控制系统论文范文研究

机器人控制技术论文篇二 智能控制在机器人技术中的应用 摘要：机器人的智能从无到有、从低级到高级，随着科学技术的进步而不断深人发展。计算机技术、 网络技术 、人工智能、新材料和MEMS技术的发展，智能化、网络化、微型化发展趋势凸显出来。本文主要探讨智能控制在机器人技术中的应用。 关键词：智能控制 机器人 技术 1、引言 工业机器人是一个复杂的非线性、强耦合、多变量的动态系统，运行时常具有不确定性，而用现有的机器人动力学模型的先验知识常常难以建立其精确的数学模型，即使建立某种模型，也很复杂、计算量大，不能满足机器人实时控制的要求。智能控制的出现为解决机器人控制中存在的一些问题提供了新的途径。由于智能控制具有整体优化，不依赖对象模型，自学习和自适应等特性，用它解决机器人等复杂控制问题，可以取得良好效果。 2、智能机器人的概述 提起智能机器人，很容易让人联想到人工智能。人工智能有生物学模拟学派、心理学派和行为主义学派三种不同的学派。在20世纪50年代中期，行为主义学派一直占统治地位。行为主义学派的学者们认为人类的大部分知识是不能用数学方法精确描述的，提出了用符号在计算机上表达知识的符号推理系统，即专家系统。专家系统用规则或语义网来表示知识规则。但人类的某些知识并不能用显式规则来描述，因此，专家系统曾一度陷人困境。近年来神经网络技术取得一定突破，使生物模拟学派活跃起来。智能机器人是人工智能研究的载体，但两者之间存在很大的差异。例如，对于智能装配机器人而言，要求它通过视觉系统获取图纸上的装配信息，通过分析，发现并找到所需工件，按正确的装配顺序把工件一一装配上。因此，智能机器人需要具备知识的表达与获取技术，要为装配做出规划。同时，在发现和寻找工件时需要利用模式识别技术，找到图样上的工件。装配是一个复杂的工艺，它可能要采用力与位置的混合控制技术，还可能为机器人的本体装上柔性手腕，才能完成任务，这又是机构学问题。智能机器人涉及的面广，技术要求高，是高新技术的综合体。那么，到底什么是智能机器人呢?到目前为止，国际上对智能机器人仍没有统一的定义。一般认为，智能机器人是具有感知、思维和动作的机器。所谓感知，即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力。如装配作业，它要能找到和识别所要的工件，需要利用视觉传感器来感知工件。同时，为了接近工件，智能机器人需要在非结构化的环境中，认识瘴碍物并实现避障移动。这些都依赖于智能机器人的感觉系统，即各种各样的传感器。所谓思维，是指机器人自身具有解决问题的能力。比如，装配机器人可以根据设计要求，为一个复杂机器找到零件的装配办法及顺序，指挥执行机构，即动作部分去装配完成这个机器，动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。因此，智能机器人是一个复杂的软件、硬件的综合体。虽然对智能机器人没有统一的定义，但通过对具体智能机器人的考察，还是有一个感性认识的。 3、智能机器人的体系结构 智能机器人的体系结构主要包括硬件系统和软件系统两 个方面。由于智能机器人的使用目的不同，硬件系统的构成也不尽相同。结构是以人为原型设计的。系统主要包括视觉系统、行走机构、机械手、控制系统和人机接口。如图1所示： 视觉系统 智能机器人利用人工视觉系统来模拟人的眼睛。视觉系统可分为图像获取、图像处理、图像理解3个部分。视觉传感器是将景物的光信号转换成电信号的器件。早期智能机器人使用光导摄像机作为机器人的视觉传感器。近年来，固态视觉传感器，如电荷耦合器件CCD、金属氧化物半导体CMOS器件。同电视摄像机相比，固体视觉传感器体积小、质量轻，因此得到广泛的应用。视觉传感器得到的电信号经过A/D转换成数字信号，即数字图像。单个视觉传感器只能获取平面图像，无法获取深度或距离信息。目前正在研究用双目立体视觉或距离传感.器来获取三维立体视觉信息。但至今还没有一种简单实用的装置。数字图像经过处理，提取特征，然后由图像理解部分识别外界的景物。 行走机构 智能机器人的行走机构有轮式、履带式或爬行式以及类人型的两足式。目前大多数智能机器人.采用轮式、履带式或爬行式行走机构，实现起来简单方便。1987年开始出现两足机器人，随后相继研制了四足、六足机器人。让机器人像人类一样行走，是科学家一直追求的梦想。 机械手 智能机器人可以借用工业机器人的机械手结构。但手的自由度需要增加，而且还要配备触觉、压觉、力觉和滑觉等传感器以便产生柔软、.灵活、可靠的动作，完成复杂作业。 控制系统 智能机器人多传感器信息的融合、运动规划、环境建模、智能推理等需要大量的内存和高速、实时处理能力。现在的冯?诺曼结构作为智能机器人的控制器仍然力不从心。随着光子计算机和并行处理结构的出现，智能机器人的处理能力会更高。机器人会出现更高的钾能。 人机接口 智能机器人的人机接口包括机器人会说、会听以及网络接日、话筒、扬声器、语音合成和识别系统，使机器人能够听懂人类的指令，能与人以自然语言进行交流。机器人还需要具有网络接n，人可以通过网络和通讯技术对机器.人进行控制和操作。 随着智能机器人研究的不断深入、越来越多的各种各样的传感器被使用，信息融合、规划，问题求解，运动学与动力学计算等单元技术不断提高，使智能机器人整体智能能力不断增强，同时也使其系统结构变得复杂。智能机器人是一个多CPU的复杂系统，它必然是分成若干模块或分层递阶结构。在这个结构中，功能如何分解、时间关系如何确定、空间资源如何分配等问题，都是直接影响整个系统智能能力的关键问题。同时为了保证智能系统的扩展，便于技术的更新，要求系统的结构具有一定开放性，从而保证智能能力不断增强，新的或更多传感器可以进入，各种算法可以组合使用口这便使体系结构本身变成了一个要研究解决的复杂问题。智能机器人的体系结构是定义一个智能机器人系统各部分之间相互关系和功能分配，确定一个智能机器人或多个智能机器人系统的信息流通关系和逻辑上的计算结构。对于一个具体的机器人而言，可以说就是这个机器人信息处理和控制系统的总体结构，它不包括这个机器人的机械结构内容。事实上，任何一个机器人都有自己的体系结构。目前，大多数工业机器人的控制系统为两层结构，上层负责运动学计算和人机交互，下层负责对各个关节进行伺服控制。 参考文献： [1]左敏，曾广平. 基于平行进化的机器人智能控制研究[J]. 计算机仿真，2011，08：15-16. [2]陈赜，司匡书. 全自主类人机器人的智能控制系统设计[J]. 伺服控制，2009，02：76-78. [3]康雅微. 移动机器人马达的智能控制[J]. 装备制造技术，：102-103. 看了“机器人控制技术论文”的人还看： 1. 搬运机器人技术论文 2. 机电控制技术论文 3. 关于机器人的科技论文 4. 工业机器人技术论文范文(2) 5. 机器人科技论文

