智能控制在机电一体化系统中的应用解析

作者:未知

  摘要:随着机械技术的不断提高,机电一体化系统控制也得到了发展,具有很强的适用性。但在实际的应用中,对控制对象、环境等也提出了较高的要求,且越来越复杂。对此,就需要对其应用进行详细的分析。以下笔者特对智能控制在机电一体化系统中的应用进行分析,探讨出机电一体化智能控制的方法。望对实际的应用起到参考意义。
  关键词:机电一体化;智能控制;应用
  中图分类号:TP273.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2020)09-0003-03
  在我国城市建设发展中,受持续革新的科技技术影响,各行各业对微电子技术的要求越来越高,并不断的尝试进行优化改革,从中获得了宝贵的经验,这在一定程度上也表面光,我国机电一体化系统正在朝着更高台阶发展。具体来说,机电一体化系统是集信息化、电子化等为一体的系统,相比传统系统根据优势,在各个行业的生产中占据重要位置。并随着时代的发展进步,将智能化理念融入其中,使得操作更加便捷,使得生产企业的效率得到大大提高。所以,对其使用进行分析是非常有必要的,只有这样才更有利于机电系统的使用。
  1 智能控制特点及主要方法
  控制理论的出现最早于20世纪初开始,后在20世纪50年代发展成熟,并在20世纪60年代中期融入了人工智能、自动控制、运筹学、信息学等多个学科,是现代工业信息科技发展的产物。就目前来看,智能控制的出现是控制理论的升级,是基于传统控制理论中存在的问题和缺陷进行的优化改进,同时还能实现复杂多样的控制任务。例如,传统控制中一些精确的数学模型或是较复杂你拿度达的复杂系统难以实现控制,但在智能化的控制中可以一一解决上述问题。除此之外,智能控制理论与传统控制理论有很大的差异。具体为以下几点:(1)智能控制是基于传统控制理论上的再升级,其中包含传统控制理论上的使用功能。同时还具有开放性、分级分布结构,信息和各方面的处理也较为综合全面。且智能理论更加注重的是全局优化,如果按照高级和低级来区分两者,那么智能控制就属于高级控制,传统控制则属于低级控制。(2)智能控制理论综合了各种学科,如二元论、三元论、四元论,且融入了人工智能、自动控制理论等。(3)智能控制理论的控制对象和任务更加广泛,且要求也更加复杂。传统的控制理论较为单一,通常只适用于精确的数学模型。(4)两者的侧重点存在差别,其中传统控制中主要是通过运动学方程、动力学方程、传递函数等的方法进行数学模型的描述。而智能控制模型的侧重点主要放在符号和环境的识别、知识库和推理机的设计中。且具有混合控制特点。(5)传统控制理论和智能控制理论中的原理不同,其中传统控制是通过各种定理、定律获取知识,不够灵活,而智能控制理论则是通过学习和专家经验的基础桑开展,且其中存在与人相同的控制策,且可以根据被控对象和环境针对性的应用相关控制理论,实现智能化的操作表达,简单来说,智能化就是具有与人大脑相一致的功能,具有拟人性和仿人的特点。
  在此之中智能控制系统具有包容性,不排斥传统控制理论。具体来讲,智能控制中常常包含了传统的控制理论,在应用中不但可以采用传统控制理论的方式去解决控制问题,对一些具有难度和复杂的控制问题,可以根据系统中所包含的知识进行解决。加之智能控制理论具有学习的功能、适应功能和组织功能,可以智能化地对控制对象和环境进行处理,实现有效控制。
  智能控制理论中包含计算机科学、人工智能、运筹学等多个学科,以此为基础开展相关理论和技术,形成了许多智能控制理论和方法,具体来说主要包括以下集中:专家控制、模糊控制、神经网络控制、分级递阶智能控制、集成智能控制、浑浊控制、小波理论、进化计算于遗传算法。对现代机电一体化发展有着重要作用,从某种意义上讲,控制系统如何直接决定着机电一体化的质量。且适应性较强,目前已被广泛应用到各种技术中。具体来说,智能控制系统中专家系统、模糊系统、神经网络和遗传算法系统,是最重要的技术,通过四种技术的结合和独立发展使得智能控制的运行更科学。
  2 智能机电一体化系统的优势
  智能机电一体化中包含了多个学科,在使用中相比传统的控制技术具有贡献的优势。所以在使用中可以解决传统控制技术中所需要的较多的人力资源问题,降低人力资源消耗,同时通过智能系统还可以对风险进行解决和控制,避免参与工作的员工受到因操作等问题带来的人身威胁。除此之外,工作效率也更高,在使用中可以快速的完成工作,并可以独立进行更深层次的探索,在现代发展中有着重要的意义。另外,将其应用到企业中,可以使得企业快速的完成预期目标,提升工作率,促进企业的发展。加之智能系統中结合了计算机技术,而计算机技术本身具有很多优势,所以将其应用到其中具有模拟人脑的功能,可以对多个复杂数据进行整合和研究。在应用中可以对控制工作进行有效的干预和管理工作,同时还可以进行复杂的电子系统管控工作,在高端层面上达到多边形目标[1-4]。
  3 机电一体化系统中智能控制的应用方向
  智能控制在机电一体化中的应用较为管饭,可以被应用到机械系统、机器人系统、交流伺服系统等。对此,以下进行详细的介绍。
  3.1 机械系统
