石其行 段貴華
(山東朗冠建筑工程有限公司,山東 濟(jì)南 250000)
智能控制系統(tǒng)主要包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)操控體系、專(zhuān)家操控系統(tǒng)、分階梯操控系統(tǒng)、學(xué)習(xí)操控系統(tǒng)、遺傳算法和進(jìn)化核算操控系統(tǒng)等。智能控制技術(shù)的有效應(yīng)用可以顯著提升生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量,而且智能控制體系的避免交叉性、組織性變構(gòu)造性的特點(diǎn)能夠滿足當(dāng)前時(shí)代發(fā)展對(duì)工業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的需求,相對(duì)于人工控制來(lái)說(shuō)更加精準(zhǔn)和可靠,能夠高效高質(zhì)量地解決以往人工管理無(wú)法控制的問(wèn)題,而且還可以打破時(shí)間和空間的限制,進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制與管理,實(shí)現(xiàn)全方位、多層次、全天候、24小時(shí)的監(jiān)控管理,簡(jiǎn)化具體運(yùn)行的環(huán)節(jié),避免機(jī)電管理過(guò)程中對(duì)人員的危害和人力管理的成本,促進(jìn)機(jī)電控制系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。當(dāng)前,機(jī)電行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)為機(jī)電一體化機(jī)電控制系統(tǒng)的應(yīng)用,直接關(guān)系著機(jī)電一體化的進(jìn)程。
專(zhuān)家控制系統(tǒng)是把專(zhuān)業(yè)的人的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),輸入在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,根據(jù)輸入得準(zhǔn)確信息加上技能得融合,該系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的情況進(jìn)行程序指令,運(yùn)行系統(tǒng)。在專(zhuān)家控制系統(tǒng)中,理論知識(shí)體系巨大,這就為只智能系統(tǒng)在處理問(wèn)題時(shí)起到典范作用,讓處理過(guò)程更合理,處理結(jié)果使人更滿意。
分級(jí)控制又稱(chēng)“分級(jí)遞階智能控制”,該控制的運(yùn)行主要依靠自適應(yīng)控制、自組織控制等前提條件。在分級(jí)遞階智能控制中涉及到3個(gè)方面,即:組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)、執(zhí)行級(jí),每個(gè)級(jí)都有自己的作用。
隨著智能制造口號(hào)的提出,機(jī)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(jī)電一體化設(shè)備針正在逐步的取代人工進(jìn)入到機(jī)械制造的行業(yè)之中。隨著軟件技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,經(jīng)典的機(jī)械設(shè)計(jì)理論和機(jī)械加工工藝同計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)融合為一個(gè)整體,在智能控制的控制下構(gòu)成了新一代的機(jī)械制造技術(shù)。這一代機(jī)械制造技術(shù)也被稱(chēng)為智能制造系統(tǒng),這一系統(tǒng)的特點(diǎn)是將用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)取代人類(lèi)進(jìn)行相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作,部分的取代人腦在機(jī)械設(shè)計(jì)以及制造的過(guò)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(xué)理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行建模進(jìn)而最大限度的制造出最符合當(dāng)前社會(huì)需要的產(chǎn)品。
專(zhuān)家系統(tǒng)的控制特點(diǎn)體現(xiàn)在借助智能化的計(jì)算機(jī)程序,系統(tǒng)會(huì)結(jié)合數(shù)據(jù)分析,結(jié)合專(zhuān)家?guī)斓臄?shù)據(jù)信息與相關(guān)經(jīng)驗(yàn)對(duì)生產(chǎn)中的突發(fā)故障加以控制解決,專(zhuān)家系統(tǒng)可以獲得最佳的解決方案。在當(dāng)前的自動(dòng)化控制中,自動(dòng)化系統(tǒng)借助專(zhuān)家系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)多方面的控制,特別是對(duì)于故障處理,對(duì)于保證設(shè)備的穩(wěn)定性發(fā)揮著重要的作用。在專(zhuān)家系統(tǒng)控制的應(yīng)用中,系統(tǒng)控制會(huì)借助故障緊急程序發(fā)揮作用,對(duì)于發(fā)生故障的設(shè)備采用故障警告的方式,因此故障的分析判斷和處理體現(xiàn)出智能化的特點(diǎn),由于專(zhuān)家系統(tǒng)的介入,機(jī)電設(shè)備有故障發(fā)生后會(huì)以最快的速度完成故障的處理。
機(jī)器人的應(yīng)用在我國(guó)的許多行業(yè)是大勢(shì)所趨,在機(jī)電一體化系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)作過(guò)程中,機(jī)器人控制是當(dāng)今被廣泛關(guān)注的智能控制手段。在機(jī)器人控制技術(shù)體系中,模糊控制是技術(shù)核心,具有多樣化操作功能的先進(jìn)機(jī)器人,在信息化、數(shù)字化、智能化的時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始在機(jī)電一體化系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中逐漸普及,成為有效提升機(jī)電一體化系統(tǒng)建設(shè)的要素。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人的研究隨之改革,有更大的改進(jìn)。例如對(duì)機(jī)器人的多傳感器信息整合,對(duì)機(jī)器人障礙避障功能的完善,對(duì)行駛路徑的規(guī)劃與其他對(duì)人類(lèi)判斷與反應(yīng)的模擬,進(jìn)而達(dá)成整體控制的目標(biāo),為了保證機(jī)器人的功能能不斷得到完善,需要對(duì)機(jī)器人的智能控制功能進(jìn)行拓展性研究,而智能化水平的提升基于機(jī)器人的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),機(jī)器人需要借助模擬的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去不斷學(xué)習(xí),掌握新的技能,進(jìn)而體現(xiàn)出對(duì)不同功能要求的適應(yīng)性。
當(dāng)前階段在工業(yè)生產(chǎn)之中對(duì)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(duì)零部件的加工,更重要的是具備對(duì)知識(shí)的處理能力,例如自主決策,自主對(duì)需要加工的產(chǎn)品進(jìn)行加工路徑的規(guī)劃,自主的進(jìn)行學(xué)習(xí)以提升自身的能力以及更加強(qiáng)大的人機(jī)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(wú)法采用傳統(tǒng)的控制理論進(jìn)行有效的控制,其需多模塊在運(yùn)行的過(guò)程之中許多的過(guò)程不能夠建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型即其在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程之中存在許多模糊的無(wú)法準(zhǔn)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(wèn)題。
智能控制技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用,在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用是優(yōu)化系統(tǒng)整體功能的必要條件。在當(dāng)今的時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)下,隨著技術(shù)要求不斷提升,智能控制技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用也要隨之改革。文章分析了技術(shù)要點(diǎn),以望為技術(shù)開(kāi)發(fā)指出方向。