Page 153 - 机械设计制造与自动化技术研究

第五章 机电一体化系统设计

即由控制器根据输入信号计算出误差值后反馈给驱动器，使驱动器不断调整自身
状态，从而达到精确控制的目的。
除了五轴联动外，加工中心还可以与其他机床联锁。例如，与龙门式加工中

心联锁可用于加工大型工件的侧壁，以提高加工效率；与卧式铣床联锁可用于加
工大尺寸零件。此外，加工中心还具有一定的通用性，可以根据需要扩展成多主
轴加工中心或五轴联动加工中心等。
多层数控加工中心主要有两种工作模式：一种是全自动化生产，即从原材料

到成品全部由计算机控制，无需人工操作；另一种是半自动生产，即只需少量人
员进行监控，而大部分加工任务仍由机器自动完成。
3. 机器人控制系统
机器人是能适应复杂环境并能自主运动的智能体。当给定任务时，它能自主

判断环境状态并作出相应动作。因此，机器人控制系统也称为智能体控制系统，
它包括传感、决策、执行三部分，三者之间相互配合，共同完成特定的任务。
（三）模糊控制
模糊控制是以模糊数学为基础的一种控制方法，它是将输入信息按照一定的

规则进行分解、量化和处理，然后通过计算机对其进行分析、计算和综合，最后
得出结果。由于在实际控制系统中难以找到一个完全理想的控制模型，并且受到
模型本身固有特性的限制，所以传统的控制理论与方法往往无法解决复杂系统的
稳定控制。而模糊控制则利用了模糊性来描述和处理系统内部以及外部环境等因

素所产生的各种不确定性，从而有效地提高了控制精度并保证了系统的稳定性。
模糊逻辑控制器。模糊逻辑控制器是一种采用模糊推理方法进行控制的智能
控制器。它采用模糊集理论来建立状态空间方程，再通过模糊推理求得模糊变量
的隶属度函数，进而得到控制律。

模糊逻辑控制器具有以下几个优点：①具有很强的自适应性；②能更好地反
映被控量的实际变化规律；③动态响应快；④调节时间短；⑤抗干扰性强。但其
缺点也很明显：①输入数据必须是正、负、零三种类型之一，否则输出会出现错
误；②需要预先定义很多组规则库，才能满足不同情况下的控制要求；③需要有

较多的知识库作为支持。
目前，国内已研制出多种类型的模糊逻辑控制器，如温度控制器、压力控制
器、流量控制器等，并且广泛应用于工业生产过程中，取得了良好的效果。

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