谈机电一体化系统中智能控制的应

点击次数:   更新时间:2018-05-03 14:12     来源:未知 分    享:
 从改革开放以来,我国经济的发展水平不断提高,当然这也在一定程度上加大了每个行业的竞争力。在如此复杂的市场经济环境中,只有将自身缺点进行优化、不断地完善自己,才能在如此激烈的竞争中占据一席之地。机电一体化系统对一个工业大国来说尤其重要,作为我国运用范围最广的系统,不仅要提高可靠性,还要提高其高效性。只有发现到系统中的不足,不断改进,解决问题,才能确保机电一体化在我国的重要地位不动摇。
1 机电一体化及智能控制系统的概况
1.1 国内外机电一体化系统的现状
国际上机电一体化可以分为三个阶段分别是20 世纪60 年代以前人们刚开始使用机电一体化这项技术的初级阶段、20 世纪60 年代到21 世纪初期人们不断开始研究的研发阶段、21 世纪后期世界各国对机电一体化有了极大关注并不断发展的阶段。目前,美国与日本作为先进技术大国,在机电一体化技术发展方面处于世界领先技术,两国均将计算机芯片制造技术、柔性制造技术、人工智能机器人等列为创新高水平研究技术,这个举措在一定程度上促进了世界对机电一体化技术的了解与研发。随着越来越多的国家加入到机电一体化研究的行列之中,光学、通信技术等都与机电一体化相互融合,并且对机电一体化系统的建模设计、分析及方法都进入了深入研究。机电一体化在世界范围内得到了迅猛的发展,使得其从单机向整个制造业的集成化过渡,产品遍布各个领域,也促使一些新技术的出现,为世界科学技术水平的提高有促进作用。
机电一体化成为世界的主流研究技术,中国当然也随世界科学技术的发展在研究自己的机电一体化技术。从我国20 世纪80 年代开始,我国便加入到世界科技发展的潮流中去,国务院随即便将机电一体化列入“863 计划”。我国根据先进技术水平国家的研究成果及我国的实际科学技术水平制定出符合自己国家机电一体化发展的研究领域及方法。我国为了更好的研究此项技术,将这一研究转成专业供许多高等院校、研究机构、甚至一些大中型企业进行研究。虽然我国的机电一体化技术目前还落后于美国、日本等一些科技先进的国家,但是我国加大了对机电一体化的研究力度及经济扶持,为我国的机电一体化技术创造很好的研究环境,终有一日我国能够达到世界发达水平,并且赶超先进国家的技术水平。
1.2 智能控制的概述
智能控制是指在没有人为的干预下能够自主驱动智能机器,从而有效完成对目标进行自动控制的技术,用另一种比较通俗易懂的方式来说就是用计算机对人类的大脑进行模拟,从而进行智能控制。智能控制是由专家操控体系、进化核算与遗传算法、人工神经网络操控体系、组合智能操控办法、分级递阶操控体系;复合或集成操控、学习操控体系共同组成的一种具有组织性、变构造性、非线性、多样性、新兴性、总体自寻优性、边缘交叉性等特点的控制系统。现如今,在经济快速发展的时代,智能控制系统扮演了一个个重要的角色,应用范围广泛,效率高,为工业生产奠定了良好的基础。在机电一体化系统中,智能控制系统虽说比人工控制要复杂,但是可以解决很多人类无法完成的控制任务,能做到更加精准、速度更快,让原本复杂的步骤简单化,减少大量人力,也减小了对人类的危害。随着社会市场经济的发展,智能控制系统在工业中所占的比重也将会越来越大,能够更好的促进机电一体化系统的又好又快发展。
1.3 机电一体化系统中的智能控制技术的作用
智能控制技术的应用能够实现对产品的优化。模块化设计方式在大多数数控系统都有应用,其功能也更为广泛,它具有比较优越的裁剪性能并且以此来保障产品的优化设计。目前在相当一部分产品设计中均采用群控系统,为了保障整个系统操作流程能够符合统一化的标准,并且能够有效地提升产品的性能,可以在相同的群控系统中借助一些固定的操作流程来实现这一性能。
