對控制工程在機械電子工程中的應用探究

唐美揚

【摘要】經濟發展速度的不斷提高，在很大程度上推動了我國計算機網絡技術的發展，大體上可以和不同產業進行有效的融合，幫助這些產業在當今時代的發展中取得更大的進步，在技術與產業相互結合的過程中，電子產業和機械工業共同組成了機械電子產業，而機械電子工程主要應用的技術包括：測控、計算機等多個方面，這種將機械、計算機科學這些方面的知識有效的融合在一起的方式，可以更好的推動杯械工業的發展。本文主要針對控制工程在機械電子工程中的應用這方面的內容進行了簡要的探討，先對控制工程與機械電子工程的概念進行了闡述，然后對其應用情況進行了簡要分析，以供參考。

【關鍵詞】控制工程 機械電子工程 概念 應用 分析

由于我國經濟發展速度不斷提高，讓機械電子工程行業的發展速度得到了很大程度的提高，同時機械電子工程對科技的需求量也得到了很大的增長，而且需要科技向多元化、智能化等多個方面發展，所以在機械電子工程當中應用控制工程，會取得非常不錯的應用效果，機械電子工程行業如果想要保持穩定發展，就一定要在加大機械電子工程關注力度的同時，找到適合在機械電子工程中應用控制工程的方法和相關技術，只有這樣才能更好的推動機械電子工程行業的發展，提高控制工程在機械電子工程的應用效果。

一、機械電子工程和控制工程概念、內容方面的簡要敘述

（一）機械電子工程概念、內容方面的簡要敘述

機械電子工程主要指的是利用模塊化的方式有效的控制工程體系，機械電子工程與以往的機械工業進行比較，兩者之間存在著不小的差異性，機械電子工程的優勢主要體現在以下幾個方面：第一個方面是機械電子工程的設計屬于綜合實踐的類型，對機械電子工程的重點內容、技術等方面都進行了有效的融合，起點主要是以模塊化策略為準對目標進行有效的設計，這樣可以更好地完成設計任務。第二個方面是機械電子工程的系統具有非常多的功能，而且結構設計方面比較的簡便，進行操作的時候技術人員更容易掌握，同時不需要占據大量的空間，所以從機械電子工程系統這個角度出發對電子技術、機械工程進行有效的融合，可以讓機械電子工程系統取得更加理想的效果。

（二）控制工程概念、內容方面的簡要敘述

控制工程主要指的是將工程與計算機技術的理論進行有效結合的一種技術，而且控制工程主要解決的是自動化技術中會出現的各類問題，應用范圍主要包括機械電子工程技術這方面，隨著控制技術發展速度的不斷加快，讓其應用范圍越來越大，技術科研人員對其的關注力度也越來越高，在建立現代控制理論的時候，起點應當以狀態空間方程為準，這樣可以對一些非線性類型的問題進行有效的研究和分析，進而進行更好的處理。

二、在機械電子工程中應用控制工程的主要方面

（一）在機械電子工程的高速液壓機中預測控制的應用

現階段液壓機技術的主要發展方向是高壓和高速化，但壓力、速度目前呈現的是一種上升的趨勢，這種情況會導致負載慣性越來越大，最終的結果會使系統出現運行緩慢、效率下降等情況，想要有效的解決這個問題，需要采用的方式就是預測控制，預測控制主要起的作用是在問題出現前對系統的歷史數據進行有效的采集，然后再建立一個預測模型對預測輸出數值和系統之間存在的誤差進行有效的計算，最后根據計算結果對控制器輸出進行有效的調整，這樣可以達到提前控制的效果。預測控制方法在面臨數據和外界影響因素比較少的時候，也可以取得非常高的預測精度，所以將這種方法應用到液壓機當中可以取得非常不錯的預測效果。

（二）在機械電子工程當中模糊控制工程的應用

常規的控制方式滿足不了復雜的機械加工，所以為了適應機械加工的發展，需要在工程控制過程中建立準確、有效的數學模型，要建立這種數學模型達到有效的控制可以采取模糊控制，模糊控制編程簡單，輸入簡單的測量值和測量偏差就能夠獲得相關數據，模糊控制的應用簡化了復雜的工程加工，所以現在廣泛應用于機械控制中，并且控制效果理想。

（三）在機械電子工程當中神經網絡控制的應用

神經網絡控制是依靠生物學理論將不同的網絡神經元連接成一個完整的網絡的控制系統，這些簡單的網絡神經元經過整合形成了相對復雜的神經網絡控制系統，這種系統非常智能化，能夠廣泛應用于大數據的分析和機械電子工程數據處理中，特別是在數控機床的控制過程中，可以避免機床切割的不確定點等問題，保證了機床切割的準確性，保障了機床工作的安全性，很好的提高了工程工作效率。

（四）在機械電子工程當中魯棒控制的應用

魯棒性能夠保證控制系統的某些性能和參數不受外界影響，保證控制系統的穩定，魯棒性決定著控制系統在工程具體過程中的使用性，隨著魯棒控制的發展，其應用也越來越廣泛，效果顯著，在工業控制工作當中發揮出了非常顯著地作用，其中的分數參數系統在輸入、輸出的過程中耦合性比較強，但是復雜度也比較高，在逆運動的時候容易出現一些不確定性，所以需要利用假設模態法這類的理論來合理的劃分系統，這樣可以更加有效的對非結構不可控度進行有效的減弱。

（五）在機械電子工程當中專家控制的應用

在機械電子工程施工過程中需要高精度的磨削控制，這樣才能夠實現螺距標準生產，而在現實過程中磨削會受到溫度等因素的制約，而專家控制可以有效的彌補磨削過程，控制磨削過程中出現的誤差和偏差，應用合理的控制規定，保證螺距的生產標準。

（六）在機械電子工程當中智能控制系統的應用

智能控制系統就是將人工智能和計算機技術結合在一起的科學控制系統，它利用機器人在機械電子的內部進行數據的收集和處理，將人工智能和智能控制完美結合，有利于機械大生產，有利于控制整體操作流程提高生產效率，進而降低機械制造的成本，優化、提升工程效率以及整體效率，讓機械電子工程的操作工序可以得到更加全面的監督和控制。

三、結束語

在科技發展速度越來越快的今天，人們開始不斷加強機械電子工程方面的研究力度和深度，這么做的原因是因為機械電子工程與人們的生活有著非常密切的聯系，加強機械電子工程的研究可以讓人們的生活水平得到有效的提高，而控制工程的出現以及不斷進步，讓很多控制技術應用到了機械電子工程當中，為機械電子工程行業的發展提供了有利條件，所以機械電子工程在應用控制工程的時候，應當充分了解和掌握控制工程中預測控制、模糊控制、神經控制等多項技術，這樣才能將它們的作用充分的發揮出來，進而更好的推動我國機械電子工程行業的發展與進步。