智能控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用探討

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

關(guān)鍵詞：智能控制工程；機械電子工程；發(fā)展現(xiàn)狀；應(yīng)用

中圖分類號：TM723 文獻標(biāo)識碼：A

引言

在科學(xué)技術(shù)大力發(fā)展的背景下，科學(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力，各個領(lǐng)域?qū)茖W(xué)技術(shù)的需求也在不斷增加。特別是在智能技術(shù)愈加成熟的時期，自動化已經(jīng)逐漸被智能化技術(shù)所取代，人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等成為了未來主流應(yīng)用技術(shù)，智能控制系統(tǒng)在機械電子工程領(lǐng)域也有十分好的發(fā)展前景。在機械工程建設(shè)之初，很多人并不看好智能控制技術(shù)，認為智能技術(shù)沒有自動化技術(shù)成熟。誠然，我國智能（乃至全球）智能控制技術(shù)還有很大的發(fā)展空間，所謂的智能技術(shù)是在自動化基礎(chǔ)上實現(xiàn)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(shù)，則可以有效提高生產(chǎn)率、生產(chǎn)質(zhì)量，也是機械電子工程未來發(fā)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(shù)理論等多種理論的現(xiàn)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(xiàn)代化理論。因此，其可對各個系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)，這樣就能大大提高整個機械電子工程的穩(wěn)定性和實用性，從而不斷的提高整個電子產(chǎn)品的使用性能。而隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及相關(guān)電子技術(shù)的不斷更新，現(xiàn)在各行各業(yè)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(dāng)前發(fā)展的技術(shù)進行有效結(jié)合，這樣就能有效的協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的各個部件，從而就能促進整個系統(tǒng)的運行平衡，以此來有效的促進我國電子行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)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(fā)展而來，而最早的機械工程并沒有機械設(shè)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(chǎn)能力。而隨著經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展以及電子技術(shù)的不斷更新，相關(guān)的電子技術(shù)在機械工程中的應(yīng)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(chǎn)效率。較傳統(tǒng)的機械工程而言，現(xiàn)在的機械電子工程不僅具有提高相關(guān)產(chǎn)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(wěn)定發(fā)展。

2智能控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用

2.1智能控制之模糊控制系統(tǒng)在機械電子工程中的應(yīng)用

模糊控制顧名思義，即沒有精確的控制數(shù)據(jù)模型，它是通過將實踐者的控制經(jīng)驗和控制知識表達成不同于以往數(shù)學(xué)模型的語言變量描述的控制規(guī)則，然后計算機運用這些語言變量規(guī)則去控制系統(tǒng)。“如果xx則xx”是其規(guī)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(jié)果?？偟膩碚f，它是不同于以往的線性控制系統(tǒng)，特別適用于數(shù)學(xué)模型復(fù)雜、未知的控制系統(tǒng)。例如，在機械電子工程中電熱爐設(shè)計中，由于爐溫受到處理零件多少、體積大小以及電網(wǎng)電壓波動等因素綜合影響，容易波動，難以建立精確的數(shù)學(xué)控制模型，傳統(tǒng)控制工程對此束手無策，模糊控制系統(tǒng)由于其特性最適合這樣的系統(tǒng)。

2.2智能控制之專家控制系統(tǒng)在機械電子工程中的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)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(tǒng)的控制性能，然而傳統(tǒng)的控制方式無法滿足現(xiàn)代機械電子工程的控制需求。傳統(tǒng)的控制方式主要依靠數(shù)學(xué)模型，這種數(shù)學(xué)模型是以受控對象的特征建立的，然后依據(jù)這種數(shù)學(xué)模型進行機械電子工程的控制，然而當(dāng)受控對象的一些外部或內(nèi)部環(huán)境的改變引起其結(jié)構(gòu)或者結(jié)構(gòu)參數(shù)改變，這樣受控對象的數(shù)學(xué)模型不可避免的會改變，然而傳統(tǒng)控制系統(tǒng)卻無法隨著模型的改變而改變，這樣的控制系統(tǒng)無法達到控制要求。在實踐過程中專家、甚至一些有經(jīng)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(fā)明專家控制系統(tǒng)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(guī)律的體現(xiàn)，專家控制系統(tǒng)深挖這些經(jīng)驗背后的規(guī)律知識，同時并以智能方式運用這些知識，使受控系統(tǒng)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(huán)境的影響，采用專家精度控制系統(tǒng)，可以對機械加工過程實施動態(tài)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(shè)定控制目標(biāo)，采用專家精度控制系統(tǒng)可以提高加工精度。

2.3智能集成控制

使用智能集成技術(shù)可以有效對機械電子工程進行統(tǒng)一的管理和控制，發(fā)揮各類電子機械設(shè)備的運行優(yōu)勢，讓各類設(shè)備和系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行，從而提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。再者，智能集成技術(shù)還能夠有效對各類設(shè)備運行信息、數(shù)據(jù)進行整合，結(jié)合人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)自動選擇更加有效的控制方法，實現(xiàn)多個設(shè)備、系統(tǒng)的統(tǒng)一操作?，F(xiàn)如今，隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，智能集成控制技術(shù)也得到了進一步的改進與優(yōu)化，科研人員在原有的控制系統(tǒng)上，研發(fā)出了柔性智能集成控制系統(tǒng)，在數(shù)控機床和機械電子領(lǐng)域中應(yīng)用新型的集成控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)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(xué)的完成產(chǎn)品制造與生產(chǎn)。

2.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)模仿了人類的神經(jīng)系統(tǒng)，具有很多的神經(jīng)元，而大腦可以有效控制這些神經(jīng)元，實現(xiàn)對全身的控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要是模仿了該理念，雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并沒有人腦那么多的神經(jīng)元，但是也可以實現(xiàn)相關(guān)智能操控系統(tǒng)。通過構(gòu)建完善的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，對某個區(qū)域各類機械電子設(shè)備進行控制，從而提高控制效率，降低人工勞動強度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制終端能夠?qū)Ω鱾€神經(jīng)元進行統(tǒng)一控制和處理，之后將處理完成后的信息反饋給神經(jīng)元，神經(jīng)元會支配各個機械電子設(shè)備執(zhí)行相關(guān)指令。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是實現(xiàn)智能控制的關(guān)鍵點，更是未來機械電子工程發(fā)展的重要趨勢。

例如，當(dāng)今數(shù)控設(shè)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(guān)操作，而加入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)之后，工作人員只需要調(diào)整系統(tǒng)運行參數(shù)，之后即可完全由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對整個生產(chǎn)流程進行監(jiān)控，不需要人為因素的干擾。

結(jié)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(fā)展注入活力，并降低相關(guān)設(shè)備應(yīng)用中的運行故障發(fā)生率，使得我國機械電子工程的發(fā)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(fā)展要求。因此，未來在促進電子工程發(fā)展過程中，應(yīng)重視智能控制工程的科學(xué)應(yīng)用，應(yīng)對其應(yīng)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。

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作者簡介：

李碧松，男，漢族，出生于1985年9月21日，河北省衡水人，本科學(xué)歷，從事機械工程方面的工作。