控制工程在機械電子工程中的應用探究

趙紅衛

【摘 要】隨著計算機控制技術的發展，機械電子工程發展也呈現出智能化的方向，在電子機械工程中，控制工程愈加重要，現在已經成為了人們非常關注的課題，把控制工程技術和計算機機械電子工程技術結合在一起，能夠很好的推動機械工程行業更好的發展。

【關鍵詞】控制工程;電子機械工程;應用要點

中圖分類號：TP273文獻標識碼：A

引言

在我國經濟不斷發展下，使得機械電子工程技術得到進一步完善和優化，其技術需求量也愈發增加，逐漸呈現出多元化和智能化的發展特征，這就為控制工程的應用提供十分廣闊的發展空間。而在越來越多的人密切關注機械電子工程時，相關研究人員要加大對機械控制技術和電子技術的研究，尋求控制工程在機械電子工程中的應用方法。在這樣的環境背景下，探究控制工程在機械電子工程中的應用分析具有非常重要的現實意義。

1機械電子工程的特征分析

機械電子工程同時具備機械專業特征和電子信息特征，站在設計角度上剖析機械電子工程的定義，則機械電子工程中包含著多個領域、多個學科知識，實際設計中或是系統運行操作中，都必須通過模塊化方式進行操作控制。相比于傳統機械工程而言，現代化機械電子工程具有極高的使用性能，整體構造較為簡單，運用先進技術進行微控制，整體體積較小，便于應用在各個領域中。在科學技術的發展下，由于更多先進技術和先進設計理念的融入，在提高機械電子工程使用性能的同時，也讓機械電子工程系統愈發復雜，這對控制系統的構建提出了更高的要求。控制工程主要依托于工程和計算技術等理論基礎，通過自動化技術來控制工程的技術手段，以輸入輸出為研究重點，進一步分析和解決非線性設計問題與參數問題。由于控制工程的優越性，為了控制較為復雜的機械電子工程系統，更多研究人員將控制工程引入到機械電子工程中，解決機械電子工程建設中的復雜問題，用各種科學技術將其同控制工程緊密聯系，獲得較大的應用效益，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應用

2.1高速液壓機

在施工的時候，器械的運轉速度非常快，在高壓高速的情況下，會給施工機械和工程造成一定影響，不但會給機械工作的質量和效率造成影響，還會導致機械設備磨損的出現，為了解決這些問題，需要將控制技術合理的運用進去，通過預測控制系統來進行問題的解決。由此可見，機械電子工程中，控制工程所具備的作用是非常重要的。基本愿意是，實際生產的時候，需要對歷史數據進行合理的利用，進行合理模型的構建，通過模型來預測。在這個基礎上進一步的進行誤差結果的控制，切實提高控制的實際效果，保證控制本身的準確度和精確性，從而對生產精度的控制進行優化。

2.2機械磨削的精度

對于控制工程而言，其最顯著的便是精密度比較高，這也是和傳統人為控制相比其最明顯的優勢。所以，在應用機械電子工程技術的時候，控制工程的作用是非常重要的。控制工程本身的精度便比較高，所以，其優勢也比較明顯，其能夠切實提高機械磨削的實際精度。首先，在進行工業生產的時候，將機械電子技術運用進去，可以生產出精密度比較高的儀器和零件，在生產的時候，機械磨削程度也會給產品產量造成較大的影響，所以，在電子機械工程中，控制工程的作用是比較重要的。其次，通過智能技術和動態控制技術的使用，能夠對磨削的精度進行比較嚴格的控制，從而保證電子機械工程的實際質量，將控制工程所具備的作用真正的發揮出來。最后，控制工程技術在對機械磨削精度進行控制的時候，主要是進行誤差的分析，通過誤差來了解相關的數據和類型，對調控的方法進行比較有效的控制，確保設定的規則真正的合理，切實提高機械制造過程的質量和有效性。

2.3神經網絡控制在數控機床中的應用

隨著科技的發展，機械電子工程的科學技術含量越來越高，神經網絡控制已經成為主流控制方式。它主要是依托高科技技術，利用仿生學，從而將神經元一級一級的連接而成。貌似看上去每個神經元功能都是很簡單的，但是它包含了許多數據信息處理功能，大量地處理數據信息，將信息進行操作，是神經網絡控制技術最大的優勢，其網絡結構與我們人體大腦十分相似。這種技術可以自我組織和適應不同的操作技術，這種神經網絡系統學習能力非常強大，因此在人工智能領域也有很大的發展空間。但是，就目前的機械電子工程而言，控制數控機床仍然還有較多問題。其中最主要的問題是機床的自我調節適應能力低下，對未知情況不能很好地進行識別和處理。所以運用神經網絡可以有效的避免這種情況發生，從而提高產量和效益。

2.4預測控制技術應用

預測控制技術是控制工程中的重要內容，為了更加具體的闡述預測控制技術在機械電子工程中的應用，本文列舉高速液壓機案例，將預測控制技術應用到高速液壓機中，以達到技術突破、提高機械使用性能的目的。在市場需求不斷增加下，新技術的應用提高了高速液壓機運行速度，但同時其負載慣性也隨之增加，使得高速液壓機運行中會發生系統超調加大的問題，不利于高速液壓機測量精度的提升。基于這種情況，引入預測控制技術，按照高速液壓機現有運行情況，構建系統運行預測模型，確定預測輸出值，根據這一數值，可以直接計算出高速液壓機系統運行中的誤差變化率，控制負載慣性增加對高速液壓機的影響，精準預測出控制器輸出值，進而提高高速液壓機的運行效率。

2.5模糊控制技術應用

模糊控制主要是以模糊數學思想理論為基礎的控制方法，在傳統的控制領域里，控制系統動態模式精確度是影響控制效果的關鍵點，為了實現精確控制，必須保證系統動態信息的具體和詳細。針對復雜系統而言，存在很多變量，無法精準描述系統動態。對此，工程師嘗試使用模糊數學進行復雜控制問題的處理，形成模糊控制技術。在實際應用中，模糊控制技術以模糊控制器為核心，應用在機械電子工程中，與其他組件協同處理，由模糊化、規則庫、模糊推理以及解模糊等部分構成。其中模糊化就是明確模糊控制器的輸入量，轉換成可識別性模糊量，確定各輸入量的模糊語言取值和相應的隸屬度函數;規則庫是依照專家經驗進行模糊規則庫的構建，包括大量的控制規則，是由控制經驗轉化為模糊控制器的關鍵;模糊推理是實現基于知識的推理決策;解模糊是將推理得到的控制量轉化為控制輸出，包括重心法、高度法和面積法。

2.6魯棒性應用

對于控制工程而言，魯棒性是其最重要的特征之一。其指的是控制系統在某個方面受到外部環境影響的情況下還有相對的恒定性，其能夠切實提高機械電子工程生產的穩定性。機械電子工程中應用控制工程魯棒性是比較常見的。比如在多變量型魯棒控制系統。這個系統能夠很好的控制滑模變結構，從而更好的研制和控制慢變控制器，能夠很好的控制生產環節數據精度，確保其能夠滿足生產的實際需要。

結束語

隨著我國的國民經濟不斷加強，許多的高科技產業也得到了非常大的提高。加之我國的工業產業結構的不斷調整，機械電子工程的發展對于我國的經濟可持續增長具有非常重要的意義。所以我們要在實際工作中不斷地對其進行研究，進而不斷促進其發展。因此，需要從不同的方面入手，對控制工程在機械電子工程中的應用進行深入分析，并加強其應用效果評估，以便滿足機械電氣工程的實際發展需求。

參考文獻：

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