控制工程在機(jī)械電子工程中的運(yùn)用

王志強(qiáng)

【摘 ?要】控制工程相關(guān)理論的基礎(chǔ)就是控制論，其涵蓋了信息論、計(jì) 算機(jī)理論等有關(guān)的理論知識(shí)內(nèi)容，控制工程可以應(yīng)用于多種形 式的工程項(xiàng)目中，其在工程項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中融合多種技術(shù) 手段，控制工程項(xiàng)目的目標(biāo)就是要適用于現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展應(yīng)用和 有關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，當(dāng)前控制工程同多種技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了有機(jī)融 合，同時(shí)逐漸滲透到社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系當(dāng)中，基于當(dāng)前計(jì)算機(jī)相關(guān)科 學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，制造出更多與控制系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的技術(shù)，并 將其進(jìn)行有機(jī)融合，在現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行合理有效的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】控制工程;機(jī)械電子工程

1引言

分析當(dāng)前控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用較為普 遍。從宏觀的角度進(jìn)行分析，當(dāng)前控制工程在機(jī)械電子工 程中的應(yīng)用效果較為良好，在機(jī)械電子工程的控制運(yùn)行質(zhì)量提 升，以及主體設(shè)備機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，操作人員的安全性保 障，企業(yè)運(yùn)營成本的控制等方面發(fā)揮了重要的作用。

2 概述

機(jī)械電子工程最早實(shí)際上就是機(jī)械工程，其主體形式是手 工制作，生產(chǎn)能力非常弱，伴隨國家科技的進(jìn)步與發(fā)展，機(jī)械工 程的種類快速增加，當(dāng)前已經(jīng)開始使用機(jī)械電子工程實(shí)施生產(chǎn) 了，滿足了現(xiàn)代發(fā)展的要求。機(jī)械電子工程所具備的優(yōu)點(diǎn)能夠?qū)?現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)化，更能實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目之間的信息資源交流，推動(dòng)機(jī)械 電子工程的有效發(fā)展，促進(jìn)時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步。

3 控制工程在機(jī)械電子工程中的具體應(yīng)用

3.1 高速液壓機(jī)

當(dāng)前液壓機(jī)的發(fā)展主要是速度與壓力方面，可是因?yàn)樗俣?、壓力層面的逐漸提升，需要承受的壓力不斷增加，慣性作用就更 大，致使系統(tǒng)中的所有機(jī)體的運(yùn)行更加緩慢，運(yùn)行效率走低的狀 況，為此，通常會(huì)應(yīng)用預(yù)測(cè)控制的方式，預(yù)測(cè)控制能將這一狀況 解決掉，預(yù)測(cè)控制的機(jī)理就是在問題產(chǎn)生之前針對(duì)所有系統(tǒng)數(shù) 據(jù)信息進(jìn)行采集，并在此基礎(chǔ)之上構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，基于預(yù)測(cè)模型 的輸出計(jì)算誤差，使用計(jì)算機(jī)算出結(jié)果，明確控制器的位置，實(shí) 現(xiàn)提前進(jìn)行控制的目標(biāo)，這種方式通常都是用在數(shù)控信息比較 少的現(xiàn)象中，且沒有外力因素進(jìn)行干擾，這樣所輸出的數(shù)據(jù)信息 更加精準(zhǔn)。

3.2 柔性臂的軌道跟蹤

在諸多外力因素影響之下，依然能夠保持不變的控制系統(tǒng) 是魯棒，因此魯棒在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中的應(yīng)用是關(guān)鍵的指標(biāo)，其是控 制系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，是控制工程應(yīng)用于工業(yè)行業(yè)當(dāng)中的 前提，柔性臂是針對(duì)參數(shù)系統(tǒng)的輸入與輸出，最為關(guān)鍵的特征就 是綜合了大幅度的運(yùn)行以及小幅度的彈性震動(dòng)，由于運(yùn)動(dòng)的復(fù) 雜性與特殊屬性，更會(huì)遭遇諸多未明確因素的影響，因此控制柔 性臂是非常困難而復(fù)雜的，這個(gè)時(shí)候需要使用架設(shè)模擬的方式 進(jìn)行解決，針對(duì)未明確因素，使用軌跡控制計(jì)算法，讓系統(tǒng)能夠 精準(zhǔn)地追查到目標(biāo)運(yùn)行軌跡的形態(tài)，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)有效的處理。

