基于智能控制工程在机械电子工程中的应用论文_檀振川

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摘要:对于控制工程在机械电子工程中的应用问题进行分析与研究工作,有利于我们应用好控制工程技术方式,最终提高机械电子工程行业的质量与水平,降低其工程的成本、使得其朝着智能化方向发展,取得良好的经济效益与社会价值。随着机械电子的不断发展,机械电子工程在发展过程中也面对一些新的挑战,因此也要求我们需要加强对机械电子的研究力度,推动我国的机械电子的发展。基于此本文分析了智能控制工程在机械电子工程中的应用。

关键词:智能控制工程;机械电子工程;应用

1、机械电子工程的特点

机械电子工程和机械工程相比主要有以下几个特点:第一,体现出明显的电子信息的特征。因此无论是针对机械本身还是设计都融进了计算机技术,因此也就具有计算机的快捷性、高效性的特点。当然整设计过程还同时还融入了现代的元素,因此我们常说的机械设计其实不只是对机械进行设计,还会在设计过程中使用一些新的技术手段,采用新技术。这种设计方法往往能够满足社会不断发展的需要。第二,机械电子工程在产品设计上更加简单便捷,操作起来更加容易但是设计过程却要求越来越严格,设计的内容也加入了新的元素,设计工程的创新主要是为了适应时代的发展。同时随着现代生活水平的提升,人们在追求高质量生活的时候还在追求使用的简洁性。而机械电子工程就符合人们的这种要求。当然对于机械师而言也面临更高的挑战,设计者在进行机械设计的同时必须考虑到它的实用性以及受众的可接受性,创新的目的不仅可以促进机械电子行业的发展,同时还能够可以给人们的生活带来简洁性。我国的机械电子产业起点晚、起步高,当前整体的发展程度和发达国家相比还有很长的路要走,因此就要求机械者在设计过程中熟练地掌握机械的使用方法,这样就可以减少机械事故的发生率。同时在设计过程中积极引用新技术、采用新方法,从而真正促进机械电子产业的发展。

2、智能控制工程在机械电子工程中的应用

2.1、智能控制系统在机械电子工程中的运用

智能控制系统指的是人工智能和计算机技术相结合,对机械电子工程中中的特定的操作流程实施人工化的智能模拟与控制,从而让智能机器人模拟人工操作方式来完成工作。其原理在于让智能控制系统模拟人类大脑的思维模式,从而实现自主收集所需信息等工作。所以,信息时代背景下,社会生产智能化是各行业发展的主要趋势,将智能控制系统结合人工智能的特性有效地运用于社会生产中,和过去相比生产效率得到了极大的提升,不仅减少了人工操作,避免了工作人员操作不当所带来的失误,还能通过智能控制系统严格控制生产操作各环节,有效地减少成本。

2.2、鲁棒控制的使用

所谓鲁棒控制,从应用的角度讲,就是设计一个控制器,满足一些性能指标。而几乎所有的控制问题都可以转化为图1表示。控制系统中的鲁棒性说的是,在确定已有外界因素干扰的前提下,控制系统某方面的性能可以始终维持不变的一种特点。所以,多变量型鲁棒控制系统以其独特的作用在机械制造生产中逐渐推广开来。在柔性臂轨迹制造过程中,一般选择滑模变的结构控制方法来实现对慢变控制器的控制,选择H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器从而调整系统控制器的结构,因此,在操作轨迹的模拟研究中,通过补偿控制算法展开计算工作,由此来确保滑膜变结构和H∞。通过对控制理论的科学组合使用,有效地利用控制系统来精准地控制目标轨迹的运行过程,实现电子机械工程地良好运转。

图1鲁棒最一般的控制系统

2.3、模糊控制工程在机械电子工程中的运用

机械电子工程行业具有复杂性的特点,尤其是其加工流程具有非常大的困难。所以,我们应用传统的加工工艺流程方式建立起的模型,即自动化控制方式很难进行有效的工程流程控制。但是,科技水平的提高,将控制工程技术中的模糊控制工程技术在机械电子工程行业中进行应用,可以使其具有直观化与形象化的特点,使得以往机械电子工程中的复杂问题变得非常简化,提高了其质量与水平,发挥出机械电子工程行业的价值。

而模糊控制工程技术之所以有着这样的效果,其原因在于,模糊控制工程技术具有简单灵活的算法,使得模糊控制工程技术程序编制过程非常的简单,最终使得机械电子工程中的数据信息输入量进行有效的控制,使其偏差保持在合理化范围内即可,就能保障工程的质量,而不需要对于机械电子工程行业大量数据信息进行精确化的分析与研究工作。这种应用方式大大降低了其应用的难度,减少了其工作量。因此,我们将模糊控制工程技术在机械电子工程中进行应用会取得良好的应用效果。

2.4、神经网络控制在机械电子工程中的运用

神经网络控制是一种基于仿生学理论的控制手段。它将不同的简单网络神经元连接为一个网络。虽然不同的神经元各自都结构较为简单,然而一旦将它们互相进行连接,就会形成系统性的神经网络控制系统。它的功能十分可靠,尤其是在进行数据的大规模处理环节更是具备独特的优势。通过对它的分析与运用,我们不难发现它具备了与人的大脑较为接近的适应学习能力。现在,人工智能化正成为神经网络系统的全新发展趋势,被广泛地运用于只能机械电子工程控制系统当中。具体在数控机床的控制环节,通过神经网络系统,我们可以有效地解决数控机床切割环节里不确定的难题,使数控机床的切割效果得到有效提升。可以说,机械电子工程同神经网络控制工程的“联姻”,极大地优化了数控机床的生产效率,同时也让数控机床在生产环节中的安全性、稳定性、可靠性得到了有效提升,带来的效应是显著的。

2.5、集成自动控制在机械电子工程中的运用

现阶段,在我国机械电子工程中最常使用的控制系统便是集成自动控制系统。它立足于原有的信息技术,并对其进行优化调整,有效地提升了机械电子工程系统的完善程度,通过在机械电子工程中,尤其是机械生产加工过程中使用集成自动控制,能够有效整合以往的信息技术以及同机械生产相关的各种信息,从而大大加强了机械电子工程中的集中工程。其通过与信息技术进行高度融合,并配合相应的机械电子生产技术,以自动化、高效化和标准化的方式快速、精准地完成机械加工。在科学技术水平又一次提升的情况下,已经出现了能够全部保留机械电子工程中自动化成分的柔性自动控制系统。该系统能够实现自动化和智能化的生产与控制,可以将信息技术、计算机技术以及现代机械电子技术等进行有机整合。将柔性自动控制系统运用于数控机床,可以将设定好的标准生产程序和控制程序输入至控制设备中,从而更加科学、高效地完成机械生产制造。

总之,如何恰当地在机械电子工程中运用控制工程就成了诸多技术人员所面临的新的难题。只有根据控制工程技术与计算机机械电子工程技术的实际特点与发展情况,将二者有机结合一起在社会生产中使用,这样对于机械工程行业的发展有着重要影响,需要重点加强对其的研究。

参考文献:

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[4]黄静,陈菲菲.浅析机械电子工程与人工智能的关系[J].内燃机与配件,2016,(07):15-16+25.

论文作者:檀振川

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/4/10

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