控制工程在機械電子工程中的作用

劉培

摘要：當今時代是一個信息化的時代，我國計算機技術取得了巨大的進步，并且逐漸和多種產業相融合，促進了各產業的發展與進步。其中機械電子產業就是由電子產業和機械產業融合而形成的。如今機械電子工程中機電一體化技術的迅速發展，控制工程在機械電子工程中的地位越來越重要，在具體實施中，控制工程將直接影響著機械電子工程的運行。基于此，本文主要分析了控制工程與機械電子工程的概念、控制工程在機械電子工程中的應用現狀并提出了控制工程在機械電子工程中的應用和發展趨勢。

關鍵詞：控制工程；機械電子工程；作用

文獻標識碼：TH39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0236-01

引言

控制工程對機械電子工程的發展提供了良好技術支持，機械電子工程發展也對控制工程進步奠定了基礎，所以兩者之間的發展是相互促進的，通過從理論層面深化控制工程的應用研究分析，對機械電子工程的進一步發展有著積極意義。

1 控制工程與機械電子工程概述

控制工程的出現是將工程理論與計算機技術兩者進行結合而形成的一種工程概念。在該種工程運用的過程中主要是在電子工程領域中進行應用，多在自動化技術中出現并被使用。在對控制工程進行應用的研究過程中，主要是對輸入、輸出、改變參數等設計進行優化升級，已達成對機械設備進行控制的作用。由于控制工程自身的使用特色，使得其在多種機械電子工程技術中得到廣泛的使用。機械電子工程是指采用模塊化方式來進行系統操作的電子工程。在其構造中存在著簡單的結構特性以及便于使用的應用優勢[1]。故而其在我國工業生產中被大量應用。隨著我國科學技術的深入研究與發展，機械電子工程的復雜性以及應用的需求不斷提升，進而推動著機械電子工程的性能也不斷提升。在性能提升的過程中，主要是將機械工程技術與計算機技術進行統一的結合，進而優化機械電子工程的性能。

2 控制工程在機械電子工程中的應用現狀

我國的機械電子工程起步較晚，與發達國家之間的差距較大，所以在機械電子產品非常依賴國外進口。現在我國的機械電子技術遠遠達不到實際工程中的要求，機械電子工程需要較強的自動控制性、智能化以及穩定性，所以需要控制工程技術的配合，從而更好地實現知識體系在工程實踐中的融合，使得機械電子工程得到更穩定高效的發展[2]。雖然我國機械電子工程發展還不夠成熟，但是發展的前景是非常積極的，當今時代科技飛速發展，機械電子工程將會和更多的技術領域相融合，從而得到更好的發展與進步。 我國的自動化水平相對于發達國家也比較落后，發展不夠成熟。因而自動化控制在機械電子工程中的應用還不夠深入。我國必須加大控制工程在機械電子工程中運用，不斷進行創新與實踐，逐漸趕超發達國家。

3 控制工程在機械電子工程中的應用

3.1 機械磨削精度控制中的應用

在進行機械元件的生產時，需要追求高精密和高質量的目標。想要生產出綜合質量更高的機械原件，對加工這些元件的設備要求也更加的高。比如在生產螺紋磨床的時候，機械設備需要對將要被生產出來的機械元件進行多角度的磨削。具體進行機械磨削所產生的誤差會影響設備本身的性能。在進行磨削時所掌握的力度，以及磨削的環境都會使機器元件的磨削產生誤差。在通過專家精度控制系統時進行綜合分析有可能影響螺紋磨削誤差的各個因素，對螺紋磨削過程實行智能化、動態化的補償控制，并設置一些可以與控制相適應的目標來達到誤差降低的效果，機械元件進行磨削時值精度就可以得到提升。

