機械電子工程中控制工程的有效運用

摘 要：改革開放之后，經濟快速發展，科技快速發展，綜合國力顯著提升，為迎合時代的發展，滿足社會經濟體制變遷需求，企業需要進行技術改革，研究新技術，分析新理論，提高技術水平與能力。

關鍵詞：控制工程；機械電子工程；應用

中圖分類號：TH-39；文獻標識碼：A

一、控制工程與機械電子工程的概述

1.1控制工程概述

控制理論最早追溯于18世紀英國科技革命，在蒸汽機的發明后，科學家嘗試一種基本控制原理--離心式非錘調速器原理用于控制蒸汽機的轉速，突破了原動力為蒸汽機的機械格局。經過越來越多的電氣工程師的努力研究和科學探索，發現的更加系統科學的控制分析系統。

進人21世紀，IT產業成為了世界的一大發展熱門，得到了蓬勃發展，主要包括以通信技術、控制技術和計算機技術等。IT行業的基礎可以說是控制技術，其慢慢地作為一門基礎性科學收到眾多人的學習。控制技術的各種思想理論，如穩定性、系統結構、反饋等，受到了重點推廣應用。部分學者認為，控制工程和控制理論雖然是一種基礎學科，但可作用于各個科學領域，包括人文學科領域，控制理論和控制工程已變成系統全面的方法論和方法論。

1.2機械電子工程概述

機械電子工程，顧名思義可理解為機械工程與電子工程的結合，即“機電一體化”，作用是制作性能更好的產品。有學者認為，機械電子工程涵蓋電氣工程、機械工程、整體系統技術，并將幾種工程相結合進行產品設計生產。機械電子工程主要技術可包括自動控制技術、機械技術、檢測傳感技術、電子技術等技術。自動控制技術主要有效實踐于控制工程和控制理論，結合系統的硬軟設備達到對目標的有效控制。機械電子工程的核心可認為是機械技術，其作為載體，支撐著機械電子工程，而其他技術滲透和影響著機械技術。檢測傳感技術主要功能是檢測和測量被控制或監測對象的參量，測量精度對系統的特性有直接影響。

二、控制工程在機械電子工程中的運用

2.1高速液壓機

在施工過程中，機械需要高速運轉工作，同時，在高壓高速之下，會對工程以及施工機械本身產生一定的影響，影響機械的工作效率與質量，造成機械設備的磨損，為解決此問題，需要合理利用控制技術，利用控制技術中的預測控制系統解決問題，可見，控制工程在機械電子工程中發揮了重要的作用。其基本原理如下，在實際生產過程中，需要利用相關歷史數據，構建恰當合理的模型，利用模型進行預測，在之后，對預測模型的輸出值進行誤差運算，計算出恰當的運算結果，在此基礎上對誤差結果進行進一步控制，達到理想的控制效果，確保控制的精確性與準確性，實現生產精度控制的最優化。

2.2機械磨削精度

控制工程的顯著特色就是更加精密，是與傳統人為控制相比最為顯著的優勢，因而，在機械電子工程技術應用過程中，控制工程發揮了重要的作用。由于控制工程具有高度精密的特點，因此，優勢性越發明顯，可以提高機械磨削精度。首先，就工業生產而言，利用機械電子技術生產產品，可以生產出十分精密的零件與儀器，在生產過程中，機械磨削程度又直接影響力了產品產量，因此，控制工程在電子機械工程中發揮了重要的作用。其次，利用智能技術與動態控制技術，可以嚴格控制磨削精度，確保電子機械工程質量，發揮控制工程的重要作用。最后，控制工程技術在機械磨削精度控制中的原理主要是對誤差進行分析，根據誤差對相關數據與類型進行了解，有效控制調控方法，設定合理的規則，提升整個機械制造過程的有效性。

2.3基于專家控制的機械電子工程

實施機械電子工程中的磨削生產計劃時，為了滿足其精度控制要求，應考慮控制工程支持下的專家控制方式使用。在此期間，基于專家控制的機械電子工程中磨削精度控制，將會實現對生產過程中環境溫度、變形問題、磨削力等不同因素的科學應對，使得機械磨削精度得以不斷提高，保持其良好的控制效果。同時，機械電子工程中若加強專家控制系統的構建與使用，將會使其磨削加工中的誤差控制的有效的范圍內，給予機械電子產品質量提高必要的支持。長此以往，有利于加快我國機械電子工程發展速度，促使其磨削加工精度控制水平不斷提升，保持產品良好的加工質量，降低加工問題發生率的同時優化機械磨削加工控制方式。

2.4柔性機械臂軌跡跟蹤控制中的應用

柔性機械臂制造是機械制造行業機械生產過程中自動化控制的典型代表。由于柔性機械臂作為分布式參數系統，其耦合性較強對控制系統的要求較高。對此可采用“滑模變結構控制方法”進行“慢變控制器”的研發設計，采用“H∞控制理論”進行“魯棒控制器”的研發設計，并將其應用于“快變控制器”中，在慢變控制器與快變控制器有機結合下，實現對柔性機械臂不確定性問題的有效控制。并采用補償控制算法對軌跡跟蹤進行補償控制，從而實現柔性機械臂軌跡跟蹤控制的高精準性。

2.5模糊控制系統工程在機械電子工程中的應用

行內人都知道，加工流程在機械工程的整個系統里是相當復雜的，如果運用傳統的控制方法在機械工程的加工過程中去建立一個模型那是一個相當難以完成的工作，換句話來說，也就是這些問題就會直接暴露在自動化的控制系統上。但是經過相關專家的不懈努力，經過研究，他們發現模糊工程就能很好的解決上述產生的問題，可以將系統的程序編制簡單化，不會對機械電子工程的內部運行的數據進行深入的研究，只是簡單的保證數據的輸入量在運行的過程中，保持在要求的范圍內即可。由此可見，模糊控制工程在機械電子工程中的運用也是必不可少的。

2.6數控機床控制中的應用

數控機床是控制工程神經網絡控制在機械電子工程中應用的典型代表。神經網絡控制是基于生物仿生研究基礎上形成并發展的。網絡神經元通過彼此之間的相互連接，形成相對復雜的網絡控制系統。這種神經網絡系統不僅能過對數據信息進行大規模處理，也能過具備如人腦自我組織與學習能力，從而在一定程度上提升了控制系統的自動化水平。

總而言之，我國科技發展迅速，控制工程技術作為一種應用技術，在工業發展過程中起到了關鍵性作用，為工業的快速發展創造了有利的條件，具有廣闊的發展前景，由此可見，研究控制工程，分析控制工程在電子工程中應用的前景，進一步研究新技術，堅持走好每一步，是控制工程以及電子工程發展的關鍵，從而實現我國社會經濟的長遠發展。

參考文獻

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[2]崔海花.基于智能控制工程在機械電子工程中的應用[J].數字技術與應用，2017（05）.

[3]王嘯.控制工程在機械電子工程中的應用研究[J].電腦迷，2017（04）.

（作者單位：唐山旭華智能科技有限公司）