楊 宏

（武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北·武漢 430205）

0 引言

在科技興起的時代，各行各業(yè)對技術(shù)的依賴性也越來越大，對電子技術(shù)要求也越來越高?？萍际堑谝簧a(chǎn)力，以技術(shù)為手段，可以提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)階段，機電一體化系統(tǒng)逐漸成熟，并朝著更高臺階發(fā)展。較比傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)，機電一體化系統(tǒng)融入了信息技術(shù)、電子技術(shù)等技術(shù)，在現(xiàn)代社會里發(fā)揮著愈來愈重要的作用。在機電一體化系統(tǒng)中，智能控制是機電一體化系統(tǒng)發(fā)展亟須解決的一個問題，實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的智能控制，可以提高機電一體化系統(tǒng)運行效率。智能控制是現(xiàn)代社會的一大亮點，將智能化技術(shù)應(yīng)用到機電一體化系統(tǒng)中，可以提高機電一體化智能化運作水平，使機械生產(chǎn)更便捷、更高效，進而為企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。

1 智能控制的概述

所謂智能控制就是借助智能技術(shù)，對生產(chǎn)對象進控制，這種控制屬于機械化控制技術(shù)范疇。早在二十世紀初，控制理論就開始出現(xiàn)，并在二十世紀五十年代發(fā)展成熟，尤其是后來的人工智能、自動控制等學(xué)科的出現(xiàn)，智能控制更加成熟，應(yīng)用也更加廣泛。智能控制是基于傳統(tǒng)控制理論中存在的問題和缺陷而進行的優(yōu)化和升級。智能控制涉及到自動控制、人工智能、信息論、機械理論和統(tǒng)籌學(xué)能。智能控制彌補了傳統(tǒng)控制理論的許多不足，可以實現(xiàn)更高難度、更復(fù)雜系統(tǒng)的預(yù)期目標[1-2]。智能技術(shù)是核心，該技術(shù)具有信息記錄、信息處理、信息表達等功能，可以很好地控制生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。同時，智能控制的適應(yīng)性較強，可以適應(yīng)各種環(huán)境下的機械作業(yè)，保證機械設(shè)備的穩(wěn)定、安全運行。還有就是智能控制通過利用動態(tài)軌跡方式、物理動力學(xué)方式等來模擬機電一體化系統(tǒng)運行過程，從而分析機電一體化系統(tǒng)運行過程中可能存在的分析，方便管理者加以管理和控制[3]。另外，智能控制具有很強的包容型，不排斥傳統(tǒng)控制理論，在具體應(yīng)用中，不僅可以利用傳統(tǒng)控制理論來解決實際問題，還可以借助智能控制來處理一些復(fù)雜、難度大的問題。

2 智能化控制在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用意義分析

機電一體化系統(tǒng)就是綜合機械、微電子、自動控制、信息、傳感、信號變換等技術(shù)的一門綜合性科學(xué)。機電一體化是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，在我國社會經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。在機械生產(chǎn)中，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量是機械生產(chǎn)企業(yè)最為看重的兩個指標，而要想提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，就必須應(yīng)用改善生產(chǎn)工藝，加大先進生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用[4-5]。智能控制中包含了多個學(xué)科，較比傳統(tǒng)的控制技術(shù)，智能控制在使用中可以解決傳統(tǒng)控制技術(shù)中所需要的較多的人力資源問題，節(jié)省成本，同時，通過智能系統(tǒng)，可以對控制系統(tǒng)運行過程中的風(fēng)險進行有效評估，并主動去規(guī)避風(fēng)險。智能控制代表著先進生產(chǎn)力的發(fā)展方向，在機電一體化系統(tǒng)中有著顯著的應(yīng)用價值。首先，智能控制的應(yīng)用，可以優(yōu)化機電一體化系統(tǒng)功能，使其功能更加多元化，使生產(chǎn)更為精準，提高產(chǎn)品質(zhì)量；其次，智能化控制的應(yīng)用，可以簡化機械生產(chǎn)流程，縮短時間，提升生產(chǎn)效率，而且在智能控制下，可以降低人為失誤，對機械生產(chǎn)進行智能控制，降低設(shè)備故障的發(fā)生，保證生產(chǎn)的連續(xù)性[6]。

3 智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用分析

智能控制是一門綜合性的學(xué)科，在現(xiàn)代社會中有著廣泛的領(lǐng)域。智能控制的主要構(gòu)成為遺傳算法、專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、集成智能控制、小波理論等，其中遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)在機電一體化系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。機電一體化是機械生產(chǎn)的一大趨勢，伴隨著機械生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，生產(chǎn)工藝的日益精細化發(fā)展，對機電一體化系統(tǒng)的智能控制要求也越來越高，這種要求也決定了我們必須完善機電一體化系統(tǒng)的智能控制。

