基于智能控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用分析

王玉

摘要：21世紀(jì)是信息化的社會，計算機控制工程技術(shù)在機械電子工程中得到了有效運用。隨著機械電子工程中機電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，控制工程系統(tǒng)逐漸起著越來越重要的作用。它的精髓在于將控制工程的手段與計算機機械電子工程技術(shù)相結(jié)合，有效地推動了機械電子工程的智能化，也日益引發(fā)人們的高度關(guān)注。

關(guān)鍵詞：智能控制工程；機械電子工程；應(yīng)用分析

隨著我國生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對于機械電子產(chǎn)品的需求越來越多，同時，人們更希望機械電子產(chǎn)品能夠具備智能化和自動化的多元功能，進(jìn)而滿足當(dāng)今社會需求。將智能控制工程應(yīng)用于機械電子工程是相關(guān)領(lǐng)域未來很長一段時間的發(fā)展趨勢，通過智能控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用，大大提高了機械電子產(chǎn)品的可操作性和實用性，有效解放了人工勞動力，進(jìn)而為相關(guān)企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

一、控制工程與機械電子工程概述

1.1控制工程

所謂控制工程，其主要是指將控制論作為基礎(chǔ)理論的情況下，與現(xiàn)代計算機應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行良好結(jié)合，繼而將工程當(dāng)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其成為與計算機處理相關(guān)的技術(shù)問題，在此基礎(chǔ)上利用計算機技術(shù)進(jìn)行工程問題控制的先進(jìn)技術(shù)。現(xiàn)階段，隨著世界各國對控制工程的研究不斷深入，該種技術(shù)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域均得到了滲透和應(yīng)用，可以說控制工程已經(jīng)為諸多領(lǐng)域的發(fā)展創(chuàng)造了更加便利且先進(jìn)的技術(shù)條件。

1.2機械電子工程

機械電子工程也是一門包含了多學(xué)科知識體系的工程科學(xué)。它在模塊操作方面是通過系統(tǒng)化的手段來實現(xiàn)的。它的核心包括機械技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等多重技術(shù)。其最大的特性在于構(gòu)造較簡單，使整個機械電子工程系統(tǒng)的體積得到了壓縮，讓其綜合性能得到了提升。

現(xiàn)在，科技的發(fā)展使得機械電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比以前更加復(fù)雜，所以機械工程與計算機技術(shù)的有機結(jié)合，可以讓機械電子工程的技術(shù)水平得到進(jìn)一步的優(yōu)化。因此，有效推進(jìn)控制工程在機械電子工程中的廣泛應(yīng)用，其意義是不言而喻的。

二、智能控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用

2.1集成自動控制

集成自動控制技術(shù)是我國機械電子工程中應(yīng)用最廣泛的智能控制技術(shù)，該技術(shù)是在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，通過對信息技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，使機械電子工程的控制系統(tǒng)得到了進(jìn)一步完善。在機械電子工程中應(yīng)用集成控制技術(shù)能對生產(chǎn)過程中的多臺機械電子設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理與控制，充分發(fā)揮各種設(shè)備的優(yōu)勢，使各種設(shè)備能夠協(xié)同合作，大大提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。集成自動控制技術(shù)可有效整合各種設(shè)備的運行情況和生產(chǎn)信息，進(jìn)而采用最有效的控制方式，實現(xiàn)多臺設(shè)備的集成控制。現(xiàn)如今，隨著科技的不斷發(fā)展，集成自動控制系統(tǒng)也得到了優(yōu)化和改進(jìn)，科研人員在原有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，又研發(fā)出了具有柔性自動控制的集成控制系統(tǒng)。

將新型集成控制系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)控機床及相關(guān)機械電子設(shè)備中，能夠更加科學(xué)、高效地完成相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造。

