控制工程在机械电子工程中的应用

控制工程在机械电子工程中的应用

王小峰

若羌天山水泥有限责任公司 新疆巴州若羌 841800

摘要：现阶段，在我国各个行业飞速发展的基础上，经济建设和科学技术的发展得到了巨大的提高，然而，当前机械电子工程行业的发展前景越来越好，有效推动了我国社会经济的发展。控制工程是技术科技快速发展中的产物，其可以显著增强各项设备的自动化程度，在机械电子工程之中，科学应用控制工程技术可以推动机电一体化的实施，提升电子设备的可控性与可操作性，提高工程工作效率。本文主要针对控制工程在机械电子工程的应用进行有效探究，以期推动机械电子工程行业的发展。

关键词：控制工程；机械电子工程；应用

引言

我国的科学技术在当下正处于不断发展与进步的状态，在这样的背景以及状态下，电子技术成为了各行各业工作效率提升的主要方式以及关键选择。未来使用电子技术在现代装备机械层面进行落实与加强，能够更好的让机械性能实现提升，从而让我国的行业发展得到更快的提升。

1机械电子工程与控制工程概述

机械电子工程从字面意义上而言，其既具备电子信息，同时也具备机械特征。在日常应用过程中，机械电子工程会涉及到大量学科与领域，其不仅需要工作人员具备较强的计算机模块处理水平，还需要其具备系统化的工程设计能力，保证机械电子工程行业逐渐向现代智能化方向发展。控制工程则是一款可以有效运用网络技术对工程过程开展自动化信息管理的技术，利用计算机设备，控制工程技术可以对各类设计性问题以及参数进行模拟，而后通过计算机云计算的形式，可以对各项关键性信息数据开展输入与输出，对最终结果进行核算，从而有效解决工程运行之中存在的问题，对工程质量进行严格把控。

2控制工程在机械电子工程中的应用优势

2.1避免人为因素引起的操作不当

智能化技术灵活性较高，在机械电子工程设计施工中采用智能化控制技术可充分发挥其灵活性的优势，改正和优化传统机械电子工程设计施工中存在的问题。由于机械电子工程的设计与应用受到主客观因素影响，因此可利用控制技术实现对系统设计施工的全方位实时监控。可以在很大程度上避免人为因素引起的风险问题，可以高效反应和判断具体问题并解决，确保机械电子系统正常稳定运行。同时，控制工程的应用可以协调各个系统及其设备，对可控指标进行调整优化，可在整体上提升设计施工的质量和系统运行的水平。

2.2提升整体控制能力

结合控制工程和机械电子工程，可及时反馈系统及其设备的数据。智能化控制器能保障生产正常进行，还能发挥自动化的技术优势，及时发现和解决存在的隐患，获得正确反馈信息。同时，可以远程控制生产设备，提升企业整体运行的控制能力。

3控制工程在机械电子工程中的应用

3.1模糊控制系统的应用

随着控制技术的极速发展，模糊控制是在现有控制体系之中诞生的新技术，往往被人们应用于十分简便的生产制作过程中。机械电子工程本身是一个极具复杂性的工程，如若运用传统的技术手段对其进行控制，不仅仅系统构建十分困难，且最终控制效果也较差。而模糊控制属于仿生学中的一种类别，其主要是通过行为进行推理，往往是人们用于模糊现象过多而进行的一种复杂推理，其同时也是机械电子工程之中控制工程的另一种应用形式，具备着极大的潜力，可以针对机械电子工程之中产生的模糊信息进行有效处理，对工程运行过程中产生的温度线性问题进行妥善解决。在此种背景下，模糊控制工程顺势而生，将其在机械电子工程之中进行合理应用，可以促使工业制造过程更加清晰明了，从而有效解决生产环节之中诞生的问题。模糊控制系统的应用不需要对对象开展精准描述，仅仅利用最简单的测量程序就可以算出最优输出数值，对目标进行完美控制。与此同时，在机械电子工程之中应用模糊控制系统还可以将编程或者程序变得简单化，从而大幅降低生产难度，有效控制生产投入成本，只要工作人员牢牢控制技术偏差范围，就可以满足工业生产的严格标准。

3.2智能控制系统的应用

当计算机技术与控制技术发展到某一程度之后，在机械电子工程之中智能控制系统就被正式投入应用，保证生产过程的智能化。智能控制系统可以依据人类的思维模式，开展带有拟人性的操作流程，对有关数据信息进行自动精准获取，并保证生产过程的智能化。智能化控制系统最关键的功效在于其可以模拟人脑的控制机构，促使自动控制系统可以对数据信息进行获取、整理以及分析。在机械电子工程之中应用智能控制系统，不仅可以大幅提高生产工作的效率，且与人工生产相比，智能控制系统还具备可控性与标准性，可以保证生产产品的质量。与此同时，在企业运用智能控制系统时，还可以对生产环节进行精准控制，在保证产品质量的同时，可以极大程度地降低人力、物力成本，提高经济效益。

3.3柔性机械臂轨迹跟踪控制系统

柔性机械臂轨迹跟踪控制系统是机械电子工程之中控制工程的最直观体现，同时也是其最关键的构成部分。柔性机械臂自身重量较低、材料用量少且消耗能源偏低，利用关节之间具备的柔性，可以实现很多高难度的快速动作，完美实现人机共同作业，极大程度地保证了工作人员的作业安全。柔性机械臂轨迹跟踪控制系统通常情况下有快变与慢变两种控制形式，因其为分布式参数系统，从而其需要较强的耦合性。将慢变与快变两种控制器进行科学结合，可以对柔性机械臂进行精准控制，从而保证工作的流畅性。

3.4预测控制技术的应用

在机械电子工程中，采用预测控制技术是为了提前实现对设备运行的预测。将预测结果反馈给操作系统，实现对设备运行的良好控制，从而满足机械电子生产控制的需要。例如，在机械电子生产中，高速液压机转速和压力的增大，会使机械负载冲击作用加大，导致设备系统故障，影响运行精确度和安全性。利用预测控制技术，可以高速液压机实际运行情况为依据，建立科学的预测模型，控制设备运行速度和压力，实现对运行误差的精确预测和控制，有效消除运行中的速度和压力误差，提高设备运行的精确度和安全性。

3.5神经网络系统的应用

控制工程在机械电子工程中的有效应用，能够更好地实现人机互动，有效弥补神经系统结构一些功能的不足之处，使整个系统的功能性更加完善。在控制工程的实际应用过程中，神经元构成的模式可以协助神经系统，使其将最大的优势有效发挥出来，经过不断的模拟分析，合理的设置相关参数，然后经过不断的网络计算，获得相关的关联性函数。将控制工程应用到机械电子的模糊推理过程中，能够不断简化信息输入和输出的相关结构，而且还能够在整体神经元之间，建立相对固定的关系，使系统运行的效率不断的得以加快，进而促进企业的良好发展。由此可看出，机械电子工程与控制工程的高效融合，有着非常突出的应用前景。

结语

为了顺应科技的快速发展，在机械电子工程之中应用控制工程是社会发展的最终趋势，其不仅可以显著增强社会生产力，还可以保证产品质量，降低成本投入，保证企业健康持续发展。如今，机械电子工程正向着智能化、自动化以及绿色化的方向快速发展，而控制工程的应用可以为其发展提供可靠的技术支持，奠定良好基础。

参考文献

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[2]夏增光.控制工程在机械电子工程中的应用[J].百科论坛电子杂志，2020(8)：1238-1239.

[3]郭向荣.智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].南方农机，2020，51(6)：143，204.