3.1 智能控制在機械制造中的應(yīng)用

在機電一體化系統(tǒng)中，機械制造是十分重要的一環(huán)，提高機械制造水平，可以高效完成機械生產(chǎn)任務(wù)，保證機電一體化系統(tǒng)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)。在機械制造中，應(yīng)用智能控制，可以提高機械制造智能化水平。在智能控制下，機械制造整個環(huán)節(jié)出于可控環(huán)境下，以計算機為基礎(chǔ)，可以對人腦進行模擬，由智能系統(tǒng)來發(fā)布機械生產(chǎn)指令、完成生產(chǎn)操作，進而提高生產(chǎn)效率。同時，通過智能控制中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以對機械制造生產(chǎn)過程進行動態(tài)模擬，將機械生產(chǎn)細節(jié)直觀地展示出來，并通過傳感融合技術(shù)，將相關(guān)信息傳送到控制中心，由控制中心來處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并針對機械制造生產(chǎn)的需求，對部分信息和數(shù)據(jù)進行修改，進而保證機械制造生產(chǎn)的穩(wěn)定性、可靠性[7]。另外，在機械制造中，需要借助各種機械設(shè)備，應(yīng)用智能控制，可以對機械生產(chǎn)設(shè)備進行動態(tài)監(jiān)測，對設(shè)備故障進行診斷，進而保證設(shè)備安全、高效運行。

3.2 智能控制在數(shù)控機床中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的數(shù)控機床并沒有融入智能化理念，以至于數(shù)據(jù)系統(tǒng)在運行過程中會出現(xiàn)各種問題，實踐工作難以達到理想的效果?，F(xiàn)行社會形勢下，智能化理念已經(jīng)得到普及，在數(shù)控系統(tǒng)中加入智能控制系統(tǒng)，可以促進數(shù)控機床的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展。在數(shù)據(jù)機床中，智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用大致可以從以下幾個點來體現(xiàn)。一是智能熱屏障。數(shù)控機床在運行過程不可避免地會產(chǎn)生大量的熱量，如果數(shù)控機床產(chǎn)生的熱量過多、過高，就會影響到數(shù)控機床運作，引發(fā)設(shè)備故障，引進智能控制技術(shù)，通過智能熱屏障控制技術(shù)，可以很好地調(diào)節(jié)數(shù)控機床運行過程中的熱量，降低差值。二是智能語音系統(tǒng)。在數(shù)控機床運行過程中，需要注意的事項非常多，稍有不注意，就會引發(fā)問題。應(yīng)用智能控制，可以進行智能提醒，同時還可以對數(shù)控機床進行智能化控制，提高運行效率。三是智能安全屏障。數(shù)控機床運行過程中，零件的碰撞會給整個系統(tǒng)的安全運行造成不利，尤其是數(shù)控機床中的零件，一旦零件脫落，就容易出現(xiàn)故障，引發(fā)安全事故，應(yīng)用智能控制，可以對數(shù)控機床運行狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)控，構(gòu)建智能安全屏障，保證數(shù)據(jù)機床安全運行[8]。四是智能振動控制。數(shù)控機床運行過程中會出現(xiàn)振動，如果振動幅度較大，就會影響到產(chǎn)品加工的精準性，而應(yīng)用智能控制，可以對數(shù)控機床進行智能調(diào)節(jié)，降低其振動頻率和幅度，從而提高數(shù)控機床加工水平。

3.3 智能控制在交流伺服機中的應(yīng)用

交流伺服機是機電一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，起到了服務(wù)和控制作用。交流伺服機具有轉(zhuǎn)化技能，在實際運作過程中會涉及到大量的數(shù)據(jù)，如果不能準確處理這些數(shù)據(jù)，就會影響到機電一體化系統(tǒng)的正常運行；同時，交流伺服機運行時會受到電控以及非線性因素的影響，使得機電一體化系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)失準，容易引發(fā)系統(tǒng)故障。應(yīng)用智能控制，可以很好地避免上述問題的發(fā)生，保證交流伺服機的高效運行。一方面，通過智能控制技術(shù)，可以對交流伺服機運行程序進行進一步的簡化，并且機電一體化運行需要，對交流伺服機的性能進行確定，確保交流伺服機能夠滿足機械生產(chǎn)需要，提高系統(tǒng)運行效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量；另一方面，通過智能控制，可以對交流伺服機運行過程中產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)進行整合，并進行智能分析和處理，穩(wěn)定動態(tài)參數(shù)，并將數(shù)據(jù)庫建模作為輔助，確保交流伺服機處于一個穩(wěn)定的運行狀態(tài)；同時，智能控制的應(yīng)用可以根據(jù)交流伺服機的運行情況，對動態(tài)參數(shù)指標進行調(diào)整，確保交流伺服機的運行性能，為機電一體化系統(tǒng)穩(wěn)定運行生產(chǎn)提供基礎(chǔ)性的保證[9]。

4 結(jié)語

綜上，現(xiàn)行社會形勢下，智能控制已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在機電一體化系統(tǒng)中，比如機械制造、數(shù)控機床、交流伺服機和機器人領(lǐng)域等，以智能控制為手段，可以大大提高機電一體化系統(tǒng)運行效率，提高機械生產(chǎn)水平。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，機電一體化系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的作用越來越明顯，對智能控制需求也越來越大，我們應(yīng)當繼續(xù)深入智能控制研究，積極推廣智能控制，以智能控制帶動機電一體化的進一步發(fā)展。