摘 要：改革開放之后，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，科技快速發(fā)展，綜合國(guó)力顯著提升，為迎合時(shí)代的發(fā)展，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制變遷需求，企業(yè)需要進(jìn)行技術(shù)改革，研究新技術(shù)，分析新理論，提高技術(shù)水平與能力。

關(guān)鍵詞：控制工程；機(jī)械電子工程；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TH-39；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、控制工程與機(jī)械電子工程的概述

1.1控制工程概述

控制理論最早追溯于18世紀(jì)英國(guó)科技革命，在蒸汽機(jī)的發(fā)明后，科學(xué)家嘗試一種基本控制原理--離心式非錘調(diào)速器原理用于控制蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速，突破了原動(dòng)力為蒸汽機(jī)的機(jī)械格局。經(jīng)過越來越多的電氣工程師的努力研究和科學(xué)探索，發(fā)現(xiàn)的更加系統(tǒng)科學(xué)的控制分析系統(tǒng)。

進(jìn)人21世紀(jì)，IT產(chǎn)業(yè)成為了世界的一大發(fā)展熱門，得到了蓬勃發(fā)展，主要包括以通信技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等。IT行業(yè)的基礎(chǔ)可以說是控制技術(shù)，其慢慢地作為一門基礎(chǔ)性科學(xué)收到眾多人的學(xué)習(xí)?？刂萍夹g(shù)的各種思想理論，如穩(wěn)定性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、反饋等，受到了重點(diǎn)推廣應(yīng)用。部分學(xué)者認(rèn)為，控制工程和控制理論雖然是一種基礎(chǔ)學(xué)科，但可作用于各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，包括人文學(xué)科領(lǐng)域，控制理論和控制工程已變成系統(tǒng)全面的方法論和方法論。

1.2機(jī)械電子工程概述

機(jī)械電子工程，顧名思義可理解為機(jī)械工程與電子工程的結(jié)合，即“機(jī)電一體化”，作用是制作性能更好的產(chǎn)品。有學(xué)者認(rèn)為，機(jī)械電子工程涵蓋電氣工程、機(jī)械工程、整體系統(tǒng)技術(shù)，并將幾種工程相結(jié)合進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)。機(jī)械電子工程主要技術(shù)可包括自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)、電子技術(shù)等技術(shù)。自動(dòng)控制技術(shù)主要有效實(shí)踐于控制工程和控制理論，結(jié)合系統(tǒng)的硬軟設(shè)備達(dá)到對(duì)目標(biāo)的有效控制。機(jī)械電子工程的核心可認(rèn)為是機(jī)械技術(shù)，其作為載體，支撐著機(jī)械電子工程，而其他技術(shù)滲透和影響著機(jī)械技術(shù)。檢測(cè)傳感技術(shù)主要功能是檢測(cè)和測(cè)量被控制或監(jiān)測(cè)對(duì)象的參量，測(cè)量精度對(duì)系統(tǒng)的特性有直接影響。

二、控制工程在機(jī)械電子工程中的運(yùn)用

2.1高速液壓機(jī)

在施工過程中，機(jī)械需要高速運(yùn)轉(zhuǎn)工作，同時(shí)，在高壓高速之下，會(huì)對(duì)工程以及施工機(jī)械本身產(chǎn)生一定的影響，影響機(jī)械的工作效率與質(zhì)量，造成機(jī)械設(shè)備的磨損，為解決此問題，需要合理利用控制技術(shù)，利用控制技術(shù)中的預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)解決問題，可見，控制工程在機(jī)械電子工程中發(fā)揮了重要的作用。其基本原理如下，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要利用相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建恰當(dāng)合理的模型，利用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，在之后，對(duì)預(yù)測(cè)模型的輸出值進(jìn)行誤差運(yùn)算，計(jì)算出恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)算結(jié)果，在此基礎(chǔ)上對(duì)誤差結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步控制，達(dá)到理想的控制效果，確保控制的精確性與準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)精度控制的最優(yōu)化。

2.2機(jī)械磨削精度

控制工程的顯著特色就是更加精密，是與傳統(tǒng)人為控制相比最為顯著的優(yōu)勢(shì)，因而，在機(jī)械電子工程技術(shù)應(yīng)用過程中，控制工程發(fā)揮了重要的作用。由于控制工程具有高度精密的特點(diǎn)，因此，優(yōu)勢(shì)性越發(fā)明顯，可以提高機(jī)械磨削精度。首先，就工業(yè)生產(chǎn)而言，利用機(jī)械電子技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)品，可以生產(chǎn)出十分精密的零件與儀器，在生產(chǎn)過程中，機(jī)械磨削程度又直接影響力了產(chǎn)品產(chǎn)量，因此，控制工程在電子機(jī)械工程中發(fā)揮了重要的作用。其次，利用智能技術(shù)與動(dòng)態(tài)控制技術(shù)，可以嚴(yán)格控制磨削精度，確保電子機(jī)械工程質(zhì)量，發(fā)揮控制工程的重要作用。最后，控制工程技術(shù)在機(jī)械磨削精度控制中的原理主要是對(duì)誤差進(jìn)行分析，根據(jù)誤差對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)與類型進(jìn)行了解，有效控制調(diào)控方法，設(shè)定合理的規(guī)則，提升整個(gè)機(jī)械制造過程的有效性。

