機(jī)電工程中控制工程技術(shù)

錢(qián)凱

摘要：在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展和廣泛應(yīng)用對(duì)各個(gè)領(lǐng)域都產(chǎn)生了重大的影響。社會(huì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提升對(duì)機(jī)電工程技術(shù)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的機(jī)電工程技術(shù)逐漸難以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求，基于當(dāng)前形式，機(jī)電企業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代化機(jī)電工程技術(shù)的探究，更好的掌握未來(lái)機(jī)電工程技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)，以便在激烈的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)下獲得更大的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：機(jī)電工程;控制工程技術(shù);分析和探討

引言

控制工程主要以工程控制理論為基礎(chǔ)，融合了信息理論、計(jì)算機(jī)理論等相關(guān)概念，在處理自動(dòng)控制系統(tǒng)中，能處理各種問(wèn)題的新興技術(shù)，在社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用?？刂乒こ套鳛橐环N綜合型學(xué)科在很多領(lǐng)域中都應(yīng)用廣泛。

一、控制工程的介紹

控制工程是一門(mén)處理自動(dòng)控制系統(tǒng)中各種工程現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的綜合性工程技術(shù)。控制工程中包括對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)規(guī)定指標(biāo)、進(jìn)行設(shè)計(jì)、進(jìn)行構(gòu)造、運(yùn)行、分析和檢驗(yàn)等過(guò)程?？刂乒こ淌窃跈C(jī)械工程與電氣工程的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)?？刂乒こ叹C合了計(jì)算機(jī)理論和信息理論，并以工程控制論為基礎(chǔ)，在各個(gè)工程學(xué)科中都廣泛得到應(yīng)用，例如在機(jī)械工程、電氣工程、土木工程等領(lǐng)域的應(yīng)用。現(xiàn)實(shí)生活中，控制工程融合了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)。在這些科學(xué)技術(shù)的幫助下，控制工程獲得了不斷地完善和發(fā)展，在實(shí)際的應(yīng)用中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用?？刂乒こ虘?yīng)用的控制理論有兩種：一種是“古典控制理論”，另一種是“現(xiàn)代控制理論”?！肮诺淇刂评碚摗敝饕且詡鬟f函數(shù)作為基礎(chǔ)，用“古典控制理論”可以將電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)控制工程功能的強(qiáng)大。“現(xiàn)代控制理論”是以“古典控制理論”為基礎(chǔ)，利用狀態(tài)空間方程，研究多個(gè)輸入、多個(gè)輸出、非線性和變參數(shù)等控制系統(tǒng)中的問(wèn)題。在機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展下，出現(xiàn)了許多新型的控制系統(tǒng)和新型的智能機(jī)器人，更是促進(jìn)了控制工程的飛速發(fā)展。

二、控制工程在機(jī)械電子工程中的作用

（一）智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用

所謂的智能控制系統(tǒng)是人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)相融合，智能控制機(jī)械電子工程當(dāng)中的一些操作，讓機(jī)器人像人一樣進(jìn)行工作。對(duì)于機(jī)械電子工程中的某個(gè)步驟，智能控制系統(tǒng)能夠用人工智能化的手段進(jìn)行控制。這樣的控制平臺(tái)和控制模式與大腦思維模式大體相同，主要是因?yàn)橹悄芸刂葡到y(tǒng)在機(jī)械電子工程的應(yīng)用過(guò)程中可以自主獲取所需信息，自動(dòng)化的程度得到了很大的提升。智能控制系統(tǒng)在電子工程中的合理運(yùn)用能夠提高工作效率。同時(shí)，智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠提升機(jī)械電子工程操作的可靠性。此外，智能控制系統(tǒng)可以大大節(jié)約機(jī)械電子工程中的人力與物力，從而降低了施工成本，有利于整體收益的提升。

（二）預(yù)測(cè)控制在高速液壓機(jī)中的應(yīng)用

當(dāng)前在液壓技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，高壓高速化是發(fā)展趨勢(shì)，但在生產(chǎn)過(guò)程中隨著壓力以及速度的不斷提高，在相應(yīng)壓力增加的環(huán)境下，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)精度下降。而通過(guò)預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效的解決液壓高速高壓化產(chǎn)生負(fù)面的問(wèn)題。在實(shí)踐過(guò)程中，該控制的應(yīng)用原理主要是搜集相關(guān)系統(tǒng)輸入的歷史數(shù)據(jù)。輸出的預(yù)測(cè)模型建立之后，以結(jié)合預(yù)測(cè)模型得到的結(jié)果為基礎(chǔ)，全面的對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行計(jì)算分析。最后，在得到計(jì)算結(jié)果后，采用該結(jié)果對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行處理，使該環(huán)節(jié)不會(huì)受到外界因素的影響，能夠得到較高的精確度，因此特別適合在快速預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)中應(yīng)用。

（三）集成自動(dòng)控制在機(jī)械電子工程中的使用

集成自動(dòng)控制技術(shù)是機(jī)械工程和電子工程中應(yīng)用最廣泛的智能控制技術(shù)之一，主要從信息技術(shù)發(fā)展而來(lái)。隨著信息技術(shù)的不斷更新和相關(guān)信息技術(shù)的發(fā)展，整個(gè)機(jī)電控制項(xiàng)目得到了有效的改進(jìn)和完善，極大地提高了整個(gè)機(jī)電工程的可操作性。此外，集成自動(dòng)控制在機(jī)電一體化工程中的不斷應(yīng)用不僅有效地管理和控制多個(gè)機(jī)械和電子設(shè)備，而且還可以有效地利用各種機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)效率和質(zhì)量。

