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控制工程中機械電子工程的應用論文
摘要：機械電子工程行業(yè)是提升我國國民經(jīng)濟的核心產(chǎn)業(yè)。在知識時(shí)代背景下，科學(xué)技術(shù)的創(chuàng )新發(fā)展與應用推動(dòng)了機電一體化的發(fā)展進(jìn)程�？刂乒こ痰膽脙r(jià)值愈發(fā)凸顯�；诖�，本文從控制工程、機械電子工程相關(guān)概述出發(fā)，對控制工程在機械電子工程中的應用進(jìn)行了分析，以供參考。
關(guān)鍵詞：控制工程；機械電子工程；機電系統
0引言
機械電子工程行業(yè)自動(dòng)化、智能化、信息化的發(fā)展離不開(kāi)現代控制理念與控制工程技術(shù)的支持。在全面實(shí)施深化改革與創(chuàng )新發(fā)展的背景下，研究控制工程在機械電子工程中的應用，具有重要現實(shí)意義，有利于促進(jìn)控制工程與機械電子工程的有效結合，進(jìn)一步提升機械電子工程技術(shù)水平，促進(jìn)機械制造行業(yè)科學(xué)發(fā)展。
1控制工程、機械電子工程的相關(guān)概述
1.1控制工程簡(jiǎn)述
以控制理論為思想指導，在計算機技術(shù)、信息技術(shù)等科學(xué)技術(shù)有機結合下形成并發(fā)展，用以實(shí)現對工程問(wèn)題進(jìn)行自動(dòng)化管控的技術(shù)體系，即為控制工程。隨著(zhù)近年來(lái)控制理論體系與實(shí)踐體系的不斷完善，控制工程技術(shù)水平得到大幅度提升，使其在我國多重領(lǐng)域得到廣泛應用。例如，當前基于“狀態(tài)空間方程”下的控制理論，在非線(xiàn)性、參數調整等問(wèn)題的研究上取得了一定的成效，推動(dòng)了整個(gè)機械電子工程行業(yè)控制系統的智能化發(fā)展，成為新時(shí)期機械電子工程行業(yè)現代化建設與創(chuàng )新發(fā)展不可或缺的存在[1]。
1.2機械電子工程簡(jiǎn)述
相對于傳統機械工程行業(yè)而言，機械電子工程以其所具有的綜合性、融合性等特征，不僅促進(jìn)了相應產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，也提升了機械產(chǎn)品自身的工作性能。簡(jiǎn)單的說(shuō)，機械電子工程就是指機械工程與電子工程二者相融合，即為“機電一體化”[2]。因此，機械電子工程是在多種技術(shù)相結合下，以模塊化的形成進(jìn)行具體體現的。受各種技術(shù)（如機械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)等）的影響，機械電子工程系統相對復雜，其系統控制的好壞將直接影響整個(gè)系統運行的穩定與安全。
2控制工程在機械電子工程中的應用分析
隨著(zhù)控制理論與技術(shù)的不斷完善，目前控制系統大致可分為“集約控制系統”、“智能控制系統”以及“柔性控制系統”三類(lèi)，并以其各自所具有的優(yōu)勢在機械電子工程中發(fā)揮著(zhù)重要作用。
2.1機械磨削精度控制中的應用
高質(zhì)量、高精密是機械元器件生產(chǎn)過(guò)程中所最求的目標，這在一定程度上對機械設備的機械磨削工藝提出了更高的要求。以螺紋磨床生產(chǎn)為例，影響螺紋磨削質(zhì)量的因素有許多，除機械生產(chǎn)設備本身性能外，也受環(huán)境穩定、磨削掌控力度等的影響。而采用專(zhuān)家精度控制系統，對螺紋磨削過(guò)程實(shí)行動(dòng)態(tài)化、智能化的補償控制，通過(guò)對螺紋磨床生產(chǎn)過(guò)程中可能影響螺紋磨削誤差的各個(gè)因素進(jìn)行綜合分析，并設置相適應的控制目標，從而降低誤差的影響，提升機械磨削精度。
2.2機械加工過(guò)程控制中的應用
