论文部分内容阅读
摘要:随着科学技术的快速发展,如今机械电子工程行业的发展前景越来越好,并被广泛应用于各个工业生产领域之中,有效推动了我国社会经济的发展。控制工程是技术科技快速发展中的产物,其可以显著增强各项设备的自动化程度,在机械电子工程之中,科学应用控制工程技术可以推动机电一体化的实施,提升电子设备的可控性与可操作性,提高工程工作效率。本文主要针对控制工程在机械电子工程的应用进行有效探究,以期推动机械电子工程行业的发展。
关键词:控制工程;机械电子工程;应用分析
引言
我国在电子机械工程领域拥有非常悠久的发展历史,从简单的电子与机械结合到如今正式迈入科技化、智能化、多样化发展之路,甚至还利用人工智能技术将未来蓝图变成现实可能。然而在电子机械工程发展的历程中,控制工程其实也扮演着不可或缺的角色。
1机械电子工程与控制工程概述
1.1机械电子工程
机械电子工程的发展基础是机械工程,集合了计算机、机械和电子等学科技术。传统的机械生产由人工控制,生产效率不高,且容易在设计生产过程中出现异常问题而得不到及时有效解决,不但影响效率还可能会影响生产质量和生产安全。为此,随着信息技术的不断发展,在机械工程中转变传统机械生产模式,利用机械电子工程实现传统机械工程和电子信息技术的结合。加深电子、机械和信息之间的联系,在实际产品设计生产和经营管理中,机械电子工程结合机械理论、电子工程知识和计算机知识,完善产品设计方案。和传统机械工程相比,机械电子工程的设计更加精细化,产品结构变得更加简单和集成化,功能更加优越。通过科学的规划设计,促使机械制造水平进一步提升,满足现代化机械生产发展需要。机械电子工程也经历了多个发展阶段,前期主要采用人工操作的方式进行管控,生产质量和效率受到限制。机械加工技术的不断研究发展,推动了机械电子工程的发展,融入自动化技术,不断提升生产规模和效益。尤其在大数据时代,集合大数据、云计算和人工智能技术,拓宽了机械电子工程的应用范围,提高机械生产的效率和个性化,降低生产周期,使产品的性能不断完善。
1.2控制工程
控制工程的基础是控制理论和计算机理论的结合,通过信息化操控达到自动控制。详细来说就是利用数据信息输入、修改等方式操控机械设施,使其可以被调整、升级和控制。如今控制工程技术已经被广泛应用在我国各个领域,如自动化、智能化机械设备,并且我国也逐渐加强了对控制工程技术的重视程度,将其与工程学科深入结合。控制工程最初发展于科技革命中,发展目的为希望利用控制工程操控当时盛行的蒸汽机。但是随着科技的发展,控制系统逐渐被研发出来,随后以IT为代表的通信、控制技术成为一门知识,稳固性与系统性也被大家所熟知且应用。
2控制工程在机械电子工程中应用的优势
控制工程技术与传统的技术相比,其具有极强的可操作性与可应用性,与此同时,机械电子工程中的设计对象往往都是实践性合同,可以运用策略化对预期目标进行实现。控制工程技术自身操作十分快速方便、空间结构更为简单,具有极佳的使用性能,可以帮助人们解决十分复杂的问题,在机械电子工程之中应用控制工程可以达到十分理想的效果。如今控制理论都是将空间线性工程作为基础,可以为机械电子工程带来极强的技术与理论支持,达成科学化生产的目标。
3控制工程在机械电子工程中的应用
3.1智能控制
智能控制的核心理念就是人工与计算机的结合,简而言之就是人工智能通过模拟机械电子工程的主体和常规操作轨迹实现全面控制的情况。一方面人工智能具有拟人化,可以通过数据分析代替人类进行数据管控工作。另一方面人工智能也可以模拟人类大脑思维,进行信息收集和管理。智能控制最大的优势就是将机械生产的设想转为了现实,并且利用人工智能提高质量、产量和效率,让现实工作达到了最优解,随后在成本控制和劳动力方面也具有重要意义。
3.2模糊控制系统的应用
传统的机械生产加工工艺十分复杂且流程繁多,对技术要求高、工作量大,但是生产效率低,无法确保生产质量。采用人工控制的方式,不但会增加劳动量和劳动成本,而且还会因为人工操作失误影响系统实施效果。通过构建智能控制模型,采用模糊控制理论,不但提高了控制工作的精确性,加大了误差控制的范围,使控制工作在规定范围内开展。同时,减少了对人工的需要,有利于提升生产效率和质量,降低自动控制难度。在模糊控制实际应用中需要注意的是,应加大对生产误差控制范围的研究力度,提高模糊控制技术对机械电子工程控制的精确程度。
3.3预测控制技术的运用
預测控制技术是控制工程的重要组成部分,预测控制技术与机械电子工程的结合可以在高速液压系统的设计中得以体现。随着我国科技的不断进步以及市场对高速液压机要求的不断提高,设计者不得不引进新技术来增强高速液压机的运转效能,但是这也为高速液压系统的惯性运转带来了很大的麻烦,导致液压系统超调等问题有所增加,直接影响液压高速系统测量精度。预测控制技术的应用则可以直接计算高速液压机运转过程中的数值误差,工作人员可以结合这一数值对高速液压机的运转惯性负载进行预测和调控,再由预测控制器输出正确的运转情况,从而大幅度提升液压机械的运转效率,真正实现机械性能的提高。
