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智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應用（通用5篇）
作為機電一體化中的重要組成部分，機械制造可以有效的減少不必要的體力勞動，下面是小編搜集整理的一篇關于機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用探究的論文范文，供大家閱讀查看。
智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應用 篇1
摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，一些先進的技術應用到機電設計行業(yè)，有力的推動了機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展應用。隨著系統(tǒng)控制的不斷變化，為了適應社會的發(fā)展，機電一體化的發(fā)展更加依賴智能控制系統(tǒng)的發(fā)展。而智能控制系統(tǒng)憑借自身的優(yōu)勢，促使機電一體化發(fā)展產生了質的飛躍。本文結合實際工作經(jīng)驗，對機電一體化系統(tǒng)進行了分析，解析了智能控制系統(tǒng)的特點，并結合實際，提出了智能控制在機電一體化的應用，有利于更好的促進智能控制在機電一體化的應用。
關鍵詞：智能；控制；機電；一體化；系統(tǒng)
1.智能控制應用于機電一體化的必要性
隨著機械電子的不斷發(fā)展，一些大型設備得以更好的發(fā)展，機械設計與電子學進行有效的融合可以更好的發(fā)揮機械與電力電子的優(yōu)勢，促進機電一體化的發(fā)展。為了提高工業(yè)設計質量，在進行工藝生產，機械工作時，需要充分考慮好自然環(huán)境，對復雜的背景進行精確分析，只有這樣，才可以建立精確的模型，更好的促進工業(yè)的發(fā)展。而機械設計與電子雖具有很好的非線性分析，但是在過于復雜的環(huán)境下，無法對環(huán)境進行有效的模擬，更好的分析，這也成為阻礙機電一體化飛快發(fā)展的重要因素。而隨著計算機技術的不斷發(fā)展，微電子技術得到很大的發(fā)展，智能控制一大特點就是能夠對多因素、復雜環(huán)境以及非線性條件進行精確的分析，進行自動校正，提出補償措施，因此，將智能控制應用于機電一體化應用中，不僅可以有效的提高微電子的發(fā)展，更能夠解決機電一體化發(fā)展難題，促進機電一體化的更好發(fā)展。
2.智能控制以及機電一體化的特點分析
2.1.機電一體化
2.1.1.機電一體化含義
很多行業(yè)的發(fā)展，特別是重工業(yè)發(fā)展，由于需要大量的體力勞動，而機械產品的研制成功，有效的解決了體力勞動難題，減少了勞動人民的工作強度，而機械產品往往應用到較為復雜、環(huán)境惡劣的條件下，這個時候，機械產品如果需要正常工作，離不開人工操作，因此，單純的依靠機械，無法切實提高工作效率，而電子技術可以實現(xiàn)遠程遙控，信號傳遞，正因如此，將電子優(yōu)勢應用于機械方面，可以更好的發(fā)揮機械與電子的各自優(yōu)勢，確保機電一體化產品不僅可以應用于復雜環(huán)境，還可以提高工作效率。目前，機電一體化技術主要是指將機械設計方面技術與電子傳感器技術、微型處理器技術以及信號傳輸處理等技術進行充分結合，建立綜合性應用系統(tǒng)，更好的服務于實際生活。
2.1.2.機電一體化特點
機電一體化依據(jù)機械電子技術的特點，具有包括三個方面，一個是具有傳統(tǒng)的機械技術，良好的機械技術可以有效的提高工作效率;另一個是具有自動控制技術，利用電子傳感器等技術，實現(xiàn)機電工作的自動控制;最后是具有典型的計算機技術，機電一體化的微電子技術充分發(fā)揮計算機技術，提高了機械工作的穩(wěn)定性與高效性。
2.2.智能控制技術
2.2.1.智能控制含義
智能控制的最直接理解就是系統(tǒng)可以在無人操作的情況下，實現(xiàn)自動運行，自動校正處理，實現(xiàn)智能化操作。智能控制的核心離不開計算機與自動控制技術，由多個學科交叉組成，依靠信息理論、自動化技術以及人工智能等知識技術，充分利用計算機的高速運算以及復雜系統(tǒng)的自動控制，實現(xiàn)自動控制，確保系統(tǒng)可以在全天候工作，不受到復雜、惡劣環(huán)境的影響。智能控制有效的解決了環(huán)境對系統(tǒng)的影響，極大的提高了工作效率。
2.2.2.智能控制特點
智能控制因包含多種學科，因此，其具有廣泛的特點，由于其依靠人工智能理論為基礎，因此，具有顯著的智能性;利用自動控制技術，智能控制可以對非線性特點進行精確分析，實現(xiàn)智能化操作;結合計算機技術，智能控制可以及時有效的處理大量數(shù)據(jù)，滿足多任務、多要求環(huán)境，因此，可以提高極高的性能要求�？傮w而言，智能控制在處理不確定性、高復雜度環(huán)境以及模糊設計方面，具有典型的優(yōu)勢，可以很好的根據(jù)環(huán)境變化做出智能分析，因此，將智能控制應用于機電一體化中可以發(fā)揮很大的優(yōu)勢。
3.智能控制在機電一體化的應用
3.1.智能控制在機電制造中的應用
機械制造在工業(yè)生產以及設計方面得到廣泛的應用，作為機電一體化中的重要組成部分，機械制造可以有效的減少不必要的體力勞動。而在減少體力勞動的同時，為了更好的減少人們的腦力勞動，不受限于環(huán)境的變化，可以將智能控制應用于機電制造中。利用智能控制的神經(jīng)網(wǎng)絡技術，將機械制造的工作環(huán)境以及可能問題進行智能預處理，之后利用智能傳感器技術，將機械制造在工作中獲取的'信息進行傳遞，可以利用智能控制技術對數(shù)據(jù)進行分析，進而修改工作模式，更好的適應工作環(huán)境，因此，利用智能控制技術，可以更好的進行機械運行故障診斷，機械制造智能監(jiān)控以及智能操作等。
