基于智能控制工程在機械電子工程中的應用

吳金磊

（新疆中科絲路物聯科技有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

我國經濟的發展與科學技術的進步在某種程度上推進了農業機械一體化發展，改變了控制工程技術和機械電子工程技術的發展趨勢。智能一體化、多樣化和集成化逐漸成為農業經濟發展的主流，這不但提高了農業生產技術的水平，還增加了對控制工程和機械電子工程的技術需求。當前，諸多研究表明，將控制工程應用于機械電子工程中可以大幅度提高機械生產效率，同時也為機械電子工程的創新發展提供更多更好的機會，控制工程和機械電子工程是相互促進，相輔相成的。因此，加快農業機械一體化背景下控制工程在機械電子工程中應用的分析與研究，具有重要的價值和意義。

一、智能機械電子工程裝置發展的基本現狀和原因

（一）智能機械電子工程裝置發展的基本現狀

傳統機械電子工程裝置主要包括空調、冰箱、電飯煲、電視機等。智能機械電子工程裝置主要包括智能電磁爐、智能電飯煲、智能洗碗機等，隨著科技技術的不斷發展，無論是傳統機械電子工程裝置還是智能機械電子工程裝置，都在不斷強化技術性能方面。但是傳統機械電子工程裝置與智能機械電子工程裝置之間依然存在差異，智能機械電子工程裝置的明顯優勢主要體現在智能化功能方面，通過對計算機技術和微處理技術進行全面的應用，機械電子工程裝置具備智能化、自動化優勢。人們可以對其進行遠程調控或者使設備自動地運行和暫停，如人們通過對特定功能的設置，可以使電飯煲在規定時間煮飯。新型機械電子工程裝置通過對自動化監控技術的有效應用，還可以使用戶通過手機遠程監控設備運行，當出現問題時，可啟動自動報警系統，確保機械電子工程裝置的安全使用。智能機械電子工程裝置在發展中，將計算機作為基礎，促使智能機械電子工程裝置朝著一體化控制模式方向發展。與此同時，機械電子工程裝置制造業充分利用物聯網中的各項優勢，通過 Wi-Fi模塊，將機械電子工程裝置設備與網絡、終端App 相連，最終形成萬物物聯網，這為制造業發展帶來了新的發展機遇。

（二）智能機械電子工程裝置發展的原因

機械電子工程裝置智能化發展過程中對科技技術進行了合理利用，尤其是在網絡與通信技術方面。另外，隨著信息化技術水平的提升，機械電子工程裝置行業得到了進一步發展，也使機械電子工程裝置產業規模不斷擴大。目前，智能機械電子工程裝置迅速發展，這一過程主要依賴于網絡技術的發展。由于有互聯網技術和計算機技術的支撐，智能機械電子工程裝置在發展過程中的基礎條件較好，因此加快了機械電子工程裝置智能化發展。此外，用戶在其中也起到了非常好的推動作用 。隨著人們生活水平的不斷提升，機械電子工程裝置的需求量呈現出上升的趨勢，且對機械電子工程裝置功能有了新的要求。隨著人們對健康和環保的逐漸重視，對機械電子工程裝置在安全性和健康方面有了更高要求，這也將推動智能機械電子工程裝置進一步發展。

二、智能控制工程在機械電子工程中的運用

（一）預測控制技術的運用

預測控制技術是控制工程的重要組成部分，預測控制技術與機械電子工程的結合可以在高速液壓系統的設計中得以體現。隨著我國科技的不斷進步以及市場對高速液壓機要求的不斷提高，設計者不得不引進新技術來增強高速液壓機的運轉效能，但是這也為高速液壓系統的慣性運轉帶來了很大的麻煩，導致液壓系統超調等問題有所增加，直接影響液壓高速系統測量精度。預測控制技術的應用則可以直接計算高速液壓機運轉過程中的數值誤差，工作人員可以結合這一數值對高速液壓機的運轉慣性負載進行預測和調控，再由預測控制器輸出正確的運轉情況，從而大幅度提升液壓機械的運轉效率，真正實現機械性能的提高。

（二）模糊控制技術的運用

通常情況下，控制系統中影響控制有效性的關鍵因素是動態模型的準確性，這就需要確保復雜系統中的所有信息更為精準。然而，在控制系統的運行過程中，經常會出現數值變量問題，對系統動態的準確描述以及系統運轉的情況了解產生阻礙。相關研究人員為解決這一難題，探索性地將控制技術與模糊數學理論相結合，產生了模糊控制技術。模糊控制技術中的核心配件——模糊控制器可以與其他組件相互配合，完成機械設備數據模糊化、解模糊數據、模糊數據推理、規則庫建立等工作。規則庫中儲存著機械設備模糊數據的所有計算規則，具體工作方式是將在模糊控制裝置輸入的數據完全變成可識別的模糊量，且每個模糊量都與規則庫中的語言數值一一對應，隨后將這些模糊量轉換為精確的語言數值，并進一步計算推理，最終輸出精確無誤的機械運行數值，供控制人員參考。模糊控制技術在簡化了機械電子設備操作的同時，提高了機械設備的工作效率。

（三）神經網絡控制技術的運用

神經網絡控制技術是一種以生物學理論為基礎、以控制工程為操作方式的網絡控制技術 。神經網絡控制技術的工作原理是將系統中各個連接點看作單個的神經元，通過各個節點的互連形成網絡結構，并成為一個高度非線性的動態系統，進而通過相對應的操作處理設備傳輸的信息。

結束語：綜上所述，控制工程在機械電子工程中已經得到了廣泛的運用，并取得了不錯的成就，其還使機械電子工程朝著更加智能化、多樣化以及高水準化的方向不斷邁進。 應該科學分析形勢、抓住發展大勢，大力助推控制工程在更多更為廣泛的領域得到應用，使各行各業都能得到穩步良好的發展，為我國全面建設社會主義現代化奠定基石。