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摘要:机械电子工程行业是国民经济的重要组成部分。由于科学技术的快速发展推动了机械电子工程的发展进程,控制工程的作用更加凸显。
关键词:控制工程;机械电子工程;技术应用
当前,机械电子工程行业在向着自动化和智能化的方向发展,而机械电子工程的发展需要有控制工程的支持。控制工程应用于机械电子工程具有重要现实意义,推动了控制工程和机械电子工程的结合,促进了制造行业的发展。
1.控制工程和机械电子工程的相关内容
1.1 控制工程简述
控制工程基于控制理论,并依托计算机技术和信息技术。控制工程的发展实现了许多工程问题的自动化管控。随着控制工程的发展,控制理论体系与实践体系在日趋完善,控制工程技术水平实现了快速发展,并应用于多个重要领域。在实际的应用过程中,要借助计算机进行控制和执行完成系统过程的分析和构思,有利于实现科学化的决策,生产过程是智能化的活动,可以取代生产制造过程中人的脑力活动。控制工程是对制造在技术上的发展延伸,将控制技术应用于制造系统,不同的子系统在智能化管理平台上运转。
1.2 机械电子工程简述
机械电子工程是机械工程与电子工程的融合,可以理解为“机电一体化”。机械电子工程包含了多项技术,并且由于技术内容的持续更新,技术可以保持持续的先进性。机械电子工程通过电子信息技术,采用人工智能控制的方式,通过计算机处理,可以实现生产过程的自动化的智能控制,生产过程变得的智能化管理,生产效率提升了。并且由于网络技术的不断发展和大规模普及,通过远程操控系统可以实现跨地域的生产活动。由于机电一体化技术在制造中的应用,生产中的许多难题得到解决,生产活动可以实现规范化和自动化以及规模化。?
2.机械电子工程中应用到的控制理论
2.1 应用线性最优控制?
机电系统的远距离控制会涉及到许多技术问题,借助控制技术可以提升控制效果,体现在控制的可靠性可以保持相对稳定,控制效果突出。最优控制的机理是采用线性最优控制的方式,将系统产生的信号与和设定的程序进行对比,通过PID法完成对偏差的分析和计算,得出相关控制范围。最优控制可以实现调节的最优控制,通过智能化的调整,可以将控制程序转变为输出信号,实现控制操作。机电系统应用利用线性控制最优原理,实现了过程的最优控制,通过控制器优化了局部的线性变化。在控制模型的作用下,线性最优控制局限于局部的线性化控制,在其它体系的控制效果不明显。?
2.2 应用专家系统控制
专家系统的控制方式是依据智能化的计算机程序,系统会根据专家的技术水平和相关经验对系统中的突发问题实施控制,寻求最佳的解决方案。在当前的机械电子工程系统,自动化控制通过专家系统渗透到了机电系统的不同领域,特别是在故障处理和设备控制环节中。专家系统控制的作用在系统控制的过程中通过故障紧急程序或故障警告程序对发生故障的设备进行故障的分析判断和智能化处理,由于系统的介入,可以[在
]发生故障后以最短时间完成故障的处理。?
2.3 应用神经网络控制
在当前控制技术的发展中,神经网络控制是智能技术中的一项新出现的技术,并且在机械电子工程中有很大的应用领域。在当前的机械电子系统控制中,神经网络控制具有非线性控制的特点,可以对机械电子工程系统的数据库和运行数据进行智能的分析,并实现最优化的控制。神经网络控制技术将人工智能、数学分析、信息技术结合在一起,系统的建立多种功能,体现在能量消耗的分析,能量损耗信息的收集,能量损耗变化的趋势分析,机械电子工程系统可以在智能化的模式中完成调整和控制。
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2.4 应用模糊控制?
模糊控制作用于机械电子工程系统的自动化操作中。借助模糊系统可以保证控制系统在动态条件下的精确性,在数据庞大,结构复杂的机械电子工程系统中可以保证调整控制的效果。机械电子工程系统在进行自动化控制的过程中,模糊控制可以从技术上消除了[删掉“了”
]机械电子工程系统中难以控制的问题,比如变量模糊,系统动态难以控制等问题。由于模糊控制可以提升机械电子工程系统自动化控制的效果。模糊系统通过动态的数据控制和数据处理模型,可以对机械电子工程系统中的动态数据实施模糊推导分析。这项技术实现了技术控制的精确性,提升了机械电子工程系统控制的可靠性。?
3.机械电子工程中控制技术的实际应用
3.1 应用传感技术
传感技术是机电一体化技术中的重要组成内容。这项技术由于具有高的精准性和敏捷性,可以有效消除外界因素对设备产生的影响,将这项技术应用于智能生产中可以发挥出明显的效果,采取原有的传感器不能实施智能化的控制,还需要组建用于传感器信息传输的网络系统,这样生产过程中的信息可以实现传输和交换,通过计算机可以整合并分析所收集到的控制信息,整个生产过程可以在智能化的方式下进行,并实现过程控制的自动化。目前生产制造中采取的传感器具有不同的类型,而传感器通过光纤电缆可以实现接口的标准化,设计可以实现标准化,智能化控制的成本可以降低。?
3.2 应用数控生产
机电一体化技术应用于数控加工中,可以有效提升机械制造的加工质量和加工效率。机械制造业的技术水平可以作用到工业化的发展水平,数控制造的过程中通过机电一体化技术提升了加工水平,表现在机械加工精度的大幅提升,并且有助于批量生产。数控技术最大的优势是加工精度的提升,因此在数控加工,智能控制系统要保证稳定性。当前主流的数控机床采用的控制系统以CPU和总主线控制为主。该控制模式借助了在线诊断和智能控制,可以实现加工过程的三维仿真,加工的整个工程可以进行真实的模拟,在实际操作中,数控机床可以实现人机对话。?
3.3应用在自动化生产线
当前许多需要批量生产的企业都采用了自动化控制的生产线。机电一体化技术通过电子信息中的光电自动控制和人机交互的控制方式,实现对生产流程的智能化控制。当前自动生产线具有很大的应用范围,比如在汽车、家电的生产制造中都通过自动化生产线完成制造。制造企业在智能化的生产中可以借助柔性加工系统,这类系统通过计算机控制系统完成产品和设备的高效融合,通过数控设备和计算机信息技术将生产要素实行智能化的控制管理,生产在集约化和网络化的条件下进行。?
3.4 应用于工业智能机器人?
工业智能机器人是多种技术组合,是机电一体化技术最直接的体现。在智能制造领域,工业智能机器人代表着最先进的技术,是人工智能和仿生学以及计算技术等多种技术、多个学科共同作用的成果。在当期科学技术领域,机器人是研究的前沿学科,智能机器人综合了控制论和传感技术,并将机电一体技术和信息技术进行了结合。当前工业机器人在许多技术上获得了突破,并且应用到多个领域。工业机器人的应用,产品质量和产量同时获得提高,并且可以降低劳动强度。
4.结束语
由于控制技术的不断发展,应用于机械电子工程将是一个渐进的过程,在技术的发展进程中,会有更多的技术应用于工业生产中。机电技术不是孤立存在的,是多学科共同发展的结果,在未来的发展中,机电技术将实现多种技术的融入,机电技术的发展会带动工业技术的进步。?
参考文献:
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[3]张平.浅谈机械自动化及电子工程中的控制工程应用[J].建筑工程技术与设计,2017(9):22—23.
论文作者:卜丽丽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/5
标签:技术论文; 机械电子论文; 工程论文; 系统论文; 控制工程论文; 可以实现论文; 机电论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;