智能控制系統(tǒng)在機電一體化的發(fā)展過程中具有重要的核心地位。盡管智能控制技術是近年來才被研發(fā)應用的新技術,但其發(fā)展速度卻是非常快的,目前智能控制系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應用在多個領域,并發(fā)揮出良好的功能作用。
【摘要】21世紀,智能控制在機電一體化的系統(tǒng)研究中已成為發(fā)展的必然趨勢,智能控制技術是利用先進的計算機技術與網(wǎng)絡通訊技術發(fā)展起來的一項技術,其解決了大量的傳統(tǒng)控制無法解決的實際控制應用問題。本文通過對智能化控制的相關內容進行簡要的介紹,主要分析了智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的優(yōu)勢和主要應用。
【關鍵詞】核心期刊,機電一體化,智能控制,應用分析
1智能控制的特征
智能化技術在發(fā)展過程中所具有的特征主要表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,對智能控制系統(tǒng)核心的高層控制管理;第二,具有非線性的特點;第三,智能控制系統(tǒng)具有一定的可變性;第四,智能控制系統(tǒng)的整體結構上有著憂特性;第五,智能化技術的系統(tǒng)的應用可以有效的滿足當前社會發(fā)展的多樣性;第六,它是一項綜合性的科學項目將許多許可的先進理念都很好的融入其中;第七,它是以計算機技術為基礎的。由此可見,智能化系統(tǒng)在實際應用的過程中存在著較強的學習功能和組織功能,它可以將許多先進的學科技術融入到其中從而滿足人類社會發(fā)展的需求。而將智能控制應用到機電一體化當中,不僅可以有效的提高機電一體技術的應用范圍還使得機電一體化機械可以各種先進的科學技術有效的融合在一起進而促進社會經(jīng)濟的發(fā)展。
2智能控制與機電一體化的關系論述
自21世紀的到來,智能化控制技術得到了有效的發(fā)展,并且廣泛的應用到社會經(jīng)濟發(fā)展的過程當中。而將智能控制應用得到機電一體化技術當中,不僅為機電一體化提供了一個廣闊的發(fā)展空間,還有效的促進了工業(yè)化的生產(chǎn)為人類社會工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展打下了扎實的基礎。目前,我們除了將智能控制技術應用到機電一體化當中還將許多先進的科學理論融入其中,從而形成了許多新思想、新理論為機電一體化技術的發(fā)展提供了良好的發(fā)展前景。
3智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢
作為機械工業(yè)與微電子工業(yè)未來發(fā)展的主要方向,機電一體化必將會在以后的機械設備生產(chǎn)中占據(jù)主要技術地位,而智能控制系統(tǒng)技術也將會得到更進一步的發(fā)展。智能控制系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)來講,在機電一體化系統(tǒng)中是具有更大的應用優(yōu)越性的。
3.1完善機電一體化系統(tǒng)的性能
由于智能控制系統(tǒng)主要是在外部環(huán)境和控制器的作用下實現(xiàn)控制作業(yè)的,因此其控制指令的形成是直接根按照外部環(huán)境的變化趨勢來確定調控方案,這就省去了中間模型分析的環(huán)節(jié),使機電一體化系統(tǒng)的性能更加快捷高效,工作精度更高,設備性能得到很大完善。
3.2提高機電一體化的工作效率
采用智能控制技術能夠實現(xiàn)機械設備依據(jù)操作人員所發(fā)出的命令編碼自動進入工作狀態(tài),繼而按照流程順序完成系統(tǒng)運行,這樣就僅僅只需要人力完成第一步指令輸入即可,極大的提高了系統(tǒng)的運行效率,避免了因人為因素而引起的失誤影響到工作效率。
3.3增大機電一體化系統(tǒng)的安全可靠性
在機電一體化系統(tǒng)中,智能控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)有效的智能控制,從而合理地調控設備中的結構或運行程序,這樣就能夠在很大程度上確保機電一體化系統(tǒng)的安全可靠。
4智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的主要應用
4.1機械制造領域中的智能控制應用
