智能控制工程在機械電子工程中的應用探討

趙春龍

摘要：隨著人們生活水平的不斷提高，對機械電子產品的需求量也在不斷的提高，進而也就對機械電子產品的功能質量提出了更高的要求。而智能技術的不斷快速發展，也在一定程度上完善了相關電子產品的多元化以及智能化等多種功能。因此，我們就應不斷的在機械電子工程中應用智能控制工程，進而就能有效的提高產品的生產效率，以此來有效的提高企業的生產成本。

關鍵詞：智能控制工程;機械電子工程;發展現狀;應用

中圖分類號：TM723

文獻標識碼：A

引言

在科學技術大力發展的背景下，科學技術作為第一生產力，各個領域對科學技術的需求也在不斷增加。特別是在智能技術愈加成熟的時期，自動化已經逐漸被智能化技術所取代，人工智能、云計算、大數據等成為了未來主流應用技術，智能控制系統在機械電子工程領域也有十分好的發展前景。在機械工程建設之初，很多人并不看好智能控制技術，認為智能技術沒有自動化技術成熟。誠然，我國智能（乃至全球）智能控制技術還有很大的發展空間，所謂的智能技術是在自動化基礎上實現的智能操控，并未理念上“完全智能化”。而基于自動化的智能控制技術，則可以有效提高生產率、生產質量，也是機械電子工程未來發展的主要方向，并且會更加智能化。

1智能控制工程與機械電子工程的概述

1.1智能控制工程的概念

智能工程是一種集合了計算機理論、信息技術理論等多種理論的現代化理論，其主要就是由控制論演化而來的。由于智能控制工程涵蓋多種現代化理論。因此，其可對各個系統或者工程進行自動化控制，這樣就能有效的提高機械電子系統和工程的可操作性和使用性。此外，在將智能控制工程運用在機械電子工程中時，其還包含多種科技技術，這樣就能大大提高整個機械電子工程的穩定性和實用性，從而不斷的提高整個電子產品的使用性能。而隨著信息技術的不斷發展以及相關電子技術的不斷更新，現在各行各業運用智能控制工程的主要目的就是來不斷的促進智能控制工程與當前發展的技術進行有效結合，這樣就能有效的協調整個系統的各個部件，從而就能促進整個系統的運行平衡，以此來有效的促進我國電子行業的快速穩定發展。

1.2 機械電子工程的概念

機械電子工程主要是由機械工程發展而來，而最早的機械工程并沒有機械設備的參與，而主要是以人工控制為主，這樣不僅大大提高了人工強度，而且還在一定程度上影響了整個工程的生產能力。而隨著經濟的不斷快速發展以及電子技術的不斷更新，相關的電子技術在機械工程中的應用，不僅能夠有效的降低人工強度，而且還能有效的提高整個機械工程的生產效率。較傳統的機械工程而言，現在的機械電子工程不僅具有提高相關產品性能的特點，而且還具備信息交流等功能，這樣就能在一定程度上促進機械電子工程的快速穩定發展。

2智能控制工程在機械電子工程中的應用

2.1智能控制之模糊控制系統在機械電子工程中的應用

模糊控制顧名思義，即沒有精確的控制數據模型，它是通過將實踐者的控制經驗和控制知識表達成不同于以往數學模型的語言變量描述的控制規則，然后計算機運用這些語言變量規則去控制系統。“如果xx則xx”是其規則的基本形式，這個語句的前半部分是條件或者前提，后半部分是結果。總的來說，它是不同于以往的線性控制系統，特別適用于數學模型復雜、未知的控制系統。例如，在機械電子工程中電熱爐設計中，由于爐溫受到處理零件多少、體積大小以及電網電壓波動等因素綜合影響，容易波動，難以建立精確的數學控制模型，傳統控制工程對此束手無策，模糊控制系統由于其特性最適合這樣的系統。

2.2智能控制之專家控制系統在機械電子工程中的應用

科學技術的迅猛發展也對機械電子工程提出了更高的要求，機械電子工程中最要的便是系統的控制性能，然而傳統的控制方式無法滿足現代機械電子工程的控制需求。傳統的控制方式主要依靠數學模型，這種數學模型是以受控對象的特征建立的，然后依據這種數學模型進行機械電子工程的控制，然而當受控對象的一些外部或內部環境的改變引起其結構或者結構參數改變，這樣受控對象的數學模型不可避免的會改變，然而傳統控制系統卻無法隨著模型的改變而改變，這樣的控制系統無法達到控制要求。在實踐過程中專家、甚至一些有經驗的操作工人僅僅憑借自己的直覺便能很好地完成控制問題，然而這些控制問題很難用計算機去解決，為了解決這樣的問題，人們發明專家控制系統來代替人的直覺行為進行控制，實際上這些直覺行為背后是人們長期實踐過程中的對控制對象和控制規律的體現，專家控制系統深挖這些經驗背后的規律知識，同時并以智能方式運用這些知識，使受控系統性能得到進一步提升。高精度機床是機械電子工程的典型代表，然而在機床加工零件過程中不可避免受到環境的影響，采用專家精度控制系統，可以對機械加工過程實施動態化、智能化的補償控制，這種補償是基于對加工過程中可能影響加工誤差的各種因素綜合分析，同時設定控制目標，采用專家精度控制系統可以提高加工精度。

2.3智能集成控制

使用智能集成技術可以有效對機械電子工程進行統一的管理和控制，發揮各類電子機械設備的運行優勢，讓各類設備和系統協調運行，從而提高了生產效率和生產質量。再者，智能集成技術還能夠有效對各類設備運行信息、數據進行整合，結合人工智能技術和大數據自動選擇更加有效的控制方法，實現多個設備、系統的統一操作。現如今，隨著我國科學技術不斷發展，智能集成控制技術也得到了進一步的改進與優化，科研人員在原有的控制系統上，研發出了柔性智能集成控制系統，在數控機床和機械電子領域中應用新型的集成控制系統，可以實現一個車間、一個管理人員即可，甚至是無人值守，從而更加高校、科學的完成產品制造與生產。

2.4神經網絡控制技術

神經網絡控制系統模仿了人類的神經系統，具有很多的神經元，而大腦可以有效控制這些神經元，實現對全身的控制。神經網絡控制系統主要是模仿了該理念，雖然神經網絡并沒有人腦那么多的神經元，但是也可以實現相關智能操控系統。通過構建完善的神經網絡控制系統，對某個區域各類機械電子設備進行控制，從而提高控制效率，降低人工勞動強度。神經網絡控制終端能夠對各個神經元進行統一控制和處理，之后將處理完成后的信息反饋給神經元，神經元會支配各個機械電子設備執行相關指令。神經網絡控制技術是實現智能控制的關鍵點，更是未來機械電子工程發展的重要趨勢。

例如，當今數控設備主要是欠缺信息識別、處理等功能，需要人工控制才能夠更好的完成相關操作，而加入了神經網絡控制系統之后，工作人員只需要調整系統運行參數，之后即可完全由神經網絡系統對整個生產流程進行監控，不需要人為因素的干擾。

結束語

綜上所述，在智能控制工程的作用下，能夠為機械電子工程的有效發展注入活力，并降低相關設備應用中的運行故障發生率，使得我國機械電子工程的發展水平在長期的實踐過程中得以不斷提升，滿足與時俱進的發展要求。因此，未來在促進電子工程發展過程中，應重視智能控制工程的科學應用，應對其應用效果進行綜合評估，從而保持智能控制工程良好的適用性。

參考文獻

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