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智能控制工程在机械电子工程中的应用探讨

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  摘 要:随着人们生活水平的不断提高,对机械电子产品的需求量也在不断的提高,进而也就对机械电子产品的功能质量提出了更高的要求。而智能技术的不断快速发展,也在一定程度上完善了相关电子产品的多元化以及智能化等多种功能。因此,我们就应不断的在机械电子工程中应用智能控制工程,进而就能有效的提高产品的生产效率,以此来有效的提高企业的生产成本。
  关键词:智能控制工程;机械电子工程;发展现状;应用
  中图分类号:TM723 文献标识码:A
  引言
  在科学技术大力发展的背景下,科学技术作为第一生产力,各个领域对科学技术的需求也在不断增加。特别是在智能技术愈加成熟的时期,自动化已经逐渐被智能化技术所取代,人工智能、云计算、大数据等成为了未来主流应用技术,智能控制系统在机械电子工程领域也有十分好的发展前景。在机械工程建设之初,很多人并不看好智能控制技术,认为智能技术没有自动化技术成熟。诚然,我国智能(乃至全球)智能控制技术还有很大的发展空间,所谓的智能技术是在自动化基础上实现的智能操控,并未理念上“完全智能化”。而基于自动化的智能控制技术,则可以有效提高生产率、生产质量,也是机械电子工程未来发展的主要方向,并且会更加智能化。
  1智能控制工程与机械电子工程的概述
  1.1智能控制工程的概念
  智能工程是一种集合了计算机理论、信息技术理论等多种理论的现代化理论,其主要就是由控制论演化而来的。由于智能控制工程涵盖多种现代化理论。因此,其可对各个系统或者工程进行自动化控制,这样就能有效的提高机械电子系统和工程的可操作性和使用性。此外,在将智能控制工程运用在机械电子工程中时,其还包含多种科技技术,这样就能大大提高整个机械电子工程的稳定性和实用性,从而不断的提高整个电子产品的使用性能。而随着信息技术的不断发展以及相关电子技术的不断更新,现在各行各业运用智能控制工程的主要目的就是来不断的促进智能控制工程与当前发展的技术进行有效结合,这样就能有效的协调整个系统的各个部件,从而就能促进整个系统的运行平衡,以此来有效的促进我国电子行业的快速稳定发展。
  1.2 机械电子工程的概念
  机械电子工程主要是由机械工程发展而来,而最早的机械工程并没有机械设备的参与,而主要是以人工控制为主,这样不仅大大提高了人工强度,而且还在一定程度上影响了整个工程的生产能力。而随着经济的不断快速发展以及电子技术的不断更新,相关的电子技术在机械工程中的应用,不仅能够有效的降低人工强度,而且还能有效的提高整个机械工程的生产效率。较传统的机械工程而言,现在的机械电子工程不仅具有提高相关产品性能的特点,而且还具备信息交流等功能,这樣就能在一定程度上促进机械电子工程的快速稳定发展。
  2智能控制工程在机械电子工程中的应用
  2.1智能控制之模糊控制系统在机械电子工程中的应用
  模糊控制顾名思义,即没有精确的控制数据模型,它是通过将实践者的控制经验和控制知识表达成不同于以往数学模型的语言变量描述的控制规则,然后计算机运用这些语言变量规则去控制系统。“如果xx则xx”是其规则的基本形式,这个语句的前半部分是条件或者前提,后半部分是结果。总的来说,它是不同于以往的线性控制系统,特别适用于数学模型复杂、未知的控制系统。例如,在机械电子工程中电热炉设计中,由于炉温受到处理零件多少、体积大小以及电网电压波动等因素综合影响,容易波动,难以建立精确的数学控制模型,传统控制工程对此束手无策,模糊控制系统由于其特性最适合这样的系统。
  2.2智能控制之专家控制系统在机械电子工程中的应用
