浅析智能控制技术在冶金机电一体化中的应用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：王丽艳（1983），女，蒙古族，辽宁大连人，中级职称，硕士研究生，研究方向为电气控制、机械制造。-195-浅析智能控制技术在冶金机电一体化中的应用 王丽艳 辽宁轻工职业学院，辽宁 大连 116000 摘要：摘要：近年来，随着科学技术的飞速发展，工业自动化领域的研究也越来越多。随着智能控制的不断发展，传统的控制方法遇到了越来越大的困难与阻碍，对于被控对象的运行方式提出了新的要求，其重要性也日益凸显。本文在介绍了智能控制的有关特性和原理的基础上，比较了它们之间的差异，并着重讨论了它们在实践中的应用。冶金自动化将进一步向管理、监测和控制的一体化、智能化和最优化的方向发展。关键词：关键词：智能控制技术；机电一体化；实际应用 中图分类号：中图分类号：F42 在现代社会中，机电一体化技术被广泛使用，其实际的应用环境相对来说比较复杂。如果不能对其进行高效的模拟与分析，就不能建立准确的数学模型，这将严重制约其进一步的发展。将智能控制理论引入机电一体化系统，能够准确地进行复杂工况下的准确分析与修正，已成为当前机电设计领域研究的热点。有关企业需要在实际工作中对其进行深入的研究，从而使其更好地完善相关设计。1 智能控制技术概述 智能控制是指以计算机为仿真对象，模仿人类的大脑来达到对某一对象的控制。采用具有自主运行能力的智能机械，实现了无人为干涉的自动作业。基于层次分层、演化操作、专家系统等多种方法构成的智能控制系统，具有复杂性、组织性和多样性的特点。当今世界，随着科学技术的飞速发展，它的使用越来越广泛，特别是在工业过程中发挥着越来越大的作用。由于其速度快、方便、精确，所以将其引入到机电系统中，对其产生了积极的作用。该方法不仅能够节省人工，而且能够确保安全，而且能够很好地解决常规自控的缺点。总体而言，由于其高效、精确、安全等优点，已被广泛地运用于生产生活的方方面面，对促进现代工业的发展具有下列几个重要意义。第一，模型不确定性。智能控制技术可以在不依赖精确模型的现实情况下展开十分直观的推理和判断，这实际上就意味着即使系统模型存在有一定的不确定性，或者是很难建立起相对来说更加准确的数学模型，但是智能控制技术仍然可以非常有效地展开控制。第二，信息交流。它能够对各种类型的数据进行有效的接收，并对其进行有效的分析和加工，提高了系统的性能。这些优点使它能够更好的实现与其它系统及人之间的信息交互与协同。第三，非线性。智能控制技术具有非常优越的处理非线性系统的能力。与常规的线性控制方式相比较，它能够更好地解决复杂的非线性问题，提高其稳定性和精度。第四，学习优势。通过对数据的学习与存储，实现了智能化的控制，提高了系统的性能。通过对外部条件的自我学习与自适应，使其能够对自身的动态行为进行调整，从而使其能够在一定程度上实现对自身的自适应性，从而达到最优的状态。第五，适应优势。智能控制技术具有相对来说很好的自适应控制能力，该系统能够在系统发生故障或者发生特殊状况时，进行有效的控制。如果相关系统出现了问题，那么智能控制技术就可以自动地调整实际的控制策略，这样一来就能够更进一步地保证系统自身的正常运行，同时还能够通过智能控制的高度智能化优势来实现故障问题的自动排除。第六，插补优势。它可以对尚未学会的问题进行有效的分析，并提供适当的结果。该特性为智能控制提供了更加灵活高效的应对不确定性环境的手段，提高了该方法的适用性和普适性。2 智能控制技术与传统控制技术的主要区别 2.1 智能控制技术是传统控制技术的高级阶段 常规的控制方法以机械控制取代人工操作，仅能进行简单的操作，仅适用于低层次的工业生产。智能控制技术与常规的控制方法有着本质上的区别，是基中国科技期刊数据库 工业 A-196-于常规的控制技术，利用计算机技术来实现智能化，其自身的技术架构相对较为灵活、开放，在对信息的整合和学习能力等各个方面都要优于常规的控制技术。2.2 在控制对象和任务目标方面 智能控制与常规控制方法相比，其所面临的是一种具有非线性、非确定性和功能多样性等特点的先进计算机系统，其核心思想是通过一套复杂的命令来实现智能控制。2.3 在设计重点方面 该系统的主要功能是识别、扫描不同种类的被控对象及其相应的作业对象，并根据不同类型的作业对象及作业对象，采用不同的编程方式及设定的参数来进行指令控制，从而达到作业目的。