（四）人工智能在機(jī)械電子工程中的使用

為了提高生活質(zhì)量，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也給人們的生活帶來(lái)便利，洗衣機(jī)，掃地機(jī)器人，機(jī)電工程等家用電器技術(shù)改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，使用工業(yè)機(jī)器人，降低企業(yè)的勞動(dòng)力成本，提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。

如今，機(jī)電工程技術(shù)已不能滿(mǎn)足人們對(duì)現(xiàn)代生活的要求。智慧城市的概念代表著以人工智能為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)將得到大規(guī)模應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)從“機(jī)械化，電子化，正規(guī)化”向“智能化，小型化，實(shí)用化”的轉(zhuǎn)變，機(jī)電工程需要在發(fā)展理念上進(jìn)行更新[4]。例如，研究人員將人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)電工程技術(shù)結(jié)合起來(lái)，利用大型購(gòu)物中心和購(gòu)物中心，地下車(chē)庫(kù)和放置攝像頭，通過(guò)軟件識(shí)別處理技術(shù)統(tǒng)計(jì)地下車(chē)庫(kù)的停車(chē)位狀況，計(jì)算車(chē)輛的數(shù)量、入口，該區(qū)域是否有剩余車(chē)庫(kù)，入口處的車(chē)庫(kù)釋放裝置將決定是否所有車(chē)輛進(jìn)入。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)將實(shí)現(xiàn)城市地下車(chē)庫(kù)的無(wú)人值守運(yùn)營(yíng)，降低人力成本和管理成本，提高管理效率。隨著未來(lái)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及社會(huì)發(fā)展對(duì)人工智能技術(shù)的要求，機(jī)電工程不僅要在傳統(tǒng)電子電路領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，還應(yīng)把握住時(shí)代脈搏。為時(shí)代技術(shù)的發(fā)展，提供理論創(chuàng)新和指導(dǎo)發(fā)展的正確方向，為人工智能技術(shù)的應(yīng)用提供有力的支持。

（五）魯棒控制的應(yīng)用

在控制系統(tǒng)中，魯棒性指的是在受到外界因素影響下，控制系統(tǒng)的某個(gè)部位能夠保持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，能夠按照設(shè)定好的內(nèi)容進(jìn)行操作。因此，在機(jī)械制造過(guò)程中，多變量型魯棒控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。例如，在進(jìn)行柔性臂軌跡制造時(shí)，通常采用的是滑膜變的結(jié)構(gòu)控制方式進(jìn)行處理。在操作階段中，通過(guò)該方式的應(yīng)用將慢變控制器研究出來(lái)。然后使用控制理論對(duì)研究出來(lái)的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。在該環(huán)節(jié)中若采用補(bǔ)償控制算法進(jìn)行補(bǔ)償控制計(jì)算，就會(huì)在一定的范圍內(nèi)提高滑膜變結(jié)構(gòu)與控制理論相結(jié)合的控制水平，能夠切實(shí)提高控制系統(tǒng)的精確性。

（六）模糊控制系統(tǒng)應(yīng)用

隨著我國(guó)控制系統(tǒng)的研究逐漸深入，在現(xiàn)階段機(jī)械電子工程的控制系統(tǒng)應(yīng)用中，逐漸出現(xiàn)了模糊控制系統(tǒng)。該種控制系統(tǒng)的應(yīng)用主要是依照其運(yùn)行特點(diǎn)將其運(yùn)行在簡(jiǎn)單的生產(chǎn)制造業(yè)當(dāng)中。由于機(jī)械工程的制造與加工流程是一種復(fù)雜、繁瑣的過(guò)程。在對(duì)機(jī)械工程進(jìn)行創(chuàng)造與建設(shè)的過(guò)程中，利用傳統(tǒng)的控制方法對(duì)其進(jìn)行建立較為困難與復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械工程在具體的使用過(guò)程中出現(xiàn)自動(dòng)化控制效果不佳的問(wèn)題。該種問(wèn)題的出現(xiàn)不僅不利于我國(guó)控制系統(tǒng)的后續(xù)應(yīng)用與建設(shè)，而且對(duì)于機(jī)械工程的建設(shè)也具有一定的消極影響。故而對(duì)模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行研究與應(yīng)用。模糊控制系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過(guò)程中不僅能夠?qū)?fù)雜繁瑣的流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，將負(fù)責(zé)的問(wèn)題進(jìn)行直觀的解決與處理，而且還具有簡(jiǎn)單靈活的使用特點(diǎn)。利用模糊控制系統(tǒng)對(duì)電子程序進(jìn)行編制，將促進(jìn)電子程度編制過(guò)程的簡(jiǎn)單化，降低制作的難度與成本。同時(shí)，對(duì)電子程序進(jìn)行模糊化空控制還將避免數(shù)據(jù)研究與的精確化，進(jìn)而降低生產(chǎn)與研究中的難度。在對(duì)該種控制系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，僅需要對(duì)輸入量的合理偏差范圍進(jìn)行確定，并將合理的偏差范圍輸入控制系統(tǒng)中，進(jìn)而便可達(dá)成工業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)

控制工程應(yīng)用與機(jī)械電子工程的研究領(lǐng)域中依舊存在一定問(wèn)題。因此，在未來(lái)的研究中應(yīng)進(jìn)一步對(duì)控制工程進(jìn)行詳細(xì)的研究與思考，希望本文能夠?yàn)榭刂乒こ淘跈C(jī)械電子工程中的應(yīng)用研究提供幾點(diǎn)可行性建議，并為控制工程在機(jī)械電子工程中應(yīng)用的發(fā)展提供積極的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李智涵，唐軍.淺談控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（1）：98-98.

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[3]馬成龍.電氣自動(dòng)控制工程中智能化技術(shù)研究[J].中國(guó)高新區(qū)，2018（13）：35.