工程机械行业是制造业的重要组成部分,对国家经济的发展起著至关重要的作用。下面是我为大家整理的，供大家参考。

范文一：工程机械液压控制系统技术研究

作为一种实际应用效果良好的控制系统，工程机械液压系统在近期得到了长足的发展和进步。该项课题的研究，将会更好地提升液压控制系统的实际效果，从而保证工程机械的良好运转。本文从概述相关内容着手本课题的研究。

一、概述

在城市建设日新月异的今天，大型工程机械已经成为城市工程专案中不可或缺的工具。而液压控制系统是大型工程机械中最为重要的组成部分，起到控制和稳定的作用。工程机械在作业当中，负荷变化非常大，有时候功率从零直接加到无穷大，这也就需要机械的控制系统要迅速地做出调整;另外，工程机械在操作的过程中，机械的多个部件往往需要同时工作，控制系统需要传动和控制相协调，这也对机械的液压系统带来了很大的考验。液压控制系统主要用于工程机械的控制系统当中，其工作原理就是把机械能先转化为液压能，然后经过调节和分配之后，再把液压能转化为机械能，以达到对机械各个部件进行控制的目的。当液压泵受到发动机传输过来的机械能后，液压阀对系统的压力、方向、流量等进行调整，使其达到要求的指标。液压控制系统具有许多优点，比如占用空间小，操作灵活方便等，其自动程度非常高，操作起来十分方便，因此系统的使用越来越广泛。但是，这也带来了一些问题，因为液压控制系统的内部结构非常复杂，科技含量也非常高，操作人员必须了解系统的工作原理，正确操作以防出现问题，而且对液压系统的维护保养就成了非常必要的环节，这也就需要维护人员深入地了解液压系统结构与原理，定期对液压系统进行维护，以保证液压系统能够始终处于最佳的工作状态。

