摘要:随着人们生活水平的不断提高,对机械电子产品的需求量也在不断的提高,进而也就对机械电子产品的功能质量提出了更高的要求。而智能技术的不断快速发展,也在一定程度上完善了相关电子产品的多元化以及智能化等多种功能。因此,我们就应不断的在机械电子工程中应用智能控制工程,进而就能有效的提高产品的生产效率,以此来有效的降低企业的生产成本。
关键词:控制理论;控制工程;机械电子工程
引言:控制理论最早是在18世纪英国技术革命时期被提出的,在瓦特改良了蒸汽机后,尝试着把离心式非锤调速器的基本控制原理在蒸汽机转速控制中使用,从而为人类社会生产力的发展贡献了新动力,也就是蒸汽机运用。在后来漫长的发展过程中,随着诸多电气工程师的不断努力,终于研发出更加科学与系统化的控制分析系统。随着信息时代的到来,控制技术作为IT行业的技术性支撑,逐渐在各行业中得到广泛的运用。在我国社会经济的良好发展背景下,各领域的科学技术都有了极大地提升,尤其是计算机控制工程技术的发展,对于社会生产力的提高有着重要作用,同时,推动着机械电子工程慢慢地向智能化方向发展。所以,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。
1.智能控制工程与机械电子工程的概述
通过对智能控制工程与机械工程相关概述的认识与了解,可在一定程度上有效的帮助我们不断的将智能控制工程应用在机械电子工程中,从而就能有效的降低人工强度,以此来有效的促进相关电子企业的长期稳定发展。下面,就针对智能控制工程与机械电子工程的概述展开具体的分析与讨论。
1.1智能控制工程的概念
智能工程是一种集合了计算机理论、信息技术理论等多种理论的现代化理论,其主要就是由控制论演化而来的。由于智能控制工程涵盖多种现代化理论。因此,其可对各个系统或者工程进行自动化控制,这样就能有效的提高机械电子系统和工程的可操作性和使用性。此外,在将智能控制工程运用在机械电子工程中时,其还包含多种科技技术,这样就能大大提高整个机械电子工程的稳定性和实用性,从而不断的提高整个电子产品的使用性能。而随着信息技术的不断发展以及相关电子技术的不断更新,现在各行各业运用智能控制工程的主要目的就是来不断的促进智能控制工程与当前发展的技术进行有效结合,这样就能有效的协调整个系统的各个部件,从而就能促进整个系统的运行平衡,以此来有效的促进我国电子行业的快速稳定发展。
1.2机械电子工程的概念
机械电子工程主要是由机械工程发展而来,而最早的机械工程并没有机械设备的参与,而主要是以人工控制为主,这样不仅大大提高了人工强度,而且还在一定程度上影响了整个工程的生产能力。而随着经济的不断快速发展以及电子技术的不断更新,相关的电子技术在机械工程中的应用,不仅能够有效的降低人工强度,而且还能有效的提高整个机械工程的生产效率。较传统的机械工程而言,现在的机械电子工程不仅具有提高相关产品性能的特点,而且还具备信息交流等功能,这样就能在一定程度上促进机械电子工程的快速稳定发展。
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2.智能控制工程在机械电子工程中的实际应用
2.1智能控制之模糊控制系统在机械电子工程中的应用
模糊控制顾名思义,即没有精确的控制数据模型,它是通过将实践者的控制经验和控制知识表达成不同于以往数学模型的语言变量描述的控制规则,然后计算机运用这些语言变量规则去控制系统。“如果xx则xx”是其规则的基本形式,这个语句的前半部分是条件或者前提,后半部分是结果。总的来说,它是不同于以往的线性控制系统,特别适用于数学模型复杂、未知的控制系统。例如,在机械电子工程中电热炉设计中,由于炉温受到处理零件多少、体积大小以及电网电压波动等因素综合影响,容易波动,难以建立精确的数学控制模型,传统控制工程对此束手无策,模糊控制系统由于其特性最适合这样的系统。
2.2智能控制之神经网络控制系统在机械电子工程中的应用
神经网络控制系统是模拟人体神经网络特点:大面积并行分布处理、非线性动力,其大面积并行分布类似神经系统中大量分布的神经元,这种模拟人体神经控制系统解决现代传统控制难以解决的实际问题,便显出了良好的智能特性。机械电子工程中交流伺服系统是最常见的系统之一,交流伺服系统中交流电动机由于其数学模型具有非线性、耦合、时变等特性,传统的控制方法很难取得满意的控制效果。利用神经网络控制在线调节系统误差和误差变化率,使得系统的性能得以提高。
2.3智能控制之专家控制系统在机械电子工程中的应用
科学技术的迅猛发展也对机械电子工程提出了更高的要求,机械电子工程中最重要的便是系统的控制性能,然而传统的控制方式无法满足现代机械电子工程的控制需求。传统的控制方式主要依靠数学模型,这种数学模型是以受控对象的特征建立的,然后依据这种数学模型进行机械电子工程的控制,然而当受控对象的一些外部或内部环境的改变引起其结构或者结构参数改变,这样受控对象的数学模型不可避免的会改变,然而传统控制系统却无法随着模型的改变而改变,这样的控制系统无法达到控制要求。在实践过程中专家、甚至一些有经验的操作工人仅仅凭借自己的直觉便能很好地完成控制问题,然而这些控制问题很难用计算机去解决,为了解决这样的问题,人们发明专家控制系统来代替人的直觉行为进行控制,实际上这些直觉行为背后是人们长期实践过程中的对控制对象和控制规律的体现,专家控制系统深挖这些经验背后的规律知识,同时并以智能方式运用这些知识,使受控系统性能得到进一步提升。高精度机床是机械电子工程的典型代表,然而在机床加工零件过程中不可避免受到环境的影响,采用专家精度控制系统,可以对机械加工过程实施动态化、智能化的补偿控制,这种补偿是基于对加工过程中可能影响加工误差的各种因素综合分析,同时设定控制目标,采用专家精度控制系统可以提高加工精度。
2.4智能控制之预测控制系统在机械电子工程中的应用
预测控制系统不是仅仅追求“控制”,而是追求“优化控制”。预测控制能够用最节约的方式进行控制,较好处理了系统中可能存在的干扰、噪声等不确定问题,也就增强了系统的鲁棒性。预测控制系统在汽车油门、刹车系统中得到了很好的应用。
结论:
简而言之,随着科学技术的迅猛发展,传统机械电子工程越来越要求智能化,传统的控制工程由于设定一系列严格的条件参数,建立精准的数学模型,其无法适应非线性、模糊的控制要求,而智能控制则既可以具有传统控制工程的特点,又可以进行模糊、非线性控制,其在机械电子工程中的应用也越来越广泛。我们要加大在机械电子工程中运用智能控制,以提高我国机械电子工程水平,助力我国智能制造2025的发展。
参考文献:
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[3]郑红涛,姜信君.控制工程在机械电子工程中的应用[J].居舍,2018(14):166.
论文作者:熊勇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/24
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