智能控制工程在機械電子工程中的應用研究

冉明陽 野夢航 杜福 寧野

摘要：在我國科技水平快速進步的背景下，控制工程也成為順應社會發(fā)展生產力的技術之一，智能化成為機械電子工程的必然發(fā)展趨勢。智能控制系統(tǒng)在機械電子工程中運用，有利于社會生產力的提高，保證機械電子設備使用壽命延長，為機械電子工程長遠的發(fā)展打下堅實的基礎。本文主要分析了智能控制工程在機械電子工程中的應用。

關鍵詞：智能控制工程;機械電子工程;作用;應用

我國經濟的快速發(fā)展帶動了國民建設速度的提升，機械電子工程的機電一體化水平越來越高，智能化控制工程的作用逐漸受到了人們的重視。事實上，機械電子工程施工流程與智能控制工程之間存在極為密切的關系。機械電子工程發(fā)展中，與智能控制工程的相互結合成為必然，而機械電子產品也會由于智能控制工程的融入實現(xiàn)對可操作性的顯著提升，極大地解放了人工操作，同時，機械電子產品的生產成本和成產效率也都得到了優(yōu)化。

1控制工程和機械電子工程的概念

1.1控制工程

控制工程，是將工程理論和當前先進的計算機技術理論相互結合，而衍生出來的一種新型技術概念，控制工程主要是可以對自動化技術應用在實際中所出現(xiàn)的問題進行高效地解決。控制工程和機械電子工程不同，控制工程可以隨著工作人員控制水平的提高來擴大其應用的范圍，因為控制工程水平和科學技術的不斷發(fā)展，當前大部分的科學研究人員開始對控制工程技術進行了深入的研究。

1.2機械電子工程

機械電子工程并不是一項獨特的工程內容，機械電子工程一般是借助模塊化的技術處理方式，來實現(xiàn)對系統(tǒng)的良好控制，并且機械電子工程可以將一些構造簡單的系統(tǒng)在減小了機械電子工程系統(tǒng)的總體積基礎上，加強了系統(tǒng)的整體功能和使用性能，另外，隨著當前機械電子工程系統(tǒng)的不斷深入發(fā)展，機械電子工程控制系統(tǒng)的水平也在不斷的提高，為了適應當前生產工作的需求，機械電子工程的流程和環(huán)節(jié)也更加趨于復雜，所以一些企業(yè)為了維持生產工作的持續(xù)性進行，要求工作人員要根據當前機械電子工程的特點來將其和計算機技術進行相互的結合，從而促進工作人員可以通過控制工程系統(tǒng)來對電子工程系統(tǒng)的運行狀況進行有效的操控，有利于在一定程度上促進企業(yè)的生產效率和質量。

2智能控制工程的基本作用

首先，控制工程與傳統(tǒng)的機械工程不同，機械電子工程的設計對象是實踐性合同;面對自身的核心技術和多種應用方式，控制工程通過策略化來實現(xiàn)目標任務，具備極強的操作性和應用性。其次，控制工程具備優(yōu)良的使用性能和便捷的操作方式、簡單的空間結構，可以解決復雜的問題，通過全面的綜合機械技術進行理論的論證和實踐運用以達到理想的效果。最后，現(xiàn)代控制理論主要依據空間線性方程，探究和解決多輸入與非線性等常規(guī)問題，特別是在機械工程活動中尤為重要，這也為控制工程的廣泛應用奠定了良好的理論技術支持，是實現(xiàn)科學化生產的理論技術支撐。

3智能控制工程在機械電子工程中的主要應用內容分析

3.1模糊控制技術的應用

模糊控制技術為智能控制工程在機械電子工程中的主要應用內容，從傳統(tǒng)的機械電子工程發(fā)展現(xiàn)狀方面分析，機械電子工程在進行產品的生產制作中，存在大量的操作程序。該類現(xiàn)象下，如完全按照既定步驟進行程序控制和操作，則會給予作業(yè)人員極大的作業(yè)壓力，同時對于生產效率的提升也造成了一定的影響。該類現(xiàn)象下智能控制工程在機械電子工程中的應用，主要的應用內容即為：模糊控制技術。模糊控制技術基于產品的生產質量標準誤差范圍進行設計，并以此從操作范圍控制的方面，實現(xiàn)機械電子工程控制的自動化運行，以及智能化運行。對于機械電子工程的作業(yè)效率提升，以及生產作業(yè)中的成本控制意義重大。