  科学技术的迅猛发展也对机械电子工程提出了更高的要求,机械电子工程中最要的便是系统的控制性能,然而传统的控制方式无法满足现代机械电子工程的控制需求。传统的控制方式主要依靠数学模型,这种数学模型是以受控对象的特征建立的,然后依据这种数学模型进行机械电子工程的控制,然而当受控对象的一些外部或内部环境的改变引起其结构或者结构参数改变,这样受控对象的数学模型不可避免的会改变,然而传统控制系统却无法随着模型的改变而改变,这样的控制系统无法达到控制要求。在实践过程中专家、甚至一些有经验的操作工人仅仅凭借自己的直觉便能很好地完成控制问题,然而这些控制问题很难用计算机去解决,为了解决这样的问题,人们发明专家控制系统来代替人的直觉行为进行控制,实际上这些直觉行为背后是人们长期实践过程中的对控制对象和控制规律的体现,专家控制系统深挖这些经验背后的规律知识,同时并以智能方式运用这些知识,使受控系统性能得到进一步提升。高精度机床是机械电子工程的典型代表,然而在机床加工零件过程中不可避免受到环境的影响,采用专家精度控制系统,可以对机械加工过程实施动态化、智能化的补偿控制,这种补偿是基于对加工过程中可能影响加工误差的各种因素综合分析,同时设定控制目标,采用专家精度控制系统可以提高加工精度。
  2.3智能集成控制
  使用智能集成技术可以有效对机械电子工程进行统一的管理和控制,发挥各类电子机械设备的运行优势,让各类设备和系统协调运行,从而提高了生产效率和生产质量。再者,智能集成技术还能够有效对各类设备运行信息、数据进行整合,结合人工智能技术和大数据自动选择更加有效的控制方法,实现多个设备、系统的统一操作。现如今,随着我国科学技术不断发展,智能集成控制技术也得到了进一步的改进与优化,科研人员在原有的控制系统上,研发出了柔性智能集成控制系统,在数控机床和机械电子领域中应用新型的集成控制系统,可以实现一个车间、一个管理人员即可,甚至是无人值守,从而更加高校、科学的完成产品制造与生产。
  2.4神经网络控制技术
  神经网络控制系统模仿了人类的神经系统,具有很多的神经元,而大脑可以有效控制这些神经元,实现对全身的控制。神经网络控制系统主要是模仿了该理念,虽然神经网络并没有人脑那么多的神经元,但是也可以实现相关智能操控系统。通过构建完善的神经网络控制系统,对某个区域各类机械电子设备进行控制,从而提高控制效率,降低人工劳动强度。神经网络控制终端能够对各个神经元进行统一控制和处理,之后将处理完成后的信息反馈给神经元,神经元会支配各个机械电子设备执行相关指令。神经网络控制技术是实现智能控制的关键点,更是未来机械电子工程发展的重要趋势。
  例如,当今数控设备主要是欠缺信息识别、处理等功能,需要人工控制才能够更好的完成相关操作,而加入了神经网络控制系统之后,工作人员只需要调整系统运行参数,之后即可完全由神经网络系统对整个生产流程进行监控,不需要人为因素的干扰。
  结束语
  综上所述,在智能控制工程的作用下,能够为机械电子工程的有效发展注入活力,并降低相关设备应用中的运行故障发生率,使得我国机械电子工程的发展水平在长期的实践过程中得以不断提升,满足与时俱进的发展要求。因此,未来在促进电子工程发展过程中,应重视智能控制工程的科学应用,应对其应用效果进行综合评估,从而保持智能控制工程良好的适用性。
  参考文献:
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  [3] 蒋冲,张雪华.控制工程在机械电子工程中的应用研究[J].魅力中国,2017(20).
  [4] 王佳宁.简析控制工程在机械电子工程中的应用[J].工程技术(全文版):173.
  作者简介:
  李碧松,男,汉族,出生于1985年9月21日,河北省衡水人,本科学历,从事机械工程方面的工作。
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