机电一体化中智能控制的应用研究

机电一体化中智能控制的应用研究

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摘要:智能控制所具有的诸多优势是将其应用在机电一体化系统中的基础,通过对智能控制灵活性强等优点进行科学运用的方式,将传统的机电一体化系统中存在的不足进行有效规避和解决,最终达到推进我国机械自动化发展进程的目的。本文就机电一体化中智能控制的应用进行简单的阐述。

关键词:机电一体化;智能控制;应用;研究

对机电一体化系统中智能控制的应用一定要高度重视,同时进行不断的探索,对其运行规律等一定要掌握并合理应用,这样才能在机电一体化系统中更好地应用智能控制技术,并让其应用更加广泛,从而确保机电一体化系统的应用更加的有效,以此来推动社会的不断发展。

1机电一体化概念

1.1机电一体化

机电一化系统主要是指将机械电子系统,通过将信息技术、电子技术、机械技术、接口技术、微电子技术、传感技术等多种多样的技术方法相互结合而成的一套有机系统。机电一体化系统在人们实际生产生活的应用性是极强的,所以探究其系统性能的提升与技术的升级,也成为当今社会所关注的重要问题。将智能控制研究同机电一体化系统发展相互衔接起来,不仅能够对机电一体化系统的功能水平进行大幅提高,同时这种控制手段的进步也能够使得机电一体化的整体控制效果得到巨大的改进。值得注意的是,在对机电一体化系统进行组装的过程中,需要在运动组成、结构组成、感知组成、智能组成等各个要素组成中加强注意,从而确保整个要素组成可以达到预期效果。

1.2智能控制的概述

智能控制指的是在不需要人类进行干预的情况下,机械化的智能机器可以自发自主的依据指令完成目标任务的一项高科技技术。一般来说,即利用计算机来对人类大脑的活动情况展开模拟,然后便能够完成智能控制的要求。此项技术在人类社会中有着广泛的应用空间,将智能控制技术纳入到机电一体化系统中,便是透过智能化的自我驱动操作,从而完成复杂的控制任务与任务目的。智能控制经过较短时间的发展,现已从传统简单的控制转变为可由多个学科知识进行相互交叉的智能控制方式。在控制过程中最为主要的便是对于信息论、自动控制论、运筹学以及人工智能的研究。同以往的控制方式不同的是,当下的智能控制又在高层核心控制、智能控制结构特点研究、非线性特性控制器、控制器总体自寻特征等方面有所发展。关于其智能控制的种类又可以分为:混合或集成控制、分级递阶控制、专家控制、人工神经网络控制、学习控制、组合智能控制等六个大类。

2机电一体化的发展现状

首先,机电一体化技术主要是为了满足社会工业生产的需求,于20世纪60年代出现,主要是将电子与机械集于一体的先进科学技术,其中它涵盖了计算机、机械、信息技术、传感和自动控制等多项技术于一体的综合性技术。其中,详细的说机电一体化的基本组成部分主要有机械体,实现各部件之间的连接构造;驱动动力部分,提供动力并帮助机械实现能量的转化,使实现动力功能;遥感测试部分,检测机械内外部环境实现其预算计测功能;执行部位,接受控制信息,对要求动作完成;信息处理单元,运算、处理、决策、实现控制功能。这一技术进入21世纪以来,融入了微处理技术和计算机技术的精华,得到了快速发展,之后又融入信息电子技术,模拟人脑对生产流程进行分析判断,使企业的生产逐步实现智能化。

