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【摘 要】机电一体化是信息处理功能和控制功能上引进了先进的电子技术，并将电子自动化软件设计和机械装置有机结合起来的一种学科类别。智能控制则是机电一体化与传统电气自动化的主要区别之一，它是应用人工智能的理论优化和控制理论方法与技术相结合，在未知环境下，模拟人的智能行为，并实现对系统的控制。因此，智能控制是自动控制理论发展的必然趋势。本文主要阐述了机电一体化的基本定义、智能控制及智能控制技术在机电一体化中的应用。
【关键词】机电一体化；技术；智能控制；应用；PLC
随着机电一体化的日臻成熟，一般的控制效果已经满足不了可以市场发展的需求，智能控制也就顺应这样的需求产生了，它的产生解决了传统意义上的许多技术问题，把许多较难实现的控制难题简易化，在这样一个大环境下，智能控制技术受到了前所未有的重视，也在机电一体化中的应用起着不可替代的作用。
1 机电一体化的概述
1.1 机电一体化的发展与内涵
机电一体化在20世纪末和21世纪初都是以计算机为主的微电子技术和信息处理技术，到21世纪的现在机电一体化已经发展渗透到了机械的各个领域，包括机械设计，机械电子等等。它将微电子技术、信息处理技术、传感技术、接口耦合技术、动力驱动技术、智能控制技术有机的结合在了一起。综合了这几种技术的优势，从机械本体结构、动力驱动、测试传感、智能控制四个方面着手进行系统功能调整和结构优化。使得机械本体的结构最合理，材料最适宜，动力驱动更加高效有序，测试传感中信号传递可靠性更高，更灵敏，精度达到最优状态，智能控制和信息处理方面达到高度智能化。
1.2 机电一体化的核心技术
机电一体化的核心技术主要是从两个大方面来讲：一、硬件；二、软件。硬件主要是由结构组成要素、动力组成要素、感知组成要素、运动组成要素、智能组成要素五大要素有机结合而成，软件则是智能控制编程的核心要素。
机械本体（结构组成要素）：它包括有机身、联接、框架等，是系统的所有功能要素的重要机械支持结构。它的材质，质量直接影响到机器的总体的性能和产品的质量，是机电一体化的基本组成技术。
动力驱动（动力组成要素）：它为系统提供足够多的能量和动力促使系统正常运行，从而达到系统的基本控制要求。它的能量来源，驱动力的选择是系统能否高效实现系统控制的要求关键技术。
测试传感（感知组成要素）：它为系统的运行所需要的本身和外部环境的各种状态和参数进行检测，生成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析处理后产生相应的控制信息信号。它的信息检测、信息处理和信息分析能力是提高系统控制可靠性、精确度、灵敏度的有力保证。
控制信息处理（智能组成要素）：它将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。它所采用的控制技术和信息处理技术水平的高低直接关系到生产效率的高低，是企业赖以生存的技术保障。
执行机构（运动组成要素）：他的基本特点是根据控制及信息处理部分执行完以后发出的指令，从而来完成规定的动作和功能，是以前面机械本体、动力驱动、测试传感、控制信息处理为基础的技术。
2 智能控制
智能控制是在在结构化或非结构化的，熟悉的或陌生的环境中，自主地或与人交互地执行人类输入的规定软件程序，智能控制是用计算机模拟人类智能的一个重要应用领域。
智能控制方式是对许多复杂的系统，难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析，而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式，也是基于逻辑规则，使用人类思维的模型或者经验模型甚至是仿照人类神经网络来进行训练学习的模型。而普通控制方式是完全基于数学的控制，两者相比可以知道现代智能控制具有无可比拟的优势。
3 智能控制技术在机电一体化系统中的应用
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化研究可收益性得到了大家前所未有的认可，数控机床和机器人的智能化就是重要的两大方面应用。
3.1 PLC智能控制在数控系统中的应用