3.2.智能控制在數(shù)控領域中的應用
數(shù)控技術作為機電一體化的典型代表，在工業(yè)發(fā)展方面起到了很大的作用，數(shù)控機床不僅可以滿足社會各行業(yè)的需求，更可以促進重工業(yè)的發(fā)展，因此，為了提高機電一體化水平，發(fā)揮數(shù)控技術的更大優(yōu)勢，可以將智能控制應用于數(shù)控領域�？紤]到數(shù)控領域的產品需要與編程以及軟件操作進行結合，而很多員工由于缺乏有效的培訓，無法更好的適應崗位，因此，充分發(fā)揮智能控制計算機操作，建立智能化數(shù)據(jù)庫，對可用到的編程進行預錄處理，在數(shù)控進行工作時，通過智能化推理，設計所需工作程序，對加工所需操作進行自組織解決，自識別操作，對存在的潛在故障進行自尋優(yōu)，進而實現(xiàn)自修復，從而不僅可以更好的減輕人們的腦力勞動，還可以極大的提高工作效率，促進社會更好發(fā)展。
3.3.智能控制在機器人領域的應用
考慮到機器人在設計方面，更多的強調耦合性、時變性以及非線性因素，因此，為了更好的滿足這種多任務、多環(huán)境變化要求，可以充分發(fā)揮智能控制優(yōu)勢，利用智能控制的自動控制理論，對非線性進行建模處理，利用計算機技術，充分滿足多任務等需求，從而更好的促進機器人領域發(fā)展。
4.結束語
機電一體化在我國各行業(yè)發(fā)展中起到了很重要的作用，有效的推動了社會的健康快速發(fā)展，為了更好的實現(xiàn)智能化控制，適應復雜、惡劣環(huán)境，可以充分發(fā)揮智能控制技術的優(yōu)勢，將智能控制技術應用于機電一體化中，實現(xiàn)智能機電一體化操作，從而更好的提高機電一體化的智能化操作。
參考文獻：
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智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應用 篇2
摘要：隨著我國科技的不斷進步，我國機電領域逐漸向著自動化、一體化、智能化、集成化方向發(fā)展。機電一體化系統(tǒng)融合了機械、電子、信息等技術。機電一體化系統(tǒng)的應用顯著的提升了機電設備的自動化控制，隨著人們對機電運行要求的日益提升，機電一體化系統(tǒng)中智能控制的作用日益顯著，因此，文章將從機電一體化系統(tǒng)中智能控制的基本概念以及機電一體化系統(tǒng)的特點入手，淺析機電一體化系統(tǒng)中智能控制在多個領域中的應用。
關鍵詞：機電一體化系統(tǒng)；智能控制；機械制造；數(shù)控領域；交流伺服物器
當前我國工業(yè)正處于生產轉型的重要時期，隨著我國科學技術水平的不斷提升，智能化技術的應用越來越廣泛，智能化技術的應用使得機電一體化系統(tǒng)的智能控制水平得到了顯著的提升。機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用極大的提升了我國工業(yè)生產的效率，降低了工業(yè)生產運營的過程中其運行和生產的成本。提升了企業(yè)的經(jīng)濟收益。本文將從機電一體化系統(tǒng)中智能控制的基本概念入手，淺析機電一體化系統(tǒng)中智能控制的實際應用。
1機電一體化系統(tǒng)中智能控制概述
1.1機電一體化系統(tǒng)。所謂的機電一體化系統(tǒng)，是指新興的微電子技術，機電一體化系統(tǒng)將機械、信息、電工、微電子、傳感器等技術進行有機的融合，以機械設備、電子元件、計算機設備為硬件構成，以電子技術、通信技術、微機技術為軟件構成，對設備和系統(tǒng)進行控制和管理[1]。機電一體化系統(tǒng)主要應用于機電一體化產品以及一體化執(zhí)行系統(tǒng)，機電一體化系統(tǒng)的主要構成，可以分成信息處理構件、控制構件、電力供應構件、執(zhí)行構件、機械構件等五大部分組成。機電一體化系統(tǒng)隸屬于綜合性功能化技術，機電一體化系統(tǒng)的應用能夠極大的降低能源消耗，提升生產精度。
1.2智能控制。智能控制，主要是指通過依賴計算機技術、通信技術等在非線性控制方面開展的智能化、自動化、無人化控制，智能控制是機電一體化系統(tǒng)的重要組成部分之一，由于智能控制性能的優(yōu)異性使得智能控制越來越受到人們的青睞。機電一體化系統(tǒng)中智能化控制的應用日益廣泛。機電一體化系統(tǒng)中智能化控制的應用極大的降低了企業(yè)的運營生產成本，提升了生產、管理、控制過程中的經(jīng)濟收益。
2機電一體化系統(tǒng)的特點概述
從大體上而言，機電一體化系統(tǒng)的特點可以概括性的分成以下三點：一是，綜合性特點，機電一體化系統(tǒng)是以信息理論、控制理論、系統(tǒng)理論為核心的`復合型技術，機電一體化系統(tǒng)包含了控制、管理、機械、檢測等功能，具體來說機電一體化系統(tǒng)是微處理技術和機械技術的融合利用。二是，智能性特點，機電一體化系統(tǒng)的應用轉變了機械處理的表象，通過微處理技術的應用轉變了傳統(tǒng)的控制方式，提升了控制的精度[2]。機電一體化系統(tǒng)中的機械結構主要由儀表、傳感器構成，通過對機電一體化系統(tǒng)中系統(tǒng)參數(shù)的調整和設置能夠讓機電一體化系統(tǒng)發(fā)揮出不同的性能，使得機電一體化系統(tǒng)的應用更為廣泛，通過機電一體化系統(tǒng)中的傳感器以及信號發(fā)射裝置，能夠將自身收集的數(shù)據(jù)以及參數(shù)反饋給中央處理器進行智能化處理。三是，完整性特點，機電一體化系統(tǒng)中主要包含有微處理器、傳感器、動力及、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行構件等等，機電一體化系統(tǒng)屬于完善的機械化系統(tǒng)，機電一體化系統(tǒng)通過對傳統(tǒng)的機械設備的結構改進，以傳統(tǒng)的機械設備為基礎融入了微處理技術、智能測量技術、通信技術等等高端技術，使得機電一體化系統(tǒng)能夠為設計行業(yè)、機械制造行業(yè)、控制領域等提供更有優(yōu)質的服務。