3.2預測控制技術的應用

在機械電子工程中應用預測控制技術，主要是通過結合機械設備運行的具體情況進行高精度預測的一種方式，同時針對機械設備結合預測的結果而進行高精度的預測控制，從而對企業(yè)生產需要予以滿足。逐步進行設備壓力和運行效率的提升，是機械電子工程發(fā)展轉變生產需要得以滿足的主要途徑。比如高速液壓機械設備在具體運行的過程中，極易受到較大載荷的沖擊，運轉中極易嚴重的系統(tǒng)超調，這對該設備的安全檢測與運轉精確度無疑是嚴重的影響，在此基礎上，將智能控制技術應用于高速液壓機械設備的壓力與運行速率當中，能夠對該設備運行出現(xiàn)的偏差進行精準的預判，以此為高速液壓機械設備速度與壓力的正常運行提供保障。

3.3神經網絡控制技術的應用

神經網絡控制技術是智能控制工程在機械電子工程中應用的核心技術，分析神經網絡控制技術，其在初期開發(fā)中主要的開發(fā)思路為：模擬人體神經系統(tǒng)的工作方式。具體實施中神經網絡控制技術，主要結合建立網絡控制系統(tǒng)，設置數據控制中心，結合智能化控制，實施即時性機械電子控制技術。實際應用中神經網絡控制技術的應用，對于系統(tǒng)工程運行中的安全性和可靠性提升，以及系統(tǒng)工程作業(yè)效率的提升效果顯著。

3.4魯棒性控制技術的應用

機械電子工程在運行中出現(xiàn)外部因素干擾的現(xiàn)象較多，外部干擾下如機械設備不能正常運行，或在生產中途停止運行，會造成產品生產質量不合格，甚至引起安全事故。該類現(xiàn)象下分析魯棒性控制技術在機械電子工程中的應用，則有效的解決了該類問題。魯棒性控制技術在實際應用中，主要的技術應用特點表現(xiàn)為：設備運行中遭遇外界干擾的情況下，控制系統(tǒng)能夠正常保持控制性能，并正常進行設備的運行控制。具體在機械電子工程中的應用，主要的功能效果體現(xiàn)于柔性臂軌，以及滑膜結構的運行控制中。從整體的應用效果方面分析，魯棒性控制技術的應用，對于機械電子工程運行中的安全性保障，以及機械電子工程中的應用穩(wěn)定性提升，發(fā)揮了重要的作用。

3.5神經網絡控制在機械電子工程中的運用

神經網絡控制是一種基于仿生學理論的控制手段。它將不同的簡單網絡神經元連接為一個網絡。雖然不同的神經元各自結構較為簡單，然而一旦將它們互相進行連接，就會形成系統(tǒng)性的神經網絡控制系統(tǒng)。它的功能十分可靠，尤其是在進行數據的大規(guī)模處理環(huán)節(jié)更是具備獨特的優(yōu)勢。通過對它的分析與運用，我們不難發(fā)現(xiàn)它具備了與人的大腦較為接近的適應學習能力。現(xiàn)在，人工智能化正成為神經網絡系統(tǒng)的全新發(fā)展趨勢，被廣泛地運用于只能機械電子工程控制系統(tǒng)當中。具體在數控機床的控制環(huán)節(jié)，通過神經網絡系統(tǒng)，我們可以有效地解決數控機床切割環(huán)節(jié)里不確定的難題，使數控機床的切割效果得到有效提升。

4結束語

在機械電子工程當中運用智能控制工程，可以降低機械電子工程當中相關設備的運行故障發(fā)生率，這樣可以大大提高我國機械電子工程的發(fā)展水平，并且提高工廠的生產效率，實現(xiàn)工廠生產的效益最大化，滿足當前時代發(fā)展的要求。在發(fā)展電子工程技術的同時，應該注重智能控制工程的應用，并且將不同控制智能工程的優(yōu)勢發(fā)展到相關的領域當中去，從而擴大智能控制工程的應用范圍，進而保證機械電子工程在生產實踐過程中具有較高的技術水平。

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（作者單位：1、3、4、鐵嶺市法治事務服務中心;

2、國網遼寧省電力有限公司盤錦供電公司）