二、工程机械液压控制系统的技术分析

1.负流量控制

负流量控制，是指控制压力与排量成反比。在换向阀的中位回油道上有一个节流孔，油液通过节流孔产生压差，将节流口的前压力引至泵变数机构来控制泵的排量。通过节流孔的流量越大，节流口前的先导压力越大，泵的排量就会减少。泵的排量与先导压力成反比的关系，故称负流量控制。这种控制技术具有稳定性好、响应快、可靠性和维修性好等特点，因流量与负载有关，可控制性较差，而且多路阀的主回油路上存在少量的溢流损失。

2.正流量控制

正流量控制的目的是为了用容积调速代替定量系统中的节流调速，以提高系统效率，与负流量控制相反，控制压力与泵源排量成正比。与负流量控制不同的是正流量控制的泵源先导控制压力来自手柄，这样可以更有效地消除无负载动作时的空流损失。工作时，系统流量与先导操纵压力相适应，能减少节流损失，但不能完全消除。虽然与负流量相比操作性更好更直接，节能效果稍好，缺点是控制系统较复杂，由于控制回路中增加梭阀组，影响了系统的响应速度，而且系统中还是存在少量节流损失。

3.负载敏感控制系统

负载敏感控制系统，简称LS系统，它是是一种利用泵的出口压力与负载压力差值的变化而使系统流量随之相应变化的技术。该系统是利用梭阀将多个执行机构中最大负载压力取出，并与泵源输出压力之间相比较，形成固定值压差，其值为泵头调节阀块中LS弹簧设定压力，以推动变数泵变数机构动作，使泵源的流量输出始终和执行元件流量需求保持一致。由于LS差值的存在，泵源压力始终高于最大负载压力，约。但当该系统执行元件流量需求大于泵源流量，即流量供小于求时，系统无法自动分配流量。

三、液压系统故障诊断的基本技能和方法

技术维修人员要对液压系统的基本结构掌握好，弄清楚整体液压系统的工作原理和各主要部件的主要功能，并且对液压元件的使用特点进行详细的了解。在掌握了上述基本的技能之后，还要有一定的液压装置执行管理经验，提高处理紧急情况的能力。维修技术人员，还需要学会使用基本的检测仪器，在凭个人经验技术不能确定液压装置故障的情况下，需要使用相关的专业检测仪器进行故障检测，以提高故障检测的准确率。常见诊断方法介绍：

1.直观检查法。直观检查法就是技术人员直接通过对液压系统的看、听、摸等感觉器官进行检查，再结合个人的实际经验，对故障进行分析和判断。具体说来，要观察液压油的颜色，通过和相应的标准进行对比，得出合理的结论，一些液压元件，由于使用温度的变化，也会导致颜色发生变化，比较常见的，是银白色的液压元件，在高温、高负荷的工作环境下，会逐渐变成暗黄色，时间长了，如果液压元件超负荷运转时间长了，就容易出现颜色的明显变化，这就通过肉眼的观察，可以直接得出结果。通过用手触控，也是一种分析判断液压装置故障的良好方法，正常的液压元件应该是光滑、质地细密的，如果用触控相关的元件时，感觉到粗糙、扎手，那就很可能是液压元件出现硬伤。因此，通过手的触控，可以发现这种问题。

2.排除分析法。逻辑分析法，主要是通过对液压系统的整体把握，通过排除一些不可能发生故障的环节，进而逐步缩小故障产生的范围，减少不必要的大范围检查，这样可以逐步提高装置故障诊断的准确率。除此之外，在排除分析法的基础上，还可以使用逻辑分析法。