機電一體化系統(tǒng)的重要組成部分之一就是機械制造,目前,智能控制隨之也被廣泛地應用于機械制造行業(yè)。把智能控制技術應用于工程機械領域能夠提高工程機械各種故障的自我診斷能力,提高了工作效率和工程質量,解決了傳統(tǒng)控制力一直無法很好適應多變復雜對象的難題。特別是在一些特殊的情況工況中可以實現(xiàn)無施工人員的智能化、高質量的施工。向智能機械制造技術的方向發(fā)展是當前最先進的機械制造技術,其發(fā)展的基本原理是模擬人類制造機械的活動,利用先進的計算機技術及其它信息技術工具取代一部分人的腦力勞動。它可對制造過程進行動態(tài)環(huán)境建模,利用模糊數(shù)學、神經(jīng)網(wǎng)絡的方法通過傳感器融合技術將進行預處理采集的信息,并采用“Then-If”逆向推理修改控制機構或者選擇較好的控制模式和參數(shù)。而對于一些殘缺不全的信息而言,它利用模糊集合和模糊關系的特性,可以將一些模糊的信息集合到閉環(huán)控制中的外環(huán)決策機構來選取相應的控制動作,并利用神經(jīng)網(wǎng)絡的學習功能具有行處理信息的能力,對于殘缺不全的信息進行在線的模式識別。在高新科技和信息時代的引領下的背景下,人力操作為主的機電相關機械制造已經(jīng)不能夠適應時代的節(jié)奏,未來其主要發(fā)展方向就是將智能控制及其相關科學技術與傳統(tǒng)的機械理論進行有效的融合。目前,工程機械的智能化主要體現(xiàn):工程機械單機集成化操作與智能控制技術;工程機械的智能監(jiān)控、檢測、預報、遠程故障診斷與維護技術;基于網(wǎng)絡的機群集成控制與智能化管理技術,特別是智能型救災工程機械已成為當前研制熱點。
4.2機器人領域中的智能控制應用
機器人系統(tǒng)是一種復雜、非線性且具有研制不確定性的系統(tǒng),這些特征適合智能控制技術的應用。機器人智能控制機器人學一直是智能控制的一個重要應用領域,每一種新的控制理論方法都會在機器人控制系統(tǒng)中得到過應用,使得新型智能控制技術滲透到機器人學研究的各個方面,因此,對機器人的控制也成為檢驗各種控制方法優(yōu)劣的試金石。當前智能控制技術在機器人領域中的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面:通過模糊系統(tǒng)及專家控制系統(tǒng)對機器人軌跡規(guī)劃的模糊控制策略;機器人在多傳感器信息融合與視覺處理方面的智能控制;機器人軌跡規(guī)劃中的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制策略;機器人手臂姿態(tài)及動作的智能控制;機器人軌跡規(guī)劃中的遺傳算法控制策略。目前,采用模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)技術對機器人進行定位、環(huán)境建模、檢測、控制和規(guī)劃的研究已經(jīng)在多個實際應用系統(tǒng)中得到驗證。機器人控制系統(tǒng)的主要目的就是通過給定各個關節(jié)的驅動力矩,使得機器人的位置、速度等狀態(tài)變量跟蹤給定的理想軌跡。
4.3數(shù)控領域中的智能控制應用
隨著科學技術與信息技術的發(fā)展,智能控制和數(shù)控相關領域逐漸融合。由于研究的對象和系統(tǒng)越來越復雜,我國的機電一體化技術的發(fā)展對數(shù)控技術提出了更高的要求,大量學者、工程技術人員開始嘗試應用智能控制理論,在機械加工、模具制造等領域運用數(shù)控技術。運用智能控制新興技術可以讓數(shù)控技術實現(xiàn)智能編程、監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫等重要目標。當今數(shù)控技術的發(fā)展方向主要是開放式數(shù)控系統(tǒng)的構建。建立統(tǒng)一的可重構的系統(tǒng)平臺,增強數(shù)控系統(tǒng)的柔性,借助于數(shù)學模型描述和分析的傳統(tǒng)控制理論難以解決復雜系統(tǒng)的控制問題,調解變化頻繁的需求與封閉控制系統(tǒng)之間的矛盾都是構建開放式數(shù)控系統(tǒng)的一些主要目的。
智能控制是機電一體化技術未來很長一段時間發(fā)展的主要方向。智能控制技術的發(fā)展也是日新月異,如何將其與機電一體化技術以及傳統(tǒng)控制理論結合起來,實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的高度智能化還有很長的距離,需要堅持不懈地探索和研究。
5結語
總而言之,在機電一體化系統(tǒng)中智能控制已經(jīng)得到了十分廣泛的應用,它不僅有效的提高了社會經(jīng)濟的發(fā)展,還改善人們的生活環(huán)境。但是由于這項技術在我國經(jīng)濟發(fā)展過程中,應用的還不夠完善,因此,我們還需要在不斷的努力當中對其智能控制技術進行探索從而促進我國社會主義建設。
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