智能控制技術(shù)應用意義以及在機電一體化系統中的應用方法論文

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　　摘要：

　　傳統且簡(jiǎn)單的機電設備運行動(dòng)作的設計及執行過(guò)程并不需要智能控制技術(shù)的參與，但如果控制系統面對的對象無(wú)法應用具體的數學(xué)模型進(jìn)行刻畫(huà)，并且執行的動(dòng)作也具有非線(xiàn)性特點(diǎn)，則此時(shí)的機電一體化控制系統需要完成的任務(wù)或者需要計算的數據將會(huì )激增，簡(jiǎn)單重復的動(dòng)作無(wú)法滿(mǎn)足設備運行要求。智能控制技術(shù)面向具有非確定性數學(xué)模型的機電一體化系統，在現代化的產(chǎn)品生產(chǎn)中越發(fā)重要，對產(chǎn)品生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量的影響也比較關(guān)鍵�；�于此，本文針對智能控制技術(shù)應用意義以及在機電一體化系統中的具體應用方法進(jìn)行了進(jìn)一步地分析。

　　關(guān)鍵詞:

　　智能控制;機電一體化;系統設計;程序運行;技術(shù)聯(lián)動(dòng);

　　引言：

　　機電一體化系統在實(shí)際的運行中需要機械傳動(dòng)系統以及電氣系統的支持，并且內部的程序控制單元需要根據機械系統以及電氣系統的實(shí)際運行內容進(jìn)行程序層面的優(yōu)化處理，促使機電一體化系統的運行過(guò)程可具備一定的自動(dòng)化特性。這種自動(dòng)化特性不僅表現在動(dòng)作執行方式的自動(dòng)化選擇方面，也在于機電一體化系統可根據產(chǎn)品的特點(diǎn)或者生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)際情況，對各項生產(chǎn)參數進(jìn)行智能化的選擇，并且具有較高的容錯能力，進(jìn)而可得到較好的產(chǎn)品加工質(zhì)量。從智能控制系統的發(fā)展角度分析，現階段，智能控制系統在機電一體化系統中的應用具有模型化的特點(diǎn)，雖然處理的問(wèn)題可能無(wú)法用數學(xué)模型進(jìn)行量化，但由于產(chǎn)品的加工過(guò)程和具體的加工環(huán)節相對固定，最終的加工目標也有一致性，促使智能控制技術(shù)可在模糊性算法的引導下，實(shí)現固定的、可重復的生產(chǎn)動(dòng)作。

　　1、智能控制技術(shù)在機電一體化系統中應用的重要意義分析

　　1.1可為機電一體化系統的優(yōu)化升級提供技術(shù)支持

　　機電一體化系統的出現時(shí)間相對較早，工程技術(shù)中的機電一體化系統的使用過(guò)程在早期依舊需要大量的人工參與，雖然技術(shù)人員的技術(shù)能力相對較高，可確保系統在運行階段不會(huì )出現明顯的問(wèn)題，但由于系統運行對人力資源有一定的依賴(lài)性，促使人力資源成為了制約系統發(fā)展的關(guān)鍵因素，也導致機電一體化系統在現代化的工業(yè)生產(chǎn)中表現出了一定的滯后性。在智能控制技術(shù)的參與下，工作人員可在系統控制程序層面對機電一體化系統的底層邏輯進(jìn)行優(yōu)化，使用模糊運算邏輯、遺傳算法以及神經(jīng)算法等算法強化系統程序的功能，并可極大地提升系統的數據處理能力，這就為機電一體化系統的升級提供了有效的技術(shù)條件。在信息技術(shù)高度發(fā)展的時(shí)代，高速的網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)以及計算機技術(shù)也為智能化技術(shù)與機電一體化系統的深度融合提供了契機，促使智能化控制技術(shù)可在工程技術(shù)領(lǐng)域出現適應性的改變，也成為了可徹底改變工業(yè)生產(chǎn)方式的基礎技術(shù)，為機電一體化系統的未來(lái)發(fā)展提供了有力支持。

　　1.2可為降低人力資源的消耗水平提供有效途徑

　　在現代化的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，單純勞動(dòng)工作人員的應用比例有所縮減，這一方面與工業(yè)設計對人才的需求增加相關(guān)，另一方面也在于智能控制技術(shù)的廣泛應用。在智能控制技術(shù)的應用過(guò)程中，工業(yè)生產(chǎn)單位可根據產(chǎn)品生產(chǎn)的一般要求，將智能控制技術(shù)與機電一體化系統結合起來(lái)，將系統的控制環(huán)節交付于智能化的運行系統，這樣即可減少此層級的人力資源的應用水平。在此基礎上，工業(yè)生產(chǎn)單位在創(chuàng )新產(chǎn)品以及優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)，也可將智能化控制技術(shù)應用到生產(chǎn)線(xiàn)運行的全流程中，進(jìn)而可有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，并將產(chǎn)品的生產(chǎn)安全與系統的運行過(guò)程結合起來(lái)，使用智能控制技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合控制，促使機電一體化系統的應用過(guò)程更具系統性。另外，在使用了智能控制技術(shù)之后，雖然對相關(guān)技術(shù)部門(mén)的要求提高了，但也減少了大部分工作人員的勞動(dòng)量，這樣即可將此部分勞動(dòng)成本轉移至企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程中，不僅可減少企業(yè)實(shí)際的運營(yíng)成本，也更有利于工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的創(chuàng )新發(fā)展，對整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)市場(chǎng)也有較好的刺激作用。