3機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用概述
3.1機電一體化系統(tǒng)中智能控制在數(shù)控領域中的應用。機電一體化系統(tǒng)中智能控制在數(shù)控領域中的運用，能夠彌補數(shù)控領域中的技術不足。在數(shù)控領域其追求的即是高效率、高精度、高安全性以及高可靠性，并且在數(shù)控領域還要求數(shù)控設備具有較高的智能化處理能力，如擴展性、延伸性、模擬智能等行為和特性。數(shù)控領域中的數(shù)控機床，會要求數(shù)控技機床以其編寫的代碼進行加工操作，要求數(shù)控機床對加工的構建進行規(guī)劃、調整、預測加工方式，并且數(shù)控機床系統(tǒng)不能對加工程序進行不良干擾[3]。機電一體化系統(tǒng)中智能控制在數(shù)控機床中的應用，對數(shù)控機床的性能進行了進一步的提升，使其具備了智能化監(jiān)控能力以及智能化編程能力，使得數(shù)控機床真正的實現(xiàn)了自動調整、自動適應、自動識別、自動規(guī)劃等功能。對于數(shù)控領域需求來說，數(shù)控機床的控制需求主要是依賴于傳統(tǒng)的經(jīng)典控制來建立部分模型，但是傳統(tǒng)的經(jīng)典控制離亂并不能通過模糊信息進行建模，對信息的精準性要求歸于嚴格，機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用可以構建模糊推理規(guī)則，實行模糊控制，降低了數(shù)據(jù)的精確度，進一步的優(yōu)化了加工程序，使得數(shù)控機床對周邊運行環(huán)境的要求進一步降低，基于機電一體化系統(tǒng)中智能控制的模糊理論，能夠對數(shù)控機床中數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)進行微量調節(jié)，提升了數(shù)控機床的適應性。插補計算是數(shù)控加工的核心算法之一，在實際的計算過程中，需要對加工信息進行取點，常見的加工信息為起點、終點、線型等，老式的加工系統(tǒng)的位置軟件增益調節(jié)控制功能的實用性較差，機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術的應用，能夠通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡進行控制，可以實現(xiàn)逼近任意復雜程度的非線性函數(shù)。并且與此同時，機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術中的專家系統(tǒng)，還能夠對數(shù)控加工過程中不明確的推理問題進行簡易推理，機電一體化系統(tǒng)中智能控制中的遺傳進化系統(tǒng)，還能夠提前預測、動態(tài)反饋以及優(yōu)化加工路徑。
3.2機電一體化系統(tǒng)中智能控制在機器人領域中的應用。機電一體化系統(tǒng)中，智能控制在機器人領域中的應用十分廣泛，機器人技術的研究時間較晚，機器人研究領域是當前高端技術研究之一。動力學控制的實現(xiàn)，是控制機器人行為的核心，并且動力學理論大多是實時變化的、非線性的、高內聚的。以雙足行走的機器人為例，雙足行走的機器人可以看成動態(tài)二級倒立擺，動態(tài)二級倒立擺具有非線性特征。并且機器人研究領域中涉及到的傳感器信息數(shù)據(jù)十分繁雜，機器人控制系統(tǒng)自身的復雜性較高，其控制系統(tǒng)隸屬于多變量系統(tǒng)，要想保障機器人行動的平衡性就需要多個命令并行執(zhí)行，例如，機器人自動躲避障礙命令、動作規(guī)劃命令、平衡調整命令、視覺處理命令等。傳統(tǒng)的控制算法，由于其自身的限制能難實現(xiàn)全方位的控制，因此，通過機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用，可以直接彌補傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的不足。以機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術中的神經(jīng)網(wǎng)絡為例，神經(jīng)網(wǎng)絡是典型的放生智能控制技術，神經(jīng)網(wǎng)絡具有較強的非線性映射嫩里和較高的實效性，神經(jīng)網(wǎng)絡是當前機器人研究的主要方向之一，神經(jīng)網(wǎng)絡主要應用于機器人機械手臂的現(xiàn)場控制。機電一體化系統(tǒng)中，智能控制技術在機器人中的技術應用，還含有模糊控制技術等，多種不同智能化控制技術的綜合性應用，也是機器人研究的一大發(fā)展方向，上文中所述的神經(jīng)網(wǎng)絡模擬控制技術，就彌補了控制思維神經(jīng)元結構的相對任意性。
