机电一体化系统的智能化

机电一体化

应用技术

２００６年６月第期

ＴＡＩＹＵＡＮＳＣＩ－ＴＥＣＨ

文章编号：１００６－４８７７（２００６）０６－００５６－０２

机电一体化系统的智能化

王

摘

敏１，温斌１，王秀丽２

智能控制理论是建立在被控动态过程的特征模式识别，基于知识、经验的推理及智能决策基础上的控制，是在如何控制上下功夫。因此，相对于传统控制的“模型论”，智能控制可称之为控制论。模式识别体现智能特征，基于知识、经验的推理及智能决策更表现智能行为。因此，智能控制是以模拟智能为核心的控制，它的研究重点不再是被控对象，而是控制器本身。

介绍了智能控制理论的相关知识，指出了机电一体要：

化的智能化应用已成为趋势，并以数控机床为例简要说明了采用智能化技术后将会给机械制造业带来深刻的变化。机电一体化；智能化；系统关键词：

中图分类号：ＴＰ２７１＋４文献标识码：Ａ

具有人工智能或能模拟人类智能的系统称之为智能系统。它能对一个过程或其所处环境各种固有的信息和知识进行归纳，也可将获得的知识用于估计、分析、处理和控制，使系统处于最优状态。而人工智能系统是一个知识处理系统，它包括知识表示、知识利用和知识获取三个基本问题，其最终的目标是模拟人的问题求解、推理、学习。

人工智能在机电一体化技术中的研究日益受到重视，从智能机器人到数控机床的智能化，无不体现了智能化的重要性。目前，专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法，是机电一体化产品（系统）实现智能化的４种主要技术。它们各自独立发展又彼此相互渗透。随着制造自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动，并会对制造中出现问题进行分析、判断、推理、构思和决策［１］。

１．２智能控制系统的基本结构

智能控制系统的结构可以根据被控对象及环境

复杂性和不确定性的程度、性能指标要求等划分为具有不同的结构，本文主要介绍了基本结构形式如图１所示。

数据库通知信息

与处理

认知知识

控制知识库规划与控制决策

评价机构

控制器

环境

传感器

广义对象

执行器

１１．１

智能控制的理论

智能控制理论的理论基础

智能控制的研究领域是十分广泛的，一个智能

图１智能控制系统的结构

该结构把智能控制系统分为智能控制器和外部环境两大部分。智能控制器是由感知信息与处理、数据库、规划与控制决策、认知学习、控制知识库、评价机构６部分组成。外部环境是由广义被控对象、传感器和执行器组成，还包括外部各种干扰等不确定性因素。

智能控制系统有很多优势：无模型参考、强鲁棒性、自学习能力、自适应性、超协调性、满意型最优等，这使得智能控制被广泛应用在多个领域［３］。

系统一般都离不开控制，因此，在这个意义上说智能系统都是智能控制系统［２］。

模拟人类模糊逻辑思维的模糊集合论、模拟人的电脑神经系统的结构和功能的神经网络理论，以及模拟人的感知———行动的进化论等，都是研究智能控制理论的新学科基础的组成部分。

收稿日期：２００６－０４－２６；修回日期：２００６－０５－０８

王作者简介：

敏（１９７３－），女，山西长治人。１９９６年７月毕业于山西矿业学院，工程师。

２机电一体化的智能化应用

目前机电一体化的智能化应用已成为趋势，智

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