隨著(zhù)機械制造行業(yè)的不斷發(fā)展，機械加工流程呈現出復雜化、多元化發(fā)展態(tài)勢。對此，傳統的機械加過(guò)過(guò)程控制方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求。而模糊控制理論的提出與技術(shù)的實(shí)踐，以“復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化”、“算法靈活性”、“編程易操作”等特點(diǎn)，改善了傳統控制系統存在的弊端。與此同時(shí)，模糊控制通過(guò)測量值與變化率的設定與輸入，在最大程度上使系統實(shí)現了控制目標。
2.3柔性機械臂軌跡跟蹤控制中的應用
柔性機械臂制造是機械制造行業(yè)機械生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化控制的典型代表。由于柔性機械臂作為分布式參數系統，其耦合性較強對控制系統的要求較高。對此可采用“滑模變結構控制方法”進(jìn)行“慢變控制器”的研發(fā)設計，采用“H∞控制理論”進(jìn)行“魯棒控制器”的研發(fā)設計，并將其應用于“快變控制器”中，在慢變控制器與快變控制器有機結合下，實(shí)現對柔性機械臂不確定性問(wèn)題的有效控制。并采用補償控制算法對軌跡跟蹤進(jìn)行補償控制，從而實(shí)現柔性機械臂軌跡跟蹤控制的高精準性。
2.4高速液壓機控制中的應用
液壓機作為工業(yè)生產(chǎn)中應用較廣的機械設備。隨著(zhù)各領(lǐng)域的段發(fā)展，對液壓機的速度與壓力提出了更高的要求，實(shí)現高速度、高壓力化發(fā)展已成為液壓機創(chuàng )新生產(chǎn)的必然趨勢。而壓力與速度的提升，對系統控制范圍與精度產(chǎn)生了一定的影響。對此，為滿(mǎn)足機械設備實(shí)踐需求，降低設備系統的消極影響，可采用預測控制原理，在數據整合分析的基礎上建立預測模型，預測計算液壓機操控系統的誤差變化率，并在此基礎上進(jìn)行控制器輸入與輸出值的確立。從而降低外界因素對系統的影響。
2.5數控機床控制中的應用
數控機床是控制工程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制在機械電子工程中應用的典型代表。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制是基于生物仿生研究基礎上形成并發(fā)展的。網(wǎng)絡(luò )神經(jīng)元通過(guò)彼此之間的相互連接，形成相對復雜的網(wǎng)絡(luò )控制系統。這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統不僅能過(guò)對數據信息進(jìn)行大規模處理，也能過(guò)具備如人腦自我組織與學(xué)習能力，從而在一定程度上提升了控制系統的自動(dòng)化水平。而數控機床作為機械生產(chǎn)中不可或缺的自動(dòng)化設備，其各種功能的實(shí)現，如機械元器件切削，則是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制系統的有效應用，通過(guò)系統識別、參數處理下得以高效率、高質(zhì)量、高精準實(shí)踐操作的。
3結論
總而言之，控制系統作為工業(yè)系統不可或缺的存在，在機械電子工程行業(yè)現代化建設與創(chuàng )新發(fā)展中占有重要地位。隨著(zhù)控制理念與技術(shù)的不斷完善，控制工程與機械電子工程的有機融合已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文旨在通過(guò)對控制工程在機械電子工程中應用的研究，探尋融合途徑，從而促進(jìn)機械電子工程行業(yè)的創(chuàng )新發(fā)展。
參考文獻：
[1]李健,李朕興.控制工程在機械電子工程中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2017(01):44-45.
[2]崔�；�.基于智能控制工程在機械電子工程中的應用[J].數字技術(shù)與應用,2017(05):12+14.
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