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摘要:随着社会的经济发展和科学技术的进步,对机械制造业的发展也产生了很大的影响,机械制造业的发展逐渐向着智能化和信息化的方向发展。其中,控制工程是机械制造业的重要的组成部分,控制工程的精准度,直接影响到了机械电子工程的质量和相关设备的性能发挥。本文结合机械电子工程的发展,对控制工程的应用进行了一定的探讨和分析。
关键词:控制工程;机械电子工程;应用
引言
经济的飞速发展,科技的不断进步。科学技术已经成为各行各业发展壮大的依据。自动控制系统的高速发展,促使控制工程在机械电子工程中的应用具有很好的发展前景。自动控制系统在机械电子工程应用的开始,没有显现出其应有的作用力。而今依赖于高速发展的电子设备,自动控制系统已经发生了重大的转变,其核心技术现已经应用智能的电子设备,电子智能设备的投入使用大大提高了社会生产力。
1 控制工程与机械工程简述
1.1 控制工程学的理论概述
控制理论与控制工程学科是以工程领域内的控制系统为主要研究对象,采用现代数学方法和计算机技术、电子与通讯技术、测量技术等,研究系统的建模、分析、控制、设计和实现的理论、方法和技术的一门学科。控制工程应用于很多行业的工程项目中,例如机械、采矿、航空以及生物等各式工程项目。在应用的过程中,控制工程在不断完善自身的优势,同时也在不断利用新型的科学技术进行武装。
1.2 机械电子工程
机械电子工程的特点有很多,包含各个方面,从某种程度上可以把机械电子工程概括为具备多技术融合的特点。机械电子工程不仅在最初的设计中与其他的学科相联系,在机械电子工程实施的每一个步骤,都与其他的学科紧密连接。在电子工程设计的时候,设计师们往往倾向于利用多种技术、多种策略将不同的模块进行组合,从而最终完成设计。
2 控制工程在机械电子工程中的应用
2.1 機械磨削精度控制中的应用
在进行机械元件的生产时,需要追求高精密和高质量的目标。想要生产出综合质量更高的机械原件,对加工这些元件的设备要求也更加的高。比如在生产螺纹磨床的时候,机械设备需要对将要被生产出来的机械元件进行多角度的磨削。具体进行机械磨削所产生的误差会影响设备本身的性能。在进行磨削时所掌握的力度,以及磨削的环境都会使机器元件的磨削产生误差。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,并设置一些可以与控制相适应的目标来达到误差降低的效果,机械元件进行磨削时值精度就可以得到提升。
2.2 数控机床控制中的应用
数控机床是机械电子工程在进行神经网络控制的一个典型。神经网络控制是一种根据生物仿生研究而形成发展的控制模式,此种控制模式中每一个神经元都相互连接,整个系统规模大,结构相当复杂。但是这种神经网络系统还可以进行数据庞大的信息处理,自动化水平非常高。当控制系统中引进这种信息处理模式之后,效率也会得到一定的提升。
2.3 集成自动控制
集成自动控制技术是在信息技术的基础上发展而来的,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。
2.4 智能自动控制系统的应用
计算机网络系统与人工智能相结合就简称智能控制系统。在这种高智能系统的控制模式下,智能系统能够自主的收集和分析资料,模拟着人的中枢神经系统,进行着机械化的规模化的生产,这样的工作效率将会远远的高于人工的生产模式,而且相较于人工生产的各种不确定性,智能生产模式可以更好地把控流程,产品的质量也会均衡,不会再出现良莠不齐的情况,不仅节约了人力物力资源,还大大提高了生产效率,增加了企业的收益。
2.5 模糊控制系统应用
