要呈现点，既可以通过非线性数据进行表述，还可通过分布式处理，利用多线程控制机制完成既定控制功能的思维化、模拟化处理，整个过程中的自匹配与自组织功能可极大增强控制精度。

（4）模糊控制系统。模糊控制功能是以专家模糊控制系统为基础，对不同数据操控层面进行分析及掌控，整个过程的多层次知识结构，最大程度确保控制系统的智能性。从模糊控制功能的实现机制来讲，其可看成是以固定的规则，完成对既定控制体系的逻辑性推理，增强数据处理精度。

3智能控制技术在机电一体化中的应用

3.1机器人领域中的应用

是现代高科技产物，通过对机器人的了解，可以发现它在任务控制方面有较高的要求，需要精准的控制系统，让机器人根据指令做出动作。因此，智能控制技术十分适合应用于机器人领域。如今，我国在发展机器人时，在几个相关领域研发过程中都引入了智能控制技术。比如，在研发机器人行走技术时，引入多传感器信息融合技术，通过对这种技术的运用，能够对机器人进行多方面控制，使机器人的动作更加灵活，整体性能提升一个档次。这些年来，智能控制技术不断突破，在不同的领域发挥着智能化的作用，一个个成功的项目能够证明智能控制技术是实用的、安全的、可靠的。在机器人领域的应用中，智能控制技术通过传感器收集外界的数据，再加以处理、整理，将信息传输到神经网络，最后通过神经元对机器人发送指令，实现对机器人的控制。模糊控制建立在模糊推理、语言的基础上，它具有很强的鲁棒性，能够运用于机器人的控制、建模等方面。智能控制技术也能够运用在机器人的设计与规划上，在对机器人进行规划时，可以引入运筹学，利用免疫、净化、遗传算法对机器人技术进行优化。

3.2建筑工程领域的应用

在创建智慧城市的背景下，我国越来越重视智慧建筑的建设，也认识到了智能控制系统在其中的巨大价值。在建筑领域的机电一体化系统中加强对智能控制技术的应用，能够为建筑质量提供有力保障，为广大群众提供更舒适的居住环境。站在室内建筑智能控制的视角来看，应用智能控制技术，通过人为操控程序设置的方式，能够使空调系统自动调节温湿度，给人们带来更舒适的居住环境；通过比例积分调节器闭环模拟四季温度，实现对空调风阀的智能调节，达到改善空气质量和节能减排的目的。此外，在建筑照明系统中，通过智能控制技术的应用，可以实现建筑主体之间的通信，并能全面监测用户通信线路的运行情况，及时预警并解决故障问题，为照明系统的安全运行提供保障。智能控制技术还可以控制建筑照明区域和照明时间，提高照明系统的效率和节能程度。总的来说，智能控制技术在建筑领域具有广泛的应用前景。

3.3机械制造领域的应用

目前，机械制造行业仍沿用老的生产模式，大部分的工作都由人工来完成，整条生产线需要大量员工，因此该行业的从业人员很多。但是，随着制造技术、科学技术的进步，由人来完成大量的工作已经不符合现代工业的要求，机械制造必须向智能化前进，由机器完成自动化作业，减少人的工作。因此机械制造必须与智能控制技术紧密结合，根据制造过程的实际情况，利用计算机技术、控制技术对生产模式进行改善，使生产效率得到显著提升，制造出高质量的机械设备，减少生产流程中的人力投入，帮助企业节约成本，向现代化企业迈出坚实一步。

3.4交流伺服系统的应用

交流伺服系统主要是采用电力信号转化的方式，实现对机械生产过程的控制，可以结合机械生产的具体情况，综合采用数字模型系统、智能控制系统进行转换，保证转换的精度。智能控制在机电一体化系统当中的交流伺服系统中的应用，可以帮助企业节省大量的生产成本，对提高生产效率及质量有较大好处。交流伺服系统的运行十分复杂，常常会受各类因素的干扰，导致系统无法正常运行，常见问题的有参数变化、强耦合、负载扰动等，这些问题的出现难以为系统的正常运行提供保障，而采用智能控制技术可以保障交流伺服系统稳定地运行。在高精度数学模型的帮助下，还可以有效应对系统在运行时遇到的各类问题，实现对系统运行参数的智能化调节，最大限度地提高交流伺服系统在运行时候的稳定性。

结语

未来社会是一个高度智能化的社会，智能控制技术在其中必然发挥着巨大的实用价值，实现智能控制与机电一体化系统的有机结合，是各行各业发展的必然选择，能够有效推动我国社会经济的进步。

参考文献

[1]陈寅之.智能控制技术与机电控制应用融合分析[J].电子元器件与信息技术,2022,6(05):118-121.

[2]牟士壮.机电一体化系统中智能控制的实践刍议[J].当代农机,2021(12):30-31.