四、工程机械液压控制系统的维护

1.液压油的选择与更换

液压油的化学成分会在液压系统的工作过程中发生变化，因此经过长时间的使用，油液的效能就会降低，无法满足液压系统的需要，此时就需要对系统中的液压油进行更换。更换液压油应使用设计要求的液压油型号。为了防止发生化学变化，不能混合使用不同型号的液压油。在液压系统使用过程中，油液可能会对系统产生污染，油液污染容易是引起系统的故障。这种因素给装置的威胁是很普遍的，由其引起的故障数量占到系统故障总量的70%～80%。所以，预防液压系统的污染应当在使用过程引起的足够重视。首先需要提高油液的清洁度，油液中存在的污染物，会对系统元件寿命和稳定性造成危害，油液的清洁度不高是引起液压系统故障的主要因素。

2.防止固体杂质混入液压系统

清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密偶件，有的设阻尼小孔或缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等，危及液压系统的安全执行。一般固体物质入侵途径有：液压油不洁;加油工具不洁;加油和维修、保养不慎;液压元件脱屑等。

3.防止空气和水入侵液压系统

1要防止空气入侵液压系统

在常压常温下液压油中含有容积比为6%～8%的空气，压力降低时空气会从油中游离出来，气泡破裂使液压元件“气蚀”，产生噪声。大量的空气进入油液中将使“气蚀”现象加剧，液压油压缩性增大，工作不稳定，降低工作效率，执行元件出现“爬行”等不良后果。另外，空气还会使液压油氧化，加速其变质。

2要防止水入侵液压系统

液压油中含有过量水分会使液压元件锈蚀，油液乳化变质、润滑油膜强度降低，加速机械磨损。除了维修保养时要防止水分入侵外，还要注意储油桶不用时要拧紧盖子，最好倒置放置。

五、结语

通过对工程机械液压控制系统技术的相关研究，我们可以发现，在当前条件下，液压控制系统故障的判断方法是多样的，有关人员应该从工程机械液压控制系统的客观实际出发，研究制定最为科学合理的液压控制系统技术实施方案。

范文二：工程机械自动化发展技术分析

摘要：根据相关资料显示，我国的工程机械工作环境多数在户外，因此具有一定的特殊性，所以需要工程机械自动化装置具有较高的质量，因而导致专业性较高的控制器在工程机械行业中受到了广泛关注。随着我国经济建设飞速发展，工程机械行业的发展程序逐渐加快。由于我国工程机械自动化发展起步较晚，缺乏相关经验，所以当前的工程机械自动水平与国外相比，还是存在一定的差距。

关键词：工程机械;自动化;技术浅析

0前言

所谓工程机械自动化，指的就是机械制造业中利用自动化发展技术，对加工目标进行持续的自动生产，从而达到提升生产速度，加快生产过程中投物、转变以及传送环节速度的目的。在工程机械行业中使用自动化发展技术，能够有效的弥补传统手工操作的不足之处，并且不需要操作者有很高的学历与技术，因为自动化的发展技术操作简单，易懂易学。另外，由于在操作中使用机械进行自动控制，所以生产速度快，工作效率高，生产出的产品品质也较高。因此在工程机械中自动化技术得到了广泛的应用，并且在高速发展的机械制造行业中逐渐的成为发展的重点。

1工程机械自动化的定义

工程机械自动化，指的就是在工程机械制造业中，对于自动化技术的应用，并能够在一定程度上有效的促使加工目标进行持续的生产，从而提升自动化生产发展并加快生产投物、加工转变速度的过程[1]。在我国，工程机械自动化的发展与利用，应经逐渐的成为当前机械制造业中促进相关技术改革、发展与更新的重要目标与手段，同时也成为衡量工程机械自动化技术水平是标准。在机械制造业中，应用自动化技术，一方面能够促进工程机械制造业的发展，另一方面能够直接影响到我国国民经济中各个部门的技术应用与发展程序。

