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智能控制及其在机电一体化系统中的应用

2020-05-06钟开波

科学与财富 2020年4期
关键词:智能控制机电一体化应用

钟开波

摘 要:伴随着我国近年来经济的不断发展,科学技术取得了良好的进步成果,我国的机电领域逐渐向着自动化、智能化、一体化的方向发展,机电一体化中包含着机械技术和电子计算机技术。机电一体化智能系统的应用对机电设备的自动化控制起到了良好的效果,本文对电一体化系统中智能控制的应用进行了分析。

关键词:智能控制;机电一体化;应用

引言

机电一体化系统是我国应用范围最广的系统,对于一个工业大国来说至关重要,所以对于机电一体化系统的发展,我们要不断改进其不足,提高其可靠性与高效性。

一、智能控制技术系统的特点

智能控制技术的特点主要有:整体改进技术,把控并完善理论体系,适应性强,操作方法不一。其中,整体改进技术是指在以往的控制理论前提下形成并成长起来的较为先进的控制系统,它的结构通常是以开放型,分段型和分布型为主。这令智能控制可以真实有效的解决各类信息,提升信息的利用空间。这一特点也说明了智能控制的主要意图则是整体改进而不是向往系统高度。(1)把控完善理论体系,由于智能控制的操作运行前提是人工智能,自主把控和信息论。(2)适应性强,在应用智能控制技术的时候,务必要做到合理科学。(3)操作方法不一,在传统控制中,通常利用的都是动态轨迹方程,物理动力学等一些数字类的模型来构造把控对象。

二、智能控制技术与传统控制技术的主要区别

(一) 智能控制技术是传统控制技术的高级阶段

传统的控制技术具体使用到各个领域生产工业的底层,重点是将简单的重复性的机械工作完成,真正实现取代人力的目的。智能控制技术是在传统的控制技术的前提上,应用了计算机, 实现了智能化。智能控制技术结构更为开放、多变,拥有非常强的组织控制、综合处置信息与学习的能力。

(二) 两者的控制对象和任务目标有很大不同

智能控制技术的具体控制对象是高级计算机系统,利用复杂的程序系统,做好控制系统非线性、不确定性、多功能智能化控制命令是具体的任务目标。传统的控制技术控制对象较为单一,一般是适用于线性、确定性的控制对象中。

(三)两者的设计重点不同

智能控制技术的设计重点就是针对不同控制对象与任务目标的数学模型进行准确识别、描述,利用数据库以及程序代码,完成控制命令,做好任务目标。传统的控制技术就是使用动力学与运动学方程等数学函数, 对控制对象进行操作,实现单一的任务目标。智能控制技术可以做到混合控制,利用广义的数学模型,实现混合的数学控制工作,使用开闭环结构,利用定性定量的决策与控制方法,实现多模型、多状态的控制方法。

(四)两者的学习方式不同

智能控制技术具备模仿人的智能化功能,能够综合应用控制决策、控制对象状态与控制环境的知识,传统的控制技术知识可以按照单一的命令来实现简单的任务目标。

三、智能控制技术在机电一体化中的应用

(一)数控领域中智能控制技术的应用

在数控行业中,由于近年来科技技术的进步使得行业内部竞争越来越激烈,这便对数控系统的稳定性和安全性有了一定的要求和标准。而智能控制技术在此方便的应用中,不仅仅可以提高数控的精准度以及可靠性,更是满足了所有当下数控行业的一切要求,因此智能控制技术走进了数控领域的大门。在数控系统应用智能控制技术时,由于智能控制技术有着可以整合信息,感知控制环境,灵活决策,扩宽虚拟智能知识的功能,所以在应用于数控领域时,能够在数值贮藏库,程序运行码或通信技术中完成自主学习功能,甚至也可以实现对机械设备的自主控制,修检,调试,识别等功能。由于数控行业中的数字模型并没有全部覆盖到,所以传统技术有时很难完成预期目标,而智能控制技术则会很轻松的处理数控领域中控制对象和任务这一问题。在数控领域中存在很多信息相对而言有着含糊的控制任务,应用智能控制技术中的相关含糊控制理论会使其获得明显成效。利用该控制理论可以使系统的加工技术得到优化,也可以帮助数控机床进行故障的检修和诊断,以提高数控机床工作的安全平稳性。智能控制技术也可以对数控系统中的查补运算和问题诊断有重要帮助,其主要依靠的技术是人工神经网络技术,该技术拥有较强的适应性对于调试把控数控系统内的收放环建构有重要意义。查补运算则是为数控领域中系统的中心,它可以通过机床生产出的产品加工形态,频率等信息在加工的起始点到终止点中任意位置进行查补,这可以使数据获得更为密集处理。

(二)机器人领域中智能控制技术的应用

机器人有着非线性的物理动力学等多个特征,在含有的传输感性信息中,需要不同变量的控制参数来完成各种智能化的把控目标。这些特点的机器人领域需要智能控制技术的全面帮助才能够使各技能特点得以实现。例如,利用智能控制技术可以帮助行走中的机器人进行感官视觉传输感性信息回馈,使机器人的自我障碍把控,运动路线规划,运动定位轨迹自己机器人的动作形态变化等功能得以实现。所以智能控制技术可以使机器人完成自主学习能力,自主调试能力和自主适应能力。再如,智能控制技术在应用于机器人工作中,机器人的码垛作业时,需要对机器人的工具,机器人本体以及正规箱的传输设备对正规箱的形态处理。因此码垛作业是由以上三个方面进行合作完成。这三项的节奏必须保持一致性,共同协调完成,以防止出现工序待机状态的发生,这也是保障码垛工作顺利完成重要前提,在达到规定的码垛频率时,通过分拣系统挑出的箱体依照种类的不同进行合理的划分,通常设定三个通道,每一个通道则为一个箱体种类。在通道终端需要设定机器人的抓取动作和接收完成动作后的信号。顺利完成工作机器人将进入待机状态,若夹取箱体时出现了真空度降低,机器人将减速前行,很有可能这是的箱体已经从夹取工具中将要遗落,当真空值达到设定数值时,机器人将停止前行以免箱体在运动中被掉落。并当即发出警报,当人工检测调整后,真空度恢复到正常值后机器人自动回到预设轨道,等待工作命令的信号发出。

(三)交流伺服系统中智能控制技术的应用

在机电一体化中,有着一个关键的构成部分,这便是交流伺服系统。该系统主要是为了使信号信息得到处理后调换为机械运动,这个系统过程主要是为把控机电一体化的质量和效果有重要的价值及影响。特别是在对机电一体化系统实现控制功能上有着关键的作用。该系统是机电一体化中最繁琐复杂的运行技术。其把控的对象大多为非线性的,不明确性,因此该系统内没有精准的数学模型。通过使用智能控制技术的含糊控制运算,可以有效的改进该系统的反应速率,有效的提升该系统敏捷性。在保障了系统的安全稳定运行的同时,也完成了系统在智能控制技术下的自主学习,自主调整和控制等功能。

四、结束语

智能控制具有高效率、高水平、高性能的优点,是机电一体化系统中使用最多的控制方法。在未來发展中,智能控制将取代传统控制方式,它在机电一体化系统中的应用将会更加完善,它的优势将会惠及更多的行业。

参考文献:

[1]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.

[2]赵传生.智能控制技术在机电一体化系统中的应用[J].中国设备工程,2018(06):223-224.

[3]张广宁.智能控制技术在机电一体化系统中的应用[J].职业,2018(09):115-116.

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