新型控制策略及其在機械工程中的實踐應用

寶雞職業(yè)技術學院 蘇曉丹

作為一個能源消耗大國，我國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)是人力、物力的均衡發(fā)展，財力的投入持續(xù)增加，促進了我國工業(yè)水平的進一步提高。這些年來，我國機械工程的規(guī)模在持續(xù)擴大，但是我國現(xiàn)階段的機械工程體系，整體來說控制策略的應用仍然不夠科學和合理，導致應用新型控制策略的過程當中問題頻發(fā)。影響到的機械工程的實際效果阻礙了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進程。對此，應當了解到新型控制策略應用在機械工程中的重要價值，并結合實際思考其有效的應用方式。希望能夠進一步提高機械工程帶來的經(jīng)濟效益。

1 新型控制策略在現(xiàn)代機械工程中應用的重要價值

涉及物理工程體系，機械工程能夠通過相應的機械系統(tǒng)來實現(xiàn)具體的分析、設計以及生產(chǎn)工作，體現(xiàn)出工程性的效果。在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中，人們的日常生活水平在不斷提高，機械工程和人們的日常生活之間存在緊密的聯(lián)系，會直接影響到人們的發(fā)展。這個過程，需要依靠現(xiàn)代化的機械設備來為機械的有效生產(chǎn)提供相對應的保障，并且提供適當?shù)娜肆Y源、物力資源和財力資源。作為機械工程中重要的部分，現(xiàn)代機械設備的使用會受到多種因素的影響，使其在實際的運作過程中出現(xiàn)問題，影響到機械生產(chǎn)的實際效果，甚至會阻礙機械的實際運行，導致工業(yè)發(fā)展的效果受限制，甚至還可能會導致人們的生命健康受到威脅。除此之外，在機械工程中，對能源的消耗不但會導致我國的資源更緊張，還會導致環(huán)境受到相應的污染。在傳統(tǒng)計劃經(jīng)濟的影響下，機械工程始終重視提高生產(chǎn)力度，增加生產(chǎn)的數(shù)量，并提高生產(chǎn)的效率，從而能夠逐步提高機械生產(chǎn)的經(jīng)濟性效果，為企業(yè)帶來更豐富的經(jīng)濟利益。在機械工程發(fā)展的整個過程中，管理方面已經(jīng)受到了忽視，隨著現(xiàn)代社會的進一步發(fā)展，人們對生活質(zhì)量產(chǎn)生了更大的需求，需要在機械工程的發(fā)展中基于傳統(tǒng)的控制策略來滿足社會的發(fā)展特點。在未來，新的機械產(chǎn)品的研制會占據(jù)重要的地位，需要重視能源的充分使用，降低能源的消耗以及浪費，積極尋求更加清潔的再生能源，并有效地減少在機械工程發(fā)展過程中對環(huán)境造成的污染問題，這是更加重要的經(jīng)濟性任務。對此，要求機械工程相關管理人員能夠保持發(fā)展的眼光，從大局出發(fā)進行綜合性的分析，充分利用新型控制策略實現(xiàn)對機械工程的全方位控制，并保障機械設備的穩(wěn)定運行，有效地提高機械生產(chǎn)的實際效率，減少人力資源以及物力資源等方面的投入，進而能夠保障我國社會的長期性發(fā)展效果[1]。

2 新型控制策略在機械工程中的實踐應用

2.1 模糊控制用于機械的加工

模糊控制在具體的應用中能夠?qū)⒁恍碗s的問題進行更加直觀的呈現(xiàn)，并使整體性編程更加簡單，構造也更加靈活，因此模糊控制在現(xiàn)代機械加工領域中實現(xiàn)了普遍的應用。一般來說，很多機械加工過程體現(xiàn)出極大的復雜性，導致精確的數(shù)學模型始終無法建立。常規(guī)的控制方法用于實現(xiàn)機械加工的自動控制效果并不是十分理想，模糊控制的有效應用，不需要對具體控制的內(nèi)容進行系統(tǒng)性的數(shù)學化描述，而能夠根據(jù)具體輸入的條件測量值和相應的偏差得到最為合理的輸出值，在這個過程中，模糊控制就能夠?qū)崿F(xiàn)普遍的應用[2]。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡控制應用在數(shù)控機床中

