控制工程在机械电子工程中的应用

王强

摘   要：随着科技的进步，我国机械电子工程不断发展，逐渐应用在工业生产的各个领域，有效地推进了经济的发展。控制工程是科技发展过程中一个重要的产物，它的出现提高了工业设备的自动化程度，将控制工程运用在机械电子工程上，不仅有利于推动机电一体化的进步，更提高了机械电子工程的可操作性、可控制性，促进了机械电子工程的工作效率。文章将对控制工程在机械电子工程上的应用做简单的研究，提出几点参考性建议，以期促进机械电子工程的进一步发展。

关键词：控制工程;机械电子工程;科技进步;一体化发展;应用

1    控制工程与机械电子工程的概念

1.1  控制工程的概念

控制工程是一项利用计算机技术对工程过程进行自动化管理的技术。它能够根据计算机模拟各类参数和各类设计性问题，通过计算机云计算方式，将各类重点数据进行输入和输出，并进行数据的核算，以起到利用自动化技术对工程中出现的问题进行解决、对工程进程进行把控的作用[1]。

1.2  机械电子工程的概念

机械电子工程，顾名思义，既具有机械的特征，又具有电子信息的特点。在实际的应用中，机械电子工程涉及了很多的领域和学科，不仅需要计算机模块化的处理，也需要系统操作的工程设计。控制工程可以更快地推进机械电子工程的智能化、自动化和现代化的发展[2]。

2    控制工程在机械电子工程中的实际应用

2.1  智能控制系统在机械电子工程中的应用

控制工程中利用最广泛的就是智能控制系统。智能控制系统是人类重要的发明，它利用计算机技术，模拟人脑进行智能控制与管理。智能控制系统在机械电子工程上的应用，可以通过人工智能模拟的方式，录入电脑系统，就像人工一样控制和操作某项生产工作。

2.2  集成自动控制系统在机械电子工程中的应用

集成自动化控制系统发展较早，现有的集成自动化系统是在原有信息技术上不断改进发展而来的[3]。它在机械电子工程上的应用主要体现在机械生产加工方面，可以进行高标准、高效率的自动化机械加工，形成机械加工流水线。随着高科技的发展，很多的工业生产中全部保留了机械电子工程中自动化成分的柔性自动控制系统，将现代计算机技术和现代机械电子技术进行融合、有机整合，进行控制程序的输入与输出，完成数控机床，更加高科技和高效率地进行机械生产与制造。

2.3  模糊控制系统在机械电子工程中的应用

以往的机械电子加工过程中，各类复杂的工步、工艺，导致工程操作内容繁重，加大了工作人员的工作量，效率低下。模糊控制系统正好弥补了这一缺点，它具有精确的数学管理模型，能够高效地实现自动化控制。模糊控制系统在机械电子工程中改进了原有控制理论的缺陷，从控制工作内容的精准范围，改变为控制误差的精确范围，使机械电子工作被控制在规定的范围内运行，实现了最优控制[4]。

2.4  鲁棒控制系统在机械电子工程中的应用

鲁棒控制系统与其他控制系统的不同之处在于它能够保持机械设备的性能始终不变，这也是人们更加重视鲁棒控制系统的重要原因。鲁棒控制系统如图1所示。

2.5  预测控制技术在机械电子工程中的应用

预测控制技术在机械电子工程中的应用，有助于对预测结果进行精准的控制，以满足工程生产与施工的需求。以高速液压机为例，随着各行各业工业生产的需要提高，不断地对高速液压机的工作性能提出了更高的要求，需要设备不断地提高运转速度和承受更大的负荷，那么预测控制技术就可以利用系统的模拟功能，对可以承受的超负荷冲击进行预测。同时，预测系统在运转过程中出现的误差、对高速液压机的超负荷冲击力以及控制器的输出能力并进行精确的测量与计算，对设备的运作过程进行严密的控制，減少因误差和超负荷产生的作业误差，保证设备的正常运行[5]，液压机工作循环如图2所示。

3    控制工程在机械电子工程中应用的发展前景

随着科技的进步，我国控制工程技术也在不断进步，而且被广泛地应用到工业生产的各个领域中。控制工程在机械电子工程上的应用，不仅提高了机械电子工程的工作效率，也增强了稳定性[6]。

在未来，控制工程的应用会更加的创新化与科技化，在机械电子工程中的应用更加密切化，促进设备性能向更加实用的方向发展。另外，应向着更加节能化、环保化发展，保证机械电子工程的发展与环境保护同步进行，促进工业进步和环境和谐同步发展[7]。

4    结语

控制工程的不断发展，促进了机械电子工程的不断进步。随着科技进步，控制工程在机械电子工程中的应用将会更加广泛。本文研究了智能控制系统、集成自动控制系统、模糊控制系统、鲁棒控制系统、预测控制技术、神经网络控制系统等在机械电子工程中的应用，这些控制工程应用推动了机械电子工程的进步，希望本文的研究有助于促进机械电子工程向着更加智能化、自动化和现代化的方向稳定发展。

[参考文献]

[1]施德华，蔡英凤，汪少华，等.系统效率最优的功率分流式混合动力汽车非线性预测控制[EB/OL].（2019-08-10）[2019-09-10].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/33.1245.T.20190807.0845.002.html.

[2]全海燕.计算机在机械和电子控制产业领域中的应用[EB/OL].（2019-08-10）[2019-09-10].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2472.tf.20190805.1821.252.html.

[3]左叶兵.机械电子工程设计中的技术要点研究[J].科学技术创新，2019（21）：182-183.

[4]刘昊丰.智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].电子世界，2019（13）：174-175.

[5]张兰强.机械电子工程行业现状及未来发展趋势探究[J].科技风，2019（19）：154.

[6]安志银，朱建峰，高瑞芳，等.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].山东工业技术，2019（17）：134.

[7]曾凡菊.机械电子工程中人工智能技术的有效运用分析[J].湖北农机化，2019（12）：17.