智能控制技术在机电控制系统中的应用研究

智能控制技术在机电控制系统中的应用研究

引言智能控制技术可以被用来计算工程上很难用数学方法来进行精确计算的问题，充满复杂性、随机性以及模糊柔性控制类型的问题来进行控制，其所控制的问题共性为非线性，那么

就很难直接运用普通的控制方法来进行操作。并且，智能控制技术还能够帮助工作人员在特

殊环境下进行操作，从而实现高质量工程的快速施工。 1 智能控制技术在机电控制系统中的

应用 1.1 工程机械智能控制技术在工程机械领域的应用使得工程机械对于故障的自我诊断能

力得到了综合提升，对于生产效率与生产质量的提升来说也是一次质的飞跃，解决了原本的

传统控制力无法完美适应多变复杂对象的情况[1]。除此之外，智能控制技术在工程机械领域

的应用还能够代替施工人员在特殊工况下进行作业。譬如高温酷暑与严寒的高空作业、带辐

射作业、水下作业或者地下作业等。这样既减轻了施工人员的工作负担也提高了施工的安全

性[2]。而智能控制除了应用于生产领域，也可以应用在救灾工程机械上，近年来智能型无人

驾驶救灾工程机械已经成为了研究热点，相信在不久的将来就能与世人见面。在控制策略方面，智能控制技术可以改变自身去适应对象的复杂性与不确定性。工程机械之间的类别、控

制目标与控制策略都有所不同，而智能控制技术就可以很好地解决这一问题。例如，挖掘机

的智能控制目标可以尽可能的节约能源的使用以及提升作业生产率，而压路机的智能控制目

标则是提高路面的压实质量与压实率。关于工程机械智能化趋势的主要体现，需要分为三个

部分来讲。首先工程机械单机集成化操作与智能控制技术的接合部，其主要包含电液控制自

动换挡变速器技术、可编程与无人操作技术和机电液一体化控制技术以及负荷传感全功率控

制技术等部分。其次就是工程机械的智能监控、检测和预报以及远程故障诊断与维护技术这

个方向。电子监控与故障诊断技术能够帮助工程机械针对自身进行在线智能监控、检测与预

报以及远程故障诊断与维护，从而实现工程机械的监控故障诊断全面智能数字自动化。其发

展方向主要体现在智能化电子监控系统、多传感器融合技术和故障检测这三个方面。最后就

是基于网络机群集成控制与智能化管理技术的应用。该项技术能够帮助高级公路路面施工项

目在施工机械品种与数量较多，并且各类机械的运行状态存在一定随机性的情况下进行施工

项目的最优配置选择。相对而言这一趋势需求是比较迫切的，而其所包括的集群优化配置、

智能调度、协同控制及数据通讯技术等已经被较为广泛地投入应用。 1.2 机械制造智能制造

技术是多项技术的交融渗透，集合了制造技术、自动化技术以及系统工程与人工智能等，机

器智能制造的研究开发对象为相应的机械制造企业，一个是制造过程中的智能化，其强调的

是企业在生产经营过程中所需大范围的自组织能力，因此提出将人的部分脑力劳动进行取代。另外一个则是针对信息与制造智能的继承与共享，主要强调的是智能型的集成自动化[3]。对

于现代先进的制造系统，往往需要根据一些粗糙的数据来解决无法预测的情况，而智能控制

技术就可以解决这一难题。比如，模糊控制就已经被广泛地用于焊缝跟踪、焊接质量以及控

制焊接设备等。 1.3 工业过程工业过程指的是不同工业的连续生产线，像是化工、冶炼、材

料加工、轧钢以及家电行业等。由于这一类行业的生产过程与工作机理都比较复杂，同时在

各个因素之间的耦合问题较为严重，也受到了一定程度的环境变化影响，所以不能够详细了

解到系统的运行情况。那么在这种情况下运用传统的自动控制技术就未必能够达到相应的控

制目标，所以智能控制技术就能够帮助解决上述原本在过去的技术条件之下解决不了的问题。

1.4 机器人智能控制机器人学在近代不断地发展过程中，由新型智能控制技术在机器人学研

究中进行全方位的渗透。就目前而言，运用人工神经网络与模糊控制以及专家系统技术来对

机器人进行定位，还有运用环境建模、检测和控制以及规划的研究已经逐渐成熟起来，并且

这些研究在多个不同的实际应用系统中都得到了相应的验证。而智能控制技术已经也被应用

在了机器人传感器信息融合与视觉处理方面。智能控制机器人学的发展主要基于机器人动力

学的时变、强耦合以及非线性的特点，在这样的基础之上进行传统控制方法的运用，往往无

法得到成效，并且对于多关节且具有复合肢体的机器人来说，运用一般控制方式来平衡其自

身的关节耦合关系与非线性模型不能得到良好的运动效果，此时智能控制技术本身所带有的

神经网络的强自学习能力与非线性映射能力与机器人动力学进行结合的优势就十分明显了。

2 智能控制技术的未来发展对策 2.1 成熟理论指导即使智能控制理论与技术在近几年已经得

到了飞跃的进步，但是就目前而言整个理论体系依然尚未成熟，所以就其现已建立的基本框

架与理论思路来说，需要严格的科学理论作为指导，这样才不会因为盲目地应用而停滞发展。

2.2 建立控制目标与人员操作要点由智能控制技术进行控制的目标往往是复杂多变的，在数

学模型上存在复杂且不易建立的特点，就需要在控制策略和方法上提出更为困难的要求，那

么实现控制策略也就变得难上加难。所以就目前而言，控制目标需要尽可能的简洁明确，这

样才能够建立出比较简单的数学模型，从而实现智能控制。在进行智能控制方案选择的时候，应当要在满足控制目标的情况下对以往常用的控制方案进行优先选择。而对于特定的控制对象，就需要将智能控制方案进行优化选择，并且也要将控制器的获取便捷性以及开发的难易

程度进行区分[4]。最后，智能控制技术应当为人而服务，需要不断地更新设计出友好的人机

交互控制接口或是控制界面来方便工作人员进行操作。2.3 “简单”与“复杂” 智能控制技术所

应用的对象以及设计原则都会提到关于简单与复杂之间的论证关系。一般来说，对于应用对

象来说，就需要先从简单系统进入，然后过渡到复杂系统，而在设计过程之中，往往就要先

对复杂的控制策略来进行优化设计，从而能够在不断地优化过程中得到最为简洁有效的控制器。而智能控制技术的诞生主要是因为控制系统的逐步复杂化的需求，智能控制技术主要面

向的应用对象应当为复杂系统，如果是只需要用传统控制理论就可以完成控制效果的简单系统，就不需要再用智能控制技术来画蛇添足了。 3 结束语智能控制技术的应用能够加快现代

工业生产的速度，为我国的国民经济稳定发展带来持久的助力。所以就需要相关的行业人员

处理好发展过程中的问题，积极进取开拓创新，以实现智能控制技术在工业的稳步发展，甚

至可以多领域拓展以实现综合发展。参考文献 [1]李丽亚.智能控制技术在机电控制系统中的

应用研讨[J].通讯世界,2016(12):214. [2]史书林,程琴.智能控制技术在机电控制系统中的应用[J].

光盘技术,2009(12):11-12. [3]郭金龙,胡兢.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].农机使

用与维修,2018(04):69-70.