探讨机电一体化系统中智能控制的应用论文_郑培健

探讨机电一体化系统中智能控制的应用论文_郑培健

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电一体化和传统的自动化处理技术而言,其最主要的差别,即体现在智能控制方面;这也将是机电一体化未来进步和发展方向的主要课题。近年来,智能控制技术发展迅速,但是:如何将机电一体化技术及其赖以生存的传统理论与之有机结合,实现整个系统的智能化——仍旧是一个有待解决的问题。本文旨对智能控制在机电一体化系统中的一个应用进行分析探讨,仅供参考。

关键词:机电一体化;智能控制;应用

一、机电一体化及智能控制的概述

1、机电一体化的概述

最初,“机电一体化”的概念源自日本相关企业。他的英文名称是Mechatronics——这个概念的提出,标志着电子技术与机械技术的联系将会变得更加的紧密。在计算机技术发展越发成熟的大趋势下,机电一体化技术在未来的发展前景也将越来越蓬勃。现阶段,机电一体化技术主要在机械技术、信息技术、自动控制技术等领域被广泛运用。它的基础,便是:将自动化技术、计算机技术和传感器技术这三者,做一个有机的融合和后期的处理而形成的一种综合型的技术。机电一体化技术历经初级阶段、蓬勃发展阶段和后期,三个阶段的发展。初级阶段,由于机械技术和电子技术的结合运用尚处于探索时期,技术也尚未成熟,所以该阶段生产出来的产品还无法得到广泛的认可。计算机技术、控制技术和通信技术在“机电一体化”的蓬勃发展阶段取得了较大的进步,同时,也奠定了机电一体化的理论基础。这一时期各个国家都已经开始投入极大的人力、物力和财力进行机电一体化技术的研究并且积极的将这种技术投入到工业生产之中。第三阶段是从20世纪90年代至今,除了被越来越多的领域所广泛运用以为,机电一体化正朝着智能化的方向所探索发展。

2、智能控制

智能的控制就是选址自动控制以及人工智能等几个方式去对其自动控制的要求加以完成的。其中,自动控制自身的形式总的来说是属于一种动力学形式的一种动态的发射系统;人工智能总的来说就是属于刚刚开始进行信息处理和能够完成学习以及记忆并且还能够实现语言表达功能的一种认知系统的建设;运筹学主要是对于机械去给予了定量的处理的一种不同的形式,其中主要是关系到了线形的规划与设计,还有就是相关的网络规划管理以及有关的科学上的调度等。使用智能控制技术需要去建立在原本机电控制系统的数学模型的状况下,使用这样的方式对时间以及线性控制系统和加工等有关方面的问题进行处理和解决。

二、智能控制在机电一体化系统中的应用

1、机器人领域中智能控制系统的应用

智能控制系统对于机器人的发展可以说是至关重要的,可以进行科学、合理、有效地控制和操纵机器人,在机器人行走路径和行走轨迹方面进行跟踪、记录、控制。

2、电子与机械部分的有机整合

在机电一体化产品的设计中,有一种主要方法,即电子与机械部分的有机整合。对机电一体化设计进行分析可知,设计过程中最为关键的步骤则为打破产品传统原有的设计模式,从而提高控制系统的控制精度和运行效率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但需要说明的是,一体化设计过程中,同产品本身相关的原理并未发生改动,所有的设计方面的改动,终究都是为了提高产品自身的质量和实际性能,即将电子技术和机械技术更加紧密有机的结合,共同更好的完成相关控制工作。比如:在电液比例控制系统中,可将液压阀与比例电磁铁进行有机整合,使两者构成一体化比例阀而共同工作——这一整合设计的设计理念便是机电产品的一体化设计理念。

3、设备机床系统

①安全的保障。主要是使用一些智能的控制技术去让机器具有智能安全屏障,从而防止在特定的运行时间里机器与科学仪器等相关部件的触碰。②语音的信息系统。使用智能的控制技术以后,智能的控制系统可以运行自己的实际情况语音提醒,并通过提示为数控机床操作员提供信息,并规范自己的行为,避免操作失误的出现,根据数据控制机床正常运行。

4、传感技术的应用

传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一,由于其具有较高的精准度与敏捷性,可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响,若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用,而普通的传感器则效果不显著,若要使用还需构建相对应的传感器网络系统,这样才能实现信息之间的对接与传输,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器,我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器,并使用标准化的接口,这样可大大降低设计的难度与标准,在一定程度上也可节约一定的成本。

5、交流的伺服系统

机电一体化设备最为重要的构成要素——伺服驱动设备。它能够帮助产品将信号转变为具体动作,并且,直接影响到系统的性能。在电子技术的越发进步和广泛应用下,相关系统的性能也得到了极大的稳定和改善。由于交流伺服系统是一种较为复杂的系统,故存在一定的不确定性,而这种不确定性主要体现在参数时变、交流电动机自身的非线性特定等方面,此些不确定性,决定了若要针对其构建出相应的数学模型,则难度也较大。当然,“较为相似的模型取代精确的数学模型”肯定是无法满足系统本身较高的要求的。而把智能控制系统应用到交流伺服中,则能使其更好的满足需要,达到原本难以达到的性能指标。

结束语

社会发展需要工业支持,而工业的不断进步则需要技术水平的支持——智能化的机电一体化生产技术是行业发展的大势所趋。多元化的社会发展方向,要求智能化与机电一体化更好的相结合,以确保产品的质量和提高作业速度,进而推动工业的整体进步。

参考文献

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[2]张连蔚.谈机电一体化系统中智能控制的应用[J].黑龙江科技信息,2014,05:42.

[3]黎洪洲.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究[J].信息系统工程,2014,03:103-104.

[4]陈志群.关于机电一体化系统当中智能控制应用的探讨[J].科技创新与应用,2014,32:145.

论文作者:郑培健

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第03期

论文发表时间:2019/6/17

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