浅谈控制工程在机械电子工程中的应用

王彪

摘 要：机械电子工程，是现下社会中备受瞩目的工业行业之一，其同样也作为我国最为重要的核心产业之一。在如今知识时代的大背景之下，因为科学技术和信息软件的大力发展和广泛应用，这同时也推动了现在机电一体化的整体发展进程。而此时控制工程的使用价值和应用价值也越来越明显。针对以上可能出现的问题，本文主要就是从控制工程和机械电子工程的简单概述出发，并对现在市场应用中前者在后者范围内的应用做出分析，以供同行相互学习和借鉴。

关键词：控制工程;机械;电子工程;应用

0 引言

在21世纪以来，如何评价一个国家是否在进步，就是要看其科学技术和机械水平的发展和开发程度是否在持续进步。在我国现下的科技发展中，因为信息化、智能化及多样化的迅速发展，也造就了机械电子工程行业的迅速改变。控制工程系统是整个机械电子工程当中的重要组成部分，其可以对现在的多数电子设备起着重要作用和产生重要影响。所以说，在机械电子工程的相关建设中，一定不能忽略控制工程带来的作用和其建设。

1 简述控制工程和机械电子工程

1.1 控制工程简述

简单来说，控制工程就是以控制理论为思想指导，与现有的计算机、信息技术等有机结合，并相互融合发展，实现工程的全自动化管控。在近些年来，随着控制理论体系和控制实践体系日趋完善，让控制工程的技术水平也得以大幅提高，使其在众多领域有着十分广泛的应用。

1.2 机械电子工程简述

对于传统的机械工程来说，因其拥有着显著的综合性、融合性特点，所以不仅会促进产品的生产效率，同时还能提升机械设备的工作性能。其实，机械电子工程就是指机械和电子工程二者合一，互相融合，也就是“机电一体化”。我们所说的机械电子工程，就是在多种不同技术下，通过彼此间的结合和融合，以模块化的形式来进行具体表现。机械电子工程可以受到各种技术影响，常见的有机械、自控、信息、电子技术等等，在这些技术当中，机械电子工程较为复杂，其在系统中的控制质量好坏，可以直接对系统的安全稳定运行产生影响。

2 机械电子工程的具体解析

其实，对于机械电子工程来说，其另一个较为大众化的称呼就是——机电一体化。机械电子工程的主要内容，就是机械工程和自动控制的结合运用，具体包括基础理论、具体机械制造方法、具体的计算机运用能力、具体对电机和系统的研发等等。而對机械电子工程而言，因其具有显著的综合性和概括性，其就是全面对机械工程加大宣传和加强人才的学习和运用。主要是因为对机械电子工程来说，其本身就是在不同学科之间互相交流和融合的结果，是对各个专业技术的结合和统一。与控制工程相比较，机械电子工程要求的知识量和储备范围较高，主要是要求对综合知识的结构牢牢熟记和成熟运用电子技术。

3 控制工程在机械电子工程中的应用分析

随着现下控制理论和技术的更新升级，现在的控制系统主要可以分为集约控制、智能控制和柔性控制，这三类系统因其独特的优势在机械电子工程的实际运用中起到重要作用。

3.1 机械磨削精度控制

因为目前机械生产的各项生产工艺都提出了更为高质量和高精密度的质量，所以机械元器件的生产目标也有了大幅提高，一定程度上这对各项机械设备的磨削工艺有了更高的追求。而对螺纹的磨削过程要全面实行补偿控制，接着要对这一生产过程中可能产生误差的诸多因素展开综合分析，并提出新的系统控制目标，进而达到降低误差、提升磨削精度的目的。

3.2 机械加工过程控制

随着机械制造行业火速发展，在机械的加工流程上各方各面也变得越来越复杂多元。所以说，现在传统的机械加工过程控制方法已经不能满足现实需求了。而对于提出和实践模糊控制理论的及技术，以简化问题、算法灵活、编程简单的特点，全面改善了传统控制系统的弊端。同时，模糊控制还通过对测量值和变化率的前期设定及定制输入，可以在最大程度上对整个系统实现控制。

3.3 柔性机械臂轨迹跟踪控制

柔性机械臂制造，这是现在机械制造行业中机械生产过程自动化控制的代表之一。因为现在的柔性机械臂采用是典型的分布式参数系统，存在的耦合性较强问题对控制系统的综合要求也比较高。对于这种问题，可以采用滑模变的结构控制方法对慢变控制器进行全面的研发设计，将最新的控制理论和对于鲁棒控制器的研发设计应用在需要的快变控制器中，通过慢变控制器和快变控制器的有机结合，可以将柔性机械臂存在的不确定性问题得以有效控制。通过全面的补偿控制算法，要对机械臂的轨迹跟踪做出精准的补偿控制，进而实现柔性机械臂轨迹跟踪控制的高精准性。

3.4 高速液压机控制

液压机是工业生产中非常常见的一种机械设备，在社会和科学各领域的高速发展之下，对传统液压机的速度和压力水平也提出了更高更全面的要求，液压机实现高速度和高压力化发展已经是当前社会的必然趋势。而如果压力和速度的各项参数都得到提升，也会对整个系统的控制范围和精度产生影响。所以说，为全面满足现在的机械设备在各个方面都能达到实践需求，降低其消极影响，可用预测控制原理，在对数据进行整合和分析的基础上建立模型，预测系统产生的误差变化率，最后在这个基础上进行输入和输出值的确立，进而降低其他因素对系统的影响。

4 结束语

众所周知，因为现在现代化发展的速度越来越快，而科学技术和信息软件的发展对社会要求的最新型人才和科技运用上都是属于最前列的，在更大程度上来说可以在保证技术发展的同时推动社会进步。而对于控制工程和机械电子工程这两方面来说，其具体的定位、运用、前景都在人类的生产和生活中不可忽视，占据着重要地位。所以说，未来在对机械电子技术更加重视的同时，也要大力发展控制工程，进而为社会做出贡献，推动国家全面发展。

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