摘要:我国自改革开放初期发展至今,已经取得了非常不错的成就,各行业发展都处于国际领先水平。当今时代是一个信息化的时代,我国计算机技术取得了巨大的进步,并且逐渐和多种产业相融合,促进了各产业的发展与进步。其中机械电子产业就是由电子产业和机械产业融合而形成的。如今机械电子工程中机电一体化技术的迅速发展,控制工程在机械电子工程中的地位越来越重要,在具体实施中,控制工程将直接影响着机械电子工程的运行。基于此,本文主要分析了控制工程与机械电子工程的概念、控制工程在机械电子工程中的应用现状并提出了控制工程在机械电子工程中的应用策略。
关键词:控制工程;机械电子工程;应用
引言
人类的发展,时代的进步,使我国整体经济建设面临着新的机遇和挑战。控制工程对机械电子工程的发展提供了良好技术支持,机械电子工程发展也对控制工程进步奠定了基础,所以两者之间的发展是相互促进的,通过从理论层面深化控制工程的应用研究分析,对机械电子工程的进一步发展有着积极意义。
1控制工程与机械电子工程概述
控制工程是以控制论为基础,结合现代计算机技术,把工程中的问题转化成可以用计算机处理的问题,从而利用计算机控制工程运行的技术。如今,很多国家对控制工程的不断研究,使其渗透到了很多领域,从而为其他领域带来了极大的方便。机械电子工程来源于传统机械工业,但又不同于传统机械工业。机械电子工程不是简单的、独立的工程学科,而是融合了很多领域,但是机械电子工程运行时不需要很多材料,整体体积也很小,系统运行较为简单。在机械电子工程中,要充分结合电子技术和机械技术,提升系统的可靠性。
2控制工程在机械电子工程中的应用
2.1智能控制系统应用
通过对控制工程在机械电子工程中的应用进行详细的研究与分析,得出其中的智能控制系统在现阶段的电子工程中应用情况良好,并在工业生产等方面得到了大范围的应用。智能控制系统是指将人工智能的技术与计算机技术进行结合,进而形成的智能化控制技术。该种技术的使用过程中可以对某一生产环节或生产流程进行人工智能化的管理与模拟,通过智能的模拟与管理对工业生产的情况进行密切关注,进而降低在生产过程中的人员投入,降低生产成本。同时,将智能控制系统放置于具有一定危险性的生产岗位中还将在极大程度上提升其安全监控的质量,并且将安全事故发生的几率进行降低。在利用智能控制系统的过程中,将促使智能系统按照设定好的程序进行操作工作,在对智能控制系统进行设计的过程中主要是将其与人类大脑的思维模式进行比对仿照,建立起智能化的机器人,进而提升生产工作的智能化以及产品的生产质量。在对智能控制系统进行应用的过程中,其不仅将人工智能的特点与机械生产的工作进行结合,而且还将控制系统的生产与人工生产模式进行比对,在具体的应用中提升生产的效率,进而节约生产企业在运行中的人力物力资源。
2.2机械磨削精度控制中的应用
在进行机械元件的生产时,需要追求高精密和高质量的目标。想要生产出综合质量更高的机械原件,对加工这些元件的设备要求也更加的高。比如在生产螺纹磨床的时候,机械设备需要对将要被生产出来的机械元件进行多角度的磨削。具体进行机械磨削所产生的误差会影响设备本身的性能。在进行磨削时所掌握的力度,以及磨削的环境都会使机器元件的磨削产生误差。在通过专家精度控制系统时进行综合分析有可能影响螺纹磨削误差的各个因素,对螺纹磨削过程实行智能化、动态化的补偿控制,并设置一些可以与控制相适应的目标来达到误差降低的效果,机械元件进行磨削时值精度就可以得到提升。
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2.3神经网络控制的应用
神经网络控制可以将很多简单的神经元进行连接,从而得到一个复杂而综合的神经网络。在所形成的神经网络中,尽管每个神经元的结构与功能都很简单,但是连接而成的神经网络却十分复杂。与单个神经元相比,连接而成的神经网络更加可靠。比如在机械电子工程的大规模数据处理中,神经网络控制对数据的分析会更严密可靠,主要是因为神经网络控制具有与人脑接近的学习能力,这就充分保证了大量数据在分析中的高度准确性。近几年,神经网络控制也开始进行人工智能化的探索,在机械电子工程中的应用越来越广泛,相关人员可以进一步促进其应用,从而不断提高机械电子工程的可靠性与安全性。
2.4预测控制技术的应用
在机械电子工程中,预测控制技术的应用可以对相关设备的运行情况进行准确预测,根据预测结果控制设备精准。以高速液压机为例,需要不断提升高速液压机设备的运转速度和压力,这就很可能在运行过程中对设备产生了较大的载荷冲击,出现系统超调的情况,高速液压机的运行精度和安全受到严重影响。在高速液压机当中,应用预测控制技术,建立与之相适应的预测模型,对高速液压机运行速度和压力进行智能控制。通过预测高速液压机的输出值能在运行过程中对其进行精准控制,可以精准地确定高速液压机的运行误差,对因运行速度过快和压力过大引起的设备误差进行消除。
2.5模糊控制系统应用
该种控制系统的应用主要是依照其运行特点将其运行在简单的生产制造业当中。由于机械工程的制造与加工流程是一种复杂、繁琐的过程。在对机械工程进行创造与建设的过程中,利用传统的控制方法对其进行建立较为困难与复杂,进而导致机械工程在具体的使用过程中出现自动化控制效果不佳的问题。该种问题的出现不仅不利于我国控制系统的后续应用与建设,而且对于机械工程的建设也具有一定的消极影响。故而对模糊控制系统进行研究与应用。模糊控制系统在具体的应用过程中不仅能够将复杂繁琐的流程进行简化,将负责的问题进行直观的解决与处理,而且还具有简单灵活的使用特点。利用模糊控制系统对电子程序进行编制,将促进电子程度编制过程的简单化,降低制作的难度与成本。同时,对电子程序进行模糊化空控制还将避免数据研究与的精确化,进而降低生产于研究中的难度。在对该种控制系统进行应用时,仅需要对输入量的合理偏差范围进行确定,并将合理的偏差范围输入控制系统中,进而便可达成工业生产的目标。
2.6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,这种特性在机械电子工程的智能控制方面有着非常重大的意义。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。在进行柔性臂的轨迹制造方面,滑膜结构的控制方式得到了广泛的应用,慢变控制器也从无到有,并获得了一定的发展。除此之外,根据Hx控制理论,鲁棒控制器也被研发成功,这对系统控制系器的结构优化有着重要的作用。因此,在进行柔性臂的诡计制造方面,进行有关补偿控制的计算时,通过Hx控制理论来进行控制时,可以提高其精确性。
结语
控制工程在机械电子工程中进行应用,可以提升机械电子工程的智能化水平与自动化水平。如今计算机控制系统发展迅速,更应当将控制工程与机械电子工程进行充分的结合,以促进机械电子工程稳定高效地发展,进一步提高机械电子工程的效率,从而提升其经济效益。
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论文作者:王涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/17
标签:机械电子论文; 工程论文; 控制系统论文; 控制工程论文; 磨削论文; 神经网络论文; 液压机论文; 《电力设备》2018年第23期论文;