随着我国控制系统的研究逐渐深入,在现阶段机械电子工程的控制系统应用中,逐渐出现了模糊控制系统。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造与建设的过程中,利用传统的控制方法对其进行建立较为困难与复杂,进而导致机械工程在具体的使用过程中出现自动化控制效果不佳的问题。该种问题的出现不仅不利于我国控制系统的后续应用与建设,而且对于机械工程的建设也具有一定的消极影响。故而对模糊控制系统进行研究与应用。模糊控制系统在具体的应用过程中不仅能够将复杂繁琐的流程进行简化,将负责的问题进行直观的解决与处理,而且还具有简单灵活的使用特点。利用模糊控制系统对电子程序进行编制,将促进电子程度编制过程的简单化,降低制作的难度与成本。
2.6 预测控制技术的应用
当前在液压技术发展过程中,高压高速化是发展趋势,但在生产过程中随着压力以及速度的不断提高,在相应压力增加的环境下,就会导致系统精度下降。而通过预测控制系统的应用,能够有效的解决液压高速高压化产生负面的问题。在实践过程中,该控制的应用原理主要是搜集相关系统输入的历史数据。输出的预测模型建立之后,以结合预测模型得到的结果为基础,全面的对系统误差进行计算分析。最后,在得到计算结果后,采用该结果对控制对象进行处理,使该环节不会受到外界因素的影响,能够得到较高的精确度,因此特别适合在快速预测控制系统中应用。
3 控制工程在机械电子工程中应用的发展前景
随着我国控制工程的研究逐渐深入,其具有的作用与优势也将不断的优化升级,并对机械电子工程的发展起到积极的辅助作用。在控制工程的未来发展中主要应向着创新化的方向发展,其科技化性能以及实用性能也逐渐提升,且其应用的范围也逐渐扩散至各个领域中,促进我国制造产业等各个领域的协同发展。
4结语
对于控制工程在机械电子工程中的应用问题进行分析与研究工作,有利于我们应用好控制工程技术方式,最终提高机械电子工程行业的质量与水平,降低其工程的成本、使得其朝着智能化方向发展,取得良好的经济效益与社会价值。
参考文献:
[1]郝世豪.浅谈控制工程在机械电子工程中的应用[J].工业,2017(2):00265-00265.
[2]秦松.控制工程在机械电子工程中的应用[J].工程技术:文摘版,2016(7):00271-00271.
(作者单位:长城汽车股份有限公司)
第一作者简介:秦拴羊(1990年8月),男,汉族,河北省石家庄市,石家庄铁道大学,本科,电气工程及其自动化。
关键词:控制工程;机械电子工程;应用
引言
经济的飞速发展,科技的不断进步。科学技术已经成为各行各业发展壮大的依据。自动控制系统的高速发展,促使控制工程在机械电子工程中的应用具有很好的发展前景。自动控制系统在机械电子工程应用的开始,没有显现出其应有的作用力。而今依赖于高速发展的电子设备,自动控制系统已经发生了重大的转变,其核心技术现已经应用智能的电子设备,电子智能设备的投入使用大大提高了社会生产力。
1 控制工程与机械工程简述
1.1 控制工程学的理论概述
控制理论与控制工程学科是以工程领域内的控制系统为主要研究对象,采用现代数学方法和计算机技术、电子与通讯技术、测量技术等,研究系统的建模、分析、控制、设计和实现的理论、方法和技术的一门学科。控制工程应用于很多行业的工程项目中,例如机械、采矿、航空以及生物等各式工程项目。在应用的过程中,控制工程在不断完善自身的优势,同时也在不断利用新型的科学技术进行武装。
1.2 机械电子工程
机械电子工程的特点有很多,包含各个方面,从某种程度上可以把机械电子工程概括为具备多技术融合的特点。机械电子工程不仅在最初的设计中与其他的学科相联系,在机械电子工程实施的每一个步骤,都与其他的学科紧密连接。在电子工程设计的时候,设计师们往往倾向于利用多种技术、多种策略将不同的模块进行组合,从而最终完成设计。
2 控制工程在机械电子工程中的应用
2.1 機械磨削精度控制中的应用
