基于智能控制工程在机械电子工程中的应用论文_陆铭骏

基于智能控制工程在机械电子工程中的应用论文_陆铭骏

(1广西大学电气工程学院 广西南宁 530004;2广西电网有限责任公司南宁供电局 广西南宁 530000)

摘要:智能控制工程是科技飞速发展的产物,如今,机械电子工程的机电一体化正在飞速发展,将智能控制工程应用于机械电子工程中能够进一步推动机电一体化的发展,使机械电子工程的可操作性更强,进而有效提高机械电子工程的工作效率。论文首先介绍了智能控制工程与机械电子工程的基本概念,之后着重研究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

引言

现阶段,不管是经济的发展还是科技的发展,都比以往更为惊人,所以要想提高社会的生产力水平,就要进一步强化各项技术的结合与发展。虽然机械电子工程是一种全新的技术,但其仍是由机械工程与电子技术共同组成的,这样的组合不但明显增加了电子技术的使用价值与意义,还改善了机械工程的不足。然而,现在社会上的各个行业都在朝着信息化、智能化的防线前进,所以对于机械电子工程而言,同样需要改革与创新。而人工智能的发展是以信息技术作为前提条件的,不仅具有尖端科技,还具有先进的信息技术,其应用产生的价值不可估量,而且也可以帮助机械电子工程提高其智能程度。

1机械电子工程简述

相对于传统机械工程行业而言,机械电子工程以其所具有的综合性、融合性等特征,不仅促进了相应产品的生产效率,也提升了机械产品自身的工作性能。简单的说,机械电子工程就是指机械工程与电子工程二者相融合,即为“机电一体化”。因此,机械电子工程是在多种技术相结合下,以模块化的形成进行具体体现的。受各种技术(如机械技术、自动控制技术、信息技术、电子技术等)的影响,机械电子工程系统相对复杂,其系统控制的好坏将直接影响整个系统运行的稳定与安全。

2智能控制工程的概念

智能控制工程是基于控制论演化而来的现代化控制工程,其中包括计算机理论和信息技术理论等诸多现代化理论,智能控制工程可以对各个系统或工程进行自动控制,有效提高了相关系统或工程的可操作性。在实际工作当中,智能控制工程还融入了许多相关技术,进一步提高了控制工程的稳定性和实用性。如今,各行各业应用智能控制工程的主要目的是通过现有技术和设备与智能控制工程相结合,智能控制工程充分渗入到各种系统或工程,进而对其进行协调控制,最终促进行业自身的发展。

3智能控制工程在机械电子工程中的应用

3.1模糊控制工程在机械电子工程中的使用

在机械电子工程里中为常用的一种办法就是模糊推理系统,其主要模拟人脑的功能,分析传递与接收的语言信号,借助网络这个媒介,处理各种输入输出,进而构成一个完整的函数。从物理层面上来说,这种方法比升级网络系统更加一目了然。由于大部分的机械工程在生产加工的时候需要经历的程序都很多,所以看起来十分麻烦,若想借助过去的把控方式来构建新的模型,可想而知,其工作的艰巨程度很大,且在无形之中就会给员工带来极大的精神压力。所以针对这个问题,专家学者采取了模糊控制法,其最大的好处就是复杂问题简单化。这种方法跟以往采取的办法有一个明显的补贴,那就是这个不需要深度分析并研究工程中的各项数据信息,只要保证其输入的量不超出一定的范畴即可;因为过去使用的办法不仅需要构建明确精准的模型,而且最后的效果也不好,严重阻碍了自动化控制的进程。因而,这种办法得到了大力的推广与应用。

