【摘 要】智能控制工程是科技飞速发展的产物,如今,机械电子工程的机电一体化正在飞速发展,将智能控制工程应用于机械电子工程中能够进一步推动机电一体化的发展,使机械电子工程的可操作性更强,进而有效提高机械电子工程的工作效率。论文首先介绍了智能控制工程与机械电子工程的基本概念,之后着重研究了智能控制工程在机械电子工程中的应用。

  1 引言

  随着我国生产力的不断发展,各行各业对于机械电子产品的需求越来越多,同时,人们更希望机械电子产品能够具备智能化和自动化的多元功能,进而满足当今社会需求。将智能控制工程应用于机械电子工程是相关领域未来很长一段时间的发展趋势,通过智能控制工程在机械电子工程中的应用,大大提高了机械电子产品的可操作性和实用性,有效解放了人工劳动力,进而为相关企业降低生产成本,提高生产效率。

  2 智能控制工程与机械电子工程的概述

  2.1 智能控制工程的概念

  智能控制工程是基于控制论演化而来的现代化控制工程,其中包括计算机理论和信息技术理论等诸多现代化理论,智能控制工程可以对各个系统或工程进行自动控制,有效提高了相关系统或工程的可操作性。在实际工作当中,智能控制工程还融入了许多相关技术,进一步提高了控制工程的稳定性和实用性。如今,各行各业应用智能控制工程的主要目的是通过现有技术和设备与智能控制工程相结合,智能控制工程充分渗入到各种系统或工程,进而对其进行协调控制,最终促进行业自身的发展。

  2.2 机械电子工程的概念

  机械电子工程最早起源于机械工程,早期的机械工程以人工控制为主,生产能力较为低下,后来随着电子技术的发展,并将其应用到机械工程中,大大提高了机械工程的生产效率。现阶段,通过机械电子工程来开展生产活动,可以满足各行业的发展需求。机械电子工程相比于传统的机械工程来说有很多优点,机械电子工程能有效提高相关产品的性能。如今,现代机械电子工程中还增加了信息交流功能,进一步促进了机械电子工程的发展。

  3 智能控制工程在机械电子工程中的应用

  3.1 集成自动控制

  集成自动控制技术是我国机械电子工程中应用最广泛的智能控制技术,该技术是在信息技术的基础上发展而来的,通过对信息技术进行优化和创新,使机械电子工程的控制系统得到了进一步完善。在机械电子工程中应用集成控制技术能对生产过程中的多台机械电子设备进行统一管理与控制,充分发挥各种设备的优势,使各种设备能够协同合作,大大提高了生产效率和生产质量。集成自动控制技术可有效整合各种设备的运行情况和生产信息,进而采用最有效的控制方式,实现多台设备的集成控制。现如今,随着科技的不断发展,集成自动控制系统也得到了优化和改进,科研人员在原有控制系统的基础上,又研发出了具有柔性自动控制的集成控制系统。将新型集成控制系统应用于数控机床及相关机械电子设备中,能够更加科学、高效地完成相关产品的生产与制造[1]。

  3.2 智能控制系统在机械电子工程中的运用

  智能控制系统指的是人工智能和计算机技术相结合,对机械电子工程中的特定操作流程实施人工化的智能模拟与控制,从而让智能机器人模拟人工操作方式来完成工作。其原理在于让智能控制系统模拟人类大脑的思维模式,从而实现自主收集所需信息等工作。所以,信息时代背景下,社会生产智能化是各行业发展的主要趋势,将智能控制系统结合人工智能的特性有效地運用于社会生产中,和过去相比生产效率得到了极大提升,不仅减少了人工操作,避免了工作人员操作不当所带来的失误,还能通过智能控制系统严格控制生产操作各环节,有效减少成本。

