探讨机电一体化系统中智能控制的应用

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

所谓智能控制系统，就是指利用集合了人工智能理论 、自动控制理论以及信息理论等诸多技术理论 ，用以实现优化调控机的新技术系统。这是-种当前最为先进的自动化控制技术，-般包括两个方面，即外部环境和控制器。在实际的应用中，通过外部环境提供信息以供控制器做出控制决策，因此无需使用模型，具有很大的环境适应协调能力，在诸多机械设备生产中都具有很大的应用价值 ，因而成为促进机电-体化的重要技术系统。以下本文就来针对智能控制系统问题进行简要探讨。

1智能控制系统的应用分类在机电-体化技术的发展中，智能化技术的应用是非常关键的- 个环节。甚至可以认为，智能控制系统的应用状况是否良好是决定机电-体化系统性能高低的关键。就目前的技术发展现状来看 ，在机电-体化系统中使用较多的智能控制系统类型大致有以下几种：1.1专家控制系统。是在把人的知识、经验和技能汇集在计算机系统中后按照相应的指令程序来操作运行的控制系统 ，其所涵盖的诸多理论知识在智能控制执行任务时发挥了很大作用 ，提高了控制系统的应用性能。

1.2分级递阶智能控制系统。是在自组织控制及 自适应控制的基础上通过所关联的组织级、执行级以及协调级发挥的作用实行运行的。

1.3神经网络系统。它通过运用人工神经元、神经细胞等构成的模式来实行其非线性映射、分布处理 、模仿人的智能等主要功能的发挥，具有 自适应控制 、自组织控制以及大幅度并行处理等优势。

1.4模糊控制系统。包括专家模糊控制以及以神经网络为基础的模糊控制。专家模糊控制能够充分表达并利用实行控制所需的多层次知识，提高了控制技术的智能。而以神经网络为基础的模糊控制利用神经网络来实行模糊控制的规则或推理以实现模糊逻辑控制的功能。

2智能控制在机电-体化系统中的应用优势作为机械工业与微电子工业未来发展的主要方向，机电-体化必将会在以后的机械设备生产中占据主要技术地位，而智能控制系统技术也将会得到更进-步的发展。智能控制系统相较于传统的自动化控制系统来讲，在机电-体化系统中是具有更大的应用优越性的。这主要体现在智能控制系统更加人性化和智能化 ，增强机电-体化的适应能力。笔者在经过总结后，将智能控制系统的应用优势大致分为了三点，即：2.1完善机电-体化系统的性能。由于智能控制系统主要是在外部环境和控制器的作用下实现控制作业的，因此其控制指令的形成是直接根按照外部环境的变化趋势来确定调控方案 ，这就省去了中间模型分析的环节，使机电-体化系统的性能更加快捷高效 ，工作精度更高，设备性能得到很大完善。

2.2提高机电-体化的工作效率。采用智能控制技术能够实现机械设备依据操作人员所发出的命令编码自动进入工作状态，继而按照流程顺序完成系统运行，这样就仅仅只需要人力完成第-步指令输入即可，极大的提高了系统的运行效率，避免了因人为因素而引起的失误影响到工作效率。

2.3增大机电-体化系统的安全可靠性。在机电-体化系统中，智能控制系统可以实现有效的智能控制，从而合理地调控设备中的结构或运行程序，这样就能够在很大程度上确保机电-体化系统的安全可靠。

3智能控制在机电-体化系统中的实际应用3.1机械制造中的智能控制。以经典的机械理论和计算机辅助技术并结合智能控制方法，在机电-体化系统的制造过程中形成了新行的机械制造工艺，并不断向智能制造系统方面发展。智能控制技术解决了现代较为先进的制造系统必须依靠不够精准和完备的数据来处理无法预测状况的问题 ，利用神经网络和模糊数学的方法，建立制造过程的动态模型，并以神经网络的学习和并行处理信息的能力实行在线的模式识别操作，对残缺不全的信息进行及时有效处理。

3.2电力电子学研究领域中的智能控制～智能控制技术引入电力系统，在电机电器设备的优化设计、故障控制和诊断等方面，都相当有成效。对电器设备的设计优化，可用先进的遗传算法进行优化计算，能大幅度缩短计算时间，有效节约成本，并提高电机电器的设计质量和效率。

3.3工业过程中的智能控制。智能控制在工业过程中的应用主要包括全局级与局限级两个方面。全局级智能控制针对整个生产过程的操作工艺，主要在规划过程中操作处理异常、控制过程的故障诊断等情况下发挥作用。而局限级智能控制在在线 自适应调整、参数整定方面有明显优势，并且对解决非线性-类的复杂控制问题有显著成效。

3.4数控领域中的智能控制。数控领域所应用的智能控制有相当高的性能要求，尤其是在延伸、扩展和模拟的知识处理方面，如加工运动推理、网络通信制造能力以及感知加工环境的能力等 ，必须能进行自适应控制、自组织控制等，智能控制可以解决信息模糊、不确定性等控制问题，取得良好的成效。

3.5交流伺服系统中的智能控制。伺服驱动装置在机电-体化系统中的控制质量和系统动态性能方面发挥着关键性的作用，但交流伺服系统有着相当复杂的非线性和时变性等不确定因素，而智能控制技术以非线性控制方式将人工智能引入智能控制器 ，能很好地适应系统参数的时变情况，其在交流伺服系统的应用解决了建立精准数学模型的困难，提高了机电-体化系统的稳定性。

4总结与展望由上述分析我们可以看出，智能控制系统在机电-体化的发展过程中具有重要的核心地位。尽管智能控制技术是近年来方才被研发应用的新技术，但其发展速度却是非踌的，目前智能控制系统已经被广泛应用在多个领域 ，并发挥出良好的功能作用。笔者相信，在未来科技技术的推动下，智能控制系统的功能必将更加强大，从而促使机电-体化的快速发展。为此我们仍然至少需要做到以下两点：(1)加大研发力度，提高智能控制系统的理论研究水平。理论是技术发展的动力和依据 ，只有深入研究智能控制系统的理论 ，才能促使其更加快速、稳定的发展。(2)不断扩大智能控制系统的应用范围，进-步增强其应用功能。从当前的智能控制系统发展现状来看 ，尽管其已经被应用在多个领域，但仍然具有很大的发展空间。主要能够再进-步的提高智能控制系统的性能，就可以促使其更好的为机电-体化的快速发展服务。