浅析机电一体化系统中智能控制的应用

杨 宏

（武汉铁路职业技术学院，湖北 武汉 430205）

机电一体化技术具有一定的综合性，是将机械技术、微电子技术、电力电子技术、信息技术等多种技术进行高度融合，用于具体的实践当中。不可忽视的是，在具体的发展过程当中，传统的控制技术已经无法满足机电一体化系统的实际需求，这一系统对于控制技术提出了更高的要求和标准。随着人工智能技术的发展，将智能控制运用在机电一体化系统当中是改善当前应用情况的主要途径之一。

1 机电一体化的概述

机电一体化又称之为机械电子学，主要是将信息技术、接口技术、微电子技术等多种先进技术有机融合在一起，并且运用到具体实践当中、综合性极强的一项运用型技术，它所覆盖的技术层面非常的广泛。另外，机电一体化的组成要素主要包括结构组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素。在具体的运用过程当中，应该遵循四个原则：即结构耦合、运动传递、信息控制、能量转换。

2 智能控制的概述

智能控制是计算机模拟人类智能的一个重要领域，指的是在无人干预的条件之下，能够让智能机器自主驱动。作为一项自动控制性技术，它相对于传统的控制技术而言，功能性更加丰富、强劲，运用范围更加广泛，为我国经济的现代化发展带来了极大的便捷和便利。另外，智能控制在具体的运用当中具有如下的特征。其一，高层控制是智能控制的核心所在。其二，智能控制属于一门边缘交叉型学科，作为一个新兴的研究领域，有良好的发展前景，当前的应用过程当中，具有明显的应用优势和应用价值，能够满足多样性的目标和高性能的要求。其三，非线性特征是智能控制器的显著特征之一。其四，智能控制具有明显的变结构特点等。

3 机电一体化系统中智能控制技术的应用优势

其一，有助于使得流程控制更加简洁、方便。在传统的控制技术的基础之上，进行优化处理，实现智能控制，通过对加工产品具体要求的编程，对产品的生产过程进行智能化控制，同时还可以使得多台机床同时加工控制。因此，在智能化控制下，能够大力节约人力成本、物力成本，在单位生产时间内实现效率和质量最优化，让整个生产流程变得更加方便、简洁、高效，对提高企业生产效率具有举足轻重的作用。

其二，有助于提高生产工艺水平。在新的经济背景之下，工业在不断的发展过程当中，对相关的工业产品的精细度提出了更高的要求和标准。传统的控制技术依然无法满足机电一体化系统的实际运用需求，进而通过引进智能控制技术，实现两者的有机结合，能够保证应用系统的加工精度和稳定性，继而使得生产工艺水平实现质的飞跃和突破。一定情况而言，机电一体化产品的高精度体现了机电一体化智能控制技术的水平，智能技术水平的不断提升助力生产工艺水平往良好的趋势发展。

其三，有助于工业生产过程变得更加紧密。传统的工业控制手段当中缺乏智能控制技术的支撑，生产效率和生产质量受到明显的阻碍，而通过引入智能控制技术，能够对产品的生产过程进行有效的调整和统一的部署。比如通过运用智能控制技术，可以非常简单、便捷地对工业产品的参数进行调整、设定，能够让同一机床生产出不同参数的产品，让整个生产过程变得更加紧密。

其四，有助于提高系统工作的精确度、安全性。在机电一体化系统当中运用智能控制技术，能够从不同的层次、不同的方面完善系统各方面的性能。相比于传统的自动化控制系统，智能控制系统更多的是朝着微电子工业以及机械化工业方向发展。在具体的运用过程当中，能够将中间模型分析的环节有效去除，立足于外部环境，整体把控外部环境的变化趋势，然后对控制指令进行有效的调控，最后使得控制作业在外部环境与控制器的共同作用下得以完成。这对于机电系统工作的准确度而言，取得了明显的改进和提升。另外，在机电一体化系统当中加强对智能控制技术的运用，能够促使系统快速地进入到工作的状态，整体上提升工作效率和质量，能够减少由于人工操作失误而带来的不利影响。由此可见，通过智能控制系统实现对机电一体化系统的智能化操控，能够从精准度、安全性、可靠性等方面获得质的提升。

