淺析控制工程在機械電子工程中的應用

徐同鵬

摘要：控制工程是現代化高科技的產物，隨著我國科學技術的不斷創新，機械電子工程的運用逐漸在各個行業得到了重視，而控制工程系統更是被廣泛運用于機械電子工程中，有效地提高了機械電子工程的操作效率，而且控制工程中控制系統的安全與穩定關系著整個機械電子工程的運行。因此，下文針對控制工程在機械電子工程中的應用進行了分析。

關鍵詞：控制工程；機械電子工程；應用

引言：

控制工程隨著時代的發展，在機械電子工程中得到了有效的應用，它的精髓在于將控制工程的手段與機械電子工程技術相結合，使機械電子工程向著專業化、科學化、智能化的方向發展，因此，控制工程適當前機械電子工程行業研究的重點。文章首先是對控制工程與機械電子工程的概念進行了分析，然后對控制工程技術在機械電子工程中的應用問題進行了研究，從而提高機械電子工程的質量與水平，促進我國機械工程行業的發展。

1控制工程與機械電子工程的概念

1.1控制工程的概念

控制工程是指將工程與計算機理論等相關基礎理論作為理論基礎，利用其中的各項自動化技術解決控制工程問題的一種技術，重點是對輸入與輸出、非線性設計問題和參數問題的研究，并且在其他工程中也在應用。在實際應用中，控制工程還融合了多重技術，控制工程的目的主要是適用于現代發展技術以及相關產業等。現在的控制工程已經與其他技術相融合，并且應用范圍與應用領域也在不斷擴大，在機械電子工程中也開始得到廣泛的應用。

1.2機械電子工程的概念

機械電子工程的起源來自機械工程，最早的機械工程是以手工制作為主，生產能力比較弱，后來隨著國家的發展，機械工程得到了提升。而機械電子工程既有機械專業的特點，又有電子信息的特征，倘若從設計層面對其進行定義，機械電子工程融合了眾多領域和學科知識，在設計和系統操作過程中主要利用模塊化的方式。機械電子工程相比機械工程來說，具有性能高、結構簡單且體積小的特點，隨著科學技術水平的不斷提高，對機械電子工程也要不斷探究，從而更好地推動機械電子工程的發展。

2控制工程在機械電子工程中的實際應用

2.1智能化控制技術的應用

發展至今，在控制工程中最引人矚目的便是智能控制系統。它最大的優勢在于能夠對機械電子工程中某一個步驟實施人工智能化控制，它是通過糅合人工智能技術和計算機技術，將其運用在機械電子工程中，使用人工智能的方式模擬和控制某一操作流程，為各種機械機器人設定相關運行程序使其可以像人類一樣完成生產操作等工作。原因在于，智能化控制系統具有與人類大腦相似的大腦思維方式，通過收發自主信息，使其控制的機器人像人一樣進行自動化操作，使機械生產效率與人工效率相結合，節約了大量的工程成本與人力、物力資源，從而全面提高機械電子工程的效率，使其取得了良好的經濟已效益。另外，對于應用先進技術方式的企業來說，樹立良好的成本控制思維，有利于企業未來的發展與進步。

2.2魯棒控制技術的應用

在機械電子工程中魯棒控制也經常被應用，相比其他的控制技術，魯棒控制在面對外界因素的干擾時，始終能夠保持某一方面的性能。因此，魯棒控制在控制方面具有穩定性，在工業控制領域方面奠定了堅實額基礎，將其應用在機械電子工程中，可以提高機械電子工程工藝的質量和水平。比如，在柔性臂軌跡制造中，我們通常應用的是滑膜變結構的控制方法來進行工藝制造的控制，并且研究出慢變控制器。而我們有效的應用魯棒控制就可以應用先進的理論研究出魯棒控制器，并且使其發揮出應有的作用，對于整個系統的控制器結構進行科學調節。因此，通過應用補償控制算法，可以對操作軌跡模擬研究工作進行有效的補償控制計算，最終保障柔性臂軌跡制造中的滑膜變結構。

2.3預測控制技術的應用

在機械電子工程中，預測控制技術在高速液壓中的應用取得了很好的成績，同時，高壓和高速化是當前液壓機技術發展的主要趨勢，所以提高預測控制技術在高速液壓機中的應用十分重要。預測控制技術的基本原理是在出現問題前對系統數據進行采集且建立預測模型，根據輸出的預測模型對誤差進行計算，達到提前控制的能力。以高速液壓機為例，將控制工程中的預測控制技術運用在高速液壓機中，能夠有效推動液壓機技術實現新的突破與發展。為有效滿足社會發展需要，高速液壓機的壓力和速度均實現了不同程度的提升。因此，其也面臨著更大的負載慣性，極有可能出現加大系統超調的情況，從而影響高速液壓機的測量精度。通過準確地預測計算提前確定控制器的輸出，從而有效控制高速液壓機的應用模式。

2.4模糊控制技術的應用

機械工程的操作工作是一個非常復雜的過程，具有許多細節和要點，如果采用傳統的控制方法，很難建立精確的數學模型，就算建立起數學模型，對數學模型的操作也是非常困難的，且自動控制效果不理想。因此，為了有效提升工作效率且緩解工作人員沉重的工作量，可以將控制工程中的模糊控制應用到其中，從而實現自動化控制。模糊控制技術可以使復雜的工藝流程變得直觀化，而且具有算法簡單靈活的特性，能夠有效的簡化程序的編制工作。另外，在機械加工中進行模糊控制時，無需開展精確化的數據研究，可以直接將測量值及設定好的偏差等輸入進去，有效的獲得了最優控制輸出值。因此，模糊控制在特定的功能區進行，使其在機械電子工程中具有良好的運用價值。

2.5神經網絡控制技術的應用

神經網絡控制技術是在生物學基礎上形成的，它將多個有效且簡單的網絡神經元連接成一個完整的網絡系統，從而對大規模的網絡數據信息進行有效處理。因為，之前的網絡神經元的特點比較簡單，將其進行有效的融合，致使其成為具有復雜處理能力的神經網絡控制系統，并且神經網絡控制技術還有一個與人類相似的學習能力，從而使神經網絡控制系統向多功能、智能化的方向發展。比如，在數控機床中，通過運用類似于人腦結構的神經網絡，對各操作技術進行自我組織以及適應，從而有效控制數控機床的切削等機械操作。因此，有效的應用神經網絡控制系統，可以有效改變數控機床切割中不確定的點，進而大規模的提升數控機床的加工效率，使機械電子工程行業的安全性得到提升。

2.6集成自動控制技術的應用

目前，集成自動控制系統是我國機械電子工程中經常使用的一種控制系統。它在原有的信息機術的基礎上，進行了優化調整，從而提升了機械電子工程系統的完善程度。通過在機械生產加工過程中使用集成自動控制系統，能有效整合與機械生產相關的各種信息，從而加強了機械電子工程中的集中工程，并且可以通過融合信息技術，配合相應的機械電子生產技術，以標準化和自動化的方式精準的完成機械加工。比如，隨著科學技術的提升而出現的柔性自動控制系統，該系統可以將信息技術、現代化機械電子技術和計算機技術進行整合，從而實現自動化和智能化的生產與控制。

結束語

總而言之，隨著科技的發展，機械電子技術將會向信息化、智能化的方向發展，因此，工作人員只有將控制工程與機械電子技術充分融合，才能跟上時代進步的步伐，同時利用控制系統將機械電子工程設計好，使機械電子工程具有準確性和安全性，取得良好的經濟效益與社會價值，從而促進我國的經濟發展。

參考文獻：

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