2.3基于專家控制的機(jī)械電子工程

實(shí)施機(jī)械電子工程中的磨削生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，為了滿足其精度控制要求，應(yīng)考慮控制工程支持下的專家控制方式使用。在此期間，基于專家控制的機(jī)械電子工程中磨削精度控制，將會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程中環(huán)境溫度、變形問題、磨削力等不同因素的科學(xué)應(yīng)對(duì)，使得機(jī)械磨削精度得以不斷提高，保持其良好的控制效果。同時(shí)，機(jī)械電子工程中若加強(qiáng)專家控制系統(tǒng)的構(gòu)建與使用，將會(huì)使其磨削加工中的誤差控制的有效的范圍內(nèi)，給予機(jī)械電子產(chǎn)品質(zhì)量提高必要的支持。長(zhǎng)此以往，有利于加快我國(guó)機(jī)械電子工程發(fā)展速度，促使其磨削加工精度控制水平不斷提升，保持產(chǎn)品良好的加工質(zhì)量，降低加工問題發(fā)生率的同時(shí)優(yōu)化機(jī)械磨削加工控制方式。

2.4柔性機(jī)械臂軌跡跟蹤控制中的應(yīng)用

柔性機(jī)械臂制造是機(jī)械制造行業(yè)機(jī)械生產(chǎn)過程中自動(dòng)化控制的典型代表。由于柔性機(jī)械臂作為分布式參數(shù)系統(tǒng)，其耦合性較強(qiáng)對(duì)控制系統(tǒng)的要求較高。對(duì)此可采用“滑模變結(jié)構(gòu)控制方法”進(jìn)行“慢變控制器”的研發(fā)設(shè)計(jì)，采用“H∞控制理論”進(jìn)行“魯棒控制器”的研發(fā)設(shè)計(jì)，并將其應(yīng)用于“快變控制器”中，在慢變控制器與快變控制器有機(jī)結(jié)合下，實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性機(jī)械臂不確定性問題的有效控制。并采用補(bǔ)償控制算法對(duì)軌跡跟蹤進(jìn)行補(bǔ)償控制，從而實(shí)現(xiàn)柔性機(jī)械臂軌跡跟蹤控制的高精準(zhǔn)性。

2.5模糊控制系統(tǒng)工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用

行內(nèi)人都知道，加工流程在機(jī)械工程的整個(gè)系統(tǒng)里是相當(dāng)復(fù)雜的，如果運(yùn)用傳統(tǒng)的控制方法在機(jī)械工程的加工過程中去建立一個(gè)模型那是一個(gè)相當(dāng)難以完成的工作，換句話來說，也就是這些問題就會(huì)直接暴露在自動(dòng)化的控制系統(tǒng)上。但是經(jīng)過相關(guān)專家的不懈努力，經(jīng)過研究，他們發(fā)現(xiàn)模糊工程就能很好的解決上述產(chǎn)生的問題，可以將系統(tǒng)的程序編制簡(jiǎn)單化，不會(huì)對(duì)機(jī)械電子工程的內(nèi)部運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的研究，只是簡(jiǎn)單的保證數(shù)據(jù)的輸入量在運(yùn)行的過程中，保持在要求的范圍內(nèi)即可。由此可見，模糊控制工程在機(jī)械電子工程中的運(yùn)用也是必不可少的。

2.6數(shù)控機(jī)床控制中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床是控制工程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在機(jī)械電子工程中應(yīng)用的典型代表。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是基于生物仿生研究基礎(chǔ)上形成并發(fā)展的。網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元通過彼此之間的相互連接，形成相對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅能過對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行大規(guī)模處理，也能過具備如人腦自我組織與學(xué)習(xí)能力，從而在一定程度上提升了控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

總而言之，我國(guó)科技發(fā)展迅速，控制工程技術(shù)作為一種應(yīng)用技術(shù)，在工業(yè)發(fā)展過程中起到了關(guān)鍵性作用，為工業(yè)的快速發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，具有廣闊的發(fā)展前景，由此可見，研究控制工程，分析控制工程在電子工程中應(yīng)用的前景，進(jìn)一步研究新技術(shù)，堅(jiān)持走好每一步，是控制工程以及電子工程發(fā)展的關(guān)鍵，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

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（作者單位：唐山旭華智能科技有限公司）