传统的控制方法，其目的是以给定的数学方程或运动方程为基础，对被测物体进行操纵。智能科技具有多种控制函数，既可依据一般数学模型进行混杂控制，又可依据开环闭环特性模型，对指令进行定性与定量的判定，从而实现模式多样、状态多样的目标。2.4 在学习方式方面 智能控制器获得知识的方法主要是通过专家的经验进行归纳和后续的完善。在传统的控制方法中，对知识的获得多采用了一种形式化的概念定义。智能技术自身模拟了人的行为智慧，能够综合运用对被控目标的状况及周围的状况做出判定，具有更高的控制与决策能力。常规的控制方法只需执行一个简单的编程命令，就可以实现一个简单的机械操作。3 智能控制技术的类别 机电集成是一种将机械技术、电子技术和传感技术相结合而成的一种集成式的控制系统。在后向传动阶段，可以根据各种传动方式，并与相应的传动机构相配合，实现对整个传动工序的支承加工。第一，专家控制系统。专家控制系统是将工业经验与计算机系统结合起来，使其具有相应的可调整性质，在系统运行的时候，将指令传递给专家控制系统，并根据设定好的程序进行操作，这个阶段，专家系统拥有的相关的理论知识，是后续的控制工作的基本依据。第二，分级递阶控制系统。这种系统的实施基于自组织的能力，把各个层次之间有组织有结构地联系起来，在整个体系的带动下，各个子系统在完成某种职能的同时，可以进行协同管理，提高其实际的推动作用。第三，神经网络系统。人工神经网络是一种常用的智能控制方式，它以精确的神经网络算法为核心，实现对给定的控制函数的思维化、模拟化处理，实现对给定的控制函数的思维化、模拟化处理，从而大大提高了控制的准确性。第四，模糊控制系统。模糊控制函数基于专家型模糊控制系统，对各个操作层级进行了解析和掌握，全流程的多级知识架构使其达到了最大限度地保证了控制系统的智能化。从它的实现机理上来说，它可以看作是用一种确定的规律来进行逻辑推理，从而提高了对已有的控制系统的准确性。4 智能控制技术在机电一体化系统中应用的意义 智能控制是通过接受并完成操作者的指令来完成对机械设备的操作与控制。采用智能化的方法，实现了作业过程的自动化，有效地克服了人为失误、人为操作等带来的诸多隐患，从而大大增强了整个作业的可靠性与稳定性；通过对机电一体化过程中的各种工艺参数的分析，提出了一种新的工艺方案。该方法能够对机械设备的工作状况及相关的数据进行实时监控，从而更加精准地完成对生产过程中的各种监控工作，从而提升企业的经营效益与决策精度；该方法能够实现对机械、机械设备的各种操作参数的自动调节与优化，提高了作业的效率与产量，减少了能源与能源的浪费；通过对机械设备的分析，提出了一种基于计算机网络的智能化方法，它能够有效地降低或避免人为因素对机械设备的影响；通过对电力电子设备进行在线监控与调节，保证了电力电子设备的安全稳定工作，增强了电力电子设备的可靠性与稳定性。随着工业自动化的发展，对生产过程中所涉及到的各种复杂问题提出了越来越高的认识和认识。针对目前智能化控制对工人素质提出了更高的需求，企业必须强化员工的训练，提高员工的专业素质与应变能力，以保证整个生产过程的稳定与安全。5 智能控制技术在机电一体化中的应用 中国科技期刊数据库 工业 A-197-5.1 数控领域中智能控制技术的应用 在数控产业，最近几年随着科学技术的不断发展，产业内的竞争也日益加剧，这就需要对数控的稳定与安全提出一些新的要求与规范。而将智能控制技术运用到这种便利之中，不仅能够提升数控的精度和可靠性，而且能够适应目前的数控产业的各种需求，这也是为什么智能控制技术能够进入数控的发展之路的原因。当将智能控制技术运用到数控系统中时，因为它具有集成信息、感应控制环境、进行灵活的判断、扩展了虚拟智慧知识的能力，因此当它被运用到数控行业中时，它可以通过数字存储库、编程代码或者通讯技术来进行自动的学习，并且还可以进行对机器的自动操控、检修、调试、识别等。在数控产业中，数字化建模不完全涵盖，采用常规方法难以达到理想的效果，而采用智能控制技术可以很好地解决数控加工中存在的问题。在数控系统中，由于大量的数据比较模糊，所以将智能控制技术中的模糊控制方法运用到实际中，可以取得显著的效果。应用此方法，可实现对工艺参数的最优选择，并辅助其进行故障检测与诊断，从而提升其运行安全性与平稳性。它所依赖的是人工智能技术，具有很好的自适应能力，在收放环构建过程中，能够很好地掌握和掌握数控系统的结构。