【摘要】經(jīng)濟的快速發(fā)展加劇了市場的復雜化以及競爭化，各個行業(yè)為了能夠在市場中立于不敗之地，都紛紛進行轉(zhuǎn)型。就目前來說，機電一體化系統(tǒng)雖已逐步完善，但在實際操作中還存在一些問題。為了更好的促進機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展，就需要借助智能控制的力量，優(yōu)化各個環(huán)節(jié)的操作系統(tǒng)，從而提高機電一體化系統(tǒng)的工作效率。

【關鍵詞】機電一體化；智能控制；應用

1、智能控制的概述

1.1智能控制的定義

智能控制系統(tǒng)不僅在機電一體化制造中可以發(fā)揮重要作用，在與金融、軍事、醫(yī)療、教育、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等多個領域進行結合時也能夠取得很大的成就，對于智能控制而言，在未來應用一定是極其廣泛的。智能控制其本質(zhì)指的是在沒有人進行干預的狀況下，可自主自立地驅(qū)動相關智能機械做到對目標進行有效操控的一類自動操控技能。其是借助計算機進行人類智能擬的一類重要范疇，主要針對比以往傳統(tǒng)控制更加復雜多樣的操控任務和目的，給目前中國社會各大領域的發(fā)展提供了更加廣泛的適應空間，同時有效解決了傳統(tǒng)操控不能完成的復雜體系的操控。以往傳統(tǒng)的操控僅歸屬于智能操控的一個簡單環(huán)節(jié)，是智能操控最底層的組成部分。智能操控的理論基礎有很多，如主動操控論、信息論、人工智能及運籌學等。其屬于一項由多種學科彼此相互穿插所構成的學科。

1.2智能控制的基本特征

智能控制的基本特征主要包括以下7個方面，即：①其具有組織性特點，核心主要是由高層來進行有效控制的；②智能操控具有變構造特色；③其智能控制器具備非線性的特點；④智能操控系統(tǒng)可達到多樣性方針的高性能要求；⑤智能操控系統(tǒng)具備總體自尋優(yōu)的特點；⑥智能操控系統(tǒng)屬于一種新興的研討課題；⑦智能操控系統(tǒng)歸屬于一種邊緣交叉的學科。

2、智能控制系統(tǒng)分類

2.1分級控制

分級控制是分級遞階智能控制的簡稱，在這一系統(tǒng)當中，其運作主要是以自組織控制、自適應控制等作為前提來加以實現(xiàn)的。一般情況下，在分級控制的古城中，會有不同方面的控制，包括協(xié)調(diào)級、組織級以及執(zhí)行級，每一集的功效具有獨特性。

2.2學習控制

學習控制系統(tǒng)借助的是對自身內(nèi)部結構的認知、辨識以及調(diào)整，可以利用相關數(shù)據(jù)信息的循環(huán)輸入處理，從而使得整個系統(tǒng)運行的有效性得到充分的保證；除此之外，在實際的運行過程當中，學習控制系統(tǒng)還能夠以部分非預制信息為參照來進行自控。

2.3專家控制

在這一系統(tǒng)當中，其本質(zhì)上是將人的知識、技能以及經(jīng)驗等進行整合，將其應用到計算機系統(tǒng)當中的一種重要方式。在實際的運行過程中，專家控制系統(tǒng)能夠依據(jù)計算機當中所發(fā)出來的各種指令程序來對不同的操作相應的完成。在專家系統(tǒng)當中，一般情況下由于存儲了比較多的理論知識與經(jīng)驗，所以在面對各種實際問題的時候，可以進行有效地辨識從而進行處理，提高處理結果的有效性。

2.4神經(jīng)網(wǎng)絡控制

在當前階段中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制是應用比較廣泛的一種控制系統(tǒng)，在這種智能控制系統(tǒng)當中，其結構布設是以人體的神經(jīng)網(wǎng)絡為重要參照，利用人工神經(jīng)元、神經(jīng)細胞來進行構成的。

3、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用

3.1智能控制在數(shù)控領域的應用

數(shù)控領域中應用智能控制技術可以有效彌補系統(tǒng)的技術性缺陷。眾所周知，高速度、高可靠性及高精度是數(shù)控機電系統(tǒng)在功能上的基本要求，同時數(shù)控電機系統(tǒng)還要求設備在實際運行中有較高的智能處理能力，其中常見的有模擬、延伸及擴展等相關智能性行為。這里以數(shù)控機床為例，常規(guī)數(shù)控機床在運行過程中只能按照通過自動變成軟件生成的代碼實現(xiàn)加工過程，根本不能有效規(guī)劃加工運動，也不能對加工路徑進行預測，不具備基本的決策功能，此外，系統(tǒng)本身也不能干預加工過程。而利用智能控制技術開發(fā)出來的數(shù)控機床不僅具備了以上各項能力，同時還具有智能變成、智能監(jiān)控等多項能力，可以真正做到自識別、自適應及自整定等工作。