3.3 機(jī)械消磨的精良程度控制

在整個(gè)機(jī)械電子工程當(dāng)中，消磨過程當(dāng)中如果能夠軸向、縱 向一起實(shí)施，那么零件精良程度就能達(dá)標(biāo)，在針對(duì)機(jī)械消磨精良 程度控制工作中使用專家控制體系，在消磨處理過程當(dāng)中，很有 可能會(huì)出現(xiàn)多種形式的誤差。

3.4 機(jī)械加工處理

機(jī)械加工處理過程較為復(fù)雜，因此使用常規(guī)控制方式來構(gòu) 建數(shù)學(xué)控制模型是非常困難的，也無法實(shí)現(xiàn)要求的精準(zhǔn)程度，自 動(dòng)控制無法實(shí)現(xiàn)理想的成效，鑒于此需要在實(shí)際加工過程中使 用模糊控制，模糊控制能夠把原本繁復(fù)的轉(zhuǎn)化成更加精簡(jiǎn)的控 制方式，計(jì)算方式也會(huì)更為靈活，模糊計(jì)算方式無需針對(duì)控制對(duì) 象實(shí)施精準(zhǔn)的數(shù)字描述，只需要輸入對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)值，以及設(shè)定 好的變化條件，就能夠計(jì)算出最為優(yōu)質(zhì)的輸出數(shù)值，當(dāng)前很多機(jī) 械電子工程項(xiàng)目中都使用模糊控制的方式，已經(jīng)獲得非常可觀 的成效，其提升加工處理工作的效率，更推動(dòng)了控制工程的進(jìn)步 與發(fā)展。

3.5 數(shù)字控制機(jī)床

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制如同人類的大腦一般，由無數(shù)個(gè)神經(jīng)元共同 連接而組成，大腦基于對(duì)這些神經(jīng)元的有效支配來實(shí)現(xiàn)對(duì)身體 的有效控制，神經(jīng)元在構(gòu)造、功能等層面上的表現(xiàn)較為簡(jiǎn)單，可 是整體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的確非常復(fù)雜。神經(jīng)系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是其 可以針對(duì)信息數(shù)據(jù)等進(jìn)行大規(guī)模、有效的加工處理，并且這個(gè)神 經(jīng)系統(tǒng)能夠?qū)θ祟惔竽X進(jìn)行模仿，基于現(xiàn)代信息化與智能化的 導(dǎo)向，在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中具有良好的發(fā)展前景，其將來一定會(huì) 獲得巨大的創(chuàng)新發(fā)展，神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)更加健全與完善，能夠滿足人 類更加具體的要求。

3.3 控制工程在智能控制系統(tǒng)方面的運(yùn)用

智能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是通過整合人工智能和云計(jì)算技術(shù) 來實(shí)現(xiàn)智能控制操作的。以人工來模擬機(jī)械電子的有關(guān)操作 方式，使得機(jī)械電子可以像人那樣進(jìn)行數(shù)據(jù)操控的工作;另一 方面，智能控制系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人如同人一樣的思維模 式，從事有關(guān)的數(shù)據(jù)操控和管理等工作。智能控制結(jié)合人工智 能使得機(jī)械化的生產(chǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。再者基于生物學(xué)基礎(chǔ)，電子網(wǎng)絡(luò)控制以看似簡(jiǎn)單的組合方式匯聚成煩瑣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，將大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理和操作，使得實(shí)際生產(chǎn)過程中的 生產(chǎn)模式得到優(yōu)化和提升，取得了非常好的控制效果。