  3.3 神经网络控制技术在机械电子工程中的应用

  人类的神经系统,具有众多神经元,通过大脑控制这些神经元进而实现对全身的控制[2]。神经网络控制技术就是基于这种控制原理而产生的智能控制技术,通过建立完善的网络控制系统,可以对某一区域内的各种机械电子设备进行控制,进而提高控制效率,降低人工控制的劳动强度。神经网络控制技术可以对各神经元收集的信息进行统一处理,之后将处理过的信息反馈给各个神经元,最终由神经元支配各种机械电子设备执行相应的指令。神经网络控制技术是实现智能控制和自动控制的关键技术,也是未来机械电子工程领域的主要发展方向。例如,现阶段的数控设备缺乏一定的信息識别与处理能力,需要由人工控制才可执行相应的操作,而加入神经网络控制技术之后,人工仅需对系统参数进行统一调整,之后便完全由神经网络控制系统对设备的整体运行情况进行控制,有效降低了人工的劳动强度。

  3.4 鲁棒性在机械电子工程中的运用

  鲁棒性是实现机械电子工程智能控制的重要特性。简单来说,鲁棒性是指设备在受到外界干扰的情况下,控制系统仍能保持原有的性能,进而对设备进行有效控制的特性,这种特性对于实现机械电子工程智能控制来说具有非常重要的意义。所以在机械电子工程智能控制功能的研究过程中,相关人员必须要重视鲁棒性的价值。对于柔性臂轨迹制造来说,常常用到滑膜结构进行控制,之后又在此基础上研制出慢变控制器,最终基于Hx的控制理论,开发出鲁棒控制器,并对于系统控制器进行相应的结构优化。正因为如此,相关人员在进行对操作轨迹的模拟研究环节进行补偿控制计算时,应当采用补偿控制算法,这样才能确保滑膜结构能同Hx控制理论进行组合性控制,并有效确保控制系统在目标轨迹运行过程中进行控制的精度。

  3.5 模糊控制工程在机械电子工程中的使用

  传统的机械加工过程由于工艺复杂、工步繁多,使得整个过程的操作相对烦琐,给工作人员增加了工作量,严重阻碍了生产效率的提高。相关人员希望在传统控制方法的基础上建立控制模型,进而实现对机械电子工程的自动控制,但效果并不理想。随着智能控制工程的发展与应用,人们又着手于应用模糊控制理论来实现对机械电子工程自动化控制的研究,并取得了显著成效[3]。模糊控制理论不再像传统控制理论一样,要求对控制工作做到绝对精准,而是通过确定一个误差范围,使相关的控制工作在规定范围内进行,进而降低了实现自动控制的难度。但实际应用过程中,工作人员应该深入研究相关生产工作的合理误差范围,进而使模糊控制技术更加精准地实现对机械电子工程的控制。

  3.6 预测控制技术的应用

  预测控制技术应用于机械电子工程中,可以对相关设备的运行情况进行准确预测,进而根据预测结果对设备进行精准控制,以满足各行业的生产需求。以高速液压机为例,为了满足日益变化的生产需求,需要不断提升高速液压机设备的运转速度和压力,这就对设备产生了较大的载荷冲击,很可能在运行过程中出现系统超调的情况,严重影响高速液压机的运行精度和安全。通过将预测控制技术应用到高速液压机当中,可以根据高速液压机系统的实际情况建立相应的预测模型,进而对其运行速度和压力起到智能控制作用。通过预测高速液压机的输出值,可以精准地确定高速液压机的运行误差,并能在运行过程中对其进行精准控制,最终消除因运行速度过快和压力过大引起的设备误差。

  4 结语

  今后机械电子产品将会朝着智能化、信息化、自动化的方向发展,这是时代与科技进步的必然结果。随着智能控制工程在传统机械电子工程中的应用,可以提高机械电子产品工作时的精准性,并能确保机械电子产品操作人员的安全。智能控制工程与机械电子工程的有机结合,可以最大限度地发挥两者的优势,进而促进我国相关行业的发展,最终使国家不断进步。

  【参考文献】

  【1】崔海花. 基于智能控制工程在机械电子工程中的应用[J]. 数字技术与应用, 2017(5):12-12.

  【2】朱颖. 控制工程在机械电子工程中的应用[J]. 电子技术与软件工程, 2015(5):159-159.

  【3】刘阳, 涂玲英. 控制工程在机械电子工程中的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2015(10):00238-00238.

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