浅析控制工程在机械电子工程中的应用

徐同鹏

摘要：控制工程是现代化高科技的产物，随着我国科学技术的不断创新，机械电子工程的运用逐渐在各个行业得到了重视，而控制工程系统更是被广泛运用于机械电子工程中，有效地提高了机械电子工程的操作效率，而且控制工程中控制系统的安全与稳定关系着整个机械电子工程的运行。因此，下文针对控制工程在机械电子工程中的应用进行了分析。

关键词：控制工程；机械电子工程；应用

引言：

控制工程随着时代的发展，在机械电子工程中得到了有效的应用，它的精髓在于将控制工程的手段与机械电子工程技术相结合，使机械电子工程向着专业化、科学化、智能化的方向发展，因此，控制工程适当前机械电子工程行业研究的重点。文章首先是对控制工程与机械电子工程的概念进行了分析，然后对控制工程技术在机械电子工程中的应用问题进行了研究，从而提高机械电子工程的质量与水平，促进我国机械工程行业的发展。

1控制工程与机械电子工程的概念

1.1控制工程的概念

控制工程是指将工程与计算机理论等相关基础理论作为理论基础，利用其中的各项自动化技术解决控制工程问题的一种技术，重点是对输入与输出、非线性设计问题和参数问题的研究，并且在其他工程中也在应用。在实际应用中，控制工程还融合了多重技术，控制工程的目的主要是适用于现代发展技术以及相关产业等。现在的控制工程已经与其他技术相融合，并且应用范围与应用领域也在不断扩大，在机械电子工程中也开始得到广泛的應用。

1.2机械电子工程的概念

机械电子工程的起源来自机械工程，最早的机械工程是以手工制作为主，生产能力比较弱，后来随着国家的发展，机械工程得到了提升。而机械电子工程既有机械专业的特点，又有电子信息的特征，倘若从设计层面对其进行定义，机械电子工程融合了众多领域和学科知识，在设计和系统操作过程中主要利用模块化的方式。机械电子工程相比机械工程来说，具有性能高、结构简单且体积小的特点，随着科学技术水平的不断提高，对机械电子工程也要不断探究，从而更好地推动机械电子工程的发展。

2控制工程在机械电子工程中的实际应用

2.1智能化控制技术的应用

发展至今，在控制工程中最引人瞩目的便是智能控制系统。它最大的优势在于能够对机械电子工程中某一个步骤实施人工智能化控制，它是通过糅合人工智能技术和计算机技术，将其运用在机械电子工程中，使用人工智能的方式模拟和控制某一操作流程，为各种机械机器人设定相关运行程序使其可以像人类一样完成生产操作等工作。原因在于，智能化控制系统具有与人类大脑相似的大脑思维方式，通过收发自主信息，使其控制的机器人像人一样进行自动化操作，使机械生产效率与人工效率相结合，节约了大量的工程成本与人力、物力资源，从而全面提高机械电子工程的效率，使其取得了良好的经济已效益。另外，对于应用先进技术方式的企业来说，树立良好的成本控制思维，有利于企业未来的发展与进步。

2.2鲁棒控制技术的应用

在机械电子工程中鲁棒控制也经常被应用，相比其他的控制技术，鲁棒控制在面对外界因素的干扰时，始终能够保持某一方面的性能。因此，鲁棒控制在控制方面具有稳定性，在工业控制领域方面奠定了坚实额基础，将其应用在机械电子工程中，可以提高机械电子工程工艺的质量和水平。比如，在柔性臂轨迹制造中，我们通常应用的是滑膜变结构的控制方法来进行工艺制造的控制，并且研究出慢变控制器。而我们有效的应用鲁棒控制就可以应用先进的理论研究出鲁棒控制器，并且使其发挥出应有的作用，对于整个系统的控制器结构进行科学调节。因此，通过应用补偿控制算法，可以对操作轨迹模拟研究工作进行有效的补偿控制计算，最终保障柔性臂轨迹制造中的滑膜变结构。

2.3预测控制技术的应用

在机械电子工程中，预测控制技术在高速液压中的应用取得了很好的成绩，同时，高压和高速化是当前液压机技术发展的主要趋势，所以提高预测控制技术在高速液压机中的应用十分重要。预测控制技术的基本原理是在出现问题前对系统数据进行采集且建立预测模型，根据输出的预测模型对误差进行计算，达到提前控制的能力。以高速液压机为例，将控制工程中的预测控制技术运用在高速液压机中，能够有效推动液压机技术实现新的突破与发展。为有效满足社会发展需要，高速液压机的压力和速度均实现了不同程度的提升。因此，其也面临着更大的负载惯性，极有可能出现加大系统超调的情况，从而影响高速液压机的测量精度。通过准确地预测计算提前确定控制器的输出，从而有效控制高速液压机的应用模式。

2.4模糊控制技术的应用

机械工程的操作工作是一个非常复杂的过程，具有许多细节和要点，如果采用传统的控制方法，很难建立精确的数学模型，就算建立起数学模型，对数学模型的操作也是非常困难的，且自动控制效果不理想。因此，为了有效提升工作效率且缓解工作人员沉重的工作量，可以将控制工程中的模糊控制应用到其中，从而实现自动化控制。模糊控制技术可以使复杂的工艺流程变得直观化，而且具有算法简单灵活的特性，能够有效的简化程序的编制工作。另外，在机械加工中进行模糊控制时，无需开展精确化的数据研究，可以直接将测量值及设定好的偏差等输入进去，有效的获得了最优控制输出值。因此，模糊控制在特定的功能区进行，使其在机械电子工程中具有良好的运用价值。

2.5神经网络控制技术的应用

神经网络控制技术是在生物学基础上形成的，它将多个有效且简单的网络神经元连接成一个完整的网络系统，从而对大规模的网络数据信息进行有效处理。因为，之前的网络神经元的特点比较简单，将其进行有效的融合，致使其成为具有复杂处理能力的神经网络控制系统，并且神经网络控制技术还有一个与人类相似的学习能力，从而使神经网络控制系统向多功能、智能化的方向发展。比如，在数控机床中，通过运用类似于人脑结构的神经网络，对各操作技术进行自我组织以及适应，从而有效控制数控机床的切削等机械操作。因此，有效的应用神经网络控制系统，可以有效改变数控机床切割中不确定的点，进而大规模的提升数控机床的加工效率，使机械电子工程行业的安全性得到提升。

2.6集成自动控制技术的应用

目前，集成自动控制系统是我国机械电子工程中经常使用的一种控制系统。它在原有的信息机术的基础上，进行了优化调整，从而提升了机械电子工程系统的完善程度。通过在机械生产加工过程中使用集成自动控制系统，能有效整合与机械生产相关的各种信息，从而加强了机械电子工程中的集中工程，并且可以通过融合信息技术，配合相应的机械电子生产技术，以标准化和自动化的方式精准的完成机械加工。比如，随着科学技术的提升而出现的柔性自动控制系统，该系统可以将信息技术、现代化机械电子技术和计算机技术进行整合，从而实现自动化和智能化的生产与控制。

结束语

总而言之，随着科技的发展，机械电子技术将会向信息化、智能化的方向发展，因此，工作人员只有将控制工程与机械电子技术充分融合，才能跟上时代进步的步伐，同时利用控制系统将机械电子工程设计好，使机械电子工程具有准确性和安全性，取得良好的经济效益与社会价值，从而促进我国的经济发展。

参考文献：

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[2]李艳萍.控制工程在机械电子工程中的应用[J].机械管理开发，2016，31（04）：75-76+79.

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