智能控制法在机电控制中的应用探讨.pdf
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1、智能控制法在机电控制中的应用探讨李庭贵泸州职业技术学院智能制造与汽车工程学院,四川 泸州 6 4 6 0 0 0摘要:加快速度推动机电控制智能化、自动化和一体化发展,对机电一体化系统的发展和建设提出了更加明确的要求,也对技术控制要求设置了明确的目标和规范。在分析智能控制技术和系统阐述机电控制系统后,总结了智能控制技术类型及其在机电控制系统中的应用优势,并从多个角度进行了分析和讨论。分析表明,需要明确智能控制技术应用必要性,同时应该全面发挥智能控制技术的应用价值。关键词:机电控制系统;智能控制技术;交流伺服系统;专家控制系统;数控领域中图分类号:T P 2 9 D O I:1 0.3 9 6 9
2、/j.i s s n.2 0 9 7-0 6 5 X.2 0 2 3.0 8.0 3 8基金项目:泸州市科学技术和人才工作局资助项目(2 0 2 2-J Y J-1 6)0 引言在机电控制自动化、智能化、一体化发展的大环境中,制造行业面临优化发展与建设的问题。面对扩大机电控制系统应用范围和领域的现状,为满足各行业发展的需求,需提出更严格的机电控制系统要求,实现智能化机电控制系统的设计。鉴于此,笔者认为在应用智能控制技术的过程中,应积极构建机电智能控制系统,大幅度提高制造企业的生产效率,降低人员工作量,避免人工操作导致的经济损失,提升生产现场的安全系数。本文通过分析与讨论智能控制技术在多个机电控
3、制领域中的应用对策,希望在契合市场需求的同时,扩大产品的发展空间。1 智能控制技术与机电控制系统1.1 智能控制技术从某一层面上讲,智能控制技术与自主驱动智能机器在无人干预条件下,可以达到预期目标,具有一定相似性,即利用模拟人脑或编制完整程序的方式,通过计算机程序实现智能控制。智能控制系统涉及人工神经网络操控体系、学习操控体系、专家操控体系等多个复杂的控制体系。因此,智能控制系统整体表现出显著的新兴性、边缘交叉性、组织性和变构造性的特点。在应用智能控制技术的过程中,机电控制系统发挥了高效率的特点,得到了工业领域的广泛认可,有助于保证工业生产的长远发展。在应用智能控制技术的环节,虽然机电控制系统
4、的复杂性略有升高,却可以逐步降低人力成本和危害性,高效完成人工控制难以完成的操作任务。1.2 机电控制系统当前,机电一体化强调同步实现机械系统的自动化与智能化。电控系统的这种发展趋势,不仅能充分发挥可控驱动元件的特性,还能依托计算机信息处理功能,有效提高机械产品的功能。总体而言,机电控制系统的进一步完善与发展历程,受科技进步的有效推动。机电控制系统的一体化也在通信技术的支持下,逐步得到完善。2 智能控制技术类型与应用优势2.1 智能控制技术类型(1)专家控制系统。专家控制系统是指通过积累传统生产过程中的经验、技能、技术、知识,保证机电控制系统有序生产和运行。通过充分融合上述信息,智能化分析机电
5、控制系统内部数据信息,然后借助计算机程序指令,针对生产各个环节展开高性能的管理工作。(2)分级控制系统。应用智能控制系统可以在保证生产过程实施的前提下,依托分段式智能化控制与管理生产过程各个领域和环节,确保在生产过程各个阶段发挥控制管理的特有作用,顺利推进生产过程。(3)神经网络系统。智能控制系统中,神经网络系统主要是借助人工智能技术,模拟人的神经元以及神经细胞等结构,对标模仿真人的操作行为,有效保证流水线操作施工的有序性和人性化,是一个新的研究领域和课题。(4)学习控制系统。本质上讲,智能控制系统具有强大的自我改善和自我诊断功能,能及时辨别、认知、改善生产过程中产生的一系列问题,还可以通过循
6、环输入信号和数字化处理信息的功能,推动生产系统高速发展、稳定发展。2.2 智能控制技术的应用意义在机电控制系统中应用智能控制技术主要有以下三点优势。(1)应用智能控制技术,可以智能化调整生产过程中的工作内容与管理内容,适应不断变化的环境因素,并在系统操作人员的配合下,最大限度提高生121智能控制法在机电控制中的应用探讨 李庭贵产过程的效率和精度1。(2)智能控制技术从本质上讲是根据人工系列代码和指令,对整个生产过程进行管理与控制。在保证生产过程整体操作有序进行的同时,节约企业生产的时间成本和人力成本,使生产效益最大化。(3)在生产领域中,应用智能控制技术最明显的优势就是改进和变革生产方式。充分
7、应用人工智能及计算机技术,实现精准操作和精准管理,提高生产效率和产品质量,并有效缩短加工时间,优化加工操作流程,避免投入大量人力,真正为推动企业长远发展提供保障。3 智能控制技术在机电控制系统中的应用如图1所示,机电控制系统主要分为机械本体、驱动元件、检测元件、信息处理及控制、能量供应。机械本体具有较高的运动能力,需要利用电子技术实现智能化、高效化、柔性化。驱动元件需要信息技术处理部分指令,一般的驱动模式主要涵盖驱动模式、电动驱动模式、液压驱动模式。检测元件主要是精准化检测运动机构的物理量,保证信息传输、处理、控制的可靠。信息处理及控制元件是该系统的核心,类似人类大脑。能量供应可提供充足的动力
8、。图1 机电控制系统组成图分析机电控制系统需求时,主要需要考虑系统工作模式、系统功能需求、系统控制需求、系统信号设计。系统工作模式包括压力模式、时间模式、请求模式。系统功能需求包括全面化检测模拟量信号等外围信号,科学设计系统功能逻辑、全面检查系统工作状态、连锁化控制各个信号等内容。系统控制需求以捅 风 眼 为 例 进 行 分 析,要 保 证 风 眼 风 压 在0.1 00.0 2 MP a范围内,若有风眼出现问题,则设置为统一的不捅模式。系统信号设计能保证精准输入空气流量、风眼机位置、鼓风压力等信息。系统软硬件设计,一方面要明确系统硬件结构(图2),包括电源模块、C P U模块、通信模块、模拟
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