控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用研究

蔣沖++張雪華

摘要：在科技發(fā)展迅速的今天，自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)成為工業(yè)系統(tǒng)必不可少的重要部分。由于控制工程在機(jī)械電子工程中的廣泛應(yīng)用， 使得機(jī)械電子工程技術(shù)不斷向智能化和自動(dòng)化發(fā)展，因此，隨著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展， 必須要將現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)控制理念同機(jī)械電子工程行業(yè)不斷融合發(fā)展， 從而使得機(jī)械電子工程行業(yè)能夠快速、穩(wěn)定地發(fā)展，提高機(jī)械電子工程的生產(chǎn)效率，提升整個(gè)機(jī)械電子工程行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：控制工程；機(jī)械電子工程；應(yīng)用研究

一、控制工程與機(jī)械電子工程概述

（一）控制工程

控制工程是指結(jié)合了工程理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)理論為基礎(chǔ)的核心概念， 是一種處理各種自動(dòng)化技術(shù)中出現(xiàn)的工程技術(shù)問(wèn)題的工程技術(shù)， 控制工程在各種機(jī)械電子工程技術(shù)實(shí)施中都得到了廣泛性的應(yīng)用，以多輸入、多輸出，改變參數(shù)和非線性等設(shè)計(jì)問(wèn)題為主要研究問(wèn)題， 因此控制工程在機(jī)械制造業(yè)中越來(lái)越受到重視。

（二）機(jī)械電子工程

機(jī)械電子工程并不是一種獨(dú)特的工程學(xué)科，它通常采用模塊化的方式來(lái)完成系統(tǒng)操作，機(jī)械電子工程系統(tǒng)有著構(gòu)造簡(jiǎn)單的特性， 減小了機(jī)械電子工程系統(tǒng)的總體積，提高了機(jī)械電子工程的性能，不過(guò)，隨著機(jī)械電子工程系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷地增加， 就必須要使機(jī)械工程與計(jì)算機(jī)技術(shù)統(tǒng)一地結(jié)合在一起， 從而使得控制工程在機(jī)械電子工程能夠得到更好地發(fā)展。

二、控制工程技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用

（一）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用

在生物學(xué)基礎(chǔ)上形成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，是將多個(gè)有效簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元連接為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以對(duì)于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的處理。雖然網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元比較簡(jiǎn)單，但將多個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元進(jìn)行連接與融合，將形成具有復(fù)雜處理能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。在電子機(jī)械工程中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)可以有效在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用。比如：合理利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，可以將數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中的不確定時(shí)間進(jìn)行有效改變，最終使得數(shù)控機(jī)床加工的效率幅度得到大規(guī)模提升，使得機(jī)械電子工程行業(yè)的安全性得到全面提升。

（二）模糊控制在機(jī)械加工過(guò)程中的應(yīng)用

在機(jī)械電子工程中，工人所操作的手續(xù)非常復(fù)雜，尤其是在機(jī)械加工的過(guò)程中，技術(shù)的操作基本上很難順利完成。所以，在機(jī)械電子工程中，如果采用常規(guī)的控制方法是很難建立起精確的數(shù)學(xué)模型。而建立起的數(shù)學(xué)模型操作也是難度較大，并且自動(dòng)控制的效果也不是很理想。而模糊控制技術(shù)相對(duì)于數(shù)學(xué)模型具有直觀和構(gòu)造算法靈活化以及控制編程簡(jiǎn)單化的特征，可以將原本復(fù)雜的技術(shù)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的技術(shù)。所以，在這些機(jī)械工程控制中也得到了廣泛的應(yīng)用。另外，模糊控制的操作方式并不用對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)描述，只需要直接的輸入測(cè)量值與設(shè)定的偏差及其偏差變化率等條件，就能夠得到最優(yōu)控制輸出值。因此，在目前電子工程控制過(guò)程中，我們可以利用模糊控制在特定的功能區(qū)進(jìn)行，并且模糊控制系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以顯示出十分明顯的控制效果。

