机电一体化系统中智能控制的应用分析论文_魏源

机电一体化系统中智能控制的应用分析论文_魏源

潍坊市妇幼保健院 山东潍坊 261011

摘要:在我国信息技术和科技技术不断发展的当下,我国各行各业都积极开展了技术创新。机电一体化系统作为我国先进的技术手段,能够为社会各个领域发展带来强大的动力。机电一体化系统是在微电子技术的基础之上,构建出的一种信息化系统模式。本文将针对机电一体化系统与智能控制内涵以及智能控制系统与传统系统之间存在的差别进行详细的分析,其目的是研究出机电一体化系统中智能控制的应用途径。

关键词:机电一体化系统;智能控制;科技技术;应用分析

随着我国经济水平的不断提高,各行各业的竞争力逐渐加大,市场经济环境变得日益复杂。在这一经济发展背景下,各个行业只有不断优化自身的缺点、完善自己,才能在激烈的竞争中屹立不倒。机电一体化系统是我国应用范围最广的系统,对于一个工业大国来说至关重要,所以对于机电一体化系统的发展,我们要不断改进其不足,提高其可靠性与高效性。

  1智能控制及机电一体化的概述

1.1智能控制

智能控制的产生基础是传统理论。智能控制技术是相对开放的,同时具有分布特征,对各种信息进行综合处理。在使用智能控制技术来促进机电一体化技术提升时,不应把眼光局限在机电一体化系统的自动化处理及高度自控方面,而需要对技术整体展开优化。另外智能控制技术涉及众多学科,比如运筹学、自动控制理论及人工智能技术等,其满足非线性、不确定性或复杂程度较强的任务目标,这是传统控制方法不能比拟的。

1.2机电一体化技术

机电一体化技术就是以微型处理技术为代表的电子信息技术向工业发展领域的渗透,是信息技术与机械技术的深度结合。机电一体化技术属于综合了机械、控制、传感、信息和网络等群体技术,并从系統理论角度出发,对系统功能和组织结构进行优化的工程技术。

2智能控制技术与传统控制技术的主要区别

2.1智能控制技术是传统控制技术的高级阶段

传统控制技术主要目的是机械控制代替人力劳动控制,只能单一地重复简单机械动作,只能应用于工业生产的底层。智能控制技术以传统控制技术作为基础,通过计算机技术达到了智能化的目的,其本身的技术结构比较灵活开放,在综合处理信息及学习能力等各方面比传统控制技术先进。

2.2智能控制技术和传统控制技术在控制对象和任务目标不同

智能控制技术和传统控制技术的控制对象不同,前者面对的控制系统是具有非线性特征、非确定性和功能多样化的高级计算机系统,主要是通过一系列复杂的指令程序达到智能化控制的目的;后者则是面对线性或者确定性的相对简单的控制对象。

2.3智能控制技术和传统控制技术的设计重点不同

智能控制的设计侧重点是识别、扫描不同类别的控制对象和任务目标,通过改变程序编程和数据库设置进行命令控制以实现任务目标的完成。传统的控制技术实现的目标任务比较单一,主要通过固定的数学函数和运动学理论公式来进行对象的控制和操作。智能技术控制功能多样化,也可以根据广义的数学模型定义来实现混合控制,也可以根据开环闭环特征模型,以定性定量方式执行控制命令决策,达到模型多样方式、状态多样方式的控制目的。

2.4智能控制技术和传统控制技术的学习方式不同

智能控制获取知识的方式是通过专业人士的经验总结实现,并在后期不断地改进。传统控制技术获取知识的手段主要是通过固定的公式理论定义来实现。智能技术本身模仿人类的行为智能,可以综合利用对控制对象所处的状态和环境情况进行判断,控制决策能力比较强。传统控制技术完成控制任务的程序指令简单,通过控制指令进行简单的机械动作。

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3智能控制在机电一体化系统中的应用

3.1在机器人领域中的应用

机器人具有时变性、非线性以及强耦合性的特点,这些特点会在在动力系统中体现出来,多变性以及多任务性的特点可以在控制参数系统中得到展现,这些表现都是证明机器人很适合将智能控制技术应用其中。目前机器人领域中的各种方面,智能控制的主要应用有很多,如:对于障碍物的检测;对于机器人的手臂动作与姿势的控制;对机器人的运动环境进行监测等等。机器人行走中对于障碍物的主动避让,以及能够进行规定动作,就是模糊控制、神经网络控制等技术的应用。这里面的神经网络控制得自主学习能力、反射能力等都很强,在机器人动力学中已经被广泛的应用。

3.2在数控机床方面的应用

机电一体化技术大量应用到数控机床当中,判断机电一体化系统应用质量的基础就是其精准度。由于传统的数控机床过于依赖人为操作,缺乏智能技术,造成机床的精度不合格,或产品的加工质量不达标等,但智能数控技术包含了众多 CPU 控制系统及高新 RISC 芯片,使得机床精度得到了很大程度的提升。为保证数控机床的运行质量,需要由策划环节着手,做好模块化策划工作。这是由于模块化会涉及到众多方面,同时剪裁功能较为良好,使各种产品的生产质量及型号均能够达到相关标准。同时在对群孔体系成果进行管理时,可以把各种类型群孔体系的各个操纵进行同一水平层次的规避,从而使调节体系满足相关需求。

3.3在机械制造中的应用

机械制造技术逐渐的向计算机辅助技术和智能控制技术的结合方面不断发展,方向逐渐发展到智能机械制造。目标是利用计算机技术逐渐代替人类的一些脑力体力劳动,对于人类制造机械的活动进行不断地模拟。并且,智能控制技术对机械制造现状进行模拟,逐渐实现预处理采集信息的功能,进行对于预处理进行有效地修改。现在,智能控制技术在智能学习与智能传感器等方面的应用更为普遍。在制造机电一体化系统中形成新的加入经典机械理论、计算机辅助技术和智能控制的机械制造技术,并将此技术往智能制造系统发展。

3.4智能控制技术加大重视与发展。

智能控制技术在交流伺服系统中的应用机电一体化系统中有一个重要的组成部分即交流伺服系统。该系统主要功能是对信号进行处理从而让设备执行机械动作,它影响着机电一体化系统的控制质量、性能效果。交流伺服系统会随时间改变电动机的参数和负载扰动,系统控制的对象具有非线性和不确定特征,整体运行情况比较复杂,因此很难获取精确的数学模型公式。如果把智能控制技术引入到交流伺服系统,则可以改善整个系统的稳定性和可靠性,带动整个系统各项功能指标的提高。

4结语

总而言之, 机电一体化系统中智能控制的应用,可以最大程度上展现机电一体化技术的实际优势、规避机电一体化系统的缺点。随着我国信息技术和现代化科技的不断发展, 机电一体化系统在社会当中运用的外延将不断的发展,为人们的生活、生产、管理等工作带来更大的契机。机电一体化系统中应该深刻的挖掘出智能控制技术的实际优势,科学合理的在各个领域的生产建设环节融入智能控制技术内容,促进我国当前科技创新和提高科技成果运用效率,为我国可持续发展打下良好的技术保障。

参考文献

[1]张鑫.基于智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J].科学中国人,2017(14).

[2]李希.试论机电一体化技术在汽车制动系统中的应用[J].山东工业技术,2017(20).

[3]张志义.对于当前机电一体化工程中智能制造的运用分析[J].环球市场,2017(22).

论文作者:魏源

论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期

论文发表时间:2019/9/5

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