2分析当前我国工程机械自动化的发展技术

现代化的工程机械自动化技术

我国的工程自动化技术发展到今天，应经从简单转为复杂，从部分转变为全面，并且应用范围也在不断的扩大，因此增大了工程机械生产过程中的灵活性。随着社会程序的不断发展，工程机械自动化技术的应用也发生了变化，结合机械行业的发展背景，不断的进行技术方面的创新与完善。因此，根据当前我国的发展现状，需要发展现代化的工程机械自动化技术。与此同时，还应当考虑到当前我国实际的国情与发展背景，不能过分强调自动化操作，因为这样会不仅会在一定程度上提升生产成本，也会威胁到基层劳动力的发展[2]。现如今，既能符合我国国情，又能满足行业需求、适应社会发展的工程机械自动化技术的发展目标是：借鉴国外机械行业的成功经验，引进符合我国机械行业的发展情况的先进技术与装置，对机械装置进行适当的优化，追求部分自动化，允许人工操作，充分完善自动化资讯系统，提升计算机管理的工作效益。这样的解决措施不仅能有效的提升我国机械自动化发展的程序，还能有效的降低成产成本，为劳动力提供更多的就业机会。

根据当前机械行业的实际生产情况制定的自动化技术

在现代化的企业管理模式中，优异的技术都是通过不断实践中得出的，多数都是在实践过程中发现了问题，从而确立了研究目标，最终通过不懈的努力研究出结果，并将这一结果应用与实际的生产过程中，解决出现等问题。而工程机械自动化技术就是这样，“取之于实践，用之于实践”，贯彻以生产发展的需求的基本原则，利用这一原则制定能够有效解决问题的生产技术。另外，我国的工程机械自动化技术的发展也需要结合实际的发展现状，不能过分追求整体自动化，以求缩短生产周期，这样会导致人工与机械装置工作效率降低。但是也不能不使用自动化技术，因为有很多的工作都依靠这一技术，所以不适用自动化技术将会增大人工工作量，延长生产周期。另外，因为我国的工程机械自动化行业发展起步较晚，所以很多生产技术不够成熟，因此导致生产处的产品质量与实用性较差。所以在完善生产技术时不仅需要几何当前该行业的实际生产情况，还需要在提升自动化工作效率的同时，确保产品质量与数量，这样才能有效的提升经济利益。

具有低成本、成效快等特质的工程机械自动化技术

当前我国的工程机械自动化技术的应用范围有限，主要原因是生产成本过高。从产品的研发开始到生产调整，一直到最后的生产，这些环节够很复杂，所以如果使用自动化机械装置将会极大的提升生产成本。因此我国很多的中小型企业由于预算成本等原因不能引进很多自动化装置，在部分环节中仍然使用人工技术。并且从企业受益的角度考虑，就会发现，如果大量的引进自动化装置其实并不能马上获得经济收益，有很多企业可能在引进装置进行生产后仍然不能度过亏损期，因此工程机械自动化技术在我国的应用范围非常有限。根据相关资料表明，在我国，中小型企业是社会发展主流，并且很多企业的生产成本都是有限的。因此，想要扩大自动化技术的应用范围，就应当顺应时代潮流，减少该技术带来的生产成本，扩大自动化技术的可执行性[3]。另外，西方发达国家已经研究出低成本、高收益的工程机械自动化技术，所以我国的企业可以在自身实际生产机械装置的基础上，适当的引进先进的自动化装置，将自动化装置与原有的机械装置进行有机的结合，合理安排生产流程与装置位置，尽可能的发挥出自动化装置在管理方面的优势以及人工操作的灵活性，创造出人机和谐发展的生产系统。这样做，不仅可以进一步的提升生产效率，还能最大化的节省生产成本，提升企业经济收益。

3结论

综上所述，现如今如果想在工程机械的行业中发展自动化技术，一方面需要有较高的起点，紧跟时代发展脚步，吸取国内外机械行业中的成功经验，改善自身的不足之处。另一方面应当引进先进的、低成本的自动化技术，将改善与普及进行有机的结合，促使我国工程机械自动化的发展技术能够稳定、健康的发展。

参考文献：

[1]钟建业.工程机械自动化的发展技术浅析[J].轻工科技,201512:85-86.

[2]张西平.机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].河南科技，201308:78+82.

[3]邢巧莹.浅析自动化技术在机械工程中的应用[J].科技经济市场，201507：5.