智能控制在機械電子工程中的應用

王好勛

【摘? 要】將控制工程在機械電子工程中的應用作為主要研究內容，通過對控制工程與機械電子工程進行簡單闡述，進而對控制工程在機械電子工程中應用的現狀以及控制工程在機械電子工程中應用的發展前景兩方面進行詳細的研究與分析。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策略。

【關鍵詞】控制工程;機械電子工程;應用

1引言

如今計算機信息技術發展迅速，現代科技不斷進步，使機械電子行業面臨著新的機遇。同時，當前經濟全球化逐漸深入，機械電子工程也面臨著巨大的競爭，這就要求機械電子行業及時進行轉變，將現代電子控制技術充分應用起來，加速控制工程和機械電子工程的結合。下面本文將進行深入的探究，總結控制工程在機械電子工程中的應用策略，以期促使二者更好地結合，并得到健康穩定的發展。

2智能控制工程與機械電子工程概述

2.1智能控制工程概述

所謂的智能控制工程，是指在控制理論支持下的一種現代控制工程，融合了信息技術、計算機理論等多種要素，應用過程中的智能化特點顯著，潛在應用價值大，可滿足系統工程實踐中的自動化控制要求。同時，在智能控制工程的作用下，可提升控制工程的智能化水平，使得這類工程在實踐中有著良好的可操作性，為控制工程的穩定性提高與實用性增強提供了科學保障。因此，在機械電子工程發展過程中，需要給予智能控制工程的應用更多的考慮，有效應對實踐中的形勢變化。

2.2機械電子工程概述

為了提升對機械電子工程的整體認知水平，則需要對其相關內容有所了解。具體表現為以下方面。在機械理論與電子技術的配合作用下，為機械電子工程的穩定發展注入了活力，并使機械工程的生產效率有了顯著的提高。在機械電子工程的作用下，可使工程相關的產品性能得以優化，且在信息交流功能的支持下，逐漸提升了機械電子工程的發展水平。機機械電子工程也稱機電一體化，是機械工程與自動化的一種。在這類工程發展中，融合了基礎理論知識和機械設計制造方法，對計算機軟硬件應用能力有著較高的要求，能承擔各類機電產品和系統的設計、制造、試驗和開發工作，對機械電子學科的發展產生了積極的影響。

3智能控制工程在機械電子工程中的應用分析

智能控制系統主要是將人工智能和互聯網技術相結合，一同展開智能化模擬與控制工作，確保特定操作流程符合要求，能夠有效模仿人類大腦思維模式，進而實現信息數據的收集和控制工作。

3.1專家控制系統的應用

科學技術的迅猛發展也對機械電子工程提出了更高的要求，機械電子工程中最要的便是系統的控制性能，然而傳統的控制方式無法滿足現代機械電子工程的控制需求。傳統的控制方式主要依靠數學模型，這種數學模型是以受控對象的特征建立的，然后依據這種數學模型進行機械電子工程的控制，然而當受控對象的一些外部或內部環境的改變引起其結構或者結構參數改變，這樣受控對象的數學模型不可避免的會改變，然而傳統控制系統卻無法隨著模型的改變而改變，這樣的控制系統無法達到控制要求。在實踐過程中專家、甚至一些有經驗的操作工人僅僅憑借自己的直覺便能很好地完成控制問題，然而這些控制問題很難用計算機去解決，為了解決這樣的問題，人們發明專家控制系統來代替人的直覺行為進行控制，實際上這些直覺行為背后是人們長期實踐過程中的對控制對象和控制規律的體現，專家控制系統深挖這些經驗背后的規律知識，同時并以智能方式運用這些知識，使受控系統性能得到進一步提升。高精度機床是機械電子工程的典型代表，然而在機床加工零件過程中不可避免受到環境的影響，采用專家精度控制系統，可以對機械加工過程實施動態化、智能化的補償控制，這種補償是基于對加工過程中可能影響加工誤差的各種因素綜合分析，同時設定控制目標，采用專家精度控制系統可以提高加工精度。

3.2模糊控制系統應用

隨著我國控制系統的研究逐漸深入，在現階段機械電子工程的控制系統應用中，逐漸出現了模糊控制系統。該種控制系統的應用主要是依照其運行特點將其運行在簡單的生產制造業當中。由于機械工程的制造與加工流程是一種復雜、繁瑣的過程。在對機械工程進行創造與建設的過程中，利用傳統的控制方法對其進行建立較為困難與復雜，進而導致機械工程在具體的使用過程中出現自動化控制效果不佳的問題。該種問題的出現不僅不利于我國控制系統的后續應用與建設，而且對于機械工程的建設也具有一定的消極影響。故而對模糊控制系統進行研究與應用。模糊控制系統在具體的應用過程中不僅能夠將復雜繁瑣的流程進行簡化，將負責的問題進行直觀的解決與處理，而且還具有簡單靈活的使用特點。利用模糊控制系統對電子程序進行編制，將促進電子程度編制過程的簡單化，降低制作的難度與成本。同時，對電子程序進行模糊化空控制還將避免數據研究與的精確化，進而降低生產于研究中的難度。在對該種控制系統進行應用時，僅需要對輸入量的合理偏差范圍進行確定，并將合理的偏差范圍輸入控制系統中，進而便可達成工業生產的目標。

3.3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。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。

3.4魯棒控制應用

魯棒控制英文名為“Robust Control”，主要是指在機械電子工程中安裝一個控制器，并對這個控制器的性能指標進行調試，確保機械電子系統在運行過程中如果遇到各種問題，都能實現轉化（如下頁圖1所示），維持某些性能的特性，達到有效控制的目標。通常情況下，工作人員在機械電子工程中使用魯棒控制需要注意以下兩點：一方面，工作人員需要選擇H∞的控制理論來研究出魯棒控制器，在此基礎上對魯棒系統控制器的結構進行調試，確保性能、功能都符合要求。另一方面，在上述工作完成后，工作人員還需要對魯棒控制器理論內容進行研究，并利用控制系統來精準地控制目標軌跡的運行過程，從而有效保證電子機械工程能夠穩定進行，提高電子機械系統的運行效率。

3.5集成自動控制的應用

集成自動控制是最常見的智能控制技術，也是機械電子工程中最常使用的智能控制系統。集成自動控制系統是在信息技術的基礎上所發展出來的，所以積聚了信息技術的各種優點，能夠有效提高機械電子設備的可操作性，對機械電子工程中所使用的機械電子設備進行統一集中管理，從而有效提高機械電子工程的運行效率，讓我國電子行業實現穩定有序的發展。

4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：

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（作者單位：青州市工業和信息化局）