其次,机电一体化发展现状介绍,机电一体化技术主要是应用于一些大型的生产企业中,机电一体化依赖于众多学科的先进技术的融合,实现对人脑的模拟,使其对企业机器生产的全过程能够进行有效分析,判断和处理,通过发出各项指令操作,通过机器实现复杂的生产流程,通过机械设备进行智能控制,运用机械操作代替人力的操作,使整个生产过程简单,便于管理,在极大减轻人工工作用负担的同时,也为企业的发展减少了很大的成本。随着世界经济一体化进程的加深,世界工业的发展早已不再仅仅局限于某一领域内,或是某一区域内,而是考虑利用最小成本的同时,实现世界各地的就地取材,面对这种发展现状,机电一体化体系也有了新的发展要求,将远程控制技术也应用于机电一体化体系中来,因此,不难看出机电一体化技术是伴随着生产技术要求和科学技术的发展不断向前发展的,机电一体化技术有着广阔的发展空间,另外,机电一体化技术也逐步打破企业的自有生产方式,通过对机电生产产品的统一标准,生产流程的规范,从而实现模块化的集成机电生产。

3机电一体化中智能控制的应用

3.1机器人系统

机器人是未来科技所发展的重要内容,一方面机器人能够帮助人类解决许多受限的施工问题,另一方面机器人的广泛投入使用也可以极大的解放人工劳动力,从而为人类生活提供更大的便利。而要利用智能控制让机器人完成各项任务活动,关键在于对于其时变性、非线性以及强耦合的特性予以把握。通过对机器人结构内部的参数系统进行控制,才能使机器人具有多任务性与多变性的工作效果。归根结底便需要对智能控制落实到以下方面予以掌控:其一,智能控制能够对机器人行走的路径与轨迹进行规划与控制;其二,控制系统能够通过专家系统的使用,从而对其运动环境展开建模;其三,该控制系统能够对其手臂姿态以及动作幅度进行智能化的控制;其四,专家系统还可以对机器人所处环境进行清晰的建模、定位、监测以及规划,并辅以视觉处理、传感器等各种设备,完成智能控制要求。

3.2数控系统

伴随着中国社会主义科学技术的快速发展,各大领域对机电一体化系统的数控技能也逐渐有着越来越高的要求标准,不但需要其实现很多智能功能,还需要其具有模仿、延伸及拓展等新的智能功能,从而促使其数控技能完成智能监控、建立智能数据库及智能编程等意图,在机电一体化系统中的科学应用智能操控技能就可完成这些任务。

3.3机械制造

在当前的机械制造过程中,智能控制手段中最为先进的技术便是透过计算机辅助,实现各种制造技术更加智能。这种智能技术的实施,不仅能够模拟出具体实施行为,从而为制造活动提供便利。更为主要的是,机械制造的过程还是对人类大脑活动的深层、动态模拟,经过实时的模拟活动,透过对于神经网络系统的利用,再结合传感器中的融合技术完成信息资源的整理,最终形成一定的科学数据,才能适用于智能控制实践中。在机械制造的各个环节,智能控制都能够利用其系统完成智能检测、智能监控、智能诊断、智能传感以及智能学习等内容。

3.5建筑领域

智能控制在建筑领域的广泛应用主要体现在两方面,分别是在保暖制冷系统和建筑照明系统中。其中的照明智能控制系统,是通过应用通信技术和计算机网络技术两者有效结合实现的,能够有效的实现对照明区域,照明亮度,照明时间的合理控制与调节。从而有效节约能源,较大可能的提高资源利用率。

4小结

随着以微电子为首的电子技术的飞速发展,机电一体化在各行各业中的运用范围愈发广泛,与此同时,对具有非线性、多变性和多层次等特点的生产对象建立相应数学模型的难度有所提升,这在一定程度上影响了机械行业的发展,智能控制的出现对这一难题进行了解,研究人员逐渐将其与机电一体化相结合,为企业生产效率的提高提供了了良好的理论依据。

参考文献:

[1]韩贵新.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].河南科技,2015,22:102.

[2]李锦晔.机电一体化技术及其应用研究[J].科技视界,2015,18:321-322.

[3]周占锰.浅谈机电一体化系统中智能控制的应用[J].电子制作,2015,12:76.

[4]刘新星.机电一体化进程及智能化研究[J].橡塑技术与装备,2015,18:20-21.

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