机电一体化智能控制

机电一体化智能控制

发表时间：2018-09-12T11:16:39.677Z 来源：《基层建设》2018年第24期作者：王朝云1 王燕飞2 王涛3

[导读] 摘要：在信息化时代已融入人们生活的当下，自动化智能控制已成为企业和工程普遍运用的手段。

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摘要：在信息化时代已融入人们生活的当下，自动化智能控制已成为企业和工程普遍运用的手段。智能控制技术在工作中不断发展、创新，现如今已经攻克时变性、非线性、多层次性等多种困难，复杂的问题，使机电一体化系统得到实现。智能控制在机电一体化系统中做出的贡献大大的提高了工作效率，为机电行业发展做出了非常大的贡献，得到了广泛的推崇。但发展还是要继续的，为了其功能能更加完善，不断适应这个变化更新速度极快的世界，还应继续对智能控制在机电一体化中的应用进行深入分析和探讨，为其不断发展和创新，技术升级做好充足准备。

关键词：机电一体化；智能控制；传统控制

在当今社会，技术的创新已随着经济，科技的不断进步和发展慢慢变得可行性强了起来。在此之中，机电一体化技术的实现，使机械和电子技术有效的融合在一起，极大程度上提高了工作效率。机电一体化技术在不断发展和改进，对机电一体化的控制技术也不再是传统的手段和方法，而是发展成自动化智能控制。这项管理技术的创新，极大的改善了机电一体化系统中的管理漏洞，提高了机电一体化工作的整体效率。从而，使得机电一体化技术更上一层楼，加速其发展，使其自身功能完善，自身价值得到充分的体现。进而方便了人们生活的同时，为社会水平提升，经济发展做出突出贡献。所以，对智能控制的研究和分析探讨不可停止，智能控制的不断更新，完善，发展，一定能带动机电一体化技术向更高领域不断迈进。

1 智能控制理论和系统概要

控制理论经历了反馈并传递函数的古典控制理论，到分析状态空间的现代控制理论，再到综合了自动控制、人工智能、信息论、运筹学等关于优化调控方式理论学科形成的智能控制理论三个阶段，而智能控制理论是控制理论发展至今的最高阶段。智能控制理论解决了传统控制理论的缺陷和问题，对传统控制理论无法实行控制的复杂系统采用分布式以及开放式结构解决机电一体化系统的控制难题。

2 智能控制与传统控制的区别

（1）理论和功能的扩展。智能控制突破了传统控制的局限性，完善了传统控制的弊端，解决了一些复杂实际问题，使控制系统更加高效的工作。智能控制系统的创新主要在于其运用采取了分布式和开放式结构相结合的方法，使其将信息系统的，综合的，完善的进行处理，使管理更加有效。从而，使管理系统不止可以实现对整体一些方面的高度自治，还可以使全局得到统筹和优化。

（2）内容的改变和优化。智能控制不在依循传统控制中以反馈控制理论为核心理论这一理念，而是结合调控理论各个不同方面，不同学科的理论，总结归纳，创新改进。从而使智能控制形成一套包括自动控制理论、人工智能理论、运筹学、信息论，相互结合，相互交错，相互补助的基础理论。

（3）应用范围的增强与拓宽。智能控制通过技术的更新，覆盖范围更广，内置系统更强劲，可以解决一些较为复杂问题。突破传统控制只能解决简单，单一，线性的问题，对控制系统有了极大的改善。目前，智能控制主要把问题目标锁定在一些层次较多，不确定因素存在，时变性强，非线性等的较为困难，复杂的问题上，以便更好的，快速的解决问题。

（4）表达方式的更新。智能控制不再采用通过运动学方程、动力学方程及传递函数等数学模型来描述系统工作的方式，而是在此基础上，除对数学模型的描述外，还结合了对符号和环境的识别和设计数据库和推力器。这样，将这些综合起来作为智能控制的重点，才能更全面的控制系统，提高其工作效率。

（5）获取知识方式的改进。职能控制已不再是局限于从书本上的不同的定理和定律等理论知识这种传统获取知识的方法，而是用实践检验真理，从实践中，从专家学者的亲身经历和体验中获取其经验教训，从而获取所需，改进自身。这样做，可以使整个系统更加贴合实际情况，更好的制定出针对被控对象，工作者的合理的方案，也对外部工作环境进行完善，了解其知识和注意事项，使整个系统更人性化，更有针对性的运转。这也才是真正的符合了人工智能的这个名字。

3 智能控制在机电一体化系统中的应用

3.1 智能控制在机电一体化系统中的应用优势

智能控制已得到机电一体化系统的广泛认可和应用，并正在慢慢取缔着传统的控制技术，主要是因为其在机电一体化的应用中表现出来的有别于传统控制技术的优势，主要有：（1）优化效能。对于群控系统可以借助相关操作流程使系统的调整符合标准及要求；（2）程序控制。系统根据产品所需尺寸及精度编制操作程序指令进行运行；（3）改进加工。可以通过优化操作流程并缩短加工时间来实行复合加工，改进并优化了加工程序。

3.2 智能控制在机电一体化系统中的实际应用

3.2.1 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，在机电一体化系统的制造过程中形成了新型的机械制造工艺，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。

3.2.2 电力电子学研究领域中的智能控制

包括变压器、电动机、发电机在内的电机电器设备在规划设计、投入生产、实际运行及控制过程等方面都是相当复杂的。将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。而神经网络系统以及模糊逻辑专家系统是在电机电器设备的故障控制和诊断中所应用的智能控制技术。

智能控制在电力电子学应用领域中发挥重要作用的最具代表性的现象是其在电流控制技术中的广泛应用，智能控制技术在电力系统中的应用方向是电力电子学研究领域极具研究价值的一个项目，可以推动电力电子领域的进步和电力系统不断的发展。