数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，依次执行相关语句使得机床有序动作并加工零件，它综合了机械、自动化、计算机等最新的科学技术，使用了多种传感器的自动化机床。
PLC组成的智能控制程序，系统操作面板的控制信号通过两条路径作用于机床：一、控制信号→NC→PLC→机床；二、控制信号→PLC→机床。机床开始运行时吐过刀具的进给出现偏差就会及时反馈到PLC智能控制器当中，PLC智能控制根据反馈信息进行译码，然后发出更正指令，使刀具及时更正，从而形成了一个在无人干预下的全智能的调节过程。
这一以PLC为核心的智能控制系统在数控机床的运用，具有加工精度高，具有稳定的加工质量，对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法，如果加工零件改变，只需要更改数控程序，可节省大量生产准备时间，另一方面，机床自动化程度高，可以减轻劳动强度。更有利于生产管理的现代化。
3.2 智能控制在机器人上的应用
智能机器人是具有感知功能与识别、判断及规划功能的一类最先进的机器人。而它具有的感知、识别、理解和判断功能都是基于智能控制，除此以外，智能化机器人还具有对做过的事总结经验和学习的功能。
具体表现如下：首先感知传感器需要获取大量的反馈信息，通常这些反馈信息是比较繁琐且无规律的信号，机器人中的处理器很难将其压缩处理并转化为相应的符号，这需要智能控制来处理并实现感知。处理行程的符号信息又是从不同角度和不同地点且类型各异的传感器发出的，这些复杂、多方位的信息需要识别就必须用智能控制来排除干扰和各种非确定性因素的影响。接下来又要将符号层形成的一系列命令和动作意图结合起来，转变成相应的控制级可执行的指令，这样的一个结合、转换、执行等过程，又是一个理解和判断的智能控制过程。最后将做过的事情总结经验并学习还是离不开智能控制。所以机器人要想实现智能化就必须走出之前固定的程序话僵硬模式，智能控制技术是不可或缺的。
4 结语
现今，机电一体化的智能控制还存在很多不足，但是智能控制的研究可收益性已经得到了全世界前所未有的认可。我们应该加大对智能控制的研究，促使机电一体化的进一步飞速发展。
参考文献：
[1]机电一体化专业.
[2]刘锴，周海.西门子S7-300 PLC.北京航天航空大学出版社，2004.
[3]方建军，何广平.《智能机器人》.北京：化学工业出版社，2004.
【关键词】机电一体化；技术；智能控制；应用；PLC
随着机电一体化的日臻成熟，一般的控制效果已经满足不了可以市场发展的需求，智能控制也就顺应这样的需求产生了，它的产生解决了传统意义上的许多技术问题，把许多较难实现的控制难题简易化，在这样一个大环境下，智能控制技术受到了前所未有的重视，也在机电一体化中的应用起着不可替代的作用。
1 机电一体化的概述
1.1 机电一体化的发展与内涵
机电一体化在20世纪末和21世纪初都是以计算机为主的微电子技术和信息处理技术，到21世纪的现在机电一体化已经发展渗透到了机械的各个领域，包括机械设计，机械电子等等。它将微电子技术、信息处理技术、传感技术、接口耦合技术、动力驱动技术、智能控制技术有机的结合在了一起。综合了这几种技术的优势，从机械本体结构、动力驱动、测试传感、智能控制四个方面着手进行系统功能调整和结构优化。使得机械本体的结构最合理，材料最适宜，动力驱动更加高效有序，测试传感中信号传递可靠性更高，更灵敏，精度达到最优状态，智能控制和信息处理方面达到高度智能化。
1.2 机电一体化的核心技术
机电一体化的核心技术主要是从两个大方面来讲：一、硬件；二、软件。硬件主要是由结构组成要素、动力组成要素、感知组成要素、运动组成要素、智能组成要素五大要素有机结合而成，软件则是智能控制编程的核心要素。
机械本体（结构组成要素）：它包括有机身、联接、框架等，是系统的所有功能要素的重要机械支持结构。它的材质，质量直接影响到机器的总体的性能和产品的质量，是机电一体化的基本组成技术。
动力驱动（动力组成要素）：它为系统提供足够多的能量和动力促使系统正常运行，从而达到系统的基本控制要求。它的能量来源，驱动力的选择是系统能否高效实现系统控制的要求关键技术。