3.4神经网络控制
这项技术以仿生学为基础,利用仿生学原理设计控制工程的控制方式。生物学中大脑是由神经接连在一起的,所以此项控制技术将系统中的各个部门设计为神经连接点,并且通过网状进行联系。这项技术拥有非线性的动力系统,可以操控机械完成生产加工目标。互联网的发展让网络信息技术可以与机械电子工程结合,利用向量算法让神经网络控制技术的拟人化逐渐加深,降低计算错误率、提高学习能力,让数控技术更加先进。这项技术也改变了传统控制工程中处理能力低、人工要求高等缺点,为生产加工保证了基础安全。
3.5鲁棒性控制系统
鲁棒性控制系统被人们定义为在外界环境的不断影响下,其某一性能始终保持不变,正是因为此种特殊性能,导致机械电子工程之中鲁棒性系统具有极为广泛的运用。尤其是在柔性臂系统之中,鲁棒性系统可以对系统控制器中的结构进行调节,模拟操作过程的轨迹,并对补偿控制进行计算,从而保证控制系统可以对已经设定的程序与运行轨迹进行精准、严格控制。
结语
人们对机械电子产品的要求越来越高,必须加大机械电子工程生产控制优化,才能确保机械电子产品生产的效率和质量,促使机械电子工程朝着信息化、智能化和自动化的方向发展。将智能控制工程应用到机械电子生产中,可通过两者结合,使机械电子工程生产效率和质量得到有效提高,减少资源开发人员的数量,节约生产成本,确保生产安全以及未来机械制造自动化的发展。机械制造企业应积极利用现代化自动化技术,并不断在实践中探索创新,充分发挥技术在机械电子生产中的作用,为企业带来更多经济效益。
参考文献
[1]潘云峰,陈建鸿.智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].科技资讯,2020,18(7):26-27.
[2]饶伟.智能控制工程在机械电子工程中的应用研究[J].农机使用与维修,2020(9):32-33.
[3]王春芳,周向利.机电一体化系统中智能控制的应用分析[J].南方农机,2019,50(14):263.
[4]栾婷婷.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用分析[J].山东工业技术,2018(14):164.
[5]谢成江.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].数码设计(下),2019(9):170.
关键词:控制工程;机械电子工程;应用分析
引言
我国在电子机械工程领域拥有非常悠久的发展历史,从简单的电子与机械结合到如今正式迈入科技化、智能化、多样化发展之路,甚至还利用人工智能技术将未来蓝图变成现实可能。然而在电子机械工程发展的历程中,控制工程其实也扮演着不可或缺的角色。
1机械电子工程与控制工程概述
1.1机械电子工程
机械电子工程的发展基础是机械工程,集合了计算机、机械和电子等学科技术。传统的机械生产由人工控制,生产效率不高,且容易在设计生产过程中出现异常问题而得不到及时有效解决,不但影响效率还可能会影响生产质量和生产安全。为此,随着信息技术的不断发展,在机械工程中转变传统机械生产模式,利用机械电子工程实现传统机械工程和电子信息技术的结合。加深电子、机械和信息之间的联系,在实际产品设计生产和经营管理中,机械电子工程结合机械理论、电子工程知识和计算机知识,完善产品设计方案。和传统机械工程相比,机械电子工程的设计更加精细化,产品结构变得更加简单和集成化,功能更加优越。通过科学的规划设计,促使机械制造水平进一步提升,满足现代化机械生产发展需要。机械电子工程也经历了多个发展阶段,前期主要采用人工操作的方式进行管控,生产质量和效率受到限制。机械加工技术的不断研究发展,推动了机械电子工程的发展,融入自动化技术,不断提升生产规模和效益。尤其在大数据时代,集合大数据、云计算和人工智能技术,拓宽了机械电子工程的应用范围,提高机械生产的效率和个性化,降低生产周期,使产品的性能不断完善。
1.2控制工程
控制工程的基础是控制理论和计算机理论的结合,通过信息化操控达到自动控制。详细来说就是利用数据信息输入、修改等方式操控机械设施,使其可以被调整、升级和控制。如今控制工程技术已经被广泛应用在我国各个领域,如自动化、智能化机械设备,并且我国也逐渐加强了对控制工程技术的重视程度,将其与工程学科深入结合。控制工程最初发展于科技革命中,发展目的为希望利用控制工程操控当时盛行的蒸汽机。但是随着科技的发展,控制系统逐渐被研发出来,随后以IT为代表的通信、控制技术成为一门知识,稳固性与系统性也被大家所熟知且应用。