2.2智能控制系統(tǒng)在機械電子工程中的運用

智能控制系統(tǒng)指的是人工智能和計算機技術(shù)相結(jié)合，對機械電子工程中的特定操作流程實施人工化的智能模擬與控制，從而讓智能機器人模擬人工操作方式來完成工作。其原理在于讓智能控制系統(tǒng)模擬人類大腦的思維模式，從而實現(xiàn)自主收集所需信息等工作。所以，信息時代背景下，社會生產(chǎn)智能化是各行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，將智能控制系統(tǒng)結(jié)合人工智能的特性有效地運用于社會生產(chǎn)中，和過去相比生產(chǎn)效率得到了極大提升，不僅減少了人工操作，避免了工作人員操作不當(dāng)所帶來的失誤，還能通過智能控制系統(tǒng)嚴(yán)格控制生產(chǎn)操作各環(huán)節(jié)，有效減少成本。

2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在機械電子工程中的應(yīng)用

人類的神經(jīng)系統(tǒng)，具有眾多神經(jīng)元，通過大腦控制這些神經(jīng)元進(jìn)而實現(xiàn)對全身的控制[2]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)就是基于這種控制原理而產(chǎn)生的智能控制技術(shù)，通過建立完善的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，可以對某一區(qū)域內(nèi)的各種機械電子設(shè)備進(jìn)行控制，進(jìn)而提高控制效率，降低人工控制的勞動強度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以對各神經(jīng)元收集的信息進(jìn)行統(tǒng)一處理，之后將處理過的信息反饋給各個神經(jīng)元，最終由神經(jīng)元支配各種機械電子設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的指令。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是實現(xiàn)智能控制和自動控制的關(guān)鍵技術(shù)，也是未來機械電子工程領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。例如，現(xiàn)階段的數(shù)控設(shè)備缺乏一定的信息識別與處理能力，需要由人工控制才可執(zhí)行相應(yīng)的操作，而加入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)之后，人工僅需對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)整，之后便完全由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對設(shè)備的整體運行情況進(jìn)行控制，有效降低了人工的勞動強度?？梢燥@示出十分明顯的控制效果。

2.4魯棒控制的應(yīng)用

控制工程技術(shù)中的魯棒控制指的是，技術(shù)系統(tǒng)在受到外界條件干擾下依然可以在某一方面保持應(yīng)有的功能與特性，最終使得其具有良好的應(yīng)用效果。具體來講，我們將控制工程技術(shù)中的魯棒控制在機械電子工程中進(jìn)行應(yīng)用，可以提高機械電子工程工藝的質(zhì)量和水平。比如：我們以魯棒控制在機械電子工程中機械制造生產(chǎn)為例子進(jìn)行具體的說明。如：在柔性臂軌跡制造中，我們通常應(yīng)用的是滑膜變結(jié)構(gòu)的控制方法來進(jìn)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(yīng)用魯棒控制就可以應(yīng)用先進(jìn)的理論研究出魯棒控制器，并且使其發(fā)揮出應(yīng)有的作用，對于整個系統(tǒng)的控制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)調(diào)節(jié)。因此，我們應(yīng)用這種方式，通過應(yīng)用補償控制算法，可以對操作軌跡模擬研究工作進(jìn)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(jié)構(gòu)。同時，想要達(dá)到以上的控制結(jié)果，我們需要對于其運行目標(biāo)軌跡的過程進(jìn)行有效的控制，使其具有合理化應(yīng)用的組合方式，最終確保控制工作的效果。

結(jié)語：

通過將控制工程運用在機械電子工程中，能夠有效地幫助機械電子工程提升生產(chǎn)效率和效益，并推動該領(lǐng)域朝著智能化、自動化和現(xiàn)代化的方向穩(wěn)定發(fā)展。相信在未來，控制工程還將得到進(jìn)一步完善，能夠更加全方位、更加高效地運用在機械電子工程中。

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[3]秦嬌嬌。探究機械電子工程與人工智能的關(guān)系[J].信息通信，2014，（04）：289.