朱强
霍尔果斯经济开发区建设工程交易中心 新疆霍尔果斯 835221
摘要:智能控制工程在机械电子工程中的科学应用,可以提高机械电子生产的自动化和多元性,以及控制的精确度,为机械电子生产企业获得更多经济效益。在信息技术革新的背景下,对机械电子工程提出了更高要求,将智能控制工程和机械电子工程结合起来,符合现代工业发展要求,利用完善的智能控制技术实现精确智能的操控,可有效促进机械电子工程的未来发展。本文在介绍相关概念和特点的基础上,阐述智能控制工程在机械电子工程中的具体应用。
关键词:智能控制工程;机械电子工程;应用
1智能控制工程和机械电子工程概述
1.1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[1]。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。
1.2机械电子工程
电子工程是一门涉及面广泛的学科,是信息、电子、管理、智能等各个学科的融合,但是最主要的部分仍然是机电系统[2]。随着电子工程、电气工程、智能管理等学科的发展,目前机械电子工程正朝着智能化、多功能化的方向发展。计算机技术、电子工程及机械工程作为机械电子工程的核心,对机械电子工程的发展起着不可小视的作用,因此如果要发展机械电子工程,就必须把其核心内容相融合并取长补短,同时在电子工程设计中采用不同的技术和方法,将不同的模块结合并组装起来,进而完成科学有效的设计。虽然电子工程产品的内部比较复杂多样,但是它们具有很高的使用率和比较完备的性能,基于这一优点,机械电子产品就足以取代传统的机械产品。
机械电子工程是电子工程、自动化工程和机械工程的有机结合,是一门综合性比较强的科学学科,所以其地位不言而喻。目前机械电子工程具有以下几个特点。第一,机械电子产品的内部构造并不复杂,但产品的尺寸不够合理,相对短小。若想使机械电子工程更加具有竞争力,那么就要改变以往传统机械电子产品的特点,例如增加电子产品的尺寸与占地面积,将其内部结构复杂化。第二,机械电子工程设计方案具有科学性和合理性。在电子工程、机械工程和自动化技术相结合的时代背景下,相关工作人员可以做出科学合理且更加全面的决策,使机械电子工程更具科学性,并且使其适应这一大背景更好地发展。比如机电工程与管理技术相互融合、取长补短,可以在管理体制层面促进机械电子工程的发展与创新,具有重要的现实意义和突出的综合价值。
2智能控制工程在机械电子工程中的具体应用分析
2.1模糊控制系统的应用
传统的机械生产加工工艺十分复杂且流程繁多,对技术要求高、工作量大,但是生产效率低,无法确保生产质量。采用人工控制的方式,不但会增加劳动量和劳动成本,而且还会因为人工操作失误影响系统实施效果。通过构建智能控制模型,采用模糊控制理论,不但提高了控制工作的精确性,加大了误差控制的范围,使控制工作在规定范围内开展。同时,减少了对人工的需要,有利于提升生产效率和质量,降低自动控制难度。在模糊控制实际应用中需要注意的是,应加大对生产误差控制范围的研究力度,提高模糊控制技术对机械电子工程控制的精确程度。
2.2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]。
2.3智能集成控制的应用
在机械电子工程中,集成自动化控制技术是较常见的技术工艺。在机械电子工程中的应用可促使控制系统得到全面升级优化。利用该技术,可以实现对生产环节及其各设备的统一化管理,能集中人力物力,提高监督管理的水平,促使机械电子工程有序协调发展,提高产品生产的效率和效益。此外,采用集成自动化控制技术,可全面监测多台设备的运行情况和生产数据指标,从而开展全方面的控制管理,及时分析处理异常情况,确保机械电子生产的有序性和高效率。
2.4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。
2.5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[4]。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。
总结
总之,智能控制工程应用到机械电子生产中,使机械电子工程生产效率和质量得到有效提高,减少资源开发人员的数量,节约生产成本,确保生产安全以及未来机械制造自动化的发展。机械制造企业应积极利用现代化自动化技术,并不断在实践中探索创新,充分发挥智能控制工程在机械电子生产中的作用,为企业带来更多经济效益。
参考文献
[1]刘忠祥.浅析物联网在现代机械电子工程中的应用[J].南方农机,2019,50(07):128.
[2]杜旭东.关于机械电子工程与人工智能整合思路构建的研究[J].智能城市,2019,5(05):39-40.
[3]王迎.浅析机械电子工程技术的发展潜力[J].湖北农机化,2019(01):57.
[4]吕洋.对机械电子工程的相关认识与探究[J].中华辞赋,2018(11):174-175.