張士榮

摘要：隨著機械技術(shù)，電子技術(shù)以及控制技術(shù)的不斷發(fā)展，機電一體化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能更加的多樣，從整體上看實現(xiàn)對機電一體化系統(tǒng)的有效控制難度正在逐步的提升，因此在機電一體化系統(tǒng)之中引入智能控制技術(shù)就非常的重要。深入的研究智能控制技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)之中的應(yīng)用對于推動機電一體化系統(tǒng)的有效控制具有非常重要的意義，其實質(zhì)上也是機電一體化系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向即控制系統(tǒng)智能化。

關(guān)鍵詞：智能控制;機電一體化;數(shù)控

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）10-0015-01

隨著工業(yè)生產(chǎn)自動化和智能化水平的提升，以及人對商品服務(wù)能力要求的提升，對機電一體化系統(tǒng)的控制提出了更高的要求。傳統(tǒng)的機電一體化設(shè)備的控制系統(tǒng)對線性、結(jié)構(gòu)固定、時不變的的應(yīng)用過程有著較好的控制效果，但是隨著技術(shù)的發(fā)展當前機電一體化設(shè)備廣泛的應(yīng)用到了非線性，時變，結(jié)構(gòu)多變以及存在更多的其他因素的環(huán)境之中，傳統(tǒng)的控制技術(shù)已經(jīng)無法實現(xiàn)對機電系統(tǒng)的有效準確控制。智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展，為解決機電一體化設(shè)備在應(yīng)用過程之中遭遇的控制問題提供了全新的方法。越來越多的機電設(shè)備之中融進了智能控制的技術(shù)，從智能機器人到智能機床充分的體現(xiàn)了智能控制技術(shù)為機電一體化設(shè)備帶來的全新的活力。

1 智能控制的特點及主要方法

控制理論是一門誕生于上個世界50年代的理論，從其發(fā)展歷程看其主要經(jīng)過了三個階段的發(fā)展，一是從上世紀50年代誕生到逐步的走向成熟，這一階段所形成的控制理論被稱之為古典控制理論，其核心為反饋和傳遞函數(shù);第二階段是上世紀50年代到60年代，這一時期相關(guān)的研究人員將狀態(tài)空間分析引入了控制理論之中進而形成了現(xiàn)代控制理論;第三階段是自上世界60年代至今將人工智能、信息論、運籌學等多各學科的知識融入到控制理論體系之中進而形成的智能控制理論。智能控制理論是在古典控制理論和現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，推動其發(fā)展的主要原因是古典控制理論和現(xiàn)代控制理論在使用的過程之中存在較多的局限性，無法很好的解決多樣性的復(fù)雜多目標控制任務(wù)。智能控制能夠?qū)崿F(xiàn)對任務(wù)模型不確定，非線性，多任務(wù)的系統(tǒng)的控制，這極大的滿足了人們實現(xiàn)對復(fù)雜機電系統(tǒng)控制的需要。

2 智能控制技術(shù)在機電一體化設(shè)備之中的應(yīng)用

2.1 在數(shù)控系統(tǒng)之中的應(yīng)用

當前階段在工業(yè)生產(chǎn)之中對數(shù)控系統(tǒng)的要求不僅僅是其能夠以較高的速度、較高的可靠性完成對零部件的加工，更重要的是具備對知識的處理能力，例如自主決策，自主對需要加工的產(chǎn)品進行加工路徑的規(guī)劃，自主的進行學習以提升自身的能力以及更加強大的人機交互能力和通信能力?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)之中具備的許多功能模塊已經(jīng)無法采用傳統(tǒng)的控制理論進行有效的控制，其需多模塊在運行的過程之中許多的過程不能夠建立準確的數(shù)學模型即其在運動的過程之中存在許多模糊的無法準確確定的信息，在這樣的情況下采用智能控制理論就能夠很輕松的解決相關(guān)的問題。面對數(shù)控系統(tǒng)之中的各個模塊可以采用智能控制之中的模糊控制理論就能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)控系統(tǒng)的有效控制。在數(shù)控系統(tǒng)之中應(yīng)用較為廣泛的另一種智能控制技術(shù)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，這一技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)之中的主要應(yīng)用是實現(xiàn)插補計算和利用自身所具備的自適應(yīng)能力實現(xiàn)對數(shù)控系統(tǒng)零件加工過程之中相關(guān)位置的增益調(diào)節(jié)。數(shù)控系統(tǒng)之中插補計算是指根據(jù)當前狀態(tài)零部件的毛坯件上各個關(guān)鍵點位置的信息和零件最終形狀關(guān)鍵點的位置信息在對應(yīng)的終點和起點之間插入一系列的點，實際上可以將數(shù)控系統(tǒng)的插補計算看做是點的密化處理。

