智能控制工程在机械电子工程中的应用

冯建军

摘要：科学技术的发展进步促进了机电一体化水平的提升，同时，智能控制工程也被大量的应用于机械电子工程中，进一步提升了机械电子产品的实用性和操作性，满足了机械电子产品智能化和自动化的多元功能，解放了人工劳动力，为企业降低生产成本，提高生产效益奠定了坚实的基础。

关键词：智能控制工程；机械电子工程；应用

近年来，伴随着国民经济发展，我国综合国力进一步提升，同时带动了经济和科技发展，机械电子工程作为科技发展领域的一项重要工程，其自动化控制工程的应用对机械电子工程的进一步发展去起到很好的促进作用，进而实现了自动化和智能化发展。因此，将自动化控制工程灵活的应用于机械电子工程中具有非常重要的意义。

一、智能控制工程的概述

智能控制工程是一种新兴的控制方式，是在控制论的基础上出现的一种现代化控制工程，主要是对现代化理论的应用，例如，对计算机理论以及信息技术理论的应用，通过计算机模拟人脑的思维方式，然后将这种方式应用到自动化控制工程中，从而实现对各系统甚至是工程领域的自动控制，进一步提高工程的可操作性，解决了传统控制技术当中不能解决的问题。不仅如此，实际应用中的智能控制工程还融入了较多的现代化技术，对于控制工程的稳定性和实用性有了很大的提升。目前很多行业中应用智能控制工程，主要是将现有的技术设备与智能控制工程结合，让自动化控制程序深入到系统当中，对整个系统起到协调控制的作用。

二、智能控制工程应用于机械电子工程的发展前景分析

智能控制工程在机械电子工程中的应用发展前景主要体现在两个方面，首先，控制工程技术的发展会进一步促进机械电子工程技术的发展和创新，在互联网发展的推动下，控制工程与机械电子工程也会实现网络化应用，在更多领域被广泛的应用。其次，基于当前可持续发展的主题，智能控制工程和机械电子工程都需要注重可持续发展，保护环境和节约能源方面越来越受到重视，未来的社会发展需要构建环境友好型社会，因此，不断开发新的技术，加强新技术在科技发展中的应用，是智能控制工程和机械电子工程发展的关键所在。

三、智能控制工程在机械电子工程中的具体应用

（一）机械电子工程中对模糊控制系统的应用

模糊控制系统是没有精确的控制数据模型的系统，它主要是将实践者的控制知识以不同于以往数据模型的语言变量描述出来，然后应用这些语言变量规则来实现对系统的控制。模糊控制系统不同于传统的控制方式，不会大量增加人员工作量，相反，是通过一个误差范围实现对控制工作的精准定位，将控制工作限制在一定的范围内进行，进一步降低了自动化控制的难度。在实际工作中，工作人员需要对生产工作的合理误差范围进行有效的确定，进而更加精准的实现模糊控制技术对机械电子工程领域的控制。例如，在机械电子工程电热炉设计中，炉温受到多种因素的影响，容易出现波动，采用传统的控制技术无法建立精确的控制模式，而模糊控制系统就适合应用于数学模型复杂的控制系统，在电热炉设计中的应用最为适合。

（二）集成自动控制技术在机械电子工程中的应用分析

集成自动控制技术作为智能控制技术中的一个重要技术，主要来源于信息技术的发展，通过对信息技术的创新能够实现对机械电子工程的有效控制。集成控制技术应用于机械电子工程中可以实现多台机械电子设备的统一管理，确保设备优势的有效发挥，促进设备之间的协同合作，有利于生产效率和生产质量的提升。不仅如此，集成自动控制技术能够实现资源和信息数据的整合，将设备运行情况以及生产信息进行整合，最后采取有效控制方式，最终实现多台设备的集成控制。在科学技术不断发展的过程中，集成控制技术也在不断改进，在原有控制系统的基础上，相关研究人员又研发了一种具有柔性自动控制的集成控制系统，将这种系统在机械电子工程中加以应用，对于相关产品的生产和制造具有很大的促进作用，实现产品生产的有效性。

（三）机械电子工程中对神经网络控制技术的应用分析

神经网络控制技术是基于人类的神经系统原理而产生的，人类的神经系统中具有多种神经元，通过大脑对神经元的控制进一步实现对人类全身的控制，神经网络控制技术也是如此。建立完善的网络控制系统，能够对某一个区域内的机械电子设备实现控制，增强控制效率的同时还可以降低人工控制的强度。此外，利用神经网络控制技术能够统一处理神经元收集的信息，再将统一处理之后的信息一一反馈给神经元，通过神经元发出的指令来实现对机械电子设备运行方式的支配。自动化控制和智能控制的实现都离不开神经网络控制技术，因此，神经网络控制技术是自动化和智能化实现的关键，同时也会成为机械电子工程在未来发展的主要方向和着力点。

例如，在数控设备中应用神经网络系统，不仅解放了人工劳动力，减少了人工控制的成本，还可以实现对系统参数的统一鉴别和系统信息的统一处理，有利于工作效率的提升。

（四）机械电子工程中对预测控制技术的应用分析

预测控制技术应用于机械电子工程中，可以实现对相关设备运行情况的预测，根据相应的预测结果实现对机械设备的控制，更好的满足行业发展的要求。例如，高速液压机的运行情况来看，为满足生产需求，首先要提升高速液压机设备运转压力和运转速度，这样一来，会增大设备所承受的荷载，导致液压机在运行中出现超调现象，对其运行精度和运行安全都会造成影响。如果选择在高速液压机中应用预测控制系统，就可以根据系统的实际情况建立相应的控制模型，进而实现对高速液压机运行速度和运行压力的控制。预测控制技术能够对高速液压机的输出值进行准确的预测，从而有效确定高速液压机的运行误差，在液压机运行中对误差进行有效控制，最终达到减小误差甚至是消除误差的效果。

（五）机械电子工程中对专家控制系统的应用

在机械电子工程中，系统性能的控制最为重要，然而采用传统的控制方式难以满足现代化控制需求，在实践中，一些有经验的专家通过自身操作经验能够完成控制问题，然后这种控制问题无法用计算机来解决，为使更多人解决这一问题，专家控制系统出现代替了人工直接行为控制。专家控制系统主要是对人们实践过程中的规律知识进行挖掘总结，通过智能化的方式实现对这些知识的应用。例如，就机床加工零件的过程来说，收到环境因素的影响较大，利用专家精度控制系统，能够促进机械加工过程的智能化补偿控制，而这种智能化补偿就是对机械加工中影响误差值的因素进行分析，以此设定有效的控制方式，减小机械加工误差，提高加工精度。

结束语：

人工智能技术作为一种新兴产业在各行业中被广泛的应用，它的发展为机械电子工程智能化提供了技术支撑。因此，将人工智能技术应用于机械电子工程中，对我国制造业水平的提升有很大的促进作用，同时还可以促进我国实体经济的发展和转型。

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（作者单位：滨州市技术学院）