狄磊 劉云濤 劉代苓

摘要：在科學(xué)技術(shù)水平的進一步提高下，機械電子工程中對控制工程的應(yīng)用需求也在不斷加大，控制工程對機械電子工程的發(fā)展起到了促進作用。本文先就控制工程和理論發(fā)展以及機械電子工程中控制工程的應(yīng)用發(fā)展趨勢加以闡述，然后就控制工程的實際應(yīng)用詳細探究。

關(guān)鍵詞：控制工程；機械電子工程；應(yīng)用

中圖分類號：P228.4文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2095-3178（2018）19-0329-01

引言

控制工程對機械電子工程的發(fā)展提供了良好技術(shù)支持，機械電

子工程發(fā)展也對控制工程進步奠定了基礎(chǔ)，所以兩者之間的發(fā)展是相互促進的，通過從理論層面深化控制工程的應(yīng)用研究分析，對機械電子工程的進一步發(fā)展有著積極意義。

1控制工程與機械電子工程概述

控制工程的出現(xiàn)是將工程理論與計算機技術(shù)兩者進行結(jié)合而形

成的一種工程概念。在該種工程運用的過程中主要是在電子工程領(lǐng)域中進行應(yīng)用，多在自動化技術(shù)中出現(xiàn)并被使用。在對控制工程進行應(yīng)用的研究過程中，主要是對輸入、輸出、改變參數(shù)等設(shè)計進行優(yōu)化升級，已達成對機械設(shè)備進行控制的作用。由于控制工程自身的使用特色，使得其在多種機械電子工程技術(shù)中得到廣泛的使用。機械電子工程是指采用模塊化方式來進行系統(tǒng)操作的電子工程。在其構(gòu)造中存在著簡單的結(jié)構(gòu)特性以及便于使用的應(yīng)用優(yōu)勢。故而其在我國工業(yè)生產(chǎn)中被大量應(yīng)用。隨著我國科學(xué)技術(shù)的深入研究與發(fā)展，機械電子工程的復(fù)雜性以及應(yīng)用的需求不斷提升，進而推動著機械電子工程的性能也不斷提升。在性能提升的過程中，主要是將機械工程技術(shù)與計算機技術(shù)進行統(tǒng)一的結(jié)合，進而優(yōu)化機械電子工程的性能。

2控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用

2.1機械磨削精度控制中的應(yīng)用

在進行機械元件的生產(chǎn)時，需要追求高精密和高質(zhì)量的目標(biāo)。想要生產(chǎn)出綜合質(zhì)量更高的機械原件，對加工這些元件的設(shè)備要求也更加的高。比如在生產(chǎn)螺紋磨床的時候，機械設(shè)備需要對將要被生產(chǎn)出來的機械元件進行多角度的磨削。具體進行機械磨削所產(chǎn)生的誤差會影響設(shè)備本身的性能。在進行磨削時所掌握的力度，以及磨削的環(huán)境都會使機器元件的磨削產(chǎn)生誤差。在通過專家精度控制系統(tǒng)時進行綜合分析有可能影響螺紋磨削誤差的各個因素，對螺紋磨削過程實行智能化、動態(tài)化的補償控制，并設(shè)置一些可以與控制相適應(yīng)的目標(biāo)來達到誤差降低的效果，機械元件進行磨削時值精度就可以得到提升。

2.2模糊控制技術(shù)的應(yīng)用

模糊控制技術(shù)的應(yīng)用也是比較重要的，這一控制技術(shù)能將復(fù)雜

生產(chǎn)簡單化呈現(xiàn)，把原有復(fù)雜計算編程轉(zhuǎn)變成簡單編程。模糊控制技術(shù)的實際應(yīng)用當(dāng)中，通過這一控制工程技術(shù)在對復(fù)雜化機械技工任務(wù)的處理上就比較的便捷，能有效實現(xiàn)問題的簡單化處理目標(biāo)，控制效果也比較突出。在控制工程當(dāng)中通過模糊控制對基本數(shù)據(jù)的支持，能改變速率實現(xiàn)優(yōu)化控制的目標(biāo)。加工輸入量在合理偏差范圍中，就能達到優(yōu)化控制目標(biāo)。

2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用

隨著我國控制系統(tǒng)的研究逐漸深入，在現(xiàn)階段機械電子工程的

控制系統(tǒng)應(yīng)用中，逐漸出現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。該種控制系統(tǒng)是建立在生物學(xué)基礎(chǔ)上的控制系統(tǒng)。該種控制系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是將多個簡單的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元進行連接，進而形成一個網(wǎng)絡(luò)。在實際的連接中，每個神經(jīng)元都具有簡單的特性，但將所有簡單的神經(jīng)元進行連接后，

將會形成一種高度復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制不僅可以對信息數(shù)據(jù)進行高速高質(zhì)的大規(guī)模處理，而且還具有著較好的學(xué)習(xí)能力。故而，該種控制系統(tǒng)在機械電子工程控制的系統(tǒng)中得到了大范圍的應(yīng)用，通過該種控制系統(tǒng)的應(yīng)用對生產(chǎn)的效率進行大幅度提升，并且也在一定程度上提高了機械電子工程行業(yè)進行生產(chǎn)中的安全性系數(shù)。

