智能控制在机电一体化系统中的应用

14甘肃钢铁职业技术学院业余大专毕业设计 ｛论文｝

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甘肃钢铁职业技术学院

2015级业余大专毕业设计论文

目：机电一体化技术的应用与发展

系 另y： _______电气工程系

专 业： _________ 机电一体化

班 级： 15 机电一体化一班 ___________

姓 名： ________ 李万东 _______

指导老师： 宋徽 __________________

年 月曰14甘肃钢铁职业技术学院业余大专毕业设计 ｛论文｝

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指导教师评语及成绩:

指导教师： * ** 14 甘肃钢铁职业技术学院业余大专毕业设计 ｛论文｝

摘要

随着科学技术日益走向整体化、 交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的 迅速发展，机电一体化技术的应用也越来越广泛。 机电一体化技术是跨学科技术， 其发展趋势是光机电一体化、柔性化、智能化、仿生物系统化、微型化。其产品 功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。

关键词 机电一体化技术；发展趋势；产品功能；协调和综合

目录

绪论 .................................... 5

第 1 章 机电一体化的基本概念 ....................... 6

1.1 基本概念 ............................. 6

1.2 机电产品的优越性 ......................... 6

1.3 机电产品的分类 ........................... 7

第 2 章 机电化产品的构成及特点 ....................... 8

第 3 章 机电一体化技术的发展趋势 ..................... 9

3.1 机电一体化技术的发展历程 ....................... 9

智能控制及其在机电一体化系统中的应用

【摘 要】智能控制是控制理论不断发展的结果，它得利于当今不断发展的计算机技术和信息技术。智能控制要求在无人进行干预的情况下，对智能机器进行自主地驱动，从而达到控制的目地。目前，智能控制开始广泛地应用于工业、机械制造、电力电子学等研究领域，在机电一体化系统中，智能控制也有着非常广泛的使用。

【关键词】智能控制；机电一体化；应用

机电一体化技术是指将机械技术、微电子技术、电力电子技术、信息技术等多种技术融合在一块的并且用于实际的综合技术。随着机电一体化的发展，机电一体化系统对控制的技术水平要求越来越高，原来的控制技术已经不能满足机电一体化系统的要求，因此，人们开始将目光投向发展比较迅速的智能控制，期望通过智能控制，达到机电一体化系统的控制目的。因此，本文将分析智能控制的特点和主要方法，探讨智能控制如何在机电一体化系统中得到应用，从而更好地实现对机电一体化系统的控制。

1.智能控制

1.1简单介绍

智能控制综合了多门学科，比如自动控制、人工智能、信息论和运筹学等，它克服了传统控制理论的许多缺点，能够用来控制各种复杂的系统。

1.2智能控制与传统控制的比较

首先，智能控制包括传统控制，智能控制是传统控制的高级阶段。与传统控制相比，智能控制处理信息的综合能力更强，而且能够从全局优化系统。从结构上来看，智能控制的分布式、分级式和开放式结构也比传统控制更加先进。

其次，智能控制是多门学科进行交叉的结果，因此它比传统控制在理论体系上更加完善。

再次，从对象和任务方面来说，智能控制适用的对象和任务可以更加复杂、高度非线性、模型可以具有不确定性。而传统控制适用的对象和任务比较单一、数学模型必须精确和能够满足线性要求。从系统设计重点来看，智能控制强调描述数学模型、识别环境和符号、设计推理机和知识库，而传统控制则侧重于运用传递函数、动力学方程、运动学方程来描述系统。

最后，智能控制的组织功能、适应功能和学习功能比传统控制要强，对不确定的和高度复杂的被控环境和对象有较强的克服能力。智能控制系统还具备仿人智能和拟人智能。此外，智能控制系统还可以用数学表示混合控制过程，用知识

2014 年 秋 季学期本科生课程考核

（读书报告、研究报告）

考核科目 : 机电一体化系统设计

学生所在院（系） : 机电工程学院

学生所在专业 : 机械设计制造及自动化

* * * * : ***

学 号 : 1110810710

考核结果 阅卷人 机电一体化系统设计课程论文

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智能控制技术在机电一体化系统中的应用

1108107 汪珈右

摘要：不同于传统机械系统，在机电一体化系统中，特别重视对智能控制技术的应用。智能控制与机电一体化系统的完美结合，有效改善了机电一体化系统存在的各种缺陷。本文综述了智能控制技术的相关知识，并论述了其在机电一体化系统中的应用。