3.3機電一體化系統(tǒng)中智能控制在交流伺服物器中的應用。機電一體化系統(tǒng)中，智能控制在交流伺服系統(tǒng)中發(fā)揮著至關重要的作用，并且機電一體化系統(tǒng)中智能控制的過程中，也會涉及到交流伺服驅動裝置的運用，交流伺服驅動裝置主要是價格電子信號轉變?yōu)闄C械動作信號，促使機械設備接受到電子信號之后，能夠通過交流伺服驅動裝置來轉變?yōu)榭勺x的機械信號，進而進行機械設備運作，交流伺服驅動裝置的運行狀態(tài)會直接影響到整體機械運行的動態(tài)性，交流伺服驅動裝置的性能與機電一體化系統(tǒng)之間屬于相互依存相互影響的關系，兩者之間互為影響。矢量控制技術的應用，使得交流伺服驅動裝置實現(xiàn)了系統(tǒng)內部之間數(shù)據(jù)的共享，交流伺服系統(tǒng)其自身的復雜性較高，其不僅僅會涉及到負載擾動還會涉及到參數(shù)的實時變化，因此，控制參數(shù)也屬于非線性的、實時變化的參數(shù)，傳統(tǒng)的通用的PID控制方式已經(jīng)滿足交流伺服系統(tǒng)的實際需求，因此，我國當前在使用交流伺服物器的過程中，主要采用機電一體化系統(tǒng)中智能控制，機電一體化系統(tǒng)中智能控制可以將非線性的控制方式直接運用到交流伺服物器之中，通過機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用，能夠實現(xiàn)參數(shù)的實時調賬，提升了交流伺服物器的實用性。
3.4機電一體化系統(tǒng)中智能控制在機械制造領域中的應用。機電一體化系統(tǒng)中智能控制在機械制造領域中的應用，提升了機械制造行業(yè)的智能性，機電一體化系統(tǒng)中智能控制的運用，主要是為了通過計算機技術來模擬人腦，進而帶代替部分人腦工作，降低機械制造過程中相關工作人員的工作壓力，使得其能夠將工作精力放到其他工作環(huán)節(jié)中去。與此同時，通過電腦來代替人腦的工作方式還能夠降低人工誤差，提升機械生產的精度。在機械制造領域中運用機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術中的神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，能夠對機械制造的生產狀況進行實時的監(jiān)督和動態(tài)方針，通過加工生產過程中的傳感器來收集相關信息數(shù)據(jù)，在經(jīng)由信號傳輸裝置將信息數(shù)據(jù)傳輸至中央處理器，對控制模式中的數(shù)據(jù)和參數(shù)進行實時的調整和修改，進而實現(xiàn)了機械制造和生產的智能化控制和實時控制。概括來說，機電一體化系統(tǒng)中智能控制在機械制造領域中的硬裝，主要是機械制造系統(tǒng)的智能檢測和監(jiān)測、故障的實時監(jiān)測。
4結語
隨著我國工業(yè)化建設進程的不斷推進，原有的傳統(tǒng)的控制方法、控制理念已經(jīng)不能滿足人們的需求，引入和推行先進的技術理論成為必然。機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術是在原有的非智能控制基礎的基礎上逐步的發(fā)展而言，機電一體化系統(tǒng)中智能控制相比傳統(tǒng)的非智能控制基礎而言，其融入了計算機技術、通信技術等，機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術，彌補了傳統(tǒng)控制技術的不足之處，機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應用，直接有效地解決了高級線性和非線性問題。
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智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應用 篇3
摘要：“智能控制”是控制理論發(fā)展的高級階段課程。隨著科技水平的飛速發(fā)展，智能控制在各行各業(yè)所應用的產品越來越多，市場對掌握智能控制技術的應用型人才的需求量也越來越大，因此，“智能控制”課程在高校人才的培養(yǎng)中也開始占據(jù)著重要的地位。但是，智能控制是20世界60時代才開始發(fā)展的新型技術，各大高校的教學模式還存在不少問題。為此，本文針對應用型人才培養(yǎng)下的智能控制教學模式的問題和發(fā)展進行探究，通過優(yōu)化課程內容、激發(fā)學生創(chuàng)新思維等多樣化的教學模式，以期能在實踐中提高智能控制教學的整體質量。
關鍵詞：應用型人才；智能控制；人才培養(yǎng)導向；教學研究
隨著我國經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展和社會市場需求的提高，高校也改革了高等教育的階梯層次，從精英教育轉變?yōu)榱藨眯偷拇蟊娊逃瑥母旧细玫剡m應了經(jīng)濟市場對于人才的需求。如今本科和各大高校的招生量急劇增大，但高校對于學生的教育還停留在理論的應試教育上，無法滿足市場需求。因此，各高校也在尋求能夠提高人才素質的新型教學培養(yǎng)辦法。智能控制是高校電子技術眾多學科中重要的一門專業(yè)課程，集精密實操和高級理論為一體的新領域，在世界范圍內都受到廣大關注，也是未來科技市場中的發(fā)展重點[1]。因此要加大智能控制專業(yè)下應用型人才的培養(yǎng)力度，為學生提供先進的知識與創(chuàng)新實踐的機會。
一、智能控制的基本概念