3.3.1模糊控制技術(shù)的應(yīng)用

模糊控制技術(shù)為智能控制工程在機(jī)械電子工程中的主要 應(yīng)用內(nèi)容，從傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程發(fā)展現(xiàn)狀方面分析，機(jī)械電 子工程在進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)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(jìn)行程序控制和操作，則會(huì)給予 作業(yè)人員極大的作業(yè)壓力，同時(shí)對(duì)于生產(chǎn)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(jī)械電子工程中的 應(yīng)用，主要的應(yīng)用內(nèi)容即為：模糊控制技術(shù)。模糊控制技術(shù)基 于產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)誤差范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)，并以此從操作范圍 控制的方面，實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程控制的自動(dòng)化運(yùn)行，以及智能 化運(yùn)行。對(duì)于機(jī)械電子工程的作業(yè)效率提升，以及生產(chǎn)作業(yè)中 的成本控制意義重大。

3.3.2集成化控制技術(shù)的應(yīng)用

從機(jī)械電子工程的運(yùn)行方式，以及涉及的操控設(shè)備方面分 析，智能控制工程在機(jī)械電子工程中應(yīng)用的集成化控制技術(shù)，也是常見的一種技術(shù)應(yīng)用方式。分析集成化控制技術(shù)的有效 應(yīng)用，對(duì)于機(jī)械電子工程設(shè)備機(jī)組的協(xié)調(diào)，運(yùn)行監(jiān)測(cè)，產(chǎn)品質(zhì)量 控制，以及生產(chǎn)效率提升，發(fā)揮了重要的作用。同時(shí)集成化控 制技術(shù)的實(shí)施，對(duì)于機(jī)械電子工程運(yùn)行中的運(yùn)行成本控制，也 發(fā)揮了重要的作用。

3.3.3 預(yù)測(cè)控制技術(shù)的應(yīng)用

智能控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用，預(yù)測(cè)控制技術(shù)為 重要的應(yīng)用內(nèi)容。從當(dāng)前機(jī)械電子工程的生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)狀分析，由于機(jī)械電子工程在運(yùn)行中涉及的機(jī)組設(shè)備較多，同時(shí)涉及的 生產(chǎn)工序較多，該類現(xiàn)象下因單一機(jī)組設(shè)備故障，造成的產(chǎn)品 生產(chǎn)質(zhì)量不合格，或生產(chǎn)線故障現(xiàn)象也較為多見。該類現(xiàn)象下 分析預(yù)測(cè)控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，通過智能技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及電子信息技術(shù)，針對(duì)機(jī)械電子工程中的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分 析和評(píng)估，以此進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測(cè)，并及時(shí)針對(duì)其中存 在的問題進(jìn)行智能調(diào)整，最終達(dá)到合理控制設(shè)備運(yùn)行效果，降 低設(shè)備故障率，提升機(jī)組作業(yè)效率，縮減機(jī)組運(yùn)行誤差，保障機(jī) 械電子工程實(shí)際運(yùn)行效果的目的。

4 結(jié)語

隨著當(dāng)前我國智能技術(shù)的快速發(fā)展，關(guān)于控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用，也引起了廣泛的關(guān)注。在實(shí)際發(fā) 展中分析，如何有效的提升控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用效果，并且保障機(jī)械電子工程在運(yùn)行中的安全穩(wěn)定性，成為機(jī) 械電子工程技術(shù)發(fā)展中的主要研究問題。從當(dāng)前控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀方面 分析，整體的技術(shù)應(yīng)用效果較為良好，在機(jī)械電子工程的穩(wěn)定 運(yùn)行，以及機(jī)械電子工程運(yùn)行中的作業(yè)效率提升，安全性控制，運(yùn)行成本控制等方面發(fā)揮了重要的作用。宏觀分析在實(shí)際發(fā) 展中，控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用，具備全面推廣 和應(yīng)用的價(jià)值。

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