基于智能控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用

吳金磊

（新疆中科絲路物聯(lián)科技有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

我國經(jīng)濟的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進步在某種程度上推進了農(nóng)業(yè)機械一體化發(fā)展，改變了控制工程技術(shù)和機械電子工程技術(shù)的發(fā)展趨勢。智能一體化、多樣化和集成化逐漸成為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的主流，這不但提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的水平，還增加了對控制工程和機械電子工程的技術(shù)需求。當前，諸多研究表明，將控制工程應(yīng)用于機械電子工程中可以大幅度提高機械生產(chǎn)效率，同時也為機械電子工程的創(chuàng)新發(fā)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(nóng)業(yè)機械一體化背景下控制工程在機械電子工程中應(yīng)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(fā)展的基本現(xiàn)狀和原因

（一）智能機械電子工程裝置發(fā)展的基本現(xiàn)狀

傳統(tǒng)機械電子工程裝置主要包括空調(diào)、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(shù)的不斷發(fā)展，無論是傳統(tǒng)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(shù)性能方面。但是傳統(tǒng)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(yōu)勢主要體現(xiàn)在智能化功能方面，通過對計算機技術(shù)和微處理技術(shù)進行全面的應(yīng)用，機械電子工程裝置具備智能化、自動化優(yōu)勢。人們可以對其進行遠程調(diào)控或者使設(shè)備自動地運行和暫停，如人們通過對特定功能的設(shè)置，可以使電飯煲在規(guī)定時間煮飯。新型機械電子工程裝置通過對自動化監(jiān)控技術(shù)的有效應(yīng)用，還可以使用戶通過手機遠程監(jiān)控設(shè)備運行，當出現(xiàn)問題時，可啟動自動報警系統(tǒng)，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(fā)展中，將計算機作為基礎(chǔ)，促使智能機械電子工程裝置朝著一體化控制模式方向發(fā)展。與此同時，機械電子工程裝置制造業(yè)充分利用物聯(lián)網(wǎng)中的各項優(yōu)勢，通過 Wi-Fi模塊，將機械電子工程裝置設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)、終端App 相連，最終形成萬物物聯(lián)網(wǎng)，這為制造業(yè)發(fā)展帶來了新的發(fā)展機遇。

（二）智能機械電子工程裝置發(fā)展的原因

機械電子工程裝置智能化發(fā)展過程中對科技技術(shù)進行了合理利用，尤其是在網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)方面。另外，隨著信息化技術(shù)水平的提升，機械電子工程裝置行業(yè)得到了進一步發(fā)展，也使機械電子工程裝置產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。目前，智能機械電子工程裝置迅速發(fā)展，這一過程主要依賴于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。由于有互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計算機技術(shù)的支撐，智能機械電子工程裝置在發(fā)展過程中的基礎(chǔ)條件較好，因此加快了機械電子工程裝置智能化發(fā)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(xiàn)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(huán)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(fā)展。

二、智能控制工程在機械電子工程中的運用

（一）預(yù)測控制技術(shù)的運用

預(yù)測控制技術(shù)是控制工程的重要組成部分，預(yù)測控制技術(shù)與機械電子工程的結(jié)合可以在高速液壓系統(tǒng)的設(shè)計中得以體現(xiàn)。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(shè)計者不得不引進新技術(shù)來增強高速液壓機的運轉(zhuǎn)效能，但是這也為高速液壓系統(tǒng)的慣性運轉(zhuǎn)帶來了很大的麻煩，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)超調(diào)等問題有所增加，直接影響液壓高速系統(tǒng)測量精度。預(yù)測控制技術(shù)的應(yīng)用則可以直接計算高速液壓機運轉(zhuǎn)過程中的數(shù)值誤差，工作人員可以結(jié)合這一數(shù)值對高速液壓機的運轉(zhuǎn)慣性負載進行預(yù)測和調(diào)控，再由預(yù)測控制器輸出正確的運轉(zhuǎn)情況，從而大幅度提升液壓機械的運轉(zhuǎn)效率，真正實現(xiàn)機械性能的提高。

（二）模糊控制技術(shù)的運用

通常情況下，控制系統(tǒng)中影響控制有效性的關(guān)鍵因素是動態(tài)模型的準確性，這就需要確保復(fù)雜系統(tǒng)中的所有信息更為精準。然而，在控制系統(tǒng)的運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)值變量問題，對系統(tǒng)動態(tài)的準確描述以及系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的情況了解產(chǎn)生阻礙。相關(guān)研究人員為解決這一難題，探索性地將控制技術(shù)與模糊數(shù)學(xué)理論相結(jié)合，產(chǎn)生了模糊控制技術(shù)。模糊控制技術(shù)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(shè)備數(shù)據(jù)模糊化、解模糊數(shù)據(jù)、模糊數(shù)據(jù)推理、規(guī)則庫建立等工作。規(guī)則庫中儲存著機械設(shè)備模糊數(shù)據(jù)的所有計算規(guī)則，具體工作方式是將在模糊控制裝置輸入的數(shù)據(jù)完全變成可識別的模糊量，且每個模糊量都與規(guī)則庫中的語言數(shù)值一一對應(yīng)，隨后將這些模糊量轉(zhuǎn)換為精確的語言數(shù)值，并進一步計算推理，最終輸出精確無誤的機械運行數(shù)值，供控制人員參考。模糊控制技術(shù)在簡化了機械電子設(shè)備操作的同時，提高了機械設(shè)備的工作效率。

（三）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的運用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是一種以生物學(xué)理論為基礎(chǔ)、以控制工程為操作方式的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù) 。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的工作原理是將系統(tǒng)中各個連接點看作單個的神經(jīng)元，通過各個節(jié)點的互連形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并成為一個高度非線性的動態(tài)系統(tǒng)，進而通過相對應(yīng)的操作處理設(shè)備傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

結(jié)束語：綜上所述，控制工程在機械電子工程中已經(jīng)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(yīng)該科學(xué)分析形勢、抓住發(fā)展大勢，大力助推控制工程在更多更為廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用，使各行各業(yè)都能得到穩(wěn)步良好的發(fā)展，為我國全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化奠定基石。