探討在電子工程中控制工程的應用價值

郭金艷

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。調查研究顯示，控制工程為機械電子工程的發展創造了條件，同時，機械電子工程的快速發展也為控制工程的發展奠定了基礎，因此，研究控制工程在機械電子工程中的應用，提出一點建議與思考十分必要。

關鍵詞：電子工程;控制工程;應用價值

1.控制工程在機械電子工程中的應用

1.1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。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。

1.2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。

1.3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“Hoo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。

1.4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.電子工程中控制工程的應用價值

2.1專家控制

專家控制系統在電子工程中的應用價值主要是對磨削過程實現動態智能補償控制。在螺距生產過程中，為了實現螺距生產的高質量與高效率，精密絲杠磨削必須要確保螺距生產的精度較高，而達到這一目的前提條件是工件在消磨過程中縱向和軸向運動必須同步。在普通螺紋磨床生產中，工件消磨縱向和軸向運動是否能夠同步不僅受工件磨削所處的生產環境溫度、熱變形、磨削力的影響，還受機械傳動的影響，因為縱向和軸向運動的實現途徑是機械傳動，由機械傳動對工件精度控制帶來的誤差更是不容忽視。專家控制系統的主要目的是控制磨削過程的磨削量，并在磨削達到一定程度是就進行補償，從而有效減少螺距的誤差。專家控制系統將磨削加工過程中的誤差特征作為參量，綜合考慮多種因素，根據工程的具體情況設定一套與之匹配的控制規則，以滿足工程要求。

2.2預測控制

預測控制在電子工程中的價值是解決液壓機系統超調變大、精度下降的問題。目前，隨著科學技術的發展，液壓機技術逐漸呈現出一種高壓、高速化的發展趨勢，極大地提高了液壓機的工作效率與工作質量，但是隨之帶來的是液壓機的負載慣性不斷增大，直接導致系統超調變大、精度下降，給工程造成負面影響。預測控制達到控制目的有如下三個步驟：首先，要建立預測模型，其依據是系統輸入的歷史數據，包括采樣時刻的數據與之前的數據;然后需要預測模型生成預測輸出值，并進行預測計算，計算的是系統誤差發生的變化率;最后得出預測計算的結果，進一步確定控制器輸出，從而達到提前對液壓機系統控制的目的。實踐證明，預測控制可以有效解決液壓機負載慣性增大帶來的不良后果，不管是在外界因素影響還是在數據比較少的情況下均可使用，并可以獲得較好的預測效果。

2.3魯棒控制

魯棒控制的價值是實現對柔性機械臂進行控制，使其能夠更加準確地跟蹤目標軌跡。魯棒性指的是控制系統即使在多種因素干擾的情況下，其部分性能或指標仍可以保持不變，這一特性成為控制系統能否用于工業現場的重要參考標準。柔性機械臂是強耦合、非線性的多輸入輸出的分布參數系統，具有大幅度整體運動與小幅度性振動相互融合的特征，因此，再加上其他因素的影響，柔性機械臂的控制難度較大。基于假設模態法和奇異攝動理論將整個系統拆分為慢變以及快變子系統，魯棒控制用于快變子系統當中，設計系統控制器，從而消除振動和其他不確定因素帶來的影響。

2.4模糊控制

模糊控制可以建立精確的數學模型，使輸出值更加準確，其控制效果十分明顯。由于許多機械的加工過程比較復雜，使用一般的控制方法很難滿足機械加工的要求，而使用自動控制的方法依然未能達到控制的最佳效果。模糊控制可以將機械加工的一些復雜問題簡化，靈活使用構造算法，讓控制編程更加簡單。利用模糊控制方法只需要將測量值、設定的偏差和偏差變化率直接輸入，就可以得到較為準確的控制輸出值。

3.結束語

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。