作为数控的核心，查补操作能够根据被检测到的工件的加工形状、频率等信息，对从开始到结束的任何一个地方进行查找，从而使得数据得到更加密集的处理。5.2 机器人领域中智能控制技术的应用 由于机器人具有非线性的物理动力学等多个特征，如复杂的机械系统，其传递的情感信息要求对其进行多种智能调控。具有上述特性的机械人，都要求采用智能化的控制技术来充分发挥各种技能的特性。比如，通过智能化的控制方法，可以通过感知和感知来传递情感反馈，从而达到自主防障、路径规划、移动位置和自身的运动形式改变等。因此，通过采用智能化的方法，可以实现机器人的自我学习、自我调整、自我调节等功能。又比如，将智能控制技术运用到机器人的工作中，在进行堆积操作时，必须对其刀具、机器人主体和常规盒传送装置进行常规盒形的加工。所以码垛工作就是通过上述三个环节共同实现的。这三个项目的速度要同步，要协同地进行，才能避免出现工艺待命的情况，同时也是保证码垛工作能够成功地进行的一个关键条件，当到达一定的码垛次数时，由分类系统将被分类的箱子按照类别进行比较，一般设置三条通道，每个通道代表一个箱子。在通道末端，要设置机械手的抓握运动以及在操作结束后发出的信号。如果操作成功，则会让机器人处于待命模式，如果操作过程中，机器人的压力过大，那么机器人就会慢下来，如果机器人在机器人上停留太久，机器人就会停下来，防止机器人在移动过程中掉下来。一旦发现真空状态，就会立刻报警，经过手动调试，将真空状态降至原来的水平，然后重新返回预定的轨迹，然后再进行工作指令的发送。5.3 交流伺服系统中智能控制技术的应 机电一体化其中最重要的一环，就是交流伺服系统。此系统的作用就是将经过处理的信号信息转换成机器的动作，其目的在于控制机电集成的品质与效果。尤其是对机电集成系统的控制功能起到了至关重要的作用。这种控制方式是目前国内最烦琐、最复杂的一种控制方式。它所控制的大部分目标都是非线性和不确定性的，所以没有精确的数学模型来描述。在此基础上，提出了一种基于模糊控制算法的模糊控制算法，提高了系统的响应速度，提高了系统的灵活性。该方法不仅保证了整个系统的安全、可靠地工作，而且还实现了基于智能化的自动调节、自动调节等多种功能。5.4 建筑工程领域 在建筑业中，机电融合系统主要用于电力工程施工等方面，它是为整个建筑的智能化操作环境提供一个数据驱动的平台，通过主整合系统，实现各个子系统间的相互驱动，确保了整个建筑系统的运作的智能化。比如，在集中式空调建筑中，可以根据各部位的反馈信息，实现对目前面积范围内的温度调节。其实施的智能化是为机械电子设备的智能化和可调性提供了一个功能性的载体。在这一进程中，终端服务的载体形态是基于节能化、绿色化的环保，比如，在实践中，针对空调系统、照明系统和给排水系统设置相应的调节机制，避免能量的过量耗费。与此同时，在智能化的控制系统中，可以通过分级控制模块，对底层的数据进行辨识和控制，将系统运行的风险降到最低。5.5 机械制造领域 从目前的产业市场发展情况来看，机器制造工艺和有关技术的实施，正向着大规模的方向发展，与市中国科技期刊数据库 工业 A-198-场需求的发展相适应，不断地提高生产效率和生产工艺，提高国家的基本生产制造能力。将智能控制技术运用到机电集成系统中，以全程智能化的控制机理来实现对基本运行环节的控制，确保两者之间的匹配。在设计形态上，智能化集成设计和修正能够为机器的生产和加工提供更加完整的数据支持。从现实的生产转化形态来看，通过实施机电集成的智能化控制机理，可以仿真运行机器的制造方式，并与传感系统相配合，对各种数据和信息进行调节。在以后的运行中，可以根据智能化的编程来实现对各种生产方式的自动调节和处理，在生产和生产系统中，将机器生产中出现的错误几率降到最低，从而避免了各种危险，确保了智能化生产的稳定。6 小结 基于高级控制特性的智能化能够应对复杂的运营要求，利用广义建模方法实现多变量定量的控制，实现机电系统的自组织和自协调。期望在今后的发展过程中，将智能控制技术融入到机电集成中，将人工智能的决定完全展现出来，并与受控环境相结合，实现对受控环境的自我学习和驱动，从而提高其控制的准确性，促进行业的转型发展。参考文献 1侯陈翔.智能控制技术在冶金机电一体化中的应用研究J.中国金属通报,2022(22):65-67.2郭蒲.机电一体化中的智能控制应用J.电子元器件与信息技术,2021,5(6):230-231.3刘冰.基于大数据分析的冶金企业电网智能控制平台J.冶金动力,2022(3):55-58,62.