控制工程在机械电子工程中的应用论文_吴洪安

控制工程在机械电子工程中的应用论文_吴洪安

克拉玛依市华隆油田技术服务有限责任公司 新疆维吾尔自治区克拉玛依市 834000

摘要:随着我国计算机技术的发展,机械工业逐渐和电子产业结合在一起,形成了机械电子的新型产业。机械电子工程专业主要是通过学习现代机械科学技术、现代测控技术、以及计算机应用技术,通过掌握计算机科学以及机械方面的知识,达到二者的结合。本文作者结合自身对控制工程在机械电子工程中的应用做了进一步的阐述,希望通过本文的分析可以加强对机械电子工程的了解,针对机械电子产业中的不足和缺点采取相应的措施来进行弥补,从而促进我国的机械电子产业的发展。

关键词:控制工程;机械电子工程;应用

导言

计算机控制工程技术的应用,使得机械电子工程向着专业化、科学化、智能化的方向发展,并且所发挥出的作用与水平越来越高。因此,控制工程技术成为了近些年中人们分析与研究的一个重点。所以,我们需要对于控制工程与机械电子工程的概念、控制工程技术在机械电子工程中的应用问题进行仔细的分析与研究工作,全面提高机械电子工程的质量与水平,使其自动化与智能化程度得到有效提升,促进我国机械工程行业的进步与发展。

1关于控制工程与机械电子工程的要点

控制理论是在18世纪的英国工业革命当中应运而生的。控制工程是基于工程理论及计算机技术理论两方面的平台而诞生的核心概念。在21世纪的今天得到了广泛的普及。它的作用在于对各种自动化技术环节里出现的工程技术问题进行相关处理,被广泛地应用于多种机械电子工程技术的实践当中。它的主要探究方向在于多输入、多输出、对参数进行改变及非线性等多个方面。可以说,它在机械制造业当中的应用价值是值得重视的。

此外,机械电子工程也是一门包含了多学科知识体系的工程科学。它在模块操作方面是通过系统化的手段来实现的。它的核心包括机械技术、电子技术、自动控制技术、检测传感技术、信息处理技术、系统总体技术等多重技术。其最大的特性在于构造较简单,使整个机械电子工程系统的体积得到了压缩,让其综合性能得到了提升。现在,科技的发展使得机械电子系统的结构比以前更加复杂,所以机械工程与计算机技术的有机结合,可以让机械电子工程的技术水平得到进一步的优化。因此,有效推进控制工程在机械电子工程中的广泛应用,其意义是不言而喻的。

2控制工程在机械电子工程中的具体运用措施

2.1模糊控制工程的应用

机械电子工程行业具有复杂性的特点,尤其是其加工流程具有非常大的困难。所以,我们应用传统的加工工艺流程方式建立起的模型,即自动化控制方式很难进行有效的工程流程控制。但是,科技水平的提高,将控制工程技术中的模糊控制工程技术在机械电子工程行业中进行应用,可以使其具有直观化与形象化的特点,使得以往机械电子工程中的复杂问题变得非常简化,提高了其质量与水平,发挥出机械电子工程行业的价值。

而模糊控制工程技术之所以有着这样的效果,其原因在于,模糊控制工程技术具有简单灵活的算法,使得模糊控制工程技术程序编制过程非常的简单,最终使得机械电子工程中的数据信息输入量进行有效的控制,使其偏差保持在合理化范围内即可,就能保障工程的质量,而不需要对于机械电子工程行业大量数据信息进行精确化的分析与研究工作。这种应用方式大大降低了其应用的难度,减少了其工作量。因此,我们将模糊控制工程技术在机械电子工程中进行应用会取得良好的应用效果。

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2.2控制理论在机电系统中的应用

伺服系统是将信号或者其他一些符号转化为一种物力实现。通常要求这个过程的准确度以及速度。伺服系统是机械电子结合的主要表现,例如我们在日常生活中会发现:飞机和轮船在航行的时候,在对舵角进行操纵时需要很大的力,这种力已经超过人类的极限,因此不可能由人力直接操纵,那么就需要伺服系统来完成,伺服系统的作用就是使舵面的转角精确地跟随驾驶员的操纵动作。按照提前输入的指令来完成所需要完成的任务。还有就是在我们日常的驾驶过程中,如果能够实现全自动驾驶就需要依靠伺服系统,它可以使舵面转角精确实现自动驾驶仪输入的指令。我们常说的工业机器人,在设计的时候也需要使用到伺服系统,主要是对工业机器人的关节以及其他相连骨节之间建立联系,这样就可以控制机器人的关节活动。在设计的时候一般就是通过采用微处理机作为控制器,再配合旋转变压器,将信号转换为电的数字信号后,反馈给控制器。由总控制机来进行管理,通过控制指令来对其进行控制,这样机器人就可以按照指令的相关要求来实现关节轴的转动。伺服系统是机电控制系统中典型的一个重要部分,也是电子和机械相互结合的主要表现。

2.3神经网络控制在机械电子工程中的运用

神经网络控制是一种基于仿生学理论的控制手段。它将不同的简单网络神经元连接为一个网络。虽然不同的神经元各自都结构较为简单,然而一旦将它们互相进行连接,就会形成系统性的神经网络控制系统。它的功能十分可靠,尤其是在进行数据的大规模处理环节更是具备独特的优势。通过对它的分析与运用,我们不难发现它具备了与人的大脑较为接近的适应学习能力。现在,人工智能化正成为神经网络系统的全新发展趋势,被广泛地运用于只能机械电子工程控制系统当中。具体在数控机床的控制环节,通过神经网络系统,我们可以有效地解决数控机床切割环节里不确定的难题,使数控机床的切割效果得到有效提升。可以说,机械电子工程同神经网络控制工程的“联姻”,极大地优化了数控机床的生产效率,同时也让数控机床在生产环节中的安全性、稳定性、可靠性得到了有效提升,带来的效应是显著的。

2.3鲁棒控制的应用

控制工程技术中的鲁棒控制指的是,技术系统在受到外界条件干扰下依然可以在某一方面保持应有的功能与特性,最终使得其具有良好的应用效果。具体来讲,我们将控制工程技术中的鲁棒控制在机械电子工程中进行应用,可以提高机械电子工程工艺的质量和水平。比如:我们以鲁棒控制在机械电子工程中机械制造生产为例子进行具体的说明。如:在柔性臂轨迹制造中,我们通常应用的是滑膜变结构的控制方法来进行工艺制造的控制,并且研究出慢变控制器。而我们有效的应用鲁棒控制就可以应用先进的理论研究出鲁棒控制器,并且使其发挥出应有的作用,对于整个系统的控制器结构进行科学调节。因此,我们应用这种方式,通过应用补偿控制算法,可以对操作轨迹模拟研究工作进行有效的补偿控制计算,最终保障柔性臂轨迹制造中的滑膜变结构。同时,想要达到以上的控制结果,我们需要对于其运行目标轨迹的过程进行有效的控制,使其具有合理化应用的组合方式,最终确保控制工作的效果。

结语

现代化的机械电子工程以机电一体化为标志,它同控制工程系统形成了高度的结合。控制工程在机械电子工程中的应用,堪称现代工业的又一次“革命”,有效的提高了生产效率,提升了生产过程中的安全性、可靠性等多方面的指标。

参考文献:

[1]李艳萍.控制工程在机械电子工程中的应用[J].机械管理开发.2016(04).

[2]王拓.控制工程在机械电子工程中的应用[J].通讯世界.2016(01).

[3]郭华.控制工程在机械电子工程中的应用[J].化工管理.2015(08).

论文作者:吴洪安

论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/21

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