智能控制在機械電子工程中的應用分析

李金　高嗣慧

[摘? ? 要]在社會經濟高速發展的背景下，我國的科技水平也越來越高，機械電子工程中的智能控制技術水平逐漸趨于成熟。現如今，智能控制在機械電子工程當中的應用已經成為必不可少的一部分，其技術水平與機械電子設備的整體性能有著直接的聯系。同時，合理應用智能控制技術可以減少生產成本投入，進而提高相關企業的經濟收入。因此，全方位地分析和探討機械電子工程中的智能控制技術具有重要的現實意義。文章主要闡述了機械電子工程應用智能控制技術的重要性，并提出幾點有效的策略，以期我國機械電子工程的發展能夠進一步提升。

[關鍵詞]先進技術;機械電子工程;智能化;自動化

[中圖分類號]TP273.5 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）09–0–02

[Abstract]Under the background of the rapid development of social economy， China's scientific and technological level is higher and higher， and the level of intelligent control technology in mechanical and electronic engineering is becoming more and more mature. Nowadays， the application of intelligent control in mechanical and electronic engineering has become an indispensable part， and its technical level is directly related to the overall performance of mechanical and electronic equipment. At the same time， the rational application of intelligent control technology can reduce the production cost investment， and then improve the economic income of relevant enterprises. Therefore， an all-round analysis and discussion of intelligent control technology in mechanical and electronic engineering has important practical significance. This paper mainly expounds the importance of applying intelligent control technology in mechanical and electronic engineering， and puts forward some effective strategies in order to further improve the development of mechanical and electronic engineering in China.

[Keywords]advanced technology; mechanical and electronic engineering; intellectualization; automation

在科學技術飛速發展的背景下，我國智能控制技術水平得到了質的飛躍，并且廣泛地應用于各行各業中，尤其是在機械電子工程領域中取得了非常良好的效果。和傳統機械電子工程相比，經濟效益越高的企業，其智能化技術應用能力也越強。從客觀角度來說，在信息時代下智能控制技術能夠有效推動機械電子工程行業持續、穩定的發展。但是智能控制在機械電子工程中應用的較晚，現階段機械電子工程與智能控制技術融合還不夠深入，無法展現出該技術的真正作用，所以要求相關工作人員必須要不斷加強智能控制技術的應用與擴展，從而實現生產過程的科學性與專業性。

1 智能控制與機械電子工程概述

1.1 智能控制

智能控制是一項技術，同時也是一項工程，主要是由控制理論經過轉化升級而形成的一個智能化的控制工程，其中涉及非常多的理論內容，如計算機理論、信息技術理論等，從而實現各系統的自動化控制，以此提升機械運行的有效性與合理性。在實際工作中，智能控制工程也與其他相關的技術有著緊密的聯系，并通過各項技術的相互協調與配合增強設備運行的穩定性。現階段，大多數行業應用智能控制工程的目的是為了將現代技術融入其中，促使智能控制與工程相統一，最終實現全面發展、協調控制的目標。

1.2 機械電子工程

機械電子工程是經過機械工程不斷發展而形成的，傳統機械工程運行各項環節都是需要人工進行操控的，生產效率可想而知。隨著我國科技水平越來越高，在企業生產當中也融入了越來越多的先進技術，因此極大地提高了生產的效率與質量。現階段，利用機械電子工程開展的一系列生產經營活動，能夠很好地滿足各行業以及時代發展的需求。和傳統機械工程相比，機械電子工程對于機械設備與信息技術的配合應用更加廣泛，在保證生產質量與效率的同時，為其增添了許多功能，如信息交流、機械自動化等，促進了我國機械電子工程的進一步創新與發展。

2 在機械電子工程中應用智能控制的重要性

2.1 提高產品生產的準確率

智能控制最大的優勢就是可以實現計算機與人工智能技術的連接，這樣就可以通過計算機直接控制產品生產的各個流程。同時，還可以在操控計算機時利用人工智能技術進行模仿人工，以求實現最大程度的自動化生產。但是，由于機械電子工程運行時的數據隨時會發生變化，因此必須專業人員及時地調整相關生產數據，使程序與過程相統一。而應用智能控制技術能夠實現系統自動修改數據，不僅能夠提高產品生產的準確性，還可以讓機械電子生產過程更加智能化。此外，應用智能控制技術會讓機械電子工程很多崗位由機器人替代人工進行操作，避免了人為因素造成的工作失誤，并且還縮減了企業在人工方面的投入成本。

2.2 提高產品生產的穩定性

在機械電子工程領域中，產品生產的穩定性十分重要。傳統的機械電子工程由于生產工藝相對落后，并且操作系統和信息傳輸系統功能不夠健全，嚴重影響了產品生產的穩定性，經常出現需要停工處理的問題，不僅降低了生產效率，還需要投入更多的成本進行維修保養。若是利用傳統的機械方法調控這種不穩定性，將很難實現精確控制各個系統，所以需要一種能夠及時處理各項信息的技術。而在生產過程中應用智能控制技術，能夠及時發現系統操作錯誤的問題，自動修改計算機操作指令，從而保證數據的準確，使產品生產更加穩定。同時，機械電子工程生產的各項環節可以通過智能控制實現自動化控制，確保能夠在第一時間精準地將數據信息進行輸送，即使是一些復雜的機械數據或電子系統也能夠有效控制，保證各生產環節的合理、有序，為機械電子工程生產的穩定性奠定牢固的技術基礎。

