人工智能在机械电子领域的应用分析

1人工智能与机械电子工程的关系

1.1人工智能技术的发展

人工智能技术的提出,为计算机技术的发展提供了核心技术支持,其研究的核心是利用智能技术创造出人们所需要的智能化机械,也就是智械。人工智能技术的核心内容主要涉及图像识别与处理技术、语言分析及处理技术、专家系统技术等多个方面。人工智能技术的发展给人类带来了新的技术革命创新,为人类的技术发展提供了更多的动力。人工智能的不断发展也为社会经济的腾飞做出了不可估量的贡献,不仅可以带动市场消费需求,还可以提升机械电子相关领域的发展,对国家经济的稳定与繁荣有着重要意义。

1.2机械电子工程的发展

和传统的机械结构产品相比,机械电子产品拥有结构简单、体积小以及自动化程度高等特点,机械电子工程弥补了传统机械的不足,对机械行业的发展而言,起到举足轻重的作用。机械电子工程正在逐渐被大型企业所重视和应用。机械电子工程领域的发展大体可以分为三个阶段:第一阶段是以传统手工业为劳动力代表的阶段:第二阶段是机械化逐步普及,生产流水线逐步实施完毕:第三阶段是指互联网以及电子信息化的到来,给机械电子工程领域带来了突飞猛进的发展。目前我国正处于第三阶段的中期,机械电子工程与信息化技术不断融合发展,并且机械电子工程技术开始向人工智能化迈进。

1.3人工智能技术对机械电子工程的重要性

首先,人工智能技术可以提高机械电子系统的控制精度。机械电子工程领域在模块优化设计过程中,高精度以及科学化地控制相关数据十分重要。但是,现实中机械电子系统会受到各种外界因素的干扰,很难做到控制的精确化。想要保证系统平稳有效地运行,就必须根据外界的实际情况,合理微调系统的功能参数。而工作人员往往无法及时观测到问题的出现,也无法及时进行处理,这就需要人工智能技术代替工作人员,有效地将人工智能技术应用于机械电子系统中,利用人工智能神经模式,高效且准确地控制机械电子系统,从而使机械电子系统可以完成各种任务,提高机械电子系统的工作效率。

其次,人工智能技术可以使机械电子系统更加稳定。机械电子系统作为机械电子工程中最重要的一部分,其工作性质主要是数据信息的输入和输出,系统本身存在着不稳定因素,这些不稳定因素会造成机械电子系统无法发挥出系统全部功能,使得工作效率无法达到最大化,直接影响企业的效益。要想科学解决机械电子系统的不稳定因素,传统的解析式方法无法完全改善此问题,对系统稳定性提高的帮助不大,无法精准控制机械电子系统。所以,为了保证系统的稳定性,就要积极地与人工智能技术结合,提高机械电子系统处理数据的能力,帮助机械电子系统高效、快速地进行数据的输入、处理、输出等工作,从而提高其稳定性。人工智能技术可以有效处理复杂以及大量的系统数据,人工智能技术与机械电子系统的融合可以保障机械电子系统安全、稳定地工作。

2人工智能在机械电子领域中的应用

2.1人工智能在神经网络系统和模糊推理系统中的应用

神经网络系统的运用核心就是人工神经系统,其主要是利用模仿人类的神经元系统建立成所需功能的电子信息系统,模拟人类神经系统遍布式数据存储功能。针对人类神经元的模拟,使得人工神经网络系统在工作过程中愈加智能化。人工神经系统的具体表现有,模拟神经元链接结构,对其数据和结果进行详细分析,从而获得参数值,并且以此构建相应的函数关系。人工神经系统的紧密结构致使神经元系统整体非常智能化,可以在较短的时间内计算复杂的数学公式,并处理各种复杂的信息。模糊推理系统也是神经网络系统的一个分支,以模糊集合理论为依托创建一整套系统,和神经网络系统不同的是,神经网络采用点对点的联系方式,而模糊推理系统采用的是区域之间的联系方式。因此,可以发现模糊推理系统的精度比神经网络系统要低一些。目前机械电子工程领域采用模糊推理系统可以简单模拟一些人脑的功能信息,利用模糊推理系统对人脑的简单功能模拟可以直接输出语言信息,这些信息经过网络化处理之后可以获得函数值。目前模糊推理系统是机械电子工程中使用较广的一种系统。

人工神经网络在机械电子工程领域被广泛应用,例如飞机动力地面模拟控制系统与人工神经网络系统的结合应用,控制原理为飞机地面模拟系统。创建完整的模拟系统之前先把电气、液压、机械等技术进行整理和融合,飞机中的发动机系统被模拟的液压伺服系统所取代,这样可以对飞机的整体性能展开试验,液压伺服系统可以为模拟控制系统提供模拟飞行的推动力。将人工神经网络与地面模拟控制系统融合之后,可以解决原有复杂系统所带来的无法全面模拟控制的弊端,系统的融合可以创建完整的飞行动力模拟系统。

2.2人工智能在工业焊接机器人领域中的应用

将人工智能技术应用于焊接机器人领域,可以提高焊接机器人的制造先进性,同时降低焊接机器人工作的生产成本,因此该技术应用十分广泛。企业有必要增强焊接机器人与人工智能技术的融合,从而提高焊接机器人的工作效率以及工作质量,降低焊接机器人的加工成本,使焊接机器人应用范围更加广泛。焊接机器人可以使用接触式传感或电弧式传感对待焊接零件进行在线监测,能够直接控制焊缝的质量,保证焊缝的质量达到工业要求。焊接机器人可以利用超声波或者磁粉探伤等技术对待焊接工件进行在线检测,直接找出焊接过程中出现的缺陷,及时对其进行更正,同时也可以实时对焊接误差进行补偿,从而使焊接零件达到焊接标准。焊接机器人可以有针对性地对焊接接头进行检测,判断出焊接机器人的接头质量情况,保证焊接接头的完整性,使零件焊接表面更加光洁,减少焊接飞溅,提高焊缝的饱满度。

2.3人工智能在专家控制系统中的应用

所谓专家控制系统,是指可以实时对数据进行分析和处理的控制系统,在所属行业知识和经验整合的基础上,将这些融入到系统中可以获得更好的控制效果。专家控制系统设计过程中,以计算机为控制核心,创建数据库以及控制模型。控制系统对输入的数据进行处理和分析,并将分析结果以信号的形式发送给控制中心,控制中心需要确定求解机制,该求解机制的公式为:

在完成求解方程后,控制系统的设计人员分析系统的控制效果,在此基础上写入系统的控制代码。在控制中心处理数据过程中,还需要人为输入各种控制系统参数,这样才能对目标系统进行合理控制。需要注意的是,控制效果推理工作需建立在正向推理基础上,设计人员基于对专业知识的应用完成对整个控制系统的科学设计。

3结语

综上所述,人工智能技术可以促进机械电子工程领域的不断发展,提高人们的生活质量,因此,人工智能技术对机械电子工程而言是提高其整体水平的一条捷径。人工智能技术仍然需要大量的研究人员对其进行补充和完善,只有将人工智能技术充分融合到机械电子工程领域,才能使机械电子工程发展迈向新的台阶。