智能控制技術在機電一體化中主要應用在機床內,本篇智能控制論文闡述智能控制的原理,分析智能控制技術在機電一體化系統內的具體應用。可以發表智能控制論文的期刊有《機電信息》(旬刊)創刊于2001年,雜志是經國家新聞出版總署批準,由江蘇省設備成套有限公司(原江蘇省機械設備成套局)主管、《機電信息》雜志社主辦,中國機械設備成套工程協會、國信招標有限責任公司、中國國際招標網、中國采購與招標網、中國機電企業網協辦的面向國內外公開發行的科技期刊。是機電行業展示科技成果、專家學者開展學術交流的平臺,也是宣傳企業形象、展示企業文化的一個重要窗口。
摘要:進入新世紀以來,科技有了很大發展,信息化和智能化等技術在社會發展中的應用也愈發廣泛,不僅為人們的生活帶來很大便利,也促進了整個社會的發展。在機電一體化系統內,智能控制就具有廣闊的應用前景,通過這兩者之間的互相結合,可以使以往機電一體化中存在的不足與缺陷得到有效的改善。本文主要對以智能控制為基礎的機電一體化技術,對智能控制的應用進行詳細研究,進而為相關研究提供借鑒。
關鍵詞:智能控制;機電一體化系統;應用
1、引言
機電一體化系統在很多領域中都有重要的作用,對促進社會發展也有很大的貢獻,這一系統是指由驅動與動力、機械化本體、信息的處理、控制、執行部分以及傳感測試等構成,借助計算機的處理信息技術和相關的控制功能,以及能夠進行驅動的元件等展開運行的機械化體系,在科技不斷發展進步的前提下,為了使人們的需要得到滿足,就需要使智能控制和機電一體化相結合,這既是滿足人們需要的要求,也是社會發展的趨勢。
2、智能控制概述
智能控制是指這樣一種模式,即不需要經過人為的干預與操作,就能夠對機器進行自動化驅動,使各項要求和目標都得到實現的控制模式。這一技術的結構一般由以下系統構成:第一,人工智能,這是一種擁有處理信息、記憶與學習以及形式化語言等各種不同功能的系統。第二,控制自動化,這是整個系統內動力的特性,也是動態的反饋。第三,運籌學,這是一種定量優化的方式,具體包括網絡與線性規劃、調度與管理以及決策和目標的優化等。在傳統的控制技術內,以精確系統模型控制為基礎,解決時不變和線性等控制中的問題,而智能控制不僅可以解決上述問題,還能夠解決一些具有較高難度的問題。
3、智能控制技術在機電一體化系統內的具體應用
3.1在機床中的具體應用
智能控制技術在機電一體化中應用時,主要應用在機床內,傳統數控機床器械內,因為沒有科學、先進的智能理念,因此加工出的產品達不到完美標準。但是,使用智能控制時,這一技術可以借助CPU控制系統和RISC芯片以及一些其它相對先進、智能化比較高的系統,使機床生產出的產品具有較高的精度。同時,在機床中應用這一技術的過程中,還可以果斷、準確的對制造產品的全部過程進行科學決定,智能化系統也可以對機床在工作時的狀態和過程進行精確的了解,然后借助監控和診斷,采取一些修正手段,避開機床在生產時容易發生的各種問題。此外,智能控制在機床中進行應用時,這一系統還可以對機床在生產時使用的軸承和主軸,以及導軌等元件實際的磨損狀況與壽命進行精確計算,進而使相關人員了解到這一機床可以使用的時間以及替換時間。當前在生產實踐過程中,智能控制技術的應用具體如下:第一,智能安全屏障。這個方面主要指借助智能化的設計,防止機床中各個器件在開展工作時出現碰撞的現象。第二,智能熱屏障,這里主要指對熱位移進行控制,因為機床內的各個元件在運動或者動作的時候,都會散發出一定的熱量,再加上室內的溫度出現變化,就可能使機床的定位出現誤差現象,智能熱屏障就是為了解決這一誤差,并自動進行補償,進而使誤差數值降至最低。第三,主動振動控制,是借助智能化振動控制,使機床在運行和作業時產生的振動現象降低到最低的水平,在進行切割等作業時,過大的振動會對加工精度產生影響,所以對振動的頻率進行有效的控制之后,這對機床的效率和加工的精度有著很大的推動作用。第四,語言信息系統,在相關人員手動調整或者操作機床時,系統就會出現語音提示,可以動態、及時的對相關人員的操作流程和準確性進行提示,進而降低因為人為因素而出現的失誤。