就智能控制在高校中的專業(yè)課程而言，是一門集人工智能、電子科學、高等控制理論和運籌學等學科為基礎的，以智能機器在無人干預的情況下自主實現(xiàn)目標的控制技術專業(yè)，包含著遺傳算法、模糊邏輯、專家系、神經(jīng)網(wǎng)絡等理論，自適應控制、自組織控制和自學習控制等技術，具較高容錯力的高層控制系統(tǒng)，全局控制力強，是一門復雜的、全新的、交叉型的新學科[2]。在高校中最�？吹竭@門專業(yè)的就是自動化的機械制造行業(yè)和電力系統(tǒng)設備等專業(yè)，擁有廣闊的研究價值和市場發(fā)展前景，因此在高校也在積極的開設和教學中，使學生能夠更快的學習到智能控制的相關原理和控制方式，能夠對智能控制的發(fā)展有更進一步了解，從而在畢業(yè)后更適應行業(yè)崗位需求。由于智能控制專業(yè)本身包含了大量的高等技術和理論，對大學生而言相對晦澀難懂、枯燥深奧，學習起來十分吃力，無法長久耐心的鉆研和學習，在理解方面也是一知半解，無法精通。因此，如何在教學過程中幫助學生快速準確地掌握智能控制的核心技術是主要的教學理念，激發(fā)學生的學習興趣和鉆研性，也是本文的研究的重點。
二、“智能控制”課程教學存在的問題
1、教學方式單一。由于智能控制學科中有大量的專業(yè)基礎課，例如自動控制原理、計算機控制、工業(yè)機器人應用技術、小型智能控制系統(tǒng)集成等專業(yè)核心課程，都是十分專業(yè)的高等理論，涉及的教學概念廣泛且復雜，因此在授課過程中，大部分教師都將理論技術為教學重點，采用被動的板書式教學。單一傳統(tǒng)的教學模式讓學生的興趣下降，失去積極性。智能控制的內容過于抽象化，公式推理復雜，學生一時之間無法完整消化，而教學過程中缺乏多樣化的互動交流，也無法幫助學生有效的及時理解，課堂氣氛沉悶的同時，學生的學習效率也十分低下。
2、課程缺乏實踐環(huán)節(jié)。由于智能控制的理論性強，教師在課堂中更多的是演示智能控制的原理和操作程序，而且智能控制涉及的操作工具比較復雜，部分學校也缺乏實驗教學的平臺。社會市場中對智能控制專業(yè)人才的實際操作水平要求很高，但學校往往在大四才開始開設實踐課程，留給學生的操作演練的課時少，學生的掌握時間也不夠充分。理論與實際相脫節(jié)的情況下，學生在畢業(yè)后還需要很長時間來適應企業(yè)中的操作，甚至產生失誤帶來經(jīng)濟損失，這不利于學生就業(yè)和企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
三、人才培養(yǎng)模式下的“智能控制”課程教學優(yōu)化
1、優(yōu)化智能控制的教學內容。作為高技術含量的專業(yè)控制學科，智能控制具有抽象、前沿、復雜、理論性強的特點，內容覆蓋的專業(yè)知識多，但在教材中的實際案例偏少，整個專業(yè)課程偏理論化。因此，課堂上應整合優(yōu)化教學內容，在熟悉控制理論的基礎上多采用案例分析、實例演示等環(huán)節(jié)來提高學生的學習興趣，加深課堂理解效果。在智能控制教學中應注重智能控制的應用領域和掌握方法，一方面，要掌握基礎性的概念和技術細節(jié)，另一方面，也要時刻關注前沿發(fā)展的最新技術，讓學生能夠跟隨行業(yè)發(fā)展學習到新知識新技術。教師在課堂上應多授予一些實際應用的方法，例如工業(yè)過程中模糊控制如何研究并建立好輸出與輸出量的模糊管理，或是在BP神經(jīng)網(wǎng)絡中采用SCG算法來加強電力系統(tǒng)的智能控制過程[3]。
2、增加操作仿真軟件環(huán)節(jié)。通過專業(yè)的操作軟解能夠讓學生將理論與實際更好地結合，目前在智能控制領域中最常見的模糊邏輯工具是MATLAB軟件，借助它能更直觀地了解模糊邏輯系統(tǒng)的控制程序。在操作中，學生可以通過軟件采用PID參數(shù)或M語言自己編寫智能控制算法程序，通過操縱模糊控制器來完成自己的`指令，或者利用BP網(wǎng)絡為學生講解網(wǎng)絡結構和學習算法，學生在操作中進一步加深了對智能控制的理解，提高了學習的積極性，更有針對性地彌補了理論教學中知識缺漏，符合應用型人才的培養(yǎng)要求。
3、激發(fā)學生創(chuàng)新思維。智能控制中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊控制系統(tǒng)在國防安全、航天航空、區(qū)域監(jiān)控、水下探測等科技領域都是主要應用對象，相關專業(yè)的學生畢業(yè)后也投身于高科技領域，因此，加強應用型人才的培養(yǎng)，學生對智能控制系統(tǒng)的設計思維也是學校要著重培養(yǎng)的應用型能力之一。智能控制系統(tǒng)的成長與市場專業(yè)的需求成正比，還處于不成熟的發(fā)展階段，學生在學習時也要提高自己對智能控制的創(chuàng)新意識和思維方法，開發(fā)出更多智能控制的技術策略，如無人駕駛、阿爾法狗、水下機器人等智能控制的熱門機器，不斷促進智能控制的發(fā)展，為社會、國家、人類生活帶來更多高文明的智能幫助[4]。教師在授課過程中要以學生為本，采用差異化的教學方式保留學生的個性思維，通過討論實驗、錄像投影等設計各種疑問來激發(fā)學生思考研究，引導和組織學生開拓新思路，不斷了解智能控制的內在關聯(lián)和規(guī)律，從而站在前人的成果上創(chuàng)新更多的智能控制理論和技術。
4、考核方式的優(yōu)化改進。“智能控制”課程在期末考核成績上多數(shù)采用問卷模式，但這只考評了學生對智能控制理論的掌握程度，在實踐操作、創(chuàng)新能力上無法很好的判斷學生的掌握情況。因此學校應根據(jù)智能控制的特點開展多元化的考核模式。首先在期末考核上，分為單人和小組考核，通過布置行業(yè)熱點和國際期刊論文的主題為小組的項目論文課題，讓學生進行單人和小組的雙重考核模式，從而考查學生獨立思考和團隊配合的雙重能力，并在論文中檢驗學生對于智能控制的具體問題是否有深入的理論推導和驗證理解，能否利用所學知識提出解決方案；其次，智能控制實踐考核，通過智能控制的數(shù)據(jù)收集、到控制方案設計、控制程序編寫、智能控制系統(tǒng)成型來驗證學生的掌握度；最后也要將平時的作業(yè)成績、課堂表現(xiàn)度、出勤率等按照比例納入總成績中，通過平時的學習態(tài)度和最后的考核結果公平合理的考核。