2.2 智能控制在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用

機器人在運動的過程之中對其運動姿態(tài)的控制涉及到了復(fù)雜的非線性，時變問題，且對其運動姿態(tài)的控制涉及到了多個任務(wù)。智能控制技術(shù)在其中的應(yīng)用有效的解決了機械人運動姿態(tài)控制之中的一系列問題。此外智能控制技術(shù)在機器人的自主學習，信息處理，環(huán)境適應(yīng)等多個方面的控制也有著廣泛的應(yīng)用。從機器人發(fā)展的角度講智能控制技術(shù)的發(fā)展使人們對機器人的許多構(gòu)想成為了現(xiàn)實，但是也必須認識到正是機器人在發(fā)展的過程之中出現(xiàn)的一系列控制問題推動了智能控制理論的發(fā)展，從這一個角度講，這兩門學科是一種互相成就和互相推動彼此發(fā)展的學科。

2.3 智能控制在機械制造之中的應(yīng)用

隨著智能制造口號的提出，機電一體化設(shè)備在制造領(lǐng)域得到了更為廣泛的應(yīng)用，各種各樣的機電一體化設(shè)備針正在逐步的取代人工進入到機械制造的行業(yè)之中。隨著軟件技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，經(jīng)典的機械設(shè)計理論和機械加工工藝同計算機輔助設(shè)計技術(shù)融合為一個整體，在智能控制的控制下構(gòu)成了新一代的機械制造技術(shù)。這一代機械制造技術(shù)也被稱為智能制造系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的特點是將用計算機系統(tǒng)取代人類進行相關(guān)的機械設(shè)計工作，部分的取代人腦在機械設(shè)計以及制造的過程之中發(fā)揮的作用。在這一系統(tǒng)之中智能控制系統(tǒng)將借助模糊數(shù)學理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)環(huán)境進行建模進而最大限度的制造出最符合當前社會需要的產(chǎn)品。

2.4 智能控制技術(shù)在交流伺服系統(tǒng)之中的應(yīng)用

在機電一體化設(shè)備之中交流伺服系統(tǒng)是核心的構(gòu)成部分之一，其發(fā)揮的作用是將電信號轉(zhuǎn)化為定量的機械運動，其對整個機電系統(tǒng)的動態(tài)特性和功能有著非常重要的影響。隨著電子電力技術(shù)的發(fā)展，在工作之中應(yīng)用的交流伺服系統(tǒng)越來越復(fù)雜，其在工作的過程之中時常受到多種因素的影響，且這些因素對伺服系統(tǒng)的影響無法準確的采用線性函數(shù)進行描述，導(dǎo)致了其在運行的過程之中無法有效的控制其各項參數(shù)。將智能控制系統(tǒng)之中的相關(guān)理念引入能夠有效的解決機電系統(tǒng)之中的交流伺服系統(tǒng)在使用的過程之中存在的問題。

3 結(jié)語

智能控制技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)之中的應(yīng)用有效的解決了當前階段機電一體化系統(tǒng)在復(fù)雜系統(tǒng)之中應(yīng)用時存在的問題，一定程度上擴展了機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，推動了機電一體化系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。智能控制技術(shù)是當前多學科交叉融合的產(chǎn)物，其在一定的程度上代表了未來社會發(fā)展的趨勢，這一技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)之中的應(yīng)用實質(zhì)上說明了機電一體化系統(tǒng)將逐步的發(fā)展成為智能化系統(tǒng)。

參考文獻

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