机电一体化系统中智能控制的应用

杨正蕾++崔少鹰

摘 要：近年来，我国经济得到了快速发展，机电一体化系统也在向着自动化和智能化的方向发展，在机电一体化系统中智能控制技术得到了越来越广泛的使用。将智能控制技术合理应用在机电一体化系统中，不但能减少人工操作失误，同时还能将系统的安全性和稳定性提高。在本文中先介绍了智能控制和机电一体化系统的相关概念，然后提出了在机电一体化系统中应用智能控制技术的使用策略，以期能更好地在机电一体化系统中应用智能控制技术，促进机电一体化系统的安全性和稳定性。

关键词：智能控制；机电一体化；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.142

0 引言

随着经济的发展和科技的进步，越来越多的大规模集成电路被应用到日常生产和生活中，所以机电一体化技术得到了快速的发展，其性能也日趋优越。它不仅有效提高了工程的可靠性，同时还能确保工程的高效性；此外它还能有效提高系统运行的安全性和可靠性。所以，机电一体化系统中智能控制的应用能有效提升智能化生产水平。

1 机电一体化概念

1.1 机电一体化

所谓的机电一体化是在微电子技术向传统机械工业渗透的过程中所形成的新概念，它指的是将微电子技术、信息技术和机械技术及传感器等多种技术相结合，并在实际的生产和生活中应用的综合性技术。从硬件方面来说，机电一体化是由计算机、电子装置和机械装置等组成的，管理和控制系统及设备通过计算机技术和电子技术来完成。它的应用对象一般是机电一体化系统和机电一体化产品，产品主要由五部分组成，分别是：动力部分、执行、信息处理和控制、信息处理和控制装置、机械结构[1]。

1.2 智能控制

所谓的智能控制指的是将人工智能和自动控制原理等多种理论相结合，并且在没有人为干涉的情况下，通过计算机技术来对人脑进行模拟， 通过自动驱动机器来对一些多样的控制系统进行调控的新技术。智能控制相较于传统控制具有更加人性化的特点，在其中应用了更多的人为控制策略，根据被控对象和环境的不同进行不断的自我调整，这样其结构特点会变得更加的可变，同时还具有协调控制、自主适应和自主学习等多种能力，能根据故障进行不断的补偿和自我修复，同时还能判断和决策外部环境。[2]如果系统较为复杂的话，可以通过定性和定量的方法进行控制，制作出的机器会更加的智能化，以便更好地完成系统要求。对于智能控制研究对象来说，它还具有很高的不确定性，可以更好地完成复杂任务和非线性任务。当前，随着我国科技的不断发展，智能控制的发展空间在不断扩大，它的应用不仅更加的工程化和实用化，同时还与现代技术紧密结合，彼此相互促进得到了更好的发展。

2 机电一体化系统中智能控制的应用

2.1 应用在机器人领域

在动力系统中机器人会表现出很多的基本特点，比如：非线性、时变性和强耦合性等，并且其多任务性和多变性也在控制参数系统中表现的淋漓尽致。所以，将智能控制技术应用在机器人中是非常明智的选择。当前，智能控制主要应用在机器人领域的以下方面：智能控制机器人的行走路径及行走轨迹跟踪；对机器人的手臂姿势和动作进行智能控制；对多传感器的信息融合问题和机器人的视觉问题等进行智能控制；对机器人的运动环境和规划控制等进行智能控制。

2.2 应用在建筑工程中

智能控制技术应用在建筑工程中，主要表现在如下方面：智能控制建筑物的室内空调，对于空调在夏季和冬季等的使用模式和风阀等按照比例积分调节器閉环方式进行调整。采用这样的智能控制方式不仅对建筑物内的空气质量有着很好的优化效果，同时还能有效节省能量；智能控制建筑物的室内照明系统，主要是将计算机控制与通信系统进行联网，然后通过对照明逻辑和照明时间等进行对照以此来实现智能化的控制。将智能化控制应用在室内照明系统中，不仅便于建筑工程的顺利进行，同时也便于建筑工程质量和工程效果的提高[3]。

2.3 应用在机械制造中

将智能控制技术和计算机辅助技术相结合可以实现最先进的机械制造技术，这样可以确保机械制造技术向着智能机械制造技术的进一步发展。将智能控制技术应用在机械制作中，最终可以利用计算机来替代人类的很多脑力活动，实现其发展的最终目标，通过这样的智能控制技术可以有效对人类的机械制造技术活动进行模拟。另外，使用智能控制技术可以有效对机械制造现状进行动态的模拟，并可以对信息通过传感器融合技术进行预处理，实现对控制模式中的各项参数数据的有效控制，并对其进合理的预处理修改。当前，智能控制技术主要应用在智能传感器和机械故障的智能诊断等方面[4]。

2.4 应用在数控领域

随着我国科技和社会的发展，我国的机电一体化技术也得到了很好的发展，数控技术由此也面临着更严峻的挑战。对于数控技术来说，它需要实现多种的智能功能，同时还需要进一步扩展和延伸出更多新的智能功能。通过数控技术可以有效建立起智能数据库，同时还能完成智能编程和智能监控目标。比如，通过专家系统可以更好地对数控领域中存在的算法不明确和结构问题进行综合性、科学的反省，并通过推理演化，对施工现场中的数控故障问题等进行合理的推理，这样可以更好地得到实现进行数控机械维修的策略。

3 小结

随着我国经济和科技的发展，机电一体化技术中已经广泛应用了智能控制技术，它不仅对人们的生活环境起到了很好地改善作用，同时也很好地将社会的经济发展水平提高上去。对机电一体化系统中智能控制的应用一定要高度重视，同时进行不断的探索，对其运行规律等一定要掌握并合理应用，这样才能在机电一体化系统中更好地应用智能控制技术，并让其应用更加广泛，从而确保机电一体化系统的应用更加的有效，以此来推动社会的不断发展。

参考文献：

[1]孟丽萍，高丽华.浅析传感器在机电一体化系统中的应用和发展[J].华章，2012（11）：1316-1317.

[2]陈雪梅. 机电一体化系统对智能控制的有效应用的几点思考[J].河南科技，2010（08）：84-85.

[3]邹慧君，张青，田志斌.机电一体化系统概念设计过程模型的研究[J].机械设计与研究，2012（05）：1011-1013.

[4]翟亚芳，张天鹏，赵建周.基于STM32的家庭智能安防控制系统设计[J].黑龙江大学自然科学学报，2016（01）：118-123.