4 机电一体化系统中智能控制的应用途径

4.1 智能控制在机械制造过程当中的运用

在机械制造过程当中，机电一体化是最为重要的一个过程，在新的发展趋势之下，机电一体化系统在智能控制技术与计算机技术的支撑之下，更多的是倾向于智能化方向发展，而在机械制造过程当中的应用，主要表现在对机械设备运行的控制、机械故障的诊断智能传感器的运用等多个方面。

4.2 智能控制技术在设备机床当中的应用

在机电一体化系统当中，比较重要的一个组成部分是数控机床设备，而将智能控制技术运用在数控机床设备当中，能够有效提高设备计算系统的运行效率和精准度。在传统的运行模式下，由于缺乏先进技术的支撑，无论是产品产出的效率，还是产品的精准度方面，都存在一定的不足。而在新的发展模式之下，在数控机床加工过程当中实现智能控制，主要可以从改进机床的RISC芯片和CPU控制系统方面着手，提高产品生产的效率以及产品的合格率。在具体的运用过程当中，主要可以从以下几个方面着手。其一，机床的主动振动控制。在传统的模式之下，机床在作业的过程中，存在严重的震动问题，这一问题的存在，会使得产品的加工精度受到影响。通过智能控制技术的运用，能够对数控机床切削加工的过程进行智能化处理，继而解决机床作业过程当中的震动问题，提高产品加工的精度。其二，安全屏障。将智能控制技术运用在设备集成系统当中，能够有效减小甚至避免机床设备内部各个部件在运行过程当中出现的摩擦和碰撞，使得机床的安全屏障智能性更高。其三，语音信息系统。语音信息系统的智能化发展主要可以针对数控机床操作人员在操作过程当中存在的错误操作进行语音提醒，继而规范操作人员的操作行为，规避操作风险，减少操作损失。

4.3 智能控制技术在机器人领域当中的应用

机器人动力系统当中具有极强的时变性，非线性和强耦合性，而在控制参数系统当中还具有多变性、多任务性这一系列特征。不可忽视的是，这一系列基本特点和特征与智能控制系统的特征、特性有较强的适配度，由此可见，将智能控制技术运用在技术的领域是非常有必要的、也是非常适合的。在具体的运用过程当中，主要可以从以下几个方面着手。其一，智能功的技术可以实现对机器人的行动轨迹以及行走路径的智能控制。其二，智能控制技术可以对机器人的手臂摆动幅度、动作、姿势进行智能化处理。其三，机器人视觉处理以及多传感器的信息融合问题，需要依靠智能控制技术进行处理。其四，通过智能控制技术的有效运用，能够实现对机器人运动环境的监测、运动范围的规划、控制和定位。

4.4 智能控制技术在建筑工程当中的运用

智能控制技术的运用的路径的广泛，运用的维度在不断扩散，随着智能控制技术的不断成熟和发展，将其运用在建筑工程当中是不可逆转的趋势。而主要的运用环节主要可以从以下几个方面着手分析。其一，建筑物照明系统是建筑工程当中必不可少的一个环节，而加强智能控制技术的渗透，使得每一个时段的照明系统能够进行智能化处理，包括照明时间、照明系统的节能、照明逻辑方面。其二，运用在建筑物内的空调应用系统当中。空调在冬季与夏季的使用模式是不同的，所以需要通过智能控制技术进行智能化处理，能够跟随气温、湿度等参数的变化，使得空调的风阀能够智能调节。一方面能够使得建筑内空气质量得到有效的改善，保证通风；另一方面能够减少能量的消耗，贯彻绿色发展理念。

5 总结

总而言之，智能控制技术在机电一体化当中的应用越来越广泛，文章主要对其在机械制造、设备机床、机器人领域、建筑工程等领域的运用进行了分析，事实证明，想要推动经济一体化系统稳定和发展，应该不断的加强对智能控制技术的创新和改革。