在进行机械元件的生产时,需要追求高精密和高质量的目标。想要生产出综合质量更高的机械原件,对加工这些元件的设备要求也更加的高。比如在生产螺纹磨床的时候,机械设备需要对将要被生产出来的机械元件进行多角度的磨削。具体进行机械磨削所产生的误差会影响设备本身的性能。在进行磨削时所掌握的力度,以及磨削的环境都会使机器元件的磨削产生误差。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,并设置一些可以与控制相适应的目标来达到误差降低的效果,机械元件进行磨削时值精度就可以得到提升。
2.2 数控机床控制中的应用
数控机床是机械电子工程在进行神经网络控制的一个典型。神经网络控制是一种根据生物仿生研究而形成发展的控制模式,此种控制模式中每一个神经元都相互连接,整个系统规模大,结构相当复杂。但是这种神经网络系统还可以进行数据庞大的信息处理,自动化水平非常高。当控制系统中引进这种信息处理模式之后,效率也会得到一定的提升。
2.3 集成自动控制
集成自动控制技术是在信息技术的基础上发展而来的,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。
2.4 智能自动控制系统的应用
计算机网络系统与人工智能相结合就简称智能控制系统。在这种高智能系统的控制模式下,智能系统能够自主的收集和分析资料,模拟着人的中枢神经系统,进行着机械化的规模化的生产,这样的工作效率将会远远的高于人工的生产模式,而且相较于人工生产的各种不确定性,智能生产模式可以更好地把控流程,产品的质量也会均衡,不会再出现良莠不齐的情况,不仅节约了人力物力资源,还大大提高了生产效率,增加了企业的收益。
2.5 模糊控制系统应用
随着我国控制系统的研究逐渐深入,在现阶段机械电子工程的控制系统应用中,逐渐出现了模糊控制系统。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造与建设的过程中,利用传统的控制方法对其进行建立较为困难与复杂,进而导致机械工程在具体的使用过程中出现自动化控制效果不佳的问题。该种问题的出现不仅不利于我国控制系统的后续应用与建设,而且对于机械工程的建设也具有一定的消极影响。故而对模糊控制系统进行研究与应用。模糊控制系统在具体的应用过程中不仅能够将复杂繁琐的流程进行简化,将负责的问题进行直观的解决与处理,而且还具有简单灵活的使用特点。利用模糊控制系统对电子程序进行编制,将促进电子程度编制过程的简单化,降低制作的难度与成本。
2.6 预测控制技术的应用
当前在液压技术发展过程中,高压高速化是发展趋势,但在生产过程中随着压力以及速度的不断提高,在相应压力增加的环境下,就会导致系统精度下降。而通过预测控制系统的应用,能够有效的解决液压高速高压化产生负面的问题。在实践过程中,该控制的应用原理主要是搜集相关系统输入的历史数据。输出的预测模型建立之后,以结合预测模型得到的结果为基础,全面的对系统误差进行计算分析。最后,在得到计算结果后,采用该结果对控制对象进行处理,使该环节不会受到外界因素的影响,能够得到较高的精确度,因此特别适合在快速预测控制系统中应用。
3 控制工程在机械电子工程中应用的发展前景
随着我国控制工程的研究逐渐深入,其具有的作用与优势也将不断的优化升级,并对机械电子工程的发展起到积极的辅助作用。在控制工程的未来发展中主要应向着创新化的方向发展,其科技化性能以及实用性能也逐渐提升,且其应用的范围也逐渐扩散至各个领域中,促进我国制造产业等各个领域的协同发展。
4结语
对于控制工程在机械电子工程中的应用问题进行分析与研究工作,有利于我们应用好控制工程技术方式,最终提高机械电子工程行业的质量与水平,降低其工程的成本、使得其朝着智能化方向发展,取得良好的经济效益与社会价值。
参考文献:
[1]郝世豪.浅谈控制工程在机械电子工程中的应用[J].工业,2017(2):00265-00265.
[2]秦松.控制工程在机械电子工程中的应用[J].工程技术:文摘版,2016(7):00271-00271.
(作者单位:长城汽车股份有限公司)
第一作者简介:秦拴羊(1990年8月),男,汉族,河北省石家庄市,石家庄铁道大学,本科,电气工程及其自动化。