控制工程在機械電子工程中的應用論文

[摘 要]經濟的飛速發展，科技的不斷進步。科學技術已經成爲各行各業發展壯大的依據。自動控制系統的高速發展，促使控制工程在機械電子工程中的應用具有很好的發展前景。自動控制系統在機械電子工程應用的開始，沒有顯現出其應有的作用力。而今依賴於高速發展的電子設備，自動控制系統已經發生了重大的轉變，其核心技術現已經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生產力。本文將針對控制工程與機械電子工程的概念進行闡述，對控制工程在機械電子工程中的應用進行分析

1 控制工程與機械電子工程概述

控制工程應用於很多行業的工程項目中，例如機械、採礦、航空以及生物等各式工程項目。在應用的過程中，控制工程在不斷完善自身的優勢，同時也在不斷利用新型的科學技術進行武裝。自動控制技術即是控制工程在發展變化過程中不可或缺的技術的中堅力量。控制工程同時利用“古典控制理論”將計算機和電子技術進行科學的結合，使其功能多樣化。“古典控制理論”主要是以函數的傳輸爲技術的理論基礎。“現代控制理論”則是更多的研究參數的變化形式。隨着機械工程的日益發展壯大，新型的智能機器人和新型的控制系統的不斷研製發明。使控制工程更好的貼近生活，提高整體的社會生活水平。而機械電子工程並不是一種獨特的工程學科，它通常採用模塊化的方式來完成系統操作，而機械電子工程系統有着構造簡單的特性，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，隨着機械電子工程系統的複雜性不斷地增加，就必須要使機械工程與計算機技術統一地結合在一起，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展階段，還需要進一步完善，控制工程應用到機械電子工程中還不完全，最主要的就是技術水平有待提高，也非常缺少專業技術人員，現有的技術人員專業性不高，而普通操作人員的專業能力不強，往往操作不規範，影響最終的效果。另外，在整體上大部分部分企業過度重視經濟利益，忽視保護環境的社會責任。

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結合在一起，對機械電子工程當中的某一操作流程進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行操作工作，智能控制系統能夠與人類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信息等。因此，智能控制系統結合了人工智能的特性進行了機械化大生產，使其生產效率與人工生產模式相比，得到了質的飛躍，還可以對生產操作流程進行嚴格控制，節約了人力、物力資源成本，提高了機械製造行業的經濟收入。

3。2 集成自動的控制

對於集成自動控制系統來說，它是目前我國機械自動化工程中比較重要的一項內容。集成自動化控制系統是對原有信息技術進行保留的基礎上，對其加以修改，也就是所謂的取其精華，去其糟粕，在一定程度上促進自動化系統的完善性。集成自動化控制系統能把原來的信息技術以及生產信息進行結合，加強機械工程中的集中工程，爲機械工程的發展提供保證，爲生產提供更加廣闊的領域。機械自動化控制系統的技術就是計算機技術，但是由於計算機技術的快速發展，集成自動控制系統在工程製造中得到認可，並且已經在各個領域中深入。集成自動化控制系統在計算機技術的不斷更新下邊的更加完善。

3。3 柔性自動控制系統的應用

近期，新型的自動控制系統被稱爲柔性自動控制系統，之所以稱其爲柔性自動控制系統，是因爲其不僅具有以上提到的各種自動控制系統的功能，而且具有非凡的智能功能，所以稱之爲柔性自動控制系統。控制工程在機械工程應用的過程中，不斷的發展、變化。使機械工程的應用技術得到了全面的發展和提高。先進的自動控制系統在機械工程中的科學的`應用，提高了科學生產力，促進了國家經濟的發展。

3。4 神經網絡控制

神經網絡控制的基本組成要素是神經元，是控制領域基於仿生學思想探索出來的一種新的物理系統的描述方式，將比較複雜的系統用相對簡單的方式描述出來，便於人們理解。神經網絡的處理範圍較廣且工作量大，除此之外，神經網絡的智能化功能也不可小覷，這種功能具有類似於人腦的自適應與自學習能力，因此在電子工程中被廣泛應用於控制工程的內容之中。比如，神經網絡控制在數控機牀設備中的應用，爲了有效避免因切削過程的不可預估性給機械加工帶來的損失，提高風險識別能力與處理能力，使用神經網絡控制爲數控機牀選擇較爲合適的切削參數是當前比較好的切削參數控制方法。

3。5 核心擴展網絡神經控制

核心擴展網絡神經控制是以生物學科爲依據建立的控制程序，它將很多單線網絡編製成綜合網絡，通過一個核心加以控制，這樣可以達到每個單線程序非常簡單，各種不同的簡單程序集結成複雜、龐大的網絡，實現複雜的功能。這種方法是建立在上一點“模糊”控制上的，它也是化繁爲簡的重要途徑，核心擴展網絡神經控制可以收集、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

?棒控制的價值是實現對柔性機械臂進行控制，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，這一特性成爲控制系統能否用於工業現場的重要參考標準。柔性機械臂是強耦合、非線性的多輸入輸出的分佈參數系統，具有大幅度整體運動與小幅度性振動相互融合的特徵，因此，再加上其他因素的影響，柔性機械臂的控制難度較大。基於假設模態法和奇異攝動理論將整個系統拆分爲慢變以及快變子系統，魯棒控制用於快變子系統當中，設計系統控制器，從而消除振動和其他不確定因素帶來的影響。

3。7 計算機智能技術控制

計算機智能控制主要就是利用計算機網絡技術實現智能操控，並且實現機械電子工程各環節的在線模擬，從而根據結果加以控制。這個過程依靠機器人來完成，通過遠程操控讓機器人進行操作，因爲它們的系統構成是模擬人腦，不僅出現失誤的機率低，而且質量會大大提升，除了操作外，它們還會做好相關數據的統計工作，爲日後改進和發展提供參考。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

由於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不斷向智能化和自動化發展，因此，隨着計算機控制系統的不斷髮展，必須要將現代化的科學技術控制理念同機械電子工程行業不斷融合發展，從而使得機械電子工程行業能夠快速、穩定地發展，提高機械電子工程的生產效率，提升整個機械電子工程行業的經濟效益。

參考文獻

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