机电一体化系统中智能控制的应用

摘要：随着科学的进步，智能控制在机电一体化中发展已逐渐成熟，在各个领域中应用广泛。笔者通过对机电一体化系统和智能控制进行简单概述，分析智能系统在家用空调中的应用分析，提出智能控制在机电一体化系统中应用的优势和未来发展的必然趋势。

关键词：机电一体化；智能控制；系统应用

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

随着信息技术以及微电子技术的进步，大规模集成电路已经不能满足人们的需求，超大规模集成电路自然应运而生。随着超大规模集成电路的广泛应用，机电一体化技术也实现了质的飞跃，在工业生产中表现出更加卓越的性能。在电气工程高速发展的当今社会，机电一体化技术能够从多方面满足工程的效率需求和可靠性需求，首先机电一体化技术能够减少工人操作的失误，实现高精度生产，同时通过既定的设计能够保证系统运行的安全性。故进一步提高机电一体化中智能控制系统的应用范围和应用水平，对促进智能化生产具有极其重要的意义。

一、机电一体化智能控制系统概述

机电一体化系统是指通过有机结合信息技术、机械技术、微电子技术和传感器技术等，并将其在实际的工业生产中进行应用，故以往将机电一体化技术又称为机械电子技术。简单的说机电一体化技术就是通过大规模和超大规模集成电路进行既定程序的设计，从而实现机械设施的自动控制。

所谓智能控制是指通过计算机模拟人类的思想，通过计算机程序实现对复杂多样的操作进行模拟，从而实现在无人控制的情况下完成机械控制并实现机械的自动化生产。通过智能控制能够帮助人类解决很多复杂的问题和实现很多复杂的操作，同时极大的提高操作的精度，使得机械制造业能够制造出更加精密的设备。智能控制系统与传统控制系统相比较具有更加方便快捷、更加精确、更加安全的优势，通过智能控制系统能够最大限度地精简参与生产的人员，在人类肉眼不可能达到的精密层级进行操作，使机械设备在一些人类不能到达的空间进行工作。随着科学技术的快速发展，智能控制系统已经在工业中大放异彩，随着其与其他技术的完美结合，已经为人类做出了极大的贡献。

二、机电一体化系统中智能控制的作用

智能控制系统与机电一体化系统是一对相辅相成的技术，通过二者的结合能够更多地发挥机电一体化系统的功能，同时也能够促进智能控制技术的发展。

1、两者相互完善

目前机械工业的发展方向就是与智能控制相结合，与传统的自动化控制相比较，通过微电子技术实现机械工业的自动化控制能够更加完善机电一体化系统。通过智能控制系统在机电一体化系统中的应用能够使机电一体化系统无需分析中间模型，从而根据变化直接形成命令信号，最终在运算器和控制器的作用下实现机电一体化系统快速、高效的完成工作。

2、提高工作效率

由操作员对机械设备进行控制，如遇到外部环境的变化，则需要操作员对环境变化进行分析与计算，从而确定命令的改变，同时由于人类自身条件限制，使得操作精度具有一定的局限性，故在操作中还需要多次调整才能将机器调节至最佳工作状态。而通过智能控制系统进行操作的话则仅需一瞬间就能够将机器调节至最佳工作状态，首先在感受外界环境变化上通过传感器和控制芯片的作用即可在瞬间完成，同时由于超大规模集成电路具有超强的计算性能，使得极短时间即可确定操作指令，并不需要调整过程即能使机械设备直接符合控制命令的要求，故能够大幅度提高工作效率。

3、增加安全性

通过智能控制系统控制机电一体化系统仅需要操作员输入指定命令即可，其余的一切操作则可通过智能控制系统根据环境的变化进行自行调整，实现系统的正常运行，最大限度地保证机电一体化系统的安全性。通过智能控制系统能够保证机械设备在人类无法到达的空间正常工作，比如月球探测器的控制。

三、机电一体化系统中智能控制的应用

1、数控机床中智能控制系统的应用

随着现代科技的实质性进展，机电一体化技术对数控技术的要求愈加提高，在原有的控制系统基础之上，通过扩展智能控制功能，从而实现数控领域中的智能编程和智能控制，以实现对数控领域中智能监控、智能编程以及建立智能数据库等目标，最终实现对于一些不明确的问题进行综合处理，以达到一些数控故障信息进行推理的最终目的。

2、机械制造中智能控制系统的应用

智能控制系统在机械制造中具有十分重要的意义，通过结合现代计算机技术，利用计算机软件模拟人类的制造工作，能够大幅度节省人类的脑力劳动时间，通过信息采集系统录入机械制造图纸，再以计算机软件分析图纸的结构，对制造参数进行修改，从而实现智能控制系统对机械制造业的控制。能够有效地提高机械制造的效率和精度。

3、建筑工程中智能控制系统的应用

一般建筑物中应用智能控制系统均为通过该系统控制照明系统，通过计算机网络和通信对照明系统的开启和关闭时间进行控制，同时对照明系统的逻辑进行控制，实现自动化开启和关闭以节省能源；在建筑工程的内部运用智能控制系统，能够对建筑物内部的空调进行控制，从而智能调节空调系统以保证建筑物内部的空气质量，同时保证建筑物节能。

4、机器人领域中智能控制系统的应用

机器人领域是现阶段全球高新技术集中的热门领域，越来越多的先进技术均涌向机器人领域，从而实现机器人的高度智能化。通过智能控制系统在机器人领域的应用，能够使机器人在行走和工作中进行更加复杂的操作，通过专家对机器人工作环境的研究，设定适当的计算机程序能够使机器人的工作能够更加适应环境，通过合理有效的规划机器人的控制，保证机器人的智能化工作。

四、智能控制在机电一体化系统中发展趋势

智能控制系统在20世纪90年代的后期在一些发达国家被研究发明，并得到初步的应用。在通信技术、光学技术、微细加工技术逐渐发展起来后，机电一体化系统也将这些技术整合在一起，智能控制在机电一体化中进入的新的发展阶段。随着微机电一体化、光电一体化、计算机技术、数字模型系统等多项领域的发展，智能控制在机电一体化系统中应用的更加灵活广泛。网路化技术、光纤技术等诸多领域的深入发展为智能控制在机电一体化中产业化发展奠定了坚实的基础。

21世纪机电一体化中智能控制的应用已经成为一种发展必然趋势，当前的智能控制在原有理论基础上，增加了运筹学、模糊数学、计算机科学、生理学、心理学、混沌动力学等诸多新的方法，运用新方式、新思想、新逻辑对智能控制系统进行探索，使其具有思维能力、逻辑推理能力和决策能力，完善了智能控制系统。智能控制系统的学习功能、组织功能和适应功能均较强，应用遗传算法、专家系统及神经网络等技术后其功能系统更加强大。

目前，智能控制在机电一体化系统中具有广阔的应用前景和发展空间，其智能控制已经进入了工程产业化、普遍应用的阶段，虽然智能控制还处于发展时期，但是，随着各项理论技术的完善和新的科学领域的开发研究，机电一体化中智能控制系统的应用必将迎来新的发展时期。

结束语

随着现代化、国际化和全球化的科学技术发展，机电一体化系统中智能控制已经得到了十分广泛的应用，机电一体化系统中智能控制的应用与传统的机械自动化的技术有着十分巨大的差异和进步，这种智能控制的应用一方面可以改善人们的生活环境，同时还可以有效地提高了社会经济的发展水平。

参考文献

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