2.4預(yù)測控制

控制工程中的預(yù)測控制技術(shù)可以運用于高速液壓機中，技術(shù)的

創(chuàng)新和實現(xiàn)都可以為更好的提供各類服務(wù)滿足需求，因此高速液壓機的發(fā)展也有了很大的進步，可操作性提升。但是液壓機承載的壓力更加大，超出系統(tǒng)的負載慣性在測量過程中會出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差的極大可能。預(yù)測控制的運用情況可以通過實際系統(tǒng)情況建立相對應(yīng)的控制模型，在預(yù)測模型的基礎(chǔ)上得出對應(yīng)的預(yù)測輸出值，并且通過數(shù)據(jù)運算得出系統(tǒng)的誤差值變化率。預(yù)測控制可以有效的將高速液壓機的消極方面控制在合理的范圍內(nèi)，特別是預(yù)測控制的控制器的輸出問題可以更加明確，從而解決一系列高速液壓機帶來的不利問題。因此，預(yù)測控制可以在很大程度上為機械電子工程帶來較大的便利，使整個機械電子工程行業(yè)更加平穩(wěn)的發(fā)展。

2.5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)的某個部位能夠保持正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，能夠按照設(shè)定好的內(nèi)容進行操作。因此，在機械制造過程中，多變量型魯棒控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。例如，在進行柔性臂軌跡制造時，通常采用的是滑膜變的結(jié)構(gòu)控制方式進行處理。在操作階段中，通過該方式的應(yīng)用將慢變控制器研究出來。然后使用H∞的控制理論對研究出來的控制結(jié)構(gòu)進行分析。在該環(huán)節(jié)中若采用補償控制算法進行補償控制計算，

就會在一定的范圍內(nèi)提高滑膜變結(jié)構(gòu)與H∞控制理論相結(jié)合的控制水平，能夠切實提高控制系統(tǒng)的精確性。

3控制工程和理論發(fā)展及在機械電子工程中發(fā)展

趨勢

3.1控制工程和理論發(fā)展

控制理論在十八世紀(jì)英國技術(shù)革命時期發(fā)展，在電氣工程師的

不斷研究探索下，對控制分析系統(tǒng)的科學(xué)性以及系統(tǒng)化發(fā)展打下了基礎(chǔ)。進入到新世紀(jì)，二十一世紀(jì)是信息技術(shù)的革命發(fā)展時期，計算機通信技術(shù)以及控制技術(shù)等都是重要的技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，控制技術(shù)是計算機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，并在發(fā)展中成為基礎(chǔ)科學(xué)，其控制的理論思想，在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)的應(yīng)用，控制理論和控制工程在科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，其獨特性以及普適性的優(yōu)勢特點也比較突出?？刂评碚撘约翱刂乒こ坍?dāng)中對PDI控制器以及Kalman濾波器是比較重要的研究方法，自動控制系統(tǒng)通過自動化儀表以及控制目標(biāo)構(gòu)成，在實踐當(dāng)中的應(yīng)用比較廣泛。

3.2控制工程在機械電子工程中發(fā)展趨勢

控制工程作為處理自動控制系統(tǒng)中問題的綜合技術(shù)，其主要是

控制理論的應(yīng)用基礎(chǔ)上，將信息理論以及計算機理論等進行了融合應(yīng)用，形成了新的技術(shù)?？刂乒こ淘谥T多領(lǐng)域當(dāng)中都有著應(yīng)用，帶動了應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，控制工程應(yīng)用在機械電子工程當(dāng)中，對提高機械電子工程的發(fā)展水平就打下了基礎(chǔ)。古典控制理論以及現(xiàn)代控制理論是不同的控制理論，在實際應(yīng)用中有著不同的特性。從控制工程在機械電子工程當(dāng)中的發(fā)展前景能夠看到，控制工程的技術(shù)會不斷升級，對機械電子工程的技術(shù)水平提高也會起到積極促進作用，

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展下，在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用會愈來愈明顯?？沙掷m(xù)發(fā)展理念的深化下，控制工程在機械電子工程當(dāng)中的應(yīng)用也會向著可持續(xù)的方向轉(zhuǎn)變，對環(huán)境友好型的發(fā)展會愈來愈重視。

結(jié)語

綜合以上敘述，各個行業(yè)在發(fā)展過程中想要切實的提高企業(yè)的

經(jīng)濟效果以及收益，就必須要重視自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用。自動化控制系統(tǒng)，在應(yīng)用過程中給各行各業(yè)的生產(chǎn)帶來了便捷性以及高效率的回報。在機械電子工程中，該系統(tǒng)應(yīng)用需要結(jié)合實際情況，做好各方面的控制，從而保證控制系統(tǒng)能夠得到合理的應(yīng)用。

參考文獻

[1]張正冰，于欣彤.控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用[J].

科技風(fēng)，2018（03）.

[2]胡適.淺談控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用[J].廣東蠶業(yè)，2017（12）.

[3]桂紹鋼.機械電子工程中控制工程的有效運用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（24）.