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浅谈电子工程中控制工程的应用
摘要:我国自改革开放初期发展至今,已经取得了非常不错的成就,许多产业都走在了世界前列。现在的时代是一个信息化的时代,在我们国家,计算机技术已经有了长足的进展,而且它还在逐步地与各种行业进行了结合,推动了各个行业的发展与进步。其中机械电子产业就是由电子产业和机械产业融合而形成的。在其应用过程中,控制工程的作用也日益突出,它对整个机械和电子工程的运作有很大的影响。本文主要分析了控制工程与机械电子工程的概念、控制工程在机械电子工程中的应用现状并提出了控制工程在机械电子工程中的应用策略。
关键词:控制工程;机械电子工程;应用
随着社会的不断发展、社会的不断进步,我们国家的各项事业都迎来了新的发展机会,也迎来了新的挑战。控制工程为机械电子工程的发展提供了优良的技术支撑,而机械电子工程的发展也为控制工程的发展打下了坚实的基础,因此,二者的发展是互相推动的,从理论上对控制工程的应用研究进行深入的分析,对于机械电子工程的进一步发展具有积极的作用。
1控制工程与机械电子工程概述
控制工程是在控制理论的指导下,与现代电脑技术相融合,将一个复杂的工程学问题转变为一个能由电脑来解决的问题,进而运用电脑来控制工程运作的一门技术。随着各国对自动化技术的持续深入,自动化技术已经深入到各个行业,给其它行业提供了巨大的便利。机械电子工程是从传统的机械行业发展而来,但与其有很大的区别。机械电子工程并不是一门简单的、独立的工程,它是一个综合了多种专业的工程,但它的运作方式并不复杂,而且它的总体规模很小,操作起来也比较简单。在机械电子工程中,要充分结合电子技术和机械技术,提升系统的可靠性。
2.机械电子工程领域的控制工程
2.1. 智能控制系统应用
智能控制系统是将人工智能的技术与计算机技术相融合,从而产生的智能化控制技术。在此技术的应用中,可以对某一生产环节或生产流程进行人工智能化的管理与模拟,通过智能的模拟与管理,对工业生产的状况进行监控,从而减少在生产中的人员投入,减少生产成本。而且,将智能控制系统置于有一定风险的生产岗位,可以大大提高其安全监控的品质,减少安全事故的发生。在使用智能控制系统时,要引导智能系统根据规定的程序来进行工作,在设计智能控制系统时,要参照人脑的思维方式来构建智能机器人,从而提高工作的智能化和产品的品质。在智能控制系统的应用中,其既将人工智能的特性与机械生产的工作相融合,又将控制系统的生产与人工生产的方式相比较,在特定的应用中提高了生产的效率,从而节省了生产企业在运作中的人力和物质资源。
2.2在机器研磨过程中的应用
在加工零件时,必须以高精度、高品质为目的。而越是高品质的机器,所需要的设备也就越先进。例如,在制造丝杠的过程中,机械就必须对所制造的零件进行多个角度的研磨。在进行机械研磨时,可能会出现一些错误,从而对装备自身的性能造成一定的影响。在研磨过程中,研磨的力量和研磨的条件都会对机械零件的研磨造成一定的误差。在通过专家精度控制系统时进行综合分析有可能影响螺纹磨削误差的各个因素,对螺纹磨削过程实行智能化、动态化的补偿控制,并设定一些适合于控制的目标来实现误差减小,这样就可以提高机械部件进行磨削时值精度。
2.3神经网络在实际中的运用
神经网络是一种把许多单个神经元联结起来,构成一种复合的、集成的神经网络。在所构成的神经元网络中,虽然单个神经元的结构和功能非常简单,但所构成的神经元网络非常复杂。相对于单一神经元,由多个神经元组成的网络具有更高的可靠性。例如,在机械电子工程的大型数据处理过程中,神经网络控制对数据的分析将会更加严谨和可靠,这主要是由于神经网络控制拥有类似于人类大脑的学习能力,从而可以在对海量数据进行分析时,以较高的精度进行分析。近年来,人们对神经网络的研究也在向人工智能方向发展,并将其推广到机电领域,使其在机电领域得到更多的运用,使机电系统的可靠性和安全性得到持续提升。
2.4预测控制技术的应用
将预测控制技术运用到机电系统中,能够精确地预测有关设备的工作状态,并依据预测的结果对设备进行精确的操纵。例如,在高速水压机中,必须持续提高水压机设备的转速与压力,从而导致设备在工作时负载过大,造成系统超调,从而严重地影响了水压机的工作准确性与安全性。利用预测控制技术,构建适合于高速液压机的预测模型,实现高速液压机的运转速度和压力的智能控制。利用对其输出量的预估,实现对其在实际工作中的精确调控,从而准确判断其工作偏差,并排除由于超速、超压等因素造成的设备偏差。
2.5 模糊控制系统应用
该种控制系统的应用主要是依照其运行特点将其运行在简单的生产制造业当中。由于机械工程的制造与加工流程是一种复杂、繁琐的过程。在对机械工程进行创新与建设时,通过常规的控制方式来构建它是非常困难和繁琐的,从而造成了在实际应用中,在实际应用中存在着自动化控制不理想的问题。这一问题的存在,不但给国内今后的自动化生产和自动化生产带来了不利的影响,同时也给机电专业的施工带来了负面的影响。因此,本文对其进行了深入的研究和运用。在实际的应用中,模糊控制系统既可以把复杂麻烦的流程变得简单化,又可以把所负责的问题变得更直接,还可以把它运用得更简便、更灵活。运用该方法编写电子版程式,可使电子版程式编写变得简单,并可减少制造的困难和费用。同时,对电子学方案进行空域模糊化的控制,也可以防止资料的精确性,从而减少在制作和科研上的困难。在使用这种控制系统时,只需确定输入量的合理误差范围,并将其输入到控制系统中,从而达到工业生产的目的。
2.6稳健性的应用
稳健性是指当设备受到外部扰动时,其控制系统仍然能够维持原来的状态,从而实现对设备的高效调控。这种特性在机械电子工程的智能控制方面有着非常重大的意义。在对机械电子工程进行智能化控制功能的设计时,应充分考虑到系统的稳定性。在柔顺机械臂轨道加工中,以滑动片为主体的滑动片结构控制模式被大量采用,而慢变控制器则是由零开始,并获得了一定的发展。
结语
将控制工程引入到机械电子工程领域,能够提高机械电子工程的智能化和自动化程度。在当前的电脑控制系统快速发展的情况下,更应该把控制工程和机械电子工程有机地融合在一起,才能推动机械电子工程稳步、有效地发展,进而提高其工作效率,进而提高其经济效益。
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