綜上所述，“智能控制”作為電子科技中的專業(yè)核心課程，是機電制造、新能源、電力和建材等專業(yè)學生的必須掌握的學科知識，本文提出在“智能控制”的教學中要優(yōu)化教學內容、利用仿真軟件等教學工具提升學生的理解度，通過培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和學習興趣來完善教學模式，從而培養(yǎng)出更多的智能控制專業(yè)的應用型人才，使學生能迅速掌握智能控制專業(yè)的核心技巧，能夠將其原理和設計運用到智能控制系統(tǒng)的相關行業(yè)中去，為智能控制專業(yè)的發(fā)展做出新的貢獻。
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智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應用 篇4
【摘要】
伴隨著科技的發(fā)展與進步，現(xiàn)階段人們的生活越來越高端和先進，不管是吃喝玩樂、生活、出行等各個方面，都在不斷更新和提高。其中家居這一方面也受到高科技的影響，不斷趨向現(xiàn)代化發(fā)展，特別是家用電器這一方面，人們?yōu)榱四軌蚋臃奖闶孢m的生活，近幾年來對家用電器智能控制的追求不斷提高，這也促進了當前我國對家用電器智能控制器設計方面的研究和提高。本文就是針對當前家用電器智能控制器設計方面進行相應的分析，對當前家用電器智能控制的現(xiàn)狀、存在的問題，以及智能控制器的設計方法等進行進一步的分析，促進家用電器智能控制器設計水平的不斷提高。
【關鍵詞】
家用電器；智能控制器；設計
一、當前家用電器智能控制器的設計現(xiàn)狀及存在的問題分析
盡管當前科學技術不斷發(fā)展進步，家用電器智能控制器也借鑒先進的技術進行了不斷的提高，但是設計技術仍然不夠先進，存在很多問題。而且設計與應用之間具有較大的差距，設計水平與應用水平不能很好地結合到一起。下面就對當前家用電器智能控制器的設計現(xiàn)狀與存在的問題進行具體的分析和探討。
1.1家用電器智能控制器的設計現(xiàn)狀
由于家用電器種類較多，例如電視、冰箱、洗衣機、空調等各種類型的電器，這些電器如果想要實現(xiàn)很好地控制，就要不斷更新技術水平以及設計理念。當前家用電器智能控制器的設計缺乏對高科技技術的利用、確實新穎的設計理念、不能夠結合當前人們對家居方面的生活追求進行，同時操作起來執(zhí)行效果較差，耗時多，花費大。這些都是當前家用電器智能控制器所呈現(xiàn)的狀態(tài)，與我們所設想的效果還有很大距離，因此今后為了能夠提高家用電器智能控制器的設計效果，就要認清現(xiàn)狀，作出針對性的改進。
1.2家用電器智能控制器設計中存在的問題
1.2.1抗干擾性較差家用電器智能控制器之所以受到干擾，主要是因為微處理器在工作過程中受到干擾所導致的，微處理就類似于我們人類的大腦，對所有信號進行反應和處理，在這一過程中受到干擾也會大大降低工作效率。那么抗干擾性較差分析主要是由于以下兩個原因導致的。首先一個重要的原因就是來自于復位端口以及中斷端口的干擾因素所導致的，在很多情況下，電路會突然出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，這是程序以及復位端的電路工作不能實現(xiàn)良好配合的原因，程序在工作中所面對的外部條件不同，因此就會出現(xiàn)干擾的現(xiàn)象[1]。除此之外，另外一個導致抗干擾性較差的原因就是電網(wǎng)中其他的負載較多，例如來自閃電的干擾，這會促使電網(wǎng)中極易產生非常強的脈沖，從而使得家用電器智能控制器的抗干擾性大大下降。1.2.2精度較低家用電器智能控制器能夠自行進行溫度的調節(jié)，例如可以調節(jié)空調的溫度，但是具體的實施效果是相對較差的，難以滿足人們高精度的要求。因為在這個調節(jié)的過程中它僅僅是單純按照人們想要調節(jié)到的溫度進行，而忽略了對當前室內溫度的參照，例如室內的濕度、光照以及大氣壓等因素都會對想要設定的溫度產生一定的影響，從而干擾智能控制器的精度。1.2.3操作仍然不夠方便家用電器智能控制器的設計就是要實現(xiàn)方便快捷，但是當前的設計水平依舊不高，存在一定的不足，例如遠程控制、定時設計以及專業(yè)化分工等各個方面，實現(xiàn)的效果較差，人們在戶外要想實時對家用電器進行調控就比較艱難，例如在較遠的地方，提前打開空調降低室內的溫度就較難實現(xiàn)。
二、家用電器智能控制器的設計方向分析
基于當前家用電器的設計現(xiàn)狀而言，為了進一步優(yōu)化設計的現(xiàn)實情況，提高設計的技術，就應當著力朝著學習化、智能化、現(xiàn)代化、科技化、自適應化、網(wǎng)絡化等方向發(fā)展，將當前先進的科學技術與家用電器智能控制器的設計相結合，從而提高家用電器智能控制器的設計水平。
三、家用電器智能控制器的設計思路探討
通過上述分析，面對當前家用電器的設計水平來說，我們應當適時進行不斷的改進和提高，融合當今先進的科學技術和水平，完善設計理念，設計出更加科學化。現(xiàn)代化的智能控制器。下面就結合當前的實際形勢，從以下幾個方面對家用電器智能控制器的設計思路進行進一步的探討。
3.1完善控制技術，減少控制問題