测试传感（感知组成要素）：它为系统的运行所需要的本身和外部环境的各种状态和参数进行检测，生成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析处理后产生相应的控制信息信号。它的信息检测、信息处理和信息分析能力是提高系统控制可靠性、精确度、灵敏度的有力保证。
控制信息处理（智能组成要素）：它将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。它所采用的控制技术和信息处理技术水平的高低直接关系到生产效率的高低，是企业赖以生存的技术保障。
执行机构（运动组成要素）：他的基本特点是根据控制及信息处理部分执行完以后发出的指令，从而来完成规定的动作和功能，是以前面机械本体、动力驱动、测试传感、控制信息处理为基础的技术。
2 智能控制
智能控制是在在结构化或非结构化的，熟悉的或陌生的环境中，自主地或与人交互地执行人类输入的规定软件程序，智能控制是用计算机模拟人类智能的一个重要应用领域。
智能控制方式是对许多复杂的系统，难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析，而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式，也是基于逻辑规则，使用人类思维的模型或者经验模型甚至是仿照人类神经网络来进行训练学习的模型。而普通控制方式是完全基于数学的控制，两者相比可以知道现代智能控制具有无可比拟的优势。
3 智能控制技术在机电一体化系统中的应用
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化研究可收益性得到了大家前所未有的认可，数控机床和机器人的智能化就是重要的两大方面应用。
3.1 PLC智能控制在数控系统中的应用
数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，依次执行相关语句使得机床有序动作并加工零件，它综合了机械、自动化、计算机等最新的科学技术，使用了多种传感器的自动化机床。
PLC组成的智能控制程序，系统操作面板的控制信号通过两条路径作用于机床：一、控制信号→NC→PLC→机床；二、控制信号→PLC→机床。机床开始运行时吐过刀具的进给出现偏差就会及时反馈到PLC智能控制器当中，PLC智能控制根据反馈信息进行译码，然后发出更正指令，使刀具及时更正，从而形成了一个在无人干预下的全智能的调节过程。
这一以PLC为核心的智能控制系统在数控机床的运用，具有加工精度高，具有稳定的加工质量，对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法，如果加工零件改变，只需要更改数控程序，可节省大量生产准备时间，另一方面，机床自动化程度高，可以减轻劳动强度。更有利于生产管理的现代化。
3.2 智能控制在机器人上的应用
智能机器人是具有感知功能与识别、判断及规划功能的一类最先进的机器人。而它具有的感知、识别、理解和判断功能都是基于智能控制，除此以外，智能化机器人还具有对做过的事总结经验和学习的功能。
具体表现如下：首先感知传感器需要获取大量的反馈信息，通常这些反馈信息是比较繁琐且无规律的信号，机器人中的处理器很难将其压缩处理并转化为相应的符号，这需要智能控制来处理并实现感知。处理行程的符号信息又是从不同角度和不同地点且类型各异的传感器发出的，这些复杂、多方位的信息需要识别就必须用智能控制来排除干扰和各种非确定性因素的影响。接下来又要将符号层形成的一系列命令和动作意图结合起来，转变成相应的控制级可执行的指令，这样的一个结合、转换、执行等过程，又是一个理解和判断的智能控制过程。最后将做过的事情总结经验并学习还是离不开智能控制。所以机器人要想实现智能化就必须走出之前固定的程序话僵硬模式，智能控制技术是不可或缺的。
4 结语
现今，机电一体化的智能控制还存在很多不足，但是智能控制的研究可收益性已经得到了全世界前所未有的认可。我们应该加大对智能控制的研究，促使机电一体化的进一步飞速发展。
参考文献：
[1]机电一体化专业.
[2]刘锴，周海.西门子S7-300 PLC.北京航天航空大学出版社，2004.
[3]方建军，何广平.《智能机器人》.北京：化学工业出版社，2004.