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控制工程在機械電子工程中的應用論文
[摘 要]經(jīng)濟的飛速發(fā)展，科技的不斷進步。科學技術(shù)已經(jīng)成為各行各業(yè)發(fā)展壯大的依據(jù)。自動控制系統(tǒng)的高速發(fā)展，促使控制工程在機械電子工程中的應用具有很好的發(fā)展前景。自動控制系統(tǒng)在機械電子工程應用的開始，沒有顯現(xiàn)出其應有的作用力。而今依賴于高速發(fā)展的電子設(shè)備，自動控制系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了重大的轉(zhuǎn)變，其核心技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)應用智能的電子設(shè)備，電子智能設(shè)備的投入使用大大提高了社會生產(chǎn)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
控制工程應用于很多行業(yè)的工程項目中，例如機械、采礦、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(yōu)勢，同時也在不斷利用新型的科學技術(shù)進行武裝。自動控制技術(shù)即是控制工程在發(fā)展變化過程中不可或缺的技術(shù)的中堅力量�？刂乒こ掏瑫r利用“古典控制理論”將計算機和電子技術(shù)進行科學的結(jié)合，使其功能多樣化�！肮诺淇刂评碚摗敝饕且院瘮�(shù)的傳輸為技術(shù)的理論基礎(chǔ)�！艾F(xiàn)代控制理論”則是更多的研究參數(shù)的變化形式。隨著機械工程的日益發(fā)展壯大，新型的智能機器人和新型的控制系統(tǒng)的不斷研制發(fā)明。使控制工程更好的貼近生活，提高整體的社會生活水平。而機械電子工程并不是一種獨特的工程學科，它通常采用模塊化的方式來完成系統(tǒng)操作，而機械電子工程系統(tǒng)有著構(gòu)造簡單的特性，減小了機械電子工程系統(tǒng)的總體積，提高了機械電子工程的性能，不過，隨著機械電子工程系統(tǒng)的復雜性不斷地增加，就必須要使機械工程與計算機技術(shù)統(tǒng)一地結(jié)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(fā)展。
2 當前我國控制工程應用到機械電子工程的現(xiàn)狀分析
我國控制工程仍然處在初始發(fā)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(shù)水平有待提高，也非常缺少專業(yè)技術(shù)人員，現(xiàn)有的技術(shù)人員專業(yè)性不高，而普通操作人員的專業(yè)能力不強，往往操作不規(guī)范，影響最終的效果。另外，在整體上大部分部分企業(yè)過度重視經(jīng)濟利益，忽視保護環(huán)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(tǒng)在機械電子工程中的應用
智能控制系統(tǒng)就是指人工智能與計算機技術(shù)結(jié)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(tǒng)能夠與人類的大腦思維模式相似，智能控制系統(tǒng)能夠做到自主收集相關(guān)信息等。因此，智能控制系統(tǒng)結(jié)合了人工智能的特性進行了機械化大生產(chǎn)，使其生產(chǎn)效率與人工生產(chǎn)模式相比，得到了質(zhì)的飛躍，還可以對生產(chǎn)操作流程進行嚴格控制，節(jié)約了人力、物力資源成本，提高了機械制造行業(yè)的經(jīng)濟收入。
3。2 集成自動的控制
對于集成自動控制系統(tǒng)來說，它是目前我國機械自動化工程中比較重要的一項內(nèi)容。集成自動化控制系統(tǒng)是對原有信息技術(shù)進行保留的基礎(chǔ)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(tǒng)的完善性。集成自動化控制系統(tǒng)能把原來的信息技術(shù)以及生產(chǎn)信息進行結(jié)合，加強機械工程中的集中工程，為機械工程的發(fā)展提供保證，為生產(chǎn)提供更加廣闊的領(lǐng)域。機械自動化控制系統(tǒng)的技術(shù)就是計算機技術(shù)，但是由于計算機技術(shù)的快速發(fā)展，集成自動控制系統(tǒng)在工程制造中得到認可，并且已經(jīng)在各個領(lǐng)域中深入。集成自動化控制系統(tǒng)在計算機技術(shù)的不斷更新下邊的更加完善。
3。3 柔性自動控制系統(tǒng)的應用
近期，新型的自動控制系統(tǒng)被稱為柔性自動控制系統(tǒng)，之所以稱其為柔性自動控制系統(tǒng)，是因為其不僅具有以上提到的各種自動控制系統(tǒng)的功能，而且具有非凡的智能功能，所以稱之為柔性自動控制系統(tǒng)。控制工程在機械工程應用的過程中，不斷的發(fā)展、變化。使機械工程的應用技術(shù)得到了全面的發(fā)展和提高。先進的自動控制系統(tǒng)在機械工程中的科學的應用，提高了科學生產(chǎn)力，促進了國家經(jīng)濟的發(fā)展。
3。4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的基本組成要素是神經(jīng)元，是控制領(lǐng)域基于仿生學思想探索出來的一種新的物理系統(tǒng)的描述方式，將比較復雜的系統(tǒng)用相對簡單的方式描述出來，便于人們理解。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的處理范圍較廣且工作量大，除此之外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化功能也不可小覷，這種功能具有類似于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于控制工程的內(nèi)容之中。比如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在數(shù)控機床設(shè)備中的應用，為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(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制為數(shù)控機床選擇較為合適的切削參數(shù)是當前比較好的切削參數(shù)控制方法。
3。5 核心擴展網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制
核心擴展網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制是以生物學科為依據(jù)建立的控制程序，它將很多單線網(wǎng)絡(luò)編制成綜合網(wǎng)絡(luò)，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(jié)成復雜、龐大的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)復雜的功能。這種方法是建立在上一點“模糊”控制上的，它也是化繁為簡的重要途徑，核心擴展網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制可以收集、處理、分析龐大規(guī)模的信息數(shù)據(jù)，提高工作的有效性，也提高最終結(jié)果的準確性。
3。6 魯棒控制
魯棒控制的價值是實現(xiàn)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(tǒng)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，這一特性成為控制系統(tǒng)能否用于工業(yè)現(xiàn)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布參數(shù)系統(tǒng)，具有大幅度整體運動與小幅度性振動相互融合的特征，因此，再加上其他因素的影響，柔性機械臂的控制難度較大。基于假設(shè)模態(tài)法和奇異攝動理論將整個系統(tǒng)拆分為慢變以及快變子系統(tǒng)，魯棒控制用于快變子系統(tǒng)當中，設(shè)計系統(tǒng)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(shù)控制
計算機智能控制主要就是利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)智能操控，并且實現(xiàn)機械電子工程各環(huán)節(jié)的在線模擬，從而根據(jù)結(jié)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，因為它們的系統(tǒng)構(gòu)成是模擬人腦，不僅出現(xiàn)失誤的幾率低，而且質(zhì)量會大大提升，除了操作外，它們還會做好相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計工作，為日后改進和發(fā)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(jié)約資源的重要內(nèi)容。
結(jié)束語
由于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(shù)不斷向智能化和自動化發(fā)展，因此，隨著計算機控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，必須要將現(xiàn)代化的科學技術(shù)控制理念同機械電子工程行業(yè)不斷融合發(fā)展，從而使得機械電子工程行業(yè)能夠快速、穩(wěn)定地發(fā)展，提高機械電子工程的生產(chǎn)效率，提升整個機械電子工程行業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻
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