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控制工程在機械電子工程中的應用論文
[摘 要]經(jīng)濟的飛速發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步�？茖W(xué)技術(shù)已經(jīng)成為各行各業(yè)發(fā)展壯大的依據。自動(dòng)控制系統的高速發(fā)展，促使控制工程在機械電子工程中的應用具有很好的發(fā)展前景。自動(dòng)控制系統在機械電子工程應用的開(kāi)始，沒(méi)有顯現出其應有的作用力。而今依賴(lài)于高速發(fā)展的電子設備，自動(dòng)控制系統已經(jīng)發(fā)生了重大的轉變，其核心技術(shù)現已經(jīng)應用智能的電子設備，電子智能設備的投入使用大大提高了社會(huì )生產(chǎn)力。本文將針對控制工程與機械電子工程的概念進(jìn)行闡述，對控制工程在機械電子工程中的應用進(jìn)行分析
1 控制工程與機械電子工程概述
控制工程應用于很多行業(yè)的工程項目中，例如機械、采礦、航空以及生物等各式工程項目。在應用的過(guò)程中，控制工程在不斷完善自身的優(yōu)勢，同時(shí)也在不斷利用新型的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行武裝。自動(dòng)控制技術(shù)即是控制工程在發(fā)展變化過(guò)程中不可或缺的技術(shù)的中堅力量�？刂乒こ掏瑫r(shí)利用“古典控制理論”將計算機和電子技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的結合，使其功能多樣化�！肮诺淇刂评碚摗敝饕且院瘮档膫鬏敒榧夹g(shù)的理論基礎�！艾F代控制理論”則是更多的研究參數的變化形式。隨著(zhù)機械工程的日益發(fā)展壯大，新型的智能機器人和新型的控制系統的不斷研制發(fā)明。使控制工程更好的貼近生活，提高整體的社會(huì )生活水平。而機械電子工程并不是一種獨特的工程學(xué)科，它通常采用模塊化的方式來(lái)完成系統操作，而機械電子工程系統有著(zhù)構造簡(jiǎn)單的特性，減小了機械電子工程系統的總體積，提高了機械電子工程的性能，不過(guò)，隨著(zhù)機械電子工程系統的復雜性不斷地增加，就必須要使機械工程與計算機技術(shù)統一地結合在一起，從而使得控制工程在機械電子工程能夠得到更好地發(fā)展。
2 當前我國控制工程應用到機械電子工程的現狀分析
我國控制工程仍然處在初始發(fā)展階段，還需要進(jìn)一步完善，控制工程應用到機械電子工程中還不完全，最主要的就是技術(shù)水平有待提高，也非常缺少專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，現有的技術(shù)人員專(zhuān)業(yè)性不高，而普通操作人員的專(zhuān)業(yè)能力不強，往往操作不規范，影響最終的效果。另外，在整體上大部分部分企業(yè)過(guò)度重視經(jīng)濟利益，忽視保護環(huán)境的社會(huì )責任。
3 控制工程在機械電子工程中的應用
3。1 智能控制系統在機械電子工程中的應用
智能控制系統就是指人工智能與計算機技術(shù)結合在一起，對機械電子工程當中的某一操作流程進(jìn)行人工化的智能模擬和控制，使得智能的機器人可以像人一樣進(jìn)行操作工作，智能控制系統能夠與人類(lèi)的大腦思維模式相似，智能控制系統能夠做到自主收集相關(guān)信息等。因此，智能控制系統結合了人工智能的特性進(jìn)行了機械化大生產(chǎn)，使其生產(chǎn)效率與人工生產(chǎn)模式相比，得到了質(zhì)的飛躍，還可以對生產(chǎn)操作流程進(jìn)行嚴格控制，節約了人力、物力資源成本，提高了機械制造行業(yè)的經(jīng)濟收入。
3。2 集成自動(dòng)的控制
對于集成自動(dòng)控制系統來(lái)說(shuō)，它是目前我國機械自動(dòng)化工程中比較重要的一項內容。集成自動(dòng)化控制系統是對原有信息技術(shù)進(jìn)行保留的基礎上，對其加以修改，也就是所謂的取其精華，去其糟粕，在一定程度上促進(jìn)自動(dòng)化系統的完善性。集成自動(dòng)化控制系統能把原來(lái)的信息技術(shù)以及生產(chǎn)信息進(jìn)行結合，加強機械工程中的集中工程，為機械工程的發(fā)展提供保證，為生產(chǎn)提供更加廣闊的領(lǐng)域。機械自動(dòng)化控制系統的技術(shù)就是計算機技術(shù)，但是由于計算機技術(shù)的快速發(fā)展，集成自動(dòng)控制系統在工程制造中得到認可，并且已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域中深入。集成自動(dòng)化控制系統在計算機技術(shù)的不斷更新下邊的更加完善。
3。3 柔性自動(dòng)控制系統的應用