2控制工程在机械电子工程中应用的优势
控制工程技术与传统的技术相比,其具有极强的可操作性与可应用性,与此同时,机械电子工程中的设计对象往往都是实践性合同,可以运用策略化对预期目标进行实现。控制工程技术自身操作十分快速方便、空间结构更为简单,具有极佳的使用性能,可以帮助人们解决十分复杂的问题,在机械电子工程之中应用控制工程可以达到十分理想的效果。如今控制理论都是将空间线性工程作为基础,可以为机械电子工程带来极强的技术与理论支持,达成科学化生产的目标。
3控制工程在机械电子工程中的应用
3.1智能控制
智能控制的核心理念就是人工与计算机的结合,简而言之就是人工智能通过模拟机械电子工程的主体和常规操作轨迹实现全面控制的情况。一方面人工智能具有拟人化,可以通过数据分析代替人类进行数据管控工作。另一方面人工智能也可以模拟人类大脑思维,进行信息收集和管理。智能控制最大的优势就是将机械生产的设想转为了现实,并且利用人工智能提高质量、产量和效率,让现实工作达到了最优解,随后在成本控制和劳动力方面也具有重要意义。
3.2模糊控制系统的应用
传统的机械生产加工工艺十分复杂且流程繁多,对技术要求高、工作量大,但是生产效率低,无法确保生产质量。采用人工控制的方式,不但会增加劳动量和劳动成本,而且还会因为人工操作失误影响系统实施效果。通过构建智能控制模型,采用模糊控制理论,不但提高了控制工作的精确性,加大了误差控制的范围,使控制工作在规定范围内开展。同时,减少了对人工的需要,有利于提升生产效率和质量,降低自动控制难度。在模糊控制实际应用中需要注意的是,应加大对生产误差控制范围的研究力度,提高模糊控制技术对机械电子工程控制的精确程度。
3.3预测控制技术的运用
預测控制技术是控制工程的重要组成部分,预测控制技术与机械电子工程的结合可以在高速液压系统的设计中得以体现。随着我国科技的不断进步以及市场对高速液压机要求的不断提高,设计者不得不引进新技术来增强高速液压机的运转效能,但是这也为高速液压系统的惯性运转带来了很大的麻烦,导致液压系统超调等问题有所增加,直接影响液压高速系统测量精度。预测控制技术的应用则可以直接计算高速液压机运转过程中的数值误差,工作人员可以结合这一数值对高速液压机的运转惯性负载进行预测和调控,再由预测控制器输出正确的运转情况,从而大幅度提升液压机械的运转效率,真正实现机械性能的提高。
3.4神经网络控制
这项技术以仿生学为基础,利用仿生学原理设计控制工程的控制方式。生物学中大脑是由神经接连在一起的,所以此项控制技术将系统中的各个部门设计为神经连接点,并且通过网状进行联系。这项技术拥有非线性的动力系统,可以操控机械完成生产加工目标。互联网的发展让网络信息技术可以与机械电子工程结合,利用向量算法让神经网络控制技术的拟人化逐渐加深,降低计算错误率、提高学习能力,让数控技术更加先进。这项技术也改变了传统控制工程中处理能力低、人工要求高等缺点,为生产加工保证了基础安全。
3.5鲁棒性控制系统
鲁棒性控制系统被人们定义为在外界环境的不断影响下,其某一性能始终保持不变,正是因为此种特殊性能,导致机械电子工程之中鲁棒性系统具有极为广泛的运用。尤其是在柔性臂系统之中,鲁棒性系统可以对系统控制器中的结构进行调节,模拟操作过程的轨迹,并对补偿控制进行计算,从而保证控制系统可以对已经设定的程序与运行轨迹进行精准、严格控制。
结语
人们对机械电子产品的要求越来越高,必须加大机械电子工程生产控制优化,才能确保机械电子产品生产的效率和质量,促使机械电子工程朝着信息化、智能化和自动化的方向发展。将智能控制工程应用到机械电子生产中,可通过两者结合,使机械电子工程生产效率和质量得到有效提高,减少资源开发人员的数量,节约生产成本,确保生产安全以及未来机械制造自动化的发展。机械制造企业应积极利用现代化自动化技术,并不断在实践中探索创新,充分发挥技术在机械电子生产中的作用,为企业带来更多经济效益。
参考文献
[1]潘云峰,陈建鸿.智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].科技资讯,2020,18(7):26-27.
[2]饶伟.智能控制工程在机械电子工程中的应用研究[J].农机使用与维修,2020(9):32-33.
[3]王春芳,周向利.机电一体化系统中智能控制的应用分析[J].南方农机,2019,50(14):263.
[4]栾婷婷.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用分析[J].山东工业技术,2018(14):164.
[5]谢成江.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].数码设计(下),2019(9):170.