3.2 神經網絡控制的應用

神經網絡控制是控制工程的重要組成部分，是當今較為先進的控制手段，神經網絡控制的理論基礎是生物學理論。神經網絡控制可以將很多簡單的神經元進行連接，從而得到一個復雜而綜合的神經網絡。在所形成的神經網絡中，盡管每個神經元的結構與功能都很簡單，但是連接而成的神經網絡卻十分復雜。與單個神經元相比，連接而成的神經網絡更加可靠[3]。比如在機械電子工程的大規模數據處理中，神經網絡控制對數據的分析會更嚴密可靠，主要是因為神經網絡控制具有與人腦接近的學習能力，這就充分保證了大量數據在分析中的高度準確性。近幾年，神經網絡控制也開始進行人工智能化的探索，在機械電子工程中的應用越來越廣泛，相關人員可以進一步促進其應用，從而不斷提高機械電子工程的可靠性與安全性。

3.3 集成自動控制

集成自動控制技術是在信息技術的基礎上發展而來的，在機械電子工程中應用集成控制技術能對生產過程中的多臺機械電子設備進行統一管理與控制，充分發揮各種設備的優勢，使各種設備能夠協同合作，大大提高了生產效率和生產質量。集成自動控制技術可有效整合各種設備的運行情況和生產信息，進而采用最有效的控制方式，實現多臺設備的集成控制。現如今，隨著科技的不斷發展，集成自動控制系統也得到了優化和改進，科研人員在原有控制系統的基礎上，又研發出了具有柔性自動控制的集成控制系統。將新型集成控制系統應用于數控機床及相關機械電子設備中，能夠更加科學、高效地完成相關產品的生產與制造。

4 控制工程和理論發展及在機械電子工程中發展趨勢

4.1 控制工程和理論發展

控制理論在十八世紀英國技術革命時期發展，在電氣工程師的不斷研究探索下，對控制分析系統的科學性以及系統化發展打下了基礎。進入到新世紀，二十一世紀是信息技術的革命發展時期，計算機通信技術以及控制技術等都是重要的技術發展的產物，控制技術是計算機產業發展的基礎，并在發展中成為基礎科學，其控制的理論思想，在諸多領域得到了廣泛應用[1]。如系統結構以及反饋調節系統的應用，控制理論和控制工程在科學領域發揮著重要作用，其獨特性以及普適性的優勢特點也比較突出。控制理論以及控制工程當中對PDI控制器以及Kalman濾波器是比較重要的研究方法，自動控制系統通過自動化儀表以及控制目標構成，在實踐當中的應用比較廣泛。

4.2 控制工程在機械電子工程中發展趨勢

控制工程作為處理自動控制系統中問題的綜合技術，其主要是控制理論的應用基礎上，將信息理論以及計算機理論等進行了融合應用，形成了新的技術。控制工程在諸多領域當中都有著應用，帶動了應用領域的發展，控制工程應用在機械電子工程當中，對提高機械電子工程的發展水平就打下了基礎。古典控制理論以及現代控制理論是不同的控制理論，在實際應用中有著不同的特性[2]。從控制工程在機械電子工程當中的發展前景能夠看到，控制工程的技術會不斷升級，對機械電子工程的技術水平提高也會起到積極促進作用，互聯網技術的迅速發展下，在諸多領域的應用會愈來愈明顯。

5 結束語

控制工程在機械電子工程中進行應用，可以提升機械電子工程的智能化水平與自動化水平。如今計算機控制系統發展迅速，更應當將控制工程與機械電子工程進行充分的結合，以促進機械電子工程穩定高效地發展，進一步提高機械電子工程的效率，從而提升其經濟效益。

參考文獻

[1]肖杰.淺談控制工程在機械電子工程中的應用[J].建材與裝飾，2018（06）：218-219.

[2]王順順.基于智能控制工程在機械電子工程中的應用[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2018（01）：174-175.

[3]李健，李朕興.控制工程在機械電子工程中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2017（01）：44-45.

[4]郭華.控制工程在機械電子工程中的應用[J].化工管理，2015（08）：117.