机电一体化论文81370new

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1、2012年春季学期研究生课程考核（读书报告、研究报告）考核科目:机电一体化技术基础学生所在院（系）:机电工程学院学生所在专业:机械电子工程学生姓名:郭鸯鸯学号:11S008009考核结果阅卷人智能控制技术在机电一体化系统中的应用摘要:介绍了机电一体化的概念和机电一体化系统的主要组成，简要说明了智能控制的涵义以及智能控制常用的方法。指出了机电一体化的智能化应用已成为趋势，并以数控机床和机器人为例简要说明了智能技术在机电一体化系统中的具体应用。关键词：机电一体化智能控制数控系统机器人智能控制在机电一体化技术中的研究日益受到重视，

2、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机电一体化概述机电一体化的外文名词是Mechantronics，起源于日本，是日本人创造的英文名词，是取英语Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的，表示机械学与电子学两种学

3、科的综合。目前，国内外对机电一体化的涵义有各种各样的认识，其各自的出发点和着眼点不尽相同，再加上机电一体化本身的涵义还在随着生产和科学技术的发展不断被赋予新的内容。到目前为止，较为人们所接受的涵义是日本机械振兴协会经济研究所1981年3月提出的解释：“机电一体化是机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进了微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机融合而构成的系统的总称。”随着微电子技术、传感器技术、精密机械技术、自动控制技术以及微型计算机技术、人工智能技术等新技术的发展，以机械为主体的工业产品和民用产品不断采用

4、诸学科的新技术，在机械化的基础上，正向自动化和智能化方向发展。以机械技术微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。典型的机电一体化系统请见图1.1，由两大部分组成。即控制器与受控对象。受控对象包括机械本体、检测元件与执行元件。控制器则由认知、信息处理和控制三部分构成：(1)机械本体机电一体化产品中一定有运动机械，包括传动机构和运动机械本体，采用电子技术使运动机械实现柔性化和智能化，实现在重载条件下的微小运动图1.1典型机电一体化系统构成图和复杂运动是机电一体化追求的目标。对机械本体的要求是：尽量采用

5、新材料、复合材料以代替传统的钢铁；尽量做到小型化、轻量化。要提高刚性，实现组合化、标准化和系列化。努力提高整体的可靠性。(2)驱动部分驱动部分根据信息处理部分的指令，驱动运动机械动作完成规定的机械运动。有气动、电动和液压等不同驱动方式。(3)检测部分检测部分主要功能是检测运动机构或其他需要监测的物理量，并将信息送回信息处理与控制部分，作为发送控制信息的依据。(4)信息处理与控制部分信息处理与控制部分是进行信息处理与控制的核心，犹如人的大脑。其中软件和硬件的功能对系统的功能具有重要影响。因为在机电一体化系统中计算机进行信息处理

6、与控制的目标是运动机械，所以，国外也称其为运动控制计算机。它将传感器检测的信号，根据一定算法，对数据和信息进行存储、变换等处理。再通过接口向执行机构发出执行命令，以完成规定动作。(5)能源部分能源部分负责为系统提供能量和动力功能，包括电动，气动以及液压。2智能控制概述智能控制是在人工智能、认知科学、现在控制理论、自动控制等多学科基础上发展起来的新兴交叉学科，是控制理论发展的高级阶段，其应用领域广泛并处在不断完善和发展中。智能控制是人工智能和控制的交集，强调智能和控制的集合。考虑高层次的调度、规划和管理，应把运筹学结合进去。智

7、能控制（intelligentcontrols）在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。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。定量方法与定性方法相结合的目的是，要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。因此，在研究和设计智能系统时，主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面，而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上，即智能控制的关键问题不是设计常规控制器，而是研制智能机器

8、的模型。此外，智能控制的核心在高层控制，即组织控制。高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划，以实现问题求解。为了完成这些任务，需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。智能控制