當前在市場上所使用的家用電器智能控制器中，所采用的智能控制技術主要是模糊控制技術，除了少數(shù)較為高端的家用電器使用神經(jīng)網(wǎng)絡技術之外，大部分都是模糊控制技術。因為這種技術在控制的過程中處理起來較為方便，具備與人所類似的思維，在理解程度上也非常高。但是盡管這種控制技術具備較多的優(yōu)點，但是也存在一定的不足，例如這種控制技術缺乏不斷的更新以及學習的能力，這就使得家用電器不能隨著外界情況的.變化進行不斷的提高和改善，從而降低了控制的效果。因此在今后的設計中，應當改變控制技術大部分為模糊控制技術的現(xiàn)狀，增加對神經(jīng)網(wǎng)絡技術的運用程度，并且通過神經(jīng)網(wǎng)絡來提高智能家電的學習和操作能力，能夠根據(jù)以往的經(jīng)驗對信號實時處理。例如在洗衣機的控制中可以根據(jù)衣服的量的多少以及清洗過后的水的渾濁程度改變對清洗次數(shù)的設定，對誰清潔程度高的衣服，減少清洗的次數(shù)。
3.2利用藍牙技術提高家用電器智能控制器的設計技術
采用STC89C52RC+單片作為微控制器，在藍牙上，主要是采用CC2541低功率4.0藍牙模塊進行，這樣就可以將利用藍牙在手機上進行控制以及操作，當手機在發(fā)送了對電器控制的命令之后，藍牙進行及時的接收，并且將接收的的操作信號發(fā)送給STC89C52RC+單片機，單片機進行相對應的處理工作，并且及時發(fā)送反饋信息，就能夠實現(xiàn)對整個家用電器的控制[2]。這樣操作的優(yōu)點就是方便了操作并且也節(jié)省了指令發(fā)送的時間，同時也減少了反饋所需要的時間，大大促進了家用電器智能控制器對整個家電的控制程度，方便人們的操作以及使用。
3.3家用電器高精度溫度控制器的研究與設計
通過上述分析可以看出，當前家用電器智能控制器的設計過程中，精度的實現(xiàn)效果較低，因此可以利用先進的技術進行高精度的設計。當前可以借助家用PID模糊溫度控制器的設計實現(xiàn)人工智能控制，促進家用電器智能控制器的智能化，不斷提高控制的精度，進一步提高人們生活的質量以及實際效果。而且經(jīng)過上述數(shù)據(jù)以及實踐研究表明，通過PID模糊溫度控制器的設計，與傳統(tǒng)的單純依靠PID控制相比較而言，大大提高了對溫度精度的掌控，便于人們的生活。
3.4利用WIFI局域網(wǎng)點實現(xiàn)家用智能電器的對點控制
如上圖所示，在同一個熱點無線網(wǎng)絡中，通過手機終端直接連接WIFI模塊提供的無線網(wǎng)絡，就能夠實現(xiàn)無線控制。這樣不僅僅充分利用了無線局域網(wǎng)帶來的方便，而且避免了統(tǒng)一環(huán)境下，智能電器較多控制不及時的狀況，大大提高了智能電器控制的有效性。
3.5利用手機APP實現(xiàn)家用電器智能控制
現(xiàn)階段手機的應用極為普遍。利用手機連接4G之后，對家用電器的信息服務器進行訪問，并且通過APP發(fā)送操作指令，服務器就能夠將操作指令發(fā)送到家庭終端，最終通過指令實現(xiàn)對家用智能電器的控制[3]。但是利用APP實現(xiàn)對家用智能電器的控制的一個關鍵前提就是家用電器必須已經(jīng)接入了家庭終端，其中通�？梢酝ㄟ^WIFI，zigbee等無限協(xié)議實現(xiàn)家用電器家庭終端的接入。這樣一來就打破了傳統(tǒng)家用電器控制的局限性，實現(xiàn)了家用電器智能控制的多樣性以及快捷性，提高了電器使用的靈活性。
四、結語
家用電器的智能控制器的設計在當今現(xiàn)代化的生活中是非常重要的，關系到人們生活的舒適程度，因此智能控制器的設計應當不斷結合時代的變化、科技的進步等進行調整和改善，從而進一步提高點用電器智能控制器的科學程度以及實施效果，更加方便地服務于當今人們的生活。
參考文獻
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智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應用 篇5
摘要：科技的發(fā)展為我們的生活與生產帶來了翻天覆地的改變，而在科技的不斷發(fā)展中，智能化與自動化越來越多的出現(xiàn)在人們的眼前。很多的機電一體化系統(tǒng)中，智能控制也在逐漸占據(jù)主體。因為智能控制可以不用人工就能完成特定的工作，而且效率和準確率都要高于人工控制。在機械技術的不斷完善中，原來單一的人工控制機械轉變?yōu)樽詣踊瘷C械，這是人類歷史上的一次大的進步。
關鍵詞：機電一體化
人們在實踐中不斷的進步與發(fā)展，與此同時，更多的利于人們生活生產的東西被發(fā)明創(chuàng)造。隨著工業(yè)革命發(fā)展到今天，人們的生活中已經(jīng)離不開機械制造，很多重要的地方都有機械的影子。機械和電力的結合更是節(jié)省了許多的財力與人力，讓我們的生活越來越方便快捷。
1淺談機電一體化與智能控制
1.1機電一體化的具體含義。機電一體化從字面意思來理解就是指將機械與電力相結合，而機械和電力則包括了很多的東西。機械技術主要指機械技術，焊接技術等，而電力技術則包括電工信息技術、微電子技術、傳感器技術、信號變換技術等，這些技術大部分都已經(jīng)趨近于成熟并且在日常生活中都有運用，甚至在很多的工廠它已經(jīng)取代工人成為了主要的生產工具。機電一體化是在第一次工業(yè)革命之后發(fā)展起來的，它代表了現(xiàn)在工業(yè)化技術的一個融合與綜合利用。從更加簡單根源的地方說起，機電一體化的基礎就是機械與電能，機械通過各種組合形成機器，而通過提供能量給這些機器，讓它們能夠運作起來，在輔以各種技術，讓其擁有不同的功能。人們可以隨時隨地看到各種的機電一體化的產物，如電視，冰箱等等，它們已經(jīng)滲入到人們日常生產生活的各個方面，人們也離不開這些機電一體化產物。