  机电一体化的形成是智能控制系统基于传统控制工作的基础上,通过这种方式有助于企业的发展,同时可以为基层群众提供更优质的服务。具体来说,机械系统可以和智能控制结合起来,从而发挥智能化系统中包含的各个部分功能,实现智能化操作服务。在科技快速发展的今天,机电一体化中融入了智能控制系统,如此一来可以为企业的发展提供更优质的服务。在实际的应用中,智能控制系统可以自行地进行人脑模拟等活动,完成人脑活动的变化。在科技快速发展的今天,我国机械制造系统中已加入成熟的智能控制系统,并取得了较好的效果,通过智能引导结合神经网络系统和数据理念实现对机械制造功能的监控和管理,使得相关操作者可以及时的获取机械动态、立体的环境建设模型,同时还可以使得运行效率得到大大的提高。但还需注意的是,在系统的安装中,要安装传感器,并要针对性地选择合适的传感器,只有这一才能发挥其作用,掌握技术和信息。除此之外,智能网络控制系统对神经网络也有着积极的帮助意义,例如对不完善信息的处理等,对机电一体化系统发展有着重要作用[5-6]。   3.2 交流伺服系统
  伺服系统具备转化技能,将其应用到智能控制系统中,可以感应信号,并做出反映,同时控制机械力度是机电一体化中的重要内容。
  3.3 机器人系统
  目前,我国的技术发展水平已经得到了明显的提高,在各个方面都取得了一定的成就。尤其是现代,机器人相关的智能产品越来越受到广泛关注,且具有很大的实用功能,其中核心技术为智能控制。对此,相关研究者在演技中还需要了解哪方面是重点的研究方向。以机器人行走为例,不管是那种行动方式和运动方向,都需要通过智能控制来实现。在新时代下,这一技术早已实现,那么这就需要往更高的层面发展,例如怎么样才能扩大机器人的功能,同时还包括哪些功能是消费者需要的,只有这样通过不断的研究才能促进我国科技水平的提高,同时还有助于推动经济增长。具体来说,智能控制中的人工神经网络系统可以实现对人的动作进行模拟,但还需要进行再升级优化,如机器人的动作更加灵活,且韧性得到提高,在此之中通过多样化的智能控制技术,可以让机器人研制工作更加多样,如模糊系统、专家系统等[7]。
  3.4 数控系统
  传统的数据机床设备没有没有加入智能化的现代化理念,所以与现代智能控制的机电一体化设备相比,准确性欠缺,实践工作也不能达到理想效果。但在新时期下,在数控系统中加入智能控制系统,可以使得数控机床朝着现代化、智能化的方向发展。在这一过程中,工作人员在CPU控制系统、RISC芯片的引导下,可以使得管理工作更加科学高效,质量也能得到稳步提高。与此同时,还可以实现对数控机床的实时监测,保证工作人员可以及时的了解机床的工作状态,便于及时发现问题,及时的做出调整,保证数控机床的工作质量。具体来说,智能控制系统应用到数控机床中主要表现在以下几点:(1)智能热屏障:机床在运行中会产生热量,同时关系到生产质量,如果热量较高时就会影响整体工作的效率,通过整合智能热屏障控制技术,可以解决这一问题,根据问题的实际现状进行自动补偿,从而降低差值,提高工作效率。(2)智能语音系统:将智能控制系统加入到机床中,可以进行智能提醒,同时还可以完成智能操作。避免传统手动操作的低效率,使得操作人员可以通过自己的语音就可以快速进行操作,不但可以提高工作质量,还可以提高工作效率。(3)智能安全屏障:数控机床运转过程中,零件之间会发生碰撞,对整个系统带来不利影响,而通过加入智能控制系统可以构建智能安全屏障,有效解决这一问题,使得机床生产更加安全高效。(4)智能振动控制:机床生产过程中存在振动现象,那么这就会使得工作的准确受到影响,通过结合智能控制系统可以降低振动频率和幅度,从而减少不必要的问题,提升数控机床的加工水平[8]。
  4 结论
  通过上述对智能控制在机电一体化系统中的分析得知,智能控制具有很强的适用性,可广泛被应用到多个方向中,使得生产进度和整体工作安全得到提高。因此,企业就必须要重视起来智能控制系统,并根据自身的实际发展需求全面落实,充分体现自身价值,从而加快机电一体化系统的发展脚步。
  参考文献
  [1] 張金伟.智能控制在机电一体化中的应用[J].农家参谋,2020(2):195.
  [2] 张惟兵.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].南方农机,2019,50(24):174.
  [3] 吴章海.智能控制在机电一体化系统中的应用探讨[J].轻纺工业与技术,2019,48(12):46-47.
  [4] 王莹.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].南方农机,2019,50(21):245.
  [5] 陈艳.项目教学法在中职《机械制图》教学中的应用[J].职教论坛,2012(20):30-32.
  [6] 孙春凌.《建筑工程制图与识图》一体化教学模式的研究[J].科技创新导报,2011(27):195.
  [7] 李素英.系统性方法应用于园林制图课程教学的研究[J].中国林业教育,2010(5):73-76.
  [8] 李茶青.工程制图教学新体系的探索与实践[J].浙江水利水电专科学校学报,2010(4):91-94.
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