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智能控制工程在机械电子工程中的应用董春侠

发表时间：2021/8/10 来源：《城市建设》2021年8月下16期作者：董春侠

[导读] 近些年来，伴随着改革开放的步伐逐步加快，推动了经济建设和科学技术的应用不断步入机械领域中，智能控制技术在解决机械系统制造问题、远程控制和故障诊断方面具有非常显著的效果。因此，文章就智能控制工程在机械电子工程中的应用方向。智能控制可以通过模拟人的智能，研究和开发一些高科技产品，帮助机械行业面对日益激烈的竞争。

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摘要：近些年来，伴随着改革开放的步伐逐步加快，推动了经济建设和科学技术的应用不断步入机械领域中，智能控制技术在解决机械系统制造问题、远程控制和故障诊断方面具有非常显著的效果。因此，文章就智能控制工程在机械电子工程中的应用方向。智能控制可以通过模拟人的智能，研究和开发一些高科技产品，帮助机械行业面对日益激烈的竞争。通过研发神经网络、专家系统等具有智能性的机械设备，不断提高机械领域的竞争力，文章对智能控制工程在机械电子工程中的应用展开简要探讨。以为相关人员提供具体价值的参考。
关键词：智能控制工程；机械电子工程；应用
        引言
        当前，智能控制工程在机械电子工程中的应用越来越广泛。文章重点围绕智能控制技术展开探讨，阐述了智能控制工程及智能控制原理，并探讨其在机械电子工程中的应用，以促进工程机械领域不断向前发展。
        1智能控制工程
        智能控制技术包含神经网络学、电子信息学和人文科学等学科内容。在机械电子工程中，智能控制技术融入了各类工程控制理论和计算机科学，利用计算机软件和生物学模仿人类的大脑和肢体功能，搭配先进的控制电子设备，可以顺利实现更加多元、智能化的操控，降低了对人力的依赖性。在实际应用中，智能控制工程以计算机技术和信息技术为基础，以控制理论为指导思想，实现对机械生产的自动化管理控制。智能控制技术一共经历了3个发展阶段，前期的技术应用效果并不明显，后来主要被应用到军事领域，直到21世纪才进一步扩展了该技术的应用范围。使得智能化控制技术和社会生产结合起来，并在大数据技术的支持下广泛应用人工智能技术，给人们的生产生活带来极大便利。随着控制理论及其技术的不断完善，控制技术的应用范围进一步拓宽，作用进一步强化，在许多大型机械制造过程中发挥着十分重要的作用，实现了自动化的操作控制和管理。智能控制工程和传统控制工程最大的区别是，其可采用智能化、自动化技术提高机械操作性和应用性。其次，智能控制技术的应用使得操作更加简便，能有效解决机械生产中出现的各种复杂问题，并通过全面综合的机械技术，结合现代控制理论解决许多线形和非线性的问题，尤其在机械工程活动中提供更加科学的技术支持。
        2智能控制原理
        传统的机械电子工程是通过机械开关来实现对电子工程的自动调节，这种方式的缺点是不能实时地对电子工程进行有效的调整和控制，而且需要大量的人工干预，效率低下。而采用了一种全新的智能控制技术，可以根据不同的情况来改变PWM的值和波形，从而达到最佳的控制效果。在实际的工程中，为了提高系统的稳定性、可靠性，我们通常使用的控制器为模糊控制系统，其主要的功能就是利用数学模型，将输入的值转化为输出的值（即PWM），再经过一系列的计算之后，得到一个最优解，这个解叫做“辨识”。然后再由计算机的软件处理，就能够得出最终的结果了。对于机械设备，都是由直流电机直接供电的形式构成的机械设备的动力源，所以它的功率消耗也就很小，因此也不存在能量的浪费问题。由于智能控制技术的应用范围越来越广，其在工程项目建设中的作用也就越发的重要起来，因此对其的研究也就显得尤为必要。

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在工程项目的实际施工过程中，需要根据不同的要求来制定相应的控制协议，而这些控制协议的主要内容就是对机械设备的运行状态进行监控，同时还可以通过对系统的实时检测来实现对机械的故障诊断与排除。针对机械设备‘危险源辨识’的问题来说，我们首先要做的便是要建立起一个完善的信息数据库，然后再利用计算机的强大功能，将数据录入到电子信息系统当中，这样一来，不仅能够方便工作人员的查询与统计，而且还能为相关的管理人员提供更多的便利性，从而使整个工程项目的安全系数大大的提高了。
        3智能控制工程在机械电子工程中的应用
        3.1专家控制系统的应用
        专家控制系统和传统控制方式相比，对数学模型的依赖性大大减弱，不用受到受控对象因内外部环境改变而引起结构及其参数变化的影响。计算机系统在长期实践中通过模拟专家行为，利用智能化的方式进行操作和控制，可进一步提高控制系统的性能，提高生产精确度。例如，在高精度机床生产中，利用专家控制系统，可实现对机械加工全过程动态智能化的补偿控制，减少误差范围，有利于提升加工精确度。
        3.2神经网络控制的应用
        神经网络系统是利用人脑的统一控制，实现对身体其他各个部位的控制。该技术根据这一理论设计出全新的智能控制系统，通过网络控制体系的不断完善，完成对机械电子设备的高效控制管理。不但提高了控制管理水平，有利于保障产品的质量，而且节约了人工控制的成本。通过对整个神经元的信息一体化整合、分析和反馈，利用神经元，实现对相关机械电子产品设计生产的指令或口令发布，促进了智能自动化控制的发展，也有利于机械电子工程行业的发展。
        3.3预测控制技术的应用
        在机械电子工程中，采用预测控制技术是为了提前实现对设备运行的预测。将预测结果反馈给操作系统，实现对设备运行的良好控制，从而满足机械电子生产控制的需要。例如，在机械电子生产中，高速液压机转速和压力的增大，会使机械负载冲击作用加大，导致设备系统故障，影响运行精确度和安全性。利用预测控制技术，可以高速液压机实际运行情况为依据，建立科学的预测模型，控制设备运行速度和压力，实现对运行误差的精确预测和控制，有效消除运行中的速度和压力误差，提高设备运行的精确度和安全性。
        结语
        综上所述，智能控制技术持续深化，其在工程机械领域的应用效果也逐步显现，在维持工程机械的稳定性、提高工作效率、减轻人员工作量等方面均有较好的效果。希望本文所提内容可为同行提供参考，以促进智能控制技术的发展，发挥出其在工程机械领域的应用价值。
参考文献
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