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机械电子控制论文,控制工程在机械电子工程中的应用

所属栏目:控制工程论文 发布日期:2020-02-22 03:53:40 论文作者:佚名

摘要:随着社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,自动控制系统在机械电子工程领域中占有了重要的地位。控制工程作为新技术,已经为机械电子工程的发展创造了优良的条件和坚实的科学基础,而机械电子工程的发展也推动了控制工程的发展。本文主要对控制工程与机械电子工程的概念做了简要的分析,探究了控制工程在机械电子工程中的一些具体应用。以期推动机械工程向智能化、网络化以及更加科技化的方向前进,带动我国工业的发展,增强我国国民经济实力。

关键词:控制工程;机械电子工程;工业技术

0 引言

机械电子工程包括机械工程和电子技术的融合,控制工程的发展为机械电子工程奠定了基础,推动机械电子工程向更加科技化的方向发展。随着控制工程应用的范围越来越广泛,其在工业系统中的地位也越来越高。所以探究控制工程在机械电子工程中的应用,能够有效推动机械电子工程的稳定发展,同时对于机械电子工程有着非常重要的现实意义。

1 控制工程技术和机械电子工程的内容

1.1 控制工程技术的内容

控制工程是以机械工程和电气工程为基础,结合计算机理论以及信息技术理论,发展成了对自动控制系统进行设计、建造、运行和分析等过程的一项综合性较强的工程技术,在各个领域都具有广泛的应用,特别是机械工程、生物工程以及航空工程等。随着电子科学技术、计算机网络技术以及自动控制技术的不断发展,为控制工程技术的完善和发展提供了重要的技术支持,也使得控制工程技术在实际的应用占有重要的位置。控制工程的应用理论包括“古典控制理论”和“现代控制理论”,前者是以传递函数为基础内容,对单输入和单输出的线性类控制系统进行设计和分析,后者是以前者为基础,在状态空间方程的理论基础上,对多输出和多输入的变性非线性的控制系统进行分析和设计。

1.2 机械电子工程的内容概述

机械电子工程的核心部分是机械工程、电子工程和计算机技术,它是一门综合实践的技术,在设计过程中,融合了多个领域的技术,形成了与传统的机械工业截然不同的工程技术。早期以手工加工为住的机械工业生产力低,周期又长,已经无法适应飞速发展的社会,生产的质量也不能满足大众的需要。机械电子工程将机械与电子技术有效的结合起来,也秉承了电子技术的优点,对于产品或者系统的规划和构建都有着较大的优势。现代的机械电子系统可以将信息数据完美的联系起来,增强系统的数据统计计算以及逻辑推理能力,提高对于生产产品和系统的智能处理能力,这也是推动生产改革的重要技术。目前,机械电子工程已经可以采用模块化来完成系统或者产品的设计,完成的产品也具有结构简单、性能较高等特点。

2 控制工程在机械电子工程中的具体应用

2.1 智能控制系统的应用

当前,计算机技术中运用比较广泛的就是人工智能技术,其中智能控制技术是主要的技术手段,具有较大的应用优势。在具体的应用中,智能控制系统可以对机械电子工程中一些具体的操作环节进行人工控制,比如对操作流程、步骤以及注意事项通过程序写入到智能控制系统中,通过人工智能手段来控制,从而促进工程系统进行机械化的规模生产,不仅可以提高操作的准确度,还能节省时间和人工。其次,可以利用智能控制系统对机械电子工程中的数据和信息进行收集整理和分析,从而提高电子工程的自动化水平和程度,提高陈品的质量,提高整体的工作效率。而人工智能的控制相对于手工控制来说,精确度更高,在生产流程上的效率更加可靠,还能减低人力和物力成本,提高工程的效益[1]。

