当下,越来越多行业领域的机械设备呈现出机电一体化的发展态势,这无疑是实现其自动化、智能化与人性化的一大途径。而智能控制作为机电一体化系统的核心技术,必然会影响其应用实效。故在此结合智能控制的特点和类型,就其在机电一体化中的应用策略加以探讨,希望有助于智能控制领域健康发展,并提高机电一体化的智能化水平。
近年来,融合了多种先进技术的机电一体化系统得到了蓬勃发展和广泛应用,为社会生产生活创造了极大的便利,这显然离不开智能控制技术的重要作用。因智能控制技术可有效解决非线性、时变性、多层次性等控制领域的复杂难题,利于机电一体化系统的可靠运行。故希望通过对机电一体化中智能控制策略的探讨,对推动两者协调发展有所助益。
智能控制技术综述
智能控制是目前控制领域的研究重点和热点,简单的讲,其是以自组织、自适应、人机系统、Petri网等智能理论为基础,以计算机、网络通信、控制技术等为平台,然后在无人干预的条件下,由智能机器独立、自动控制系统设备完成既定目标。
而智能控制技术之所以在机电一体化系统中广泛应用,并发挥着日益重要的作用,与其自身特点有直接关系,如变结构、非线性较高,核心多为高层控制,任务要求较为复杂,控制模型相对不确定,组织功能、适应能力、学习功能极强等,这些均为其发展和应用提供了良好契机。具体而言,当下的智能控制系统主要涉及下述几类:专家系统,即将专业知识、控制技能、专家经验等汇集至专门的数据库,然后依据程序指令进行运行操作(系统结构如图1所示),相对而言,实用性较好;神经网络系统,即基于神经细胞、人工神经元等实现分布处理、非线性映射、人工智能模仿等功能,具有较强的自组织、自适应和并行处理的特点,在机电一体化中的应用最为广泛;分级控制,即以自组织和自适应为前提,实行相对独立的组织、执行、协调等控制功能;模糊控制,即专家系统和神经网络系统的集合体,有助于控制技术智能化和模糊逻辑功能的提高。
机电一体化中的智能控制策略
机电一体化为自动化领域发展创造了良好契机,而智能控制技术又为机电一体化提供了有力支持,故两者的融合发展则为产业化发展打下了坚实基础,故探讨机电一体化中的智能控制策略十分必要,下面就其加以重点分析。
2.1.将智能控制应用于电力电子领域
在电力电子领域中引入智能控制技术,既有利于优化电子器件设计,也有助于节约设备运营成本,其中在电流控制技术中的应用最具代表性。如涵盖发电机、电动机、变压器等在内的电机电器设备,无论是规划设计、投运生产,还是运行控制、日常管理,都具有较强的复杂性,若引入智能控制技术,可基于遗传算法对设备进行设计优化,可大大节约计算时间和成本费用,并确保设计方案科学先进、经济合理,同时运用模糊专家和神经网络系统,可基于电子设备运行状态实时信息对设备故障进行快速诊断和控制,进而降低故障影响,确保系统运行安全稳定。