3.2智能控制技術在交流伺服系統內的具體應用
交流伺服系統是一種機械轉換的裝置,主要是轉換電信號,進而實現機械化的操作系統。但是從其實際應用狀況出發,因為這一系統的結構十分復雜,還要很多不確定的因素存在,比如,參數經常出現變動,負載的擾動以及耦合比較強等,這就造成其在建立模型的過程中會碰到較大的困難,只能建立起與實際狀況相近的模型。但是這種情況下的模型很可能無法達到整個系統性能的高標準與高要求。因此,將智能控制在這一系統中進行應用,就不需要在建立起準確模型,也不要求有準確的相關參數,可以動態化、實時化把握系統內多種不同數據的指標,進而確保系統的各項指標滿足性能的要求,也滿足廠家和生產的需要。
3.3在機器人領域內的具體應用
目前,隨著科技更新和發展的速度不斷增加,智能機器人的應用范圍也不斷擴大,機器人動力系統具有以下特征:非線性、耦合性強以及時變性等,面對這些特征,把智能控制融入其中是非常必要的。從實際情況來看,具體的應用主要有以下幾點:第一,行走部分的智能控制,能夠對機器人在行走時的具體路徑和軌跡與跟蹤等進行控制,進而對機器人行走的狀況進行動態、實時的了解,并對機器人發布行走命令。第二,多傳感器和視覺處理方面的控制,從這方面出發,可以使機器人利用傳感器等器件,快速、正確的收到信息和命令。第三,動作姿態環節的控制,也就是對機器人的手臂動作和相關姿態進行控制,還可以借助其中的模糊與專家控制系統,規劃、建模、監測以及定位機器人運動的環境。
3.4智能控制在裝置設備中的具體應用
智能控制在裝置設備中應用時,能夠把相關元件轉化成智能化元件,使其在生產生活、精密儀器的制造、環保與節約能源、生物技術以及化工石油等行業和領域內都可以發揮出最大的優勢。第一,家居家庭內的智能化裝置設備。家具家庭內的智能化裝置設備主要有三種類型,智能化家電、總線的連接器以及家居控制器,這幾種類型的裝置設備能夠發揮出智能化作用,和設備內應用的智能化元件有很大的關系。借助家居家庭裝置設備內的智能化元件,然后在經過藍牙信號和傳輸的接口等,主動把自身的信息和狀態發送至相應控制器,與此同時,控制器在發出相遇的指令后,就對這些動作進行自動化執行。比如,家居家庭中經常使用的照明體系、安防體系、洗衣機和空調以及洗碗機和熱水器等,都是以智能控制為基礎和應用的條件下,才可以得到有效的發揮。第二,企業內的智能化裝置設備,隨著國內小、中、大型企業的發展,企業運營時需要的裝置設備轉向智能化控制已經越來越明顯,比如,管理企業的信息數據時,使用智能控制,可以使管理效率得到極大的提升,降低人力和財力以及物理等方面的損耗。
4、結語
綜上所述,因為智能控制的水準比較高,速度很快,掌握也比較靈活方便,這些優勢的存在使其應用越來越廣泛,借助智能控制在機電一體化系統內的具體應用,可以使以往系統內存在的問題得到有效解決,因此,需要引起企業相關人員的重視,不斷對這一技術進行改進與完善,切實發揮出智能控制的作用,并不斷提高其性能。還可以與國際同行業進行交流與溝通,學習國外的先進技術和理念,取長補短,進而為促進國內機電一體化行業的發展提供借鑒,促進整個行業的發展。
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