2.2 神经网络控制的应用

智能控制系统的应用是模仿了人类大脑的思维控制模式,而神经网络控制则是以仿生学理论为基础,将多个网络神经元连接成一个综合性的、整体性的网络。从机械电子工程中来看,就是将机械工程中各部分的数据进行连接,通过神经网络的控制系统对这些数据进行集中处理,以此来获得有用的信息。虽然每一个部分的数据并不复杂,但是通过神经网络连接在一起后,就会形成比较系统的、复杂的信息库,对于提高机械电子工程的生产效率具有重要的意义,同时能够保证数据分析的准确性,提高机械生产的稳定和可靠性,推动机械电子工程向自动化和智能化技术发展。

2.3 在鲁棒控制上的应用

鲁棒性能就是能够保证控制系统的稳定性,无论外界环境怎样变化,控制系统的性能和参数不会随之改变,所以在工业控制中,这一特性将发挥较大的作用。比如机械臂的运用,其在操作运动上存在较大的不确定性,而且很容易受到外界因素的干扰,使得通过系统对于机械臂的控制难度加大。而鲁棒控制的应用就能有效的解决这个问题,具体来说,可以将系统进行多部分的划分,也就是设定一些子系统,然后再利用鲁棒控制器的设计来控制机械臂的速度和角度,通过稳定系统来增强系统的稳定性,降低其他因素对于机械臂的干扰。所以鲁棒控制系统可以增强机械工程的恒定性,加强对控制器的控制,保证系统工程各个环节数据的准确性[2]。

2.4 模糊控制技术的应用

模糊控制工程是一项比较复杂的工程,在具体操作上,需要对其很多细节和要点进行关注和重视,才能有效的运用模糊控制工程。模糊控制工程主要原理是将比较复杂的控制过程转变成简单的控制过程,将比较抽象的生产控制工艺流程转化成直观的、清晰的流程,同时可以将模糊控制算法灵活的运用到机械电子工程的编制中,使得程序更加简化,便于控制。所以,模糊控制技术实际上就是可以对数据进行研究,将复杂的数据简单化,从而有效的提高生产和控制的系统化效果。

2.5 集成自动化控制技术的应用

集成自动化控制系统是机械电子工程自动化系统中重要的一部分,除了可以保留原来的信息技术,还能根据实际情况和发展进行自我修改,完善机械自动化工程的控制系统。集成化自动系统最大的优势就是可以将机械电子工程中原有的信息数据进行合理的融合,推动机械工程的生产和发展[3]。

3 控制工程在电子工程中的应用前景

控制工程在电子工程中的应用前景主要有以下几点:第一,随着互联网技术的不断发展,控制工程与机械电子工程技术会加强对互联网技术的运用,利用互联网技术进行工程的不断创新,使其在科学技术发展的潮流下跟上时代的步伐,为机械电子工程创造更加宽阔的发展空间;第二,控制工程和电子技术的发展也在顺应可持续发展战略观,这也是推动控制工程和电子技术长久发展的重要保障。以科学发展观为主题,注重环境保护和能源节约,能够有效促进控制工程的可持续发展,从而在之后的社会发展和科技发展中发挥重要的作用[4]。

4 结束语

综上所述,随着世界的发展,科学技术将成为推动人类发展的重要力量,控制工程在工业工程系统中的位置越来越重要。所以,人们需要加强对机械电子工程的探究,重视控制工程的应用,将控制工程和机械电子工程有效的结合起来。利用先进的控制技术来完善机械电子工程的控制系统,加强对智能控制系统、神经网络控制、鲁棒控制系统以及模糊控制技术等控制技术的有效应用,不断开发更新的控制系统和技术,积极引进先進的科学技术,促进机械电子工程行业稳定、快速的发展。

参考文献

[1]张俊玲。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,2017(2):43-44.

[2]陈佳盼。机械电子工程节能控制技术研究[J].科技创新与应用,2017(7):52-53.

[3]李健、李朕兴。控制工程在机械电子工程中的应用[J].城市建设理论研究,2017(2):11-12.

[4]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(2):11-12.

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