1.2智能控制。智能控制，一個興起的詞語，代表了現(xiàn)在的高科技與先進技術，也是未來機械電力發(fā)展的一個前沿方向。智能控制旨在讓機械等實現(xiàn)自動控制，甚至是自動修復等。而智能控制不像是傳統(tǒng)的機械控制，它所包含的技術是更為復雜龐大的，在現(xiàn)如今計算機和各種軟件快速發(fā)展的年代，智能控制是各種技術結合的最高成就。因為現(xiàn)在的機電等還存在著很多的問題與不便，如效率低下，出錯率較高，有的還需要大量的人工控制和輔導，為了解決這些問題，智能控制孕育而生，它有著極高的準確率，穩(wěn)定性和修復能力。同時，智能控制的有著不同的分類，第一種是復合控制，第二種是分級遞階控制系統(tǒng)，三是專家控制系統(tǒng)，四是人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，五是自我控制學習系統(tǒng)，六是進化計算與遺傳算法。這些不同類的智能控制方法所起的作用也是不相同的，如進化計算與遺傳算法就是用來計算各種復雜的數(shù)字，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)則是與現(xiàn)在的觸屏手機，指紋解鎖等有著密切的關系。智能控制由原來的單一類別轉變?yōu)楝F(xiàn)在的更為多樣的類別，可以完成的工作也越來越多樣化。就拿手機來說，一開始的原來的手機只是簡單的通話與聯(lián)系，而現(xiàn)在的智能手機的功能卻如此的豐富多彩，觸屏功能，定位功能，記憶功能等等等，基本上滿足了人們對手機的所有要求。而現(xiàn)在國際上的一些智能機器人等的發(fā)明也在說明智能控制的前景十分長遠。
2智能控制在機電一體化系統(tǒng)的運用優(yōu)勢與作用
2.1使其性能更加完善。智能控制系統(tǒng)可以讓機電一體化的性能更加的完善，因為智能控制系統(tǒng)主要是通過控制器等實現(xiàn)其功能與作業(yè)，這就使得機電一體化在分析數(shù)據(jù)時變得更加快速和準確，智能控制可以準確的發(fā)布指令給機電一體化，然其在特定的程序下完成自身的工作。同時智能控制系統(tǒng)還可以改正機電一體化系統(tǒng)中存在的錯誤指令，這就讓機電一體化系統(tǒng)的準確率和完成率大大提高。
2.2提高其安全性能。機械等在工作時最重要的一點就是其安全性，因為一般的機電儀器所含有的能量較高，體積，密度與質量等都較大。一旦機電設備發(fā)生故障，如引起爆炸等，會對周邊的生物，建筑等造成極大的毀壞，造成極大的經(jīng)濟損失和生命威脅。而智能控制則可以很好的解決這種問題，在智能控制中加入安全檢查及報警系統(tǒng)，當檢測到機電一體化系統(tǒng)出現(xiàn)故障和問題時，智能控制就會提前讓機電設備停止運行，發(fā)出報警，這樣可以極大的避免機電一體化系統(tǒng)出現(xiàn)重大事故與危機。智能控制還可以通過自身的程序對機電一體化系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題進行檢修，使其恢復到原有狀態(tài)，這將極大的節(jié)省人力與物力[1]。
3我國機電一體化系統(tǒng)中智能控制存在的問題
3.1智能控制技術不夠成熟。雖然我國的智能控制技術在不斷的發(fā)展改善中，但是與其他先進國家之間還是存在著很大的差距，同時我國的智能控制技術發(fā)展到現(xiàn)在，其中還是存在著許多的問題[2]。因為技術的不成熟與不先進，使得智能控制的功能性能不與夠完善,在將智能控制運用到機電一體化中后，所發(fā)揮的作用并沒有那么突出，甚至于智能控制給機電一體化系統(tǒng)的正常工作帶來了不利影響。很多時候，智能控制不能滿足人們的生產需求，同時智能控制的成本也非常高，但是因為其不夠成熟，不能使得工廠的'收益超過其成本，這也就導致許多的工廠并不樂于使用智能控制，在一定程度上，也對智能控制的發(fā)展帶去了阻礙[3]。
3.2易出現(xiàn)突發(fā)狀況。智能控制是一項非常精密的系統(tǒng)，所以在智能控制的使用中難免出現(xiàn)一些失誤。而這些無論是多么小的失誤都會給智能控制的工作帶來影響，即使是一個代碼的錯誤也會帶來無可估量的后果。而這些失誤所帶來的經(jīng)濟損失與安全威脅也是巨大的。很多外界的因素也會對智能控制造成影響，如電力的變化等。對于這些問題，就需要工作人員的開發(fā)人員更加仔細耐心的對待，提高工作效率和質量。
3.3磨合度不夠。機電一體化系統(tǒng)畢竟經(jīng)過了長時間的發(fā)展和實踐，已經(jīng)成為了一個十分成熟的產業(yè)，而智能控制是一個剛興起的學科，還存在很大的發(fā)展空間與問題。在將智能控制融入機電一體化的過程中，出現(xiàn)了很多的問題，而這些問題的解決手段也不是那么的盡善盡美。因為其磨合度不夠，在實際運用中很可能出現(xiàn)系統(tǒng)無法發(fā)揮出最大的效率去完成作業(yè)，甚至會出現(xiàn)停滯不動的現(xiàn)象。在很多的領域，智能控制要實現(xiàn)的目的也是不相同的，在對智能控制的開發(fā)中，還會出現(xiàn)一些無法解決的問題，只有將智能控制投入到具體實踐中，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，這樣才能提高智能控制系統(tǒng)與機電一體化系統(tǒng)之間的磨合度。
4結論
只有更快的實現(xiàn)智能化與自動化，我們國家的綜合實力才能更快的增加。在機電一體化系統(tǒng)中，人類在其中扮演了控制的角色，而在機電一體化系統(tǒng)中融入計算機等高科技，讓其能夠自動運行，計算與修正，能夠讓我們的生產有著高的效率與質量。智能控制是未來社會的一個大的發(fā)展方向，同時也是一個充滿挑戰(zhàn)與機遇的過程，需要我們共同的努力。
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機電一體化技術在智能制造的應用論文05-03