近期，新型的自動(dòng)控制系統被稱(chēng)為柔性自動(dòng)控制系統，之所以稱(chēng)其為柔性自動(dòng)控制系統，是因為其不僅具有以上提到的各種自動(dòng)控制系統的功能，而且具有非凡的智能功能，所以稱(chēng)之為柔性自動(dòng)控制系統�？刂乒こ淘跈C械工程應用的過(guò)程中，不斷的發(fā)展、變化。使機械工程的應用技術(shù)得到了全面的發(fā)展和提高。先進(jìn)的自動(dòng)控制系統在機械工程中的科學(xué)的應用，提高了科學(xué)生產(chǎn)力，促進(jìn)了國家經(jīng)濟的發(fā)展。
3。4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制的基本組成要素是神經(jīng)元，是控制領(lǐng)域基于仿生學(xué)思想探索出來(lái)的一種新的物理系統的描述方式，將比較復雜的系統用相對簡(jiǎn)單的方式描述出來(lái)，便于人們理解。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的處理范圍較廣且工作量大，除此之外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的智能化功能也不可小覷，這種功能具有類(lèi)似于人腦的自適應與自學(xué)習能力，因此在電子工程中被廣泛應用于控制工程的內容之中。比如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制在數控機床設備中的應用，為了有效避免因切削過(guò)程的不可預估性給機械加工帶來(lái)的損失，提高風(fēng)險識別能力與處理能力，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制為數控機床選擇較為合適的切削參數是當前比較好的切削參數控制方法。
3。5 核心擴展網(wǎng)絡(luò )神經(jīng)控制
核心擴展網(wǎng)絡(luò )神經(jīng)控制是以生物學(xué)科為依據建立的控制程序，它將很多單線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )編制成綜合網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)一個(gè)核心加以控制，這樣可以達到每個(gè)單線(xiàn)程序非常簡(jiǎn)單，各種不同的簡(jiǎn)單程序集結成復雜、龐大的網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現復雜的功能。這種方法是建立在上一點(diǎn)“模糊”控制上的，它也是化繁為簡(jiǎn)的重要途徑，核心擴展網(wǎng)絡(luò )神經(jīng)控制可以收集、處理、分析龐大規模的信息數據，提高工作的有效性，也提高最終結果的準確性。
3。6 魯棒控制
魯棒控制的價(jià)值是實(shí)現對柔性機械臂進(jìn)行控制，使其能夠更加準確地跟蹤目標軌跡。魯棒性指的是控制系統即使在多種因素干擾的情況下，其部分性能或指標仍可以保持不變，這一特性成為控制系統能否用于工業(yè)現場(chǎng)的重要參考標準。柔性機械臂是強耦合、非線(xiàn)性的多輸入輸出的分布參數系統，具有大幅度整體運動(dòng)與小幅度性振動(dòng)相互融合的特征，因此，再加上其他因素的影響，柔性機械臂的控制難度較大�；诩僭O模態(tài)法和奇異攝動(dòng)理論將整個(gè)系統拆分為慢變以及快變子系統，魯棒控制用于快變子系統當中，設計系統控制器，從而消除振動(dòng)和其他不確定因素帶來(lái)的影響。
3。7 計算機智能技術(shù)控制
計算機智能控制主要就是利用計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)實(shí)現智能操控，并且實(shí)現機械電子工程各環(huán)節的在線(xiàn)模擬，從而根據結果加以控制。這個(gè)過(guò)程依靠機器人來(lái)完成，通過(guò)遠程操控讓機器人進(jìn)行操作，因為它們的系統構成是模擬人腦，不僅出現失誤的幾率低，而且質(zhì)量會(huì )大大提升，除了操作外，它們還會(huì )做好相關(guān)數據的統計工作，為日后改進(jìn)和發(fā)展提供參考。所以，控制工程中計算機智能控制是提高工作效率、節約資源的重要內容。
結束語(yǔ)
由于控制工程在機械電子工程中的廣泛應用，使得機械電子工程技術(shù)不斷向智能化和自動(dòng)化發(fā)展，因此，隨著(zhù)計算機控制系統的不斷發(fā)展，必須要將現代化的科學(xué)技術(shù)控制理念同機械電子工程行業(yè)不斷融合發(fā)展，從而使得機械電子工程行業(yè)能夠快速、穩定地發(fā)展，提高機械電子工程的生產(chǎn)效率，提升整個(gè)機械電子工程行業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻
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