2.3 完善產品生產的模塊化

傳統的機械電子工程通常采用的是模塊化的設計方式，所以存在著生產功能多元化、生產方式單一化的特點，并且機械電子工程涉及非常多的技術，這也是必須要進行模塊化發展的主要原因。智能控制的操作功能具有較強的綜合性，所以能夠實現對機械電子工程的有效控制，并充分發揮各模塊的作用。目前，大部分機械電子工程的模型推理系統已經具有了較強的智能水平，實現了機械電子工程自動化生產的目標，并且將各模塊與產品生產進行有效連接。

3 智能控制在機械電子工程中的應用

3.1 集成自動控制

集成自動控制是機械電子工程中應用較為廣泛的一種技術，這項技術主要是在信息技術的基礎上進行了相應的創新與升級，從而優化了機械電子工程的控制系統。應用集成自動控制技術能夠很好地實現了多臺機械電子設備操作與管理的統一性，通過機械電子設備的聯合運行提高產品生產質量與生產效率，使各種機械電子設備的優勢都能夠得到有效發揮。集成自動控制能夠整合所有設備的運行狀況與生產狀態，并及時分析出合理、有效的控制方法。在科學技術水平不斷提高的背景下，集成自動控制技術得到了很好的完善與優化。目前，在傳統控制系統的基礎上，已經研發出了具有柔性自動控制功能的集成自動控制系統，并且現階段在數控機床或電子工程中的應用更加廣泛，已經有效強化了生產質量，并優化了以往的生產流程。

3.2 人工智能控制

人工智能控制主要是結合了計算機與人工智能兩種技術而形成的，通過人工智能模擬和控制機械電子工程的各項操作流程，并且通過機器人模擬人類思維的方式收集各項信息，模擬人工操作進行生產。目前，時代的發展，工業生產逐漸趨于智能化、信息化，所以人工智能控制也得到了更多行業深入的分析與應用，在生產過程中能夠針對每一個生產階段進行自動化控制，從而有效提高了生產效率，緩解了生產過程中的人工壓力。

3.3 神經網絡控制

機械電子工程中的神經網絡控制主要是按照人類大腦通過控制神經系統中的神經元而實現控制全身的原理設計出來的。這種技術能夠統一分析并整理不同神經元所獲取的數據，最終再將處理結果反饋給神經元，從而實現所有機械電子設備的操控。自動控制與智能控制是神經網絡控制的核心內容，應用在數控設備中能夠整體控制設備的運行狀況，相關工作人員主要調整監控系統參數，減少了人工操作的工作量。

3.4 魯棒性

魯棒性在機械電子工程智能控制系統中占據著非常重要的地位，它可以讓機械設備在正常運行的過程中阻隔外界干擾，從而提升對各項機械電子設備控制的高效性，因此，相關工作人員必須要充分重視魯棒性的應用。另外，這種特性的有效應用還能夠針對對智能控制系統結構進行完善。同時需要注意的是，在應用過程中，每一個操作細節與步驟都需要有專業的操作人員來完成，只有這樣才能夠體現出生產全過程的規范性，從而實現機械電子工程的長足發展。

3.5 模糊控制

傳統的機械電子工程生產流程較為復雜，并且還存在著工序涉及多、操作繁瑣等特點，為生產人員增加了非常多的任務量，生產進度無法得到有效的控制。此后，技術人員在傳統控制方法的基礎上加強了對控制模型的研究，然而從所獲取的現實效果來看，機械電子工程生產全自動的控制仍然不夠理想。在智能控制發展過程中，專業人員從模糊控制這種技術的角度出發，轉變了研究的思路與方向，并且也取得了較好的應用成果。相較于以往的控制理念，這種控制理念對于精準性的要求并不高，只要掌握好誤差范圍，并確保工作范圍不會與誤差相差太多即可。所以對于機械電子自動控制技術來說，模糊控制要比傳統控制的難度低很多，在實際工作中，只需要人員掌握好生產的誤差范圍，就能夠真正體現出模糊控制的現實意義。

3.6 預測控制

在機械電子工程中，應用預測控制技術主要是通過預測機械設備的運行狀況從而進行合理的控制，并且能夠滿足許多行業在生產過程中的需要。以高速度的液壓機為例，現如今對其的需求越來越強，要求也越來越高，因此液壓機的運轉速度必須得到強化，但是這也會造成液壓機運行壓力的加大，若是系統出現了超調運行，將會嚴重影響高速液壓機的運行精度，同時還會埋下安全隱患。而通過應用預測控制技術，就能夠建立一個液壓機在高速運轉狀態下的模型，從而讓工作人員更加直觀、立體的觀察到液壓機的狀態，之后應用智能控制來精確控制液壓機的運行狀態，并針對檢測出的相關數據信息，來確定運行時的實際誤差值，從而更加有效的控制高速度液壓機的運行狀況，也解決了因為運行壓力過大以及運行速度難以控制導致的生產質量問題，同時也能夠降低生產過程中安全事故出現的概率。

4 結束語

綜上所述，在我國社會經濟長足發展的背景下，機械電子工程必然會向著智能化、自動化的方向發展，以此來適應時代的進步。在傳統機械電子工程中應用智能控制技術，既實現了生產設備運行速度與精度的提高，也在一定程度上縮短了成本投入，避免由于人為因素操作的安全事故，極大地提高了生產的安全性。

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