关键字：机电一体化；机械电子；智能控制；系统

前言

机电一体化系统主要是指由动力与驱动部分、机械本体、传感测试部分、执行机构、控制及信息处理部分所组成，并利用电子计算机的信息处理技术、控制功能、以及可控驱动元件特性来运行的一种现代化机械系统。所谓智能控制系统，就是指利用集合了人工智能理论、自动控制理论以及信息理论等诸多技术理论，用以实现优化调控机的新技术系统。这是一种当前最为先进的自动化控制技术，一般包括两个方面，即外部环境和控制器。在实际的应用中，通过外部环境提供信息以供控制器做出控制决策，因此无需使用模型，具有很大的环境适应协调能力，在诸多机械设备生产中都具有很大的应用价值，因而成为促进机电一体化的重要技术系统[1]。为了满足人们生产生活中的各种需要，将智能控制技术融入到机电一体化系统中，也就成为的必然的趋势。

1 智能控制技术概述

1.1 智能控制技术概念

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[2]。

智能控制在机电一体化系统中的应用

机电一体化是一门新兴的交叉学科，在我国工业发展中发挥了重要的作用。智能控制系统主要是指能模拟人工智能或者具有人工智能的系统，将智能控制技术应用于机电一体化系统，可大幅度提高生产效率，并完善机电一体化系统的性能。智能控制技术的应用源头是操作人员发出操作命令，一旦操作命令发出之后，智能控制技术便自动进入到工作状态，开始了全过程的操作。因为可以按照预先编写的程序执行操作，所以可有效减少生产误差，提高生产的安全性。文章主要对智能控制在机电一体化系统中的应用进行分析，为促进机电一体化系统的发展奠定良好的基础。

标签：智能控制;机电一体化;应用

引 言：纵观我国当前机电一体化系统的发展趋势，智能控制将成为其未来发展的主要方向。有了智能控制的机电一体化系统，能成功避免很多问题和缺陷的发生，拥有更加广阔的发展前景。智能控制在机电一体化系统中的应用在很大程度上解放了人力劳动。如下结合多年相关工作经验，就此议题提出几点看法和建议。

1.智能控制概述

智能控制，顾名思义，主要指的是在无人智能机当中自动模拟人的行为。智能控制是建立在当前先进的计算机技术基础之上的，借助计算机技术来模拟人的智慧，实现对各类机器和元件的智能操作和预先指示。与传统的人力控制相比，智能控制有着诸多的优势，其不仅能够确保按时按量地完成好各项工作任务，还能够解决很多人力不能解决的问题，摆脱了人力劳动的局限性。此外，智能控制要比人力劳动更具可靠性和安全性，一些危险度比较高的操作指令，通过智能控制，只需要设定好程序，便能够很好地完成操作任务。根据调查和了解，在我国当前很多领域当中都运用到智能控制，智能控制已经被广泛应用到社会生活的方方面面。关于智能控制的应用类别，可以总结为以下3方面。专家控制。专家控制将专家系统和工程控制实现了紧密的融合，其主要被应用到我国工業领域中的工业设计以及机械设备故障诊断和维修方面。专家控制所提供的知识是非常丰富和多元的，而且在解决实际问题中有着非常理想的效果。分级控制。分级控制主要贯穿于组织、协调以及执行三大环节当中，组织、协调和执行之间相互作用，相互配合，一起来对机器进行科学高效的控制。目前，分级控制需要满足两个条件才能够得以实现，其一是自适应的控制。其二是自组织的控制。然后，学习控制，学习控制主要体现在：其一，识别和调整内部结构。其二，借助信号的传输来处理复杂的数据，确保系统运行的顺畅性。神经网络。神经网络是建立在人工神经网络基础之上的，神经网络主要有两大功能，分别是智能控制功能和仿真功能。神经网络控制是当前最受关注的智能控制系统之一，未来的发展潜力更是不可估量。