3.2智能控制在機器人領域的應用

從當前智能控制技術的應用情況來看，機器人是其應用的主要領域之一，機器人技術本身涉及到了很多方面的知識，機器人動力學控制是機器人行為得以實現(xiàn)的核心所在，這些動力學理論都是乾溝河、非線性及時變的。這里以兩足機器人行走為例分析，這種機器人模型屬于一種非靜定二級倒立擺的形式，這種架構具有非線性的特點。此外，機器人技術還涉及到了很多傳感器，這些傳感器信息非常復雜，其系統(tǒng)本身為多變量系統(tǒng)，同時需要對很多任務進行執(zhí)行，例如機器人的信息融合、自主避障及合作規(guī)劃等，這些任務利用傳統(tǒng)控制算法都是難以完成的。

3.3智能控制在交流伺服系統(tǒng)的應用

交流伺服系統(tǒng)是機電一體化系統(tǒng)另外一個應用領域，很多機電一體化系統(tǒng)都會用到該裝置，應用該裝置可以完成電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換，與系統(tǒng)動態(tài)性能直接相關，可以收交流伺服系統(tǒng)性能直接決定了機電一體化設備性能的發(fā)揮。在實際運行過程中，應用矢量控制技術可以完成交流伺服系統(tǒng)的交流花，其系統(tǒng)非常復雜，其中涉及到了參數(shù)時變、負載擾動等部分，其控制參數(shù)均屬于時變形、非線性，這種情況下應用常規(guī)PID根本不能滿足系統(tǒng)在性能上的需求，這時應用智能控制可以在交流伺服系統(tǒng)中以非線性控制方式植入智能控制技術，從而實現(xiàn)參數(shù)的在線調(diào)整，充分保證了系統(tǒng)的適應性。

3.4智能控制在機械制造領域的應用

機械制造是傳統(tǒng)工業(yè)的一部分，近年來隨著計算機輔助技術的廣泛應用，機械制造加工行業(yè)中近年來面臨著很多新的發(fā)展基于，現(xiàn)代機械制造加工對加工工程控制提出了更為嚴格的要求，對于加工精度的要求也越來越高，這種情況下智能制造系統(tǒng)開始成為整個機械制造加工行業(yè)中的主要發(fā)展趨勢。智能制造系統(tǒng)其核心是利用計算機來模擬人類的各項活動，利用計算機來取代人的腦力勞動，應用智能制造系統(tǒng)可以按照缺損的數(shù)據(jù)進行預測，幫助人類解決加工過程中遇到的問題。在實際工作中應用模糊算法、神經(jīng)網(wǎng)絡技術可以幫助解決動態(tài)環(huán)境建模的有關問題，同時利用傳感器技術還能實現(xiàn)整合，通過傳感器實現(xiàn)對信息的處理。在該領域中專家系統(tǒng)可以將逆向推理作為反饋機構來使用，最終實現(xiàn)對相關參數(shù)及控制機構的優(yōu)化?？傊?，智能制造系統(tǒng)可以通過模糊集合與模糊關系，實現(xiàn)對信息與閉環(huán)系統(tǒng)的整合，應用神經(jīng)網(wǎng)絡技術可以提升智能制造系統(tǒng)的學習能力，最終完成在線自動識別的任務。

結語：

綜上所述，人類社會的發(fā)展和進步體現(xiàn)在人腦的智能上，毫無疑問，機電一體化的發(fā)展和進步也體現(xiàn)在其產(chǎn)品的智能上，因此，智能化是它的一個重要發(fā)展方向，智能控制理論的提出，為其提供了理論依據(jù)，隨著計算機技術的提高，使機電一體化實現(xiàn)智能化有了現(xiàn)實依據(jù)，目前國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)很多智能化的產(chǎn)品。

參考文獻：

[1]陳雪梅.機電一體化系統(tǒng)對智能控制的有效應用的幾點思考[J].河南科技，2010，14：7.

[2]董勇，謝士敏.機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用體會[J].數(shù)學技術與應用，2011，10：93.

作者簡介：

秦楊斌（身份證：522622198312050017），

出生年月：1983年12月，籍貫：湖南衡陽，現(xiàn)在職稱：中級，研究方向：機電信息工程。