神經(jīng)網(wǎng)絡控制體系由各種簡單的神經(jīng)元共同連接而成，每個神經(jīng)元整體的結構和功能都比較簡單。但是整體上來說，網(wǎng)絡比較復雜，能夠組成高度的非線性動力學系統(tǒng)，并且表達出更加復雜的物理系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡在其應用過程中規(guī)模比較大，并且能夠獨立運行，實現(xiàn)有效的處理，具有良好的組織和學習能力。自動控制中應用神經(jīng)網(wǎng)絡控制前景十分廣泛，神經(jīng)網(wǎng)絡控制主要是指控制系統(tǒng)中采取神經(jīng)網(wǎng)絡對一些無法精確描述以及復雜的非線性對象進行建模的內(nèi)容，能夠充當控制器，可以優(yōu)化算法或進行推理，并實現(xiàn)故障的診斷，還可以實現(xiàn)多種功能的自由組合。一般來說，普遍的神經(jīng)元結構主要包括加權求和、線性環(huán)節(jié)和非線性函數(shù)映射三部分，目前神經(jīng)網(wǎng)絡控制在具體的機械工程中應用主要是基于神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)的系統(tǒng)辨識以及神經(jīng)網(wǎng)絡控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡預測控制等內(nèi)容[3]。

2.3 預測控制應用在高速液壓機中

目前液壓機的主要技術發(fā)展趨勢表現(xiàn)為高壓化、高速化、低能耗以及低噪音的特點。但是對于高壓化以及高速化的問題所產(chǎn)生的直接影響，就是液壓機的負載慣性變得更大，也就是說系統(tǒng)的精度會下降。對于高速液壓機采取預測控制的方式，有效地改善了液壓機由于高速運動產(chǎn)生的振動沖擊問題。通過建立具體的預測模型，結合具體的情況選擇一些輸出的歷史數(shù)據(jù)，并且根據(jù)數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)性的預測模型，在此基礎上根據(jù)預測的輸出值計算系統(tǒng)對誤差變化情況進行相應的預測，從而能夠更好地確定控制器的輸出，有效地實現(xiàn)提前的預測以及控制工作[4]。

2.4 智能化故障監(jiān)測的有效應用

在科學技術的發(fā)展過程當中，智能化在機械設備中體現(xiàn)的效果越來越良好，機械設備已經(jīng)變得更加智能化和自動化，現(xiàn)代化新型控制策略的應用需要對機械設備運行過程中的各種故障問題進行及時的防控。在機械工程企業(yè)的日常生產(chǎn)過程中，機械設備的使用越來越豐富，更好地保障了機械工程企業(yè)的實際經(jīng)濟效益。通過智能化技術的有效應用，使其發(fā)揮積極良好的作用，能夠有效提高機械設備的智能化水平，并促進管理水平的提高。機械設備的智能化還能夠使設備的各項參數(shù)都得到及時反饋，保障機械設備的順利、穩(wěn)定運行。當發(fā)現(xiàn)故障時，智能化系統(tǒng)能夠根據(jù)具體的情況進行解讀，并且做出相應的斷電判斷和反應，進而能夠保障設備的運行穩(wěn)定性和生產(chǎn)的安全性[5]。

3 機械工程中應用的現(xiàn)代化新型控制策略

隨著現(xiàn)代工業(yè)應用領域的擴大，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，傳統(tǒng)的控制策略已經(jīng)體現(xiàn)出了極大的片面性特點，無法滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的實際需求。近些年來，科學技術水平不斷提高，需要我國機械工程的發(fā)展能夠在秉持傳統(tǒng)的控制策略的前提下，重視新型控制策略的有效應用，使控制的精度進一步提高，從而能夠有效地保障機械工程的經(jīng)濟效益。新型控制策略在工業(yè)工程中的有效應用主要包括以下幾個方面。