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3.2集成自动控制

集成自动控制技术是在信息技术的基础上发展而来的,在机械电子工程中应用集成控制技术能对生产过程中的多台机械电子设备进行统一管理与控制,充分发挥各种设备的优势,使各种设备能够协同合作,大大提高了生产效率和生产质量。集成自动控制技术可有效整合各种设备的运行情况和生产信息,进而采用最有效的控制方式,实现多台设备的集成控制。现如今,随着科技的不断发展,集成自动控制系统也得到了优化和改进,科研人员在原有控制系统的基础上,又研发出了具有柔性自动控制的集成控制系统。将新型集成控制系统应用于数控机床及相关机械电子设备中,能够更加科学、高效地完成相关产品的生产与制造。

3.3神经网络控制技术在机械电子工程中的应用

人类的神经系统,具有众多神经元,通过大脑控制这些神经元进而实现对全身的控制。神经网络控制技术就是基于这种控制原理而产生的智能控制技术,通过建立完善的网络控制系统,可以对某一区域内的各种机械电子设备进行控制,进而提高控制效率,降低人工控制的劳动强度。神经网络控制技术可以对各神经元收集的信息进行统一处理,之后将处理过的信息反馈给各个神经元,最终由神经元支配各种机械电子设备执行相应的指令。神经网络控制技术是实现智能控制和自动控制的关键技术,也是未来机械电子工程领域的主要发展方向。例如,现阶段的数控设备缺乏一定的信息识别与处理能力,需要由人工控制才可执行相应的操作,而加入神经网络控制技术之后,人工仅需对系统参数进行统一调整,之后便完全由神经网络控制系统对设备的整体运行情况进行控制,有效降低了人工的劳动强度。

3.4鲁棒性的运用

鲁棒性是指设备在受到外界干扰的情况下,控制系统仍能保持原有的性能,进而对设备进行有效控制的特性,这种特性对于实现机械电子工程智能控制来说具有非常重要的意义。所以在机械电子工程智能控制功能的研究过程中,相关人员必须要重视鲁棒性的价值。对于柔性臂轨迹制造来说,常常用到滑膜结构进行控制,之后又在此基础上研制出慢变控制器,最终基于Hx的控制理论,开发出鲁棒控制器,并对于系统控制器进行相应的结构优化。正因为如此,相关人员在进行对操作轨迹的模拟研究环节进行补偿控制计算时,应当采用补偿控制算法,确保滑膜结构能同Hx控制理论进行组合性控制,确保控制系统在目标轨迹运行过程中进行控制的精度。

3.5预测控制技术的应用

预测控制技术应用于机械电子工程中,可以对相关设备的运行情况进行准确预测,进而根据预测结果对设备进行精准控制,以满足各行业的生产需求。以高速液压机为例,为了满足日益变化的生产需求,需要不断提升高速液压机设备的

运转速度和压力,这就对设备产生了较大的载荷冲击,很可能在运行过程中出现系统超调的情况,严重影响高速液压机的运行精度和安全。通过将预测控制技术应用到高速液压机当中,可以根据高速液压机系统的实际情况建立相应的预测模型,进而对其运行速度和压力起到智能控制作用。通过预测高速液压机的输出值,可以精准地确定高速液压机的运行误差,并能在运行过程中对其进行精准控制,最终消除因运行速度过快和压力过大引起的设备误差。

结语

目前,机械电子工程的首要任务是运用合理的高科技技术,使控制工程与机械电子工程融合更加熟练。今后机械电子产品将会朝着智能化、信息化、自动化的方向发展,这是时代与科技进步的必然结果。随着智能控制工程在传统机械电子工程中的应用,可以提高机械电子产品工作时的精准性,并能确保机械电子产品操作人员的安全。智能控制工程与机械电子工程的有机结合,可以最大限度地发挥两者的优势,进而促进我国相关行业的发展,最终使国家不断进步。

参考文献:

[1]戴永睿.机械电子工程与人工智能相关性分析及安全生产应用[J].科技创新与应用,2017,(05).

[2]刘阳,涂玲英.控制工程在机械电子工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(10):00238-00238.

[3]傅思杰。探析机械电子工程行业现状分析及未来发展趋势[J].企业导报,2016(06).

论文作者:陆铭骏

论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期

论文发表时间:2018/10/17

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