智能控制技术的应用能够提升工作的效率。智能控制技术在机电一体化系统中的应用,不仅可以优化各项工作的操作流程,还能够科学有效地减少操作时间,提升工作的效率。在普通的人工机床上,由于工作的危险系数比较大,操作人员需要做好防护措施,还要在进行加工工艺的时候高度紧张,但依旧有受伤的风险,造成工作时间长,效率低的现象。但是数控机床与人工机床就有很大的不同,数控机床主要是通过智能控制系统开展工作的,不仅可以减少受伤的几率,还减少了人力,还能够满足多轴和多控制加工的需要,并且还能通过统一的数控模式对加工程序进行优化和改进。
2 机电一体化系统中智能控制的应用
2.1 智能控制在机电一体化系统机械制造过程中的应用
机械制造作为机电一体化系统中众多环节中最重要的环节之一,主要包括智能学习、智能监控与检查、智能诊断机械故障及智能传感器等方面的技术。目前最领先的机械制作技能就是将计算机辅佐技能和智能操控技能进行有机融合的一种技术。
在以前人们靠单纯的脑力来进行机械制造,使人们长期处在高度思想集中的工作中,不利于人们长期工作。但是随着现在技术发展,越来越多的技术融合了智能控制,在机械制造方面人们最大的目标便是借助科学的计算机技能替代部分脑力劳动,通过将人们的思维融入在计算机程序中,让机器来代替人力,让机器来模仿人们有关机械制作的相关方式,为机械制造的数字化进程起到推动作用。
2.2 智能控制在机器人领域中的应用
随着目前科学技术的发展,越来越多的人致力于研究机器人这项未来发展技术。各类高校、企业等等都可能举办过大大小小的机器人大赛,参赛人员对机器人设置程序编辑,使其能够和人类一样完成指定的工作,甚至在同一时间内可以完成比人类多好多的工作。当然机器人可以算是一个智能化的人类,它可以具有很强的计算能力、语言能力、执行能力、辨识能力等,这一切都离不开人类对智能控制技术的充分理解和运用,他们就是将机电一体化与智能控制技术相结合,利用智能控制技术将机器人的视觉系统与传感器相连接。这一技术使得机器人在运行移动中能够根据传感器的感应自动绕过障碍物;在进行作业的时候能够根据自己的规划路线进行工作等等一系列功能。机器人的发明在很大程度上解决了工作劳动力较大、效率低、精确度低的问题。
2.3 智能控制在机电一体化中交流伺服系统的应用
交流伺服系统是一种通过转化电信号对机械进行控制并且能够根据实际运行的情况来通过智能控制技术建立相关高精确度数学模型的转换装置系统。在交流伺服系统中应用这种智能控制技术,有利于降低生产的成本,有利于提高工业生产的效率。但是在交流伺服系统运行过程中也会因为其运行情况较为复杂,从而出现负载扰动、运行参数变化或者强耦合等问题,这些问题的产生非常不利于该系统的正常运行。这时候智能控制技术就变得尤为重要,高精度的数学模型能够欧有效的解决此问题,并且对各种运行的指标进行了合理的调整,在很大程度上满足工业生产对于交流伺服系统运行的要求。
3 结论
随着我国经济突飞猛进的发展,智能控制技术已经广泛运用在了机电一体化坏系统当中,在建筑工程、数控技术、机械制造及交流伺服系统中发挥出不可磨灭的作用,并且逐渐成为我国新时期的发展方向。智能控制技术发展迅速,打破了机电一体化的传统控制理念,不仅提高了工业生产的质量及效率,还对改善了人们的生活环境。虽然智能控制技术发展迅速,但是仍处于起步阶段,在有些方面还不够完善,这就需要研究人员不断进行探索研究,将其与我国的机电一体化系统紧密联合起来,共同促进我国的工业发展,推动我国的经济又好又快的积极发展。
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