基于智能控制工程在機械電子工程中的應用探討

郭建豪 張聰聰 馮毅

摘要：隨著我國社會的飛速發(fā)展和良好的國民經(jīng)濟建設，機械電子工程中機電一體化技術的水平不斷在提高，控制工程系統(tǒng)在其中發(fā)揮著重要的作用。并且，控制工程和機械電子工程在具體施工中也有著密切的聯(lián)系。因此，本文將先介紹機械電子工程和控制工程的概念，然后探討了控制工程在機械電子工程中的實際應用。希望可以加快控制工程與計算機智能化自動計算的融合發(fā)展過程，從而使整個機械工程行業(yè)得到長遠的發(fā)展，借此使我國各個行業(yè)的水平都有進步，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)與精神的追求。

關鍵詞：控制工程；智能化；機械電子工程

近年來，我國的生產(chǎn)力不斷在發(fā)展，因此各行各業(yè)對機械電子產(chǎn)品的需求也越來越大。同時，人們也希望機械電子產(chǎn)品也能夠更加功能化與智能化，來滿足的人們的需求。將智能工程與機械電子工程相結合發(fā)展史現(xiàn)在及未來一段時間的發(fā)展趨勢[1]。因為如果將智能控制工程應用在機械電子工程之中，將會大幅度提高機械電子產(chǎn)品的實際可操作性。從而解放了人工勞動力，這便使企業(yè)的生產(chǎn)效率提高，從而降低生產(chǎn)成本。

一、智能控制工程與機械電子工程的概述

1、智能控制工程

控制工程指的是在控制論作為基礎的前提下，將現(xiàn)代計算機技術應用在控制工程中，并將實際過程中可能出現(xiàn)的問題轉化為與計算機技術相關的問題來解決。在實際的工作中，智能控制工程還結合了許多相關的技術，進一步提高了控制工程得實用性和穩(wěn)定性。現(xiàn)在，各行各業(yè)主要是將設備裝置與智能控制工程結合起來，使其融合在各種系統(tǒng)中，然而通過現(xiàn)有的技術對其進行協(xié)調(diào)和控制，最終的目的就是促進自身的發(fā)展。

2、機械電子工程

機械電子工程是一門工程科學，它包含了多學科的交叉知識，是一門比較綜合的知識體系。機械電子工程的實現(xiàn)是通過系統(tǒng)操作模塊來完成的，它的核心技術包括機械技術、自動控制技術、電子技術、檢測傳感技術、信息處理技術、系統(tǒng)總體技術等多種技術。機械電子工程的最大特點就是簡單的構造，這樣便壓縮了整個機械電子工程的體積，提升了其綜合性能。如今，由于科學技術的發(fā)展使得機械電子工程的結構變得比以前復雜，因此要是機械工程與計算機技術相結合，進一步優(yōu)化機械電子工程的技術水平。所以，推動智能控制工程在機械電子工程中的是非常重要的。

二、智能控制工程在機械電子工程中的應用

1、智能控制系統(tǒng)在機械電子工程中的應用

智能控制工程對機械電子過程中的特定的操作流程實施人工智能化模擬與控制，從而讓智能機器人代替人工操作，來完成工作任務。它的主要原理就是讓智能控制系統(tǒng)模擬人類大腦的思維方式，能夠自主地收集工作所需要的信息[2]。因此，在信息時代的今天，各行各業(yè)發(fā)展的主要趨勢是社會生產(chǎn)智能化，也就是說將智能控制系統(tǒng)結合人工智能的特點有效地應用在社會生產(chǎn)中，生產(chǎn)效率與過去相比，有了極大的提高，并且解放了勞動力，可以避免工作人員因操作失誤而造成麻煩，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2、魯棒控制的應用

從實際應用的角度來講，魯棒控制就是指一個控制器，但是它可以滿足一些性能指標。控制系統(tǒng)中，魯棒性指的是，在一定外界因素的基礎上，使設備某方面的性能通過控制可以維持在某一個數(shù)值。因此，由于具有獨特作用的多變量魯棒控制系統(tǒng)在機械生產(chǎn)中逐步發(fā)展。制造柔性臂軌跡的過程中，大多數(shù)情況下會選擇滑模變的結構控制方法來控制慢變控制器，選擇H∞的控制理論研究出來了魯棒控制器，從而實現(xiàn)了調(diào)整控制器結構的目的。所以，在模擬操作軌跡的研究中，保滑膜變結構和H∞的確定是通過補償控制算法展開計算得到的。電子機械工程的良好運轉時通過將控制理論與計算機技術科學的組合，使其精確地控制目標軌跡的運行過程來實現(xiàn)的。

3、集成自動控制的應用

集成自動控技術在我國的機械電子工程中應用智能控制技術最廣泛的。這項技術是以信息技術作為基礎的，它主要是運用優(yōu)化與創(chuàng)新過的信息技術，完善機械電子工程中的控制系統(tǒng)。將集成控制技術應用在機械電子工程中能進行統(tǒng)一管理與控制生產(chǎn)過程中的機械電子設備，使得各種設備的優(yōu)勢充分發(fā)揮，協(xié)同各種設備共同合作，很大程度上提高了生產(chǎn)效率與生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。集成自動控制技術可以將各種設備的運行情況和生產(chǎn)信息進行整合，然后采取快捷有效的控制方式，對多臺集成裝置進行控制。在信息時代的今天，集成自動控制技術也有了進一步的優(yōu)化與改進，科研人員在原有的基礎上，又研制成功了具有柔性自動控制的集成控制裝備。這將使企業(yè)更加高效、科學地完成電子產(chǎn)品的制作任務。

4、模糊控制工程的應用

機械工程的加工工藝復雜繁瑣，所以工作人員想要使用傳統(tǒng)的方法建立模型是非常困難 的。要解決這個問題，科研人員進行處理時選擇了模糊控制的方法，它的作用就是將復雜的問題簡單化。模糊化不需要對機械工程進行精細化的數(shù)據(jù)研究，只需要保證輸入量在工程要求的合理范圍內(nèi)即可，這便會減輕了工作人員的工作壓力[3]。所以，模糊控制系統(tǒng)逐步取代了傳統(tǒng)的控制辦法，它的機械工程中的應用得到了發(fā)展。

5、神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術的應用

人類具有眾多神經(jīng)元的神經(jīng)系統(tǒng)，大腦主要是控制這些神經(jīng)元進而控制整個身體系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術就是利用該原理而出現(xiàn)的智能控制技術。神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術可以統(tǒng)一處理對各個神經(jīng)元中獲取的信息，然后再將處理之后的信息傳送給各個神經(jīng)元，最終神經(jīng)元發(fā)出大腦做出的指令。神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術是實現(xiàn)智能控制和自動控制的核心，同時也是機械電子工程領域在未來的發(fā)展方向。

結束語

總而言之，在機械電子工程中運用智能控制工程，可以提高機械電子工程的生產(chǎn)效率，進而提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。相信在不久的將來，機械電子工程將會朝著智能化、自動化和現(xiàn)代化的方向穩(wěn)定發(fā)展。將智能控制工程與機械電子工程進行融合協(xié)調(diào)發(fā)展，可以最大限度地利用兩者的優(yōu)點，推動我國相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進而是我國的綜合水平不斷提高。

參考文獻：

[1]崔海花.基于智能控制工程在機械電子工程中的應用[J].數(shù)字技術與應用，2017（5）：12-12.

[2]趙秀娟.基于智能控制工程在機械電子工程中的應用[J].商品與質(zhì)量，2017（33）.