（三）魯棒控制的應(yīng)用

控制工程技術(shù)中的魯棒控制指的是，技術(shù)系統(tǒng)在受到外界條件干擾下依然可以在某一方面保持應(yīng)有的功能與特性，最終使得其具有良好的應(yīng)用效果。具體來(lái)講，我們將控制工程技術(shù)中的魯棒控制在機(jī)械電子工程中進(jìn)行應(yīng)用，可以提高機(jī)械電子工程工藝的質(zhì)量和水平。比如：我們以魯棒控制在機(jī)械電子工程中機(jī)械制造生產(chǎn)為例子進(jìn)行具體的說(shuō)明。如：在柔性臂軌跡制造中，我們通常應(yīng)用的是滑膜變結(jié)構(gòu)的控制方法來(lái)進(jìn)行工藝制造的控制，并且研究出慢變控制器。而我們有效的應(yīng)用魯棒控制就可以應(yīng)用先進(jìn)的理論研究出魯棒控制器，并且使其發(fā)揮出應(yīng)有的作用，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的控制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)調(diào)節(jié)。因此，我們應(yīng)用這種方式，通過(guò)應(yīng)用補(bǔ)償控制算法，可以對(duì)操作軌跡模擬研究工作進(jìn)行有效的補(bǔ)償控制計(jì)算，最終保障柔性臂軌跡制造中的滑膜變結(jié)構(gòu)。同時(shí)，想要達(dá)到以上的控制結(jié)果，我們需要對(duì)于其運(yùn)行目標(biāo)軌跡的過(guò)程進(jìn)行有效的控制，使其具有合理化應(yīng)用的組合方式，最終確保控制工作的效果。

（四）智能控制系統(tǒng)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用

智能控制系統(tǒng)就是指人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起， 對(duì)機(jī)械電子工程當(dāng)中的某一操作流程進(jìn)行人工化的智能模擬和控制，使得智能的機(jī)器人可以像人一樣進(jìn)行操作工作，智能控制系統(tǒng)能夠與人類的大腦思維模式相似， 智能控制系統(tǒng)能夠做到自主收集相關(guān)信息等。 因此，智能控制系統(tǒng)結(jié)合了人工智能的特性進(jìn)行了機(jī)械化大生產(chǎn)， 使其生產(chǎn)效率與人工生產(chǎn)模式相比，得到了質(zhì)的飛躍，還可以對(duì)生產(chǎn)操作流程進(jìn)行嚴(yán)格控制，節(jié)約了人力、物力資源成本，提高了機(jī)械制造行業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入。對(duì)于應(yīng)用這些先進(jìn)技術(shù)方式的企業(yè)來(lái)講，樹(shù)立了良好的成本控制思維，提高了生產(chǎn)工藝的科技含量，在市場(chǎng)中形成了有效的精品深加工的理念，有利于企業(yè)未來(lái)的進(jìn)步與發(fā)展。

三、結(jié)束語(yǔ)

控制工程是現(xiàn)代化高科技的產(chǎn)物，尤其是在機(jī)械電子工程早已實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的今天，控制工程系統(tǒng)更是被廣泛運(yùn)用于機(jī)械電子工程中。它使機(jī)械電子工程的操作得到了有效的優(yōu)化，并有效地提高了機(jī)械電子工程的操作效率和可靠度與精度等多項(xiàng)指標(biāo)，因此它對(duì)于推動(dòng)機(jī)械電子工程的產(chǎn)業(yè)升級(jí)是具有積極的意義的。21 世紀(jì)是信息化的社會(huì)，計(jì)算機(jī)控制工程技術(shù)在機(jī)械電子工程中得到了有效運(yùn)用。隨著機(jī)械電子工程中機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，控制工程系統(tǒng)逐漸起著越來(lái)越重要的作用。它的精髓在于將控制工程的手段與計(jì)算機(jī)機(jī)械電子工程技術(shù)相結(jié)合，有效地推動(dòng)了機(jī)械電子工程的智能化，也日益引發(fā)人們的高度關(guān)注。

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