3.1 網(wǎng)絡信息系統(tǒng)的有效應用

目前信息化技術應用在各行各業(yè)中都取得了良好的效果，基于計算機為核心的應用技術實現(xiàn)了長期性的發(fā)展。機械工程中計算機網(wǎng)絡技術的應用能夠進一步建立起完善的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，并實現(xiàn)機械生產(chǎn)的自動化、智能化控制。計算機網(wǎng)絡能夠?qū)⒎植荚诓煌乩韰^(qū)域內(nèi)的計算機和外部設備進行融合，使其相互關聯(lián)，形成一個規(guī)模更大、功能更強的網(wǎng)絡信息系統(tǒng)，讓豐富的計算機體系之間實現(xiàn)信息的關聯(lián)和及時的傳遞，使各種硬件、軟件和數(shù)據(jù)信息資源都能實現(xiàn)共享。通過計算機技術，在機械工程的整個生產(chǎn)流程中實現(xiàn)全面監(jiān)控，對所有的環(huán)節(jié)都做出相對應的分析，基于計算機基礎上的監(jiān)控中心來幫助相關的管理人員更加全面地掌握整體機械工程的實際生產(chǎn)狀況，以便于更好地保障機械生產(chǎn)過程中獲取的經(jīng)濟效益。

3.2 智能化生產(chǎn)的有效應用

我國機械工程中機械設備是十分重要的一部分內(nèi)容。隨著市場競爭體制的完善，整體競爭已經(jīng)越來越激烈，我國機械工程企業(yè)為了得到良好的生存，需要不斷更新產(chǎn)品結構，使其適應機械工程的長期、智能化發(fā)展和生產(chǎn)。目前，我國機械工程企業(yè)中傳統(tǒng)的生產(chǎn)觀念十分落后，導致企業(yè)的發(fā)展受到了相應的限制。為了促進社會發(fā)展，需要重視現(xiàn)代科技的有效應用，體現(xiàn)出科技的先進性以及優(yōu)良性。目前，人工智能技術實現(xiàn)了良好的應用，智能化技術應用在機械工程企業(yè)中取代了傳統(tǒng)的手工操作技術，并且實現(xiàn)了智能化生產(chǎn)需要，在這個過程中降低了人力資源以及物力資源的投入，與此同時還能夠在一定程度上提高機械生產(chǎn)的實際效率，防止機械設備問題的產(chǎn)生[6]。

3.3 智能化管理的應用

新型控制策略的具體應用過程中，最終的目的是有效地保障機械工程企業(yè)的經(jīng)濟效益。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的快速發(fā)展，機械工程已經(jīng)參與到了激烈的市場競爭中，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益的有效提升。實際上，機械工程企業(yè)的實際經(jīng)濟效益和其具體的管理模式之間存在重要的聯(lián)系，同時也和經(jīng)濟效益之間存在直觀的聯(lián)系，這是企業(yè)發(fā)展的根本保障，也是企業(yè)實現(xiàn)長期性發(fā)展的重要前提。在我國，機械工程的生產(chǎn)以及發(fā)展如果僅僅按照傳統(tǒng)的管理模式，就會在社會的發(fā)展過程中體現(xiàn)出極大的限制性以及落后性，難以滿足時代的客觀要求，這就需要企業(yè)在發(fā)展的過程中，充分認識到有效智能化管理的重要性價值，在機械工程設備的生產(chǎn)過程中對人員以及相關設備進行更加充分、合理的管控，使用現(xiàn)代智能化技術實現(xiàn)對機械工程設備的智能化管理，促進相關企業(yè)經(jīng)濟效益的有效提高[7]。

4 結語

機械工程是我國社會發(fā)展過程中十分重要的一部分，機械工程的發(fā)展情況會直接影響到我國社會的穩(wěn)定發(fā)展，因此具有重要的研究價值。對于新型控制策略的應用，不但能夠有效地提高機械生產(chǎn)水平，還能夠降低自然環(huán)境受到相應的影響。在未來，我國機械工程的發(fā)展需要進一步符合時代發(fā)展的客觀需求，從大局上來對待具體的問題，實現(xiàn)有效的控制策略的創(chuàng)新，并對其進行應用，實現(xiàn)現(xiàn)代機械工程的智能化、自動化管理和生產(chǎn)。