控制工程在机械电子工程中的作用

张鹏

（驻马店技师学院，河南 驻马店 463000）

控制工程主要以工程控制理论为基础，融合了信息理论、计算机理论等相关概念，在处理自动控制系统中，能处理各种问题的新兴技术，在社会发展中发挥了重要的作用。控制工程作为一种综合型学科在很多领域中都应用广泛。

一、控制工程的介绍

控制工程是一门处理自动控制系统中各种工程现实问题的综合性工程技术。控制工程中包括对自动控制系统规定指标、进行设计、进行构造、运行、分析和检验等过程。控制工程是在机械工程与电气工程的基础上发展而来。控制工程综合了计算机理论和信息理论，并以工程控制论为基础，在各个工程学科中都广泛得到应用，例如在机械工程、电气工程、土木工程等领域的应用。现实生活中，控制工程融合了电子技术、计算机技术和自动控制技术等多个学科的知识。在这些科学技术的帮助下，控制工程获得了不断地完善和发展，在实际的应用中发挥着越来越重要的作用。控制工程应用的控制理论有两种：一种是“古典控制理论”，另一种是“现代控制理论”。“古典控制理论”主要是以传递函数作为基础，用“古典控制理论”可以将电子技术和计算机进行结合，从而实现控制工程功能的强大。“现代控制理论”是以“古典控制理论”为基础，利用状态空间方程，研究多个输入、多个输出、非线性和变参数等控制系统中的问题。在机械工业的快速发展下，出现了许多新型的控制系统和新型的智能机器人，更是促进了控制工程的飞速发展。

二、控制工程在机械电子工程中的作用

（一）智能控制系统的应用

所谓的智能控制系统是人工智能和计算机技术相融合，智能控制机械电子工程当中的一些操作，让机器人像人一样进行工作。对于机械电子工程中的某个步骤，智能控制系统能够用人工智能化的手段进行控制。这样的控制平台和控制模式与大脑思维模式大体相同，主要是因为智能控制系统在机械电子工程的应用过程中可以自主获取所需信息，自动化的程度得到了很大的提升。智能控制系统在电子工程中的合理运用能够提高工作效率。同时，智能控制系统的应用能够提升机械电子工程操作的可靠性。此外，智能控制系统可以大大节约机械电子工程中的人力与物力，从而降低了施工成本，有利于整体收益的提升。

（二）预测控制在高速液压机中的应用

当前在液压技术发展过程中，高压高速化是发展趋势，但在生产过程中随着压力以及速度的不断提高，在相应压力增加的环境下，就会导致系统精度下降。而通过预测控制系统的应用，能够有效的解决液压高速高压化产生负面的问题。在实践过程中，该控制的应用原理主要是搜集相关系统输入的历史数据。输出的预测模型建立之后，以结合预测模型得到的结果为基础，全面的对系统误差进行计算分析。最后，在得到计算结果后，采用该结果对控制对象进行处理，使该环节不会受到外界因素的影响，能够得到较高的精确度，因此特别适合在快速预测控制系统中应用。

（三）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。

（四）模糊控制系统应用

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，逐渐出现了模糊控制系统。该种控制系统的应用主要是依照其运行特点将其运行在简单的生产制造业当中[4]。由于机械工程的制造与加工流程是一种复杂、繁琐的过程。在对机械工程进行创造与建设的过程中，利用传统的控制方法对其进行建立较为困难与复杂，进而导致机械工程在具体的使用过程中出现自动化控制效果不佳的问题。该种问题的出现不仅不利于我国控制系统的后续应用与建设，而且对于机械工程的建设也具有一定的消极影响。故而对模糊控制系统进行研究与应用。模糊控制系统在具体的应用过程中不仅能够将复杂繁琐的流程进行简化，将负责的问题进行直观的解决与处理，而且还具有简单灵活的使用特点。利用模糊控制系统对电子程序进行编制，将促进电子程度编制过程的简单化，降低制作的难度与成本。同时，对电子程序进行模糊化空控制还将避免数据研究与的精确化，进而降低生产与研究中的难度。在对该种控制系统进行应用时，仅需要对输入量的合理偏差范围进行确定，并将合理的偏差范围输入控制系统中，进而便可达成工业生产的目标。

结语

本文通过对控制工程与机械电子工程进行简单阐述，进而分别从智能控制系统应用、模糊控制系统应用、神经网络控制应用三方面对控制工程在机械电子工程中应用的现状进行详细的研究与探讨，并对控制工程在机械电子工程中应用的发展前景进行详细的研究与分析。经过对课题内容进行详细的研究与分析得出结果表明控制工程应用与机械电子工程的研究领域中依旧存在一定问题。因此，在未来的研究中应进一步对控制工程进行详细的研究与思考，希望本文能够为控制工程在机械电子工程中的应用研究提供几点可行性建议，并为控制工程在机械电子工程中应用的发展提供积极的促进作用。