　　2、智能控制技術(shù)在機電一體化系統中的具體應用方法分析

　　2.1PID控制器的局部智能控制應用分析

　　智能控制技術(shù)的應用范圍具有差異性，一般可分為局部控制與全局控制，其中，局部控制往往針對工業(yè)生產(chǎn)的某一工藝環(huán)節，在機電一體化系統的支持下，主要應用的控制單元為PID控制器。在實(shí)際的加工生產(chǎn)過(guò)程中，局部智能控制具有更高的靈活性，工作人員在應用PID控制器時(shí)，首先，工作人員應明確PID控制器的控制對象，包括控制對象的參數特點(diǎn)以及加工要求等；其次，在此基礎上，工作人員需要明確控制器的控制作用對機電一體化系統的實(shí)際影響以及相應的系統應用條件，換言之，智能PID控制器在實(shí)際的加工生產(chǎn)中能否發(fā)揮作用與機電一體化系統本身的運行性能和結構基礎相關(guān)，為此，在決定使用局部智能控制技術(shù)之前，工作人員應做好機電一體化系統的準備工作，包括系統級別的結構調整等；再者，由于PID控制過(guò)程需要接受明確的激勵信號，無(wú)論是被控制對象還是期間的比例關(guān)系，均需要結合具體的控制系統進(jìn)行確定，為此，工作人員在應用智能PID控制技術(shù)時(shí)，應以產(chǎn)品的生產(chǎn)要求為基準，將機電一體化的系統優(yōu)化工作與局部智能控制工作結合起來(lái)，突出技術(shù)應用的聯(lián)動(dòng)效應，提高局部智能控制技術(shù)的應用實(shí)效性。

　　2.2強化反饋機制在全過(guò)程智能控制中的作用

　　反饋機制會(huì )直接影響智能控制技術(shù)的實(shí)際應用質(zhì)量，并且由于機電一體化系統本身的功能特性，促使反饋機制也能在一定程度上確保系統運行的安全性，可為技術(shù)應用范圍的擴展和深化提供有效支持。在應用全過(guò)程類(lèi)型的智能化控制技術(shù)時(shí)，工作人員應在機電一體化系統中加入有效的反饋機制，這種反饋機制需要具備智能化的分析特性，包括可根據機電一體化系統的實(shí)際運行狀態(tài)進(jìn)行參數修正以及可在接收系統反饋信號后對機械傳動(dòng)單元的運行動(dòng)作進(jìn)行調整等。為此，首先，工作人員應使用合理的參數算法，一般而言，模糊數學(xué)或者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法較為常見(jiàn)，但此種算法對系統計算能力的要求相對較高，也具有比較明顯的動(dòng)態(tài)特性。此間，工作人員一定要注意選擇參數合適的傳感器，提高傳感的反饋效果，為算法運行中數學(xué)模型的建立及時(shí)提供數據支持；其次，為了確保全過(guò)程智能化控制技術(shù)在機電一體化系統中發(fā)揮有效作用，工作人員應在使用此類(lèi)智能控制技術(shù)之前對產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝、生產(chǎn)過(guò)程中的故障進(jìn)行合理的分析和調整，避免機電一體化系統的運行過(guò)程與智能化技術(shù)的應用目的之間出現沖突，影響智能化控制技術(shù)的預測性能和反饋效果。

　　2.3故障診斷與電力系統的控制相結合

　　在機電一體化系統的運行過(guò)程中，電力系統如果出現問(wèn)題，將會(huì )直接影響系統的整體運行效能，增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)進(jìn)度�，F階段，智能化控制技術(shù)已經(jīng)可針對機電一體化系統中的電力系統進(jìn)行針對性的故障分析和診斷，并且可依據系統中電力機組的運行要求，對電力系統的運行參數進(jìn)行適當的自動(dòng)化調整，以適應不同產(chǎn)品的生產(chǎn)加工需求。在應用智能化的故障診斷技術(shù)時(shí)，首先，工作人員需要明確電力系統中發(fā)電機組、變壓器組以及電動(dòng)機組的運行要求，如果機電一體化系統中并未涉及此類(lèi)電力機組，則工作人員需要根據機電一體化系統中電力系統的實(shí)際運行要求，選擇重點(diǎn)電力控制單元，部署故障診斷機制，促使智能化的故障診斷技術(shù)可與系統進(jìn)行有效融合；其次，工作人員在應用智能化的故障診斷技術(shù)時(shí)，也應有成本控制意識，不能為了提高系統運行效率或者故障診斷效率盲目提高系統運行參數，以免超出故障診斷的范圍，降低智能化故障診斷技術(shù)的應用有效性。

　　3、結語(yǔ)

　　總之，在應用智能化控制技術(shù)時(shí)，工作人員一定要明確機電一體化系統的實(shí)際運行要求，并且要考慮產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和進(jìn)度要求。一般而言，智能化控制技術(shù)的初期應用成本相對較高，但從長(cháng)期的技術(shù)應用角度分析，在應用了智能化的控制技術(shù)之后，產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和安全性均與所提升，也減少了產(chǎn)品生產(chǎn)中華人力資源的使用水平，從而可有效降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，為機電一體化系統運行效能的提升以及相應的產(chǎn)品研發(fā)升級提供了有力支持。

　　參考文獻

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