控制工程在机械电子工程中的应用

狄磊 刘云涛 刘代苓

摘要：在科学技术水平的进一步提高下，机械电子工程中对控制工程的应用需求也在不断加大，控制工程对机械电子工程的发展起到了促进作用。本文先就控制工程和理论发展以及机械电子工程中控制工程的应用发展趋势加以阐述，然后就控制工程的实际应用详细探究。

关键词：控制工程；机械电子工程；应用

中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：2095-3178（2018）19-0329-01

引言

控制工程对机械电子工程的发展提供了良好技术支持，机械电

子工程发展也对控制工程进步奠定了基础，所以两者之间的发展是相互促进的，通过从理论层面深化控制工程的应用研究分析，对机械电子工程的进一步发展有着积极意义。

1控制工程与机械电子工程概述

控制工程的出现是将工程理论与计算机技术两者进行结合而形

成的一种工程概念。在该种工程运用的过程中主要是在电子工程领域中进行应用，多在自动化技术中出现并被使用。在对控制工程进行应用的研究过程中，主要是对输入、输出、改变参数等设计进行优化升级，已达成对机械设备进行控制的作用。由于控制工程自身的使用特色，使得其在多种机械电子工程技术中得到广泛的使用。机械电子工程是指采用模块化方式来进行系统操作的电子工程。在其构造中存在着简单的结构特性以及便于使用的应用优势。故而其在我国工业生产中被大量应用。随着我国科学技术的深入研究与发展，机械电子工程的复杂性以及应用的需求不断提升，进而推动着机械电子工程的性能也不断提升。在性能提升的过程中，主要是将机械工程技术与计算机技术进行统一的结合，进而优化机械电子工程的性能。

2控制工程在机械电子工程中的应用

2.1机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模糊控制技术的应用

模糊控制技术的应用也是比较重要的，这一控制技术能将复杂

生产简单化呈现，把原有复杂计算编程转变成简单编程。模糊控制技术的实际应用当中，通过这一控制工程技术在对复杂化机械技工任务的处理上就比较的便捷，能有效实现问题的简单化处理目标，控制效果也比较突出。在控制工程当中通过模糊控制对基本数据的支持，能改变速率实现优化控制的目标。加工输入量在合理偏差范围中，就能达到优化控制目标。

2.3神经网络控制应用

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，逐渐出现了神经网络控制。该种控制系统是建立在生物学基础上的控制系统。该种控制系统的实现主要是将多个简单的网络神经元进行连接，进而形成一个网络。在实际的连接中，每个神经元都具有简单的特性，但将所有简单的神经元进行连接后，

将会形成一种高度复杂的神经网络控制系统。该种神经网络控制不仅可以对信息数据进行高速高质的大规模处理，而且还具有着较好的学习能力。故而，该种控制系统在机械电子工程控制的系统中得到了大范围的应用，通过该种控制系统的应用對生产的效率进行大幅度提升，并且也在一定程度上提高了机械电子工程行业进行生产中的安全性系数。

2.4预测控制

控制工程中的预测控制技术可以运用于高速液压机中，技术的

创新和实现都可以为更好的提供各类服务满足需求，因此高速液压机的发展也有了很大的进步，可操作性提升。但是液压机承载的压力更加大，超出系统的负载惯性在测量过程中会出现数据偏差的极大可能。预测控制的运用情况可以通过实际系统情况建立相对应的控制模型，在预测模型的基础上得出对应的预测输出值，并且通过数据运算得出系统的误差值变化率。预测控制可以有效的将高速液压机的消极方面控制在合理的范围内，特别是预测控制的控制器的输出问题可以更加明确，从而解决一系列高速液压机带来的不利问题。因此，预测控制可以在很大程度上为机械电子工程带来较大的便利，使整个机械电子工程行业更加平稳的发展。

2.5鲁棒控制的应用

在控制系统中，鲁棒性指的是在受到外界因素影响下，控制系

统的某个部位能够保持正常的运转状态，能够按照设定好的内容进行操作。因此，在机械制造过程中，多变量型鲁棒控制系统得到了广泛的应用。例如，在进行柔性臂轨迹制造时，通常采用的是滑膜变的结构控制方式进行处理。在操作阶段中，通过该方式的应用将慢变控制器研究出来。然后使用H∞的控制理论对研究出来的控制结构进行分析。在该环节中若采用补偿控制算法进行补偿控制计算，

就会在一定的范围内提高滑膜变结构与H∞控制理论相结合的控制水平，能够切实提高控制系统的精确性。

3控制工程和理论发展及在机械电子工程中发展

趋势

3.1控制工程和理论发展

控制理论在十八世纪英国技术革命时期发展，在电气工程师的

不断研究探索下，对控制分析系统的科学性以及系统化发展打下了基础。进入到新世纪，二十一世纪是信息技术的革命发展时期，计算机通信技术以及控制技术等都是重要的技术发展的产物，控制技术是计算机产业发展的基础，并在发展中成为基础科学，其控制的理论思想，在诸多领域得到了广泛应用。如系统结构以及反馈调节系统的应用，控制理论和控制工程在科学领域发挥着重要作用，其独特性以及普适性的优势特点也比较突出。控制理论以及控制工程当中对PDI控制器以及Kalman滤波器是比较重要的研究方法，自动控制系统通过自动化仪表以及控制目标构成，在实践当中的应用比较广泛。

3.2控制工程在机械电子工程中发展趋势

控制工程作为处理自动控制系统中问题的综合技术，其主要是

控制理论的应用基础上，将信息理论以及计算机理论等进行了融合应用，形成了新的技术。控制工程在诸多领域当中都有着应用，带动了应用领域的发展，控制工程应用在机械电子工程当中，对提高机械电子工程的发展水平就打下了基础。古典控制理论以及现代控制理论是不同的控制理论，在实际应用中有着不同的特性。从控制工程在机械电子工程当中的发展前景能够看到，控制工程的技术会不断升级，对机械电子工程的技术水平提高也会起到积极促进作用，

互联网技术的迅速发展下，在诸多领域的应用会愈来愈明显。可持续发展理念的深化下，控制工程在机械电子工程当中的应用也会向着可持续的方向转变，对环境友好型的发展会愈来愈重视。

结语

综合以上叙述，各个行业在发展过程中想要切实的提高企业的

经济效果以及收益，就必须要重视自动化控制系统的应用。自动化控制系统，在应用过程中给各行各业的生产带来了便捷性以及高效率的回报。在机械电子工程中，该系统应用需要结合实际情况，做好各方面的控制，从而保证控制系统能够得到合理的应用。

参考文献

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科技风，2018（03）.

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[3]桂绍钢.机械电子工程中控制工程的有效运用[J].电子技术与软件工程，2017（24）.