摘要:随着社会的经济发展和科学技术的进步,对机械制造业的发展也产生了很大的影响,机械制造业的发展逐渐向着智能化和信息化的方向发展。其中,控制工程是机械制造业的重要的组成部分,控制工程的精准度,直接影响到了机械电子工程的质量和相关设备的性能发挥。本文结合机械电子工程的发展,对控制工程的应用进行了一定的探讨和分析。
关键词:控制工程;机械电子工程;应用
1 前言
计算机信息技术的不断革新以及现代科技的不断发展使得机械电子行业获得了全新的发展机遇。与此同时,随着经济全球化趋势的不断加深,机械电子商业的市场竞争在呈现日渐激烈的趋势,要求机械电子能够进行智能化的转变,融合现代电子控制技术,促使控制工程能够与机械电子工程进行更加紧密的结合。为此,本文展开对基于控制空乘下的机械电子工程的研究,希望能够对现代控制技术以及机械电子工程的发展情况进行掌握,进而促使二者进一步融合的情况下获得长远且健康的发展。
2 控制工程与机械工程简述
2.1控制工程
控制工程是以工程控制论为理论基础,综合信息和计算机理论的相关概念,用以处理自动控制中的各种工程问题的工程技术。控制工程在各种工程学科中都有广泛的应用。目前现代控制理论以状态空间方程为基础,以多输入、多输出、变参数、非线性等设计问题为主要研究对象,并在机械工业领域的智能机器人、轧机系统、先进加工控制系统得到愈来愈广泛的应用。
2.2机械电子工程
机械电子工程主要指的是利用模块化的方式有效的控制工程体系,机械电子工程与以往的机械工业进行比较,两者之间存在着不小的差异性,机械电子工程的优势主要体现在以下几个方面:第一个方面是机械电子工程的设计属于综合实践的类型,对机械电子工程的重点内容、技术等方面都进行了有效的融合,起点主要是以模块化策略为准对目标进行有效的设计,这样可以更好地完成设计任务。第二个方面是机械电子工程的系统具有非常多的功能,而且结构设计方面比较的简便,进行操作的时候技术人员更容易掌握,同时不需要占据大量的空间,所以从机械电子工程系统这个角度出发对电子技术、机械工程进行有效的融合,可以让机械电子工程系统取得更加理想的效果。
3 控制工程在机械电子工程中的应用研究
3.1专家控制在机械磨削精度控制中的应用
精密丝杠磨削可以达到高精度的螺距生产要求,其前提是工件在消磨过程中纵向和轴向运动必须同步。在普通螺纹磨床生产中,这种同步主要是靠机械传动来实现,因此其控制的误差较大,此外在磨削过程中的环境温度、工件热变形、磨削力也会对磨消精度产生一定的影响。专家精度控制系统的基本思路是对磨削过程实现动态智能补偿控制。其主要原理是磨削加工过程中,对各种误差的特征进行综合考虑,并以此为基础设定一条适配性的控制规则,以达到通过最补偿控制量使螺距误差不断减小。
3.2集成自动控制
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3.3模糊控制工程的运用
机械工程的生产环节并非是单一的过程,因此选择以往的控制方式构建的模型难以获得较好的效果,对此推出了模糊控制工程。它的出现让原本复杂的问题单一化,而且此体系还具有较为灵活的计算方式,进而也简化了编制环节。通过运用模糊控制工程能够省略对机械制造工程展开精准化数据分析这一环节,仅需确保输入量位于准许的误差范围中,因此,这种体系在机械电子工程领域产生的作用至关重要。
3.4神经网络控制的运用
神经网络控制是以生物学基础为前提所开展的控制研究,主要是将许多的简单网络神经元连接成一个网络整体,单个神经元无论是构成货值使用效果都较为简单,不过当多个神经元连接起来后就能组成复杂、多功能的神经网络控制系统,该系统的作用在于可以大规模处理复杂数据,并且神经网络控制系统得以逐渐地向人工智能化的方向发展,逐渐地在智能机械电子工程控制系统中推广开来。过去工作人员在操作数控机床生产过程中,切割产品时由于技术限制不能确保其精准率,就会出现操作误差,影响生产效率与产品制成率。所以,利用神经网络控制系统在机械电子工程中的使用,能够避免数控机床切割工作中的不精准的缺点,从而有效加强数控机床的加工效率,确保机械电子工程的生产安全性,直接提高了该行业的效益收入。
3.5鲁棒控制
鲁棒性能够保证控制系统的某些性能和参数不受外界影响,保证控制系统的稳定,鲁棒性决定着控制系统在工程具体过程中的使用性,随着鲁棒控制的发展,其应用也越来越广泛,效果显著,在工业控制工作当中发挥出了非常显著地作用,其中的分数参数系统在输入、输出的过程中耦合性比较强,但是复杂度也比较高,在逆运动的时候容易出现一些不确定性,所以需要利用假设模态法这类的理论来合理的划分系统,这样可以更加有效的对非结构不可控度进行有效的减弱。
3.6预测控制
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。通过运用预测控制,能够根据系统的实际情况建立相应的预测模型,并在此基础之上获取预测输出值,利用这一数值准确预测并计算出系统误差变化率。通过运用预测控制能够有效控制高速液压机的负面影响,尤其是通过准确地预测计算能够提前明确控制器的输出,从而有效控制高速液压机的应用模式。
4 结语
综上所述,机械电子工程当中控制工程的应用,就要从多方面考虑,当前我国在机械电子工程技术的应用方面正想着网络化以及智能化的方向迈进,这就对解决实际问题起到了积极促进作用。通过此次对机械电子工程的控制工程应用研究,就能为我国的机械电子工程进一步发展提供有益发展思路,也希望能在此次的研究下,对其理论的丰富起到积极作用。
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论文作者:张聚财
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/11
标签:机械电子论文; 工程论文; 控制工程论文; 控制系统论文; 磨削论文; 液压机论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第16期论文;