智能控制工程在机械电子工程中的应用研究
方建合
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方建合,. 智能控制工程在机械电子工程中的应用研究[J]. 中国机械研究,2021.1. DOI:10.12721/ccn.2021.157002.
摘要: 现如今,我国是信息技术快速发展的新时期,机械电子行业迎来发展机遇的同时面临全新的挑战。智能控制工程应用优势明显,能在优化利用的过程中促进机械电子工程深化发展。因此,从不同角度入手客观探究了智能控制工程在机械电子工程中的应用,高效开展机械电子生产活动,保证机械电子产品质量的同时提升生产效率以及经济效益。
关键词: 智能控制工程;机械电子工程;应用;研究
DOI:10.12721/ccn.2021.157002
基金资助:

引言

随着计算机以及信息技术迅速的发展,目前机械工程也呈现出自动化、智能化的趋势,尤其是人工智能技术得到了不断的发展和成熟,在机械电子工程领域,人工智能技术也得到了广泛的应用,对于提高当前机械电子工程领域实际的生产力具有重要的价值和意义,需要引起相关人士的高度重视。

1什么是控制工程

控制工程是一项处理自动控制系统中各项问题的综合技术,控制工程是机械工程与电气工程的基础上进行不断的发展而出现的。控制工程以工程控制作为发展的基础,在很多工程类的学科中都有广泛的运用。控制工程学科涉及到电子信息技术、计算机技术与自动控制技术等多学科交叉。在电子信息技术、计算机技术与自动控制技术等学科的快速推动下,控制工程得以快速的发展,在实际的运用中有着很大的现实意义。控制工程分为古典控制理论和现代控制理论。古典控制理论主要是以数学中的传递函数作为理论基础,通过传递函数将计算机与电子技术有机的结合,这使得控制工程的功能越来越强大。现代控制理论是以古典控制理论作为发展的基础,通过研究多个输入与输出、非线性关系以及参数改变的问题。在机械工业得以快速发展的基础上,当前已经研发出了很多新型的控制系统,使得控制系统得以进一步快速的发展。

2智能控制工程在机械电子工程中的应用

2.1鲁棒性的应用

现代化社会背景下的机械电子工程中,智能控制工程的鲁棒性是其中的关键特征之一。当出现了外界干扰时,鲁棒性设备的应用不仅能够保持控制系统原有的良好性能,而且能有效控制机械电子工程的各个设备。所谓鲁棒控制即通过设计一个控制器,来满足一些性能指标。在确定存在受外界因素影响的前提下,控制系统某一个方面的性能保持不变,因此多变量型鲁棒控制系统因该种特性在机械制造中被广泛使用。机械电子工程控制系统的鲁棒性控制,以制造柔性臂轨迹为例,通常需要利用滑膜结构控制制造过程,可在鲁棒性的基础之上研发慢变控制器,依托Hx控制理论为基础,开发和研究鲁棒控制器,优化系统控制器的结构。研究操作轨迹模拟过程中,合理利用补偿计算法,控制滑膜结构和Hx的控制理论,保证目标轨迹中控制系统的运行精度和控制精度。

2.2在数据分析方面的应用

随着人工智能技术发展水平不断提高,我国积极地把人工智能技术应用到实践生产工作之中。人工智能的模糊推理及逻辑性思维系统在优化企业生产运作活动中凸显着重要的价值,通过应用人工智能技术,机械工程领域的生产水平有效提升,使得企业所生产的产品得到了人民群众的广泛认可。通过分析处理数据,可以很好地保证企业生产质量。人工智能技术就在处理大数据中有着重要的作用。人工智能技术借助函数有效保证了数据处理水平。在人工智能技术模糊推理下,数据计算更加迅速、准确,人工智能技术所处理的数据最终是以逻辑语言的形式呈现出来。虽然人工智能技术可处理数据,但是其处理数据功能的稳定性还存在一定的问题。因此,还要继续推进人工智能技术数据处理功能的研究工作,以切实提高技术数据处理水平。

2.3神经网络控制技术

在机械电子工程中,神经网络控制技术是在模拟人脑神经元的基础上将其有机结合,动态高效控制应用到整个车间的生产设备,在集成化处理过程中促使各类生产设备高效运转,最大化提升生产效率以及效益。神经网络控制技术功能作用多样化,将其应用到机械电子产品生产中具有可行性,借助多个神经元,精准检测、控制某个生产区域的各类机械电子工程设备。一旦运行中设备出现故障问题,神经网络控制系统会自动将问题快速、精准反馈给相关的神经元,发出提醒警报。操作人员就可以第一时间发现生产中设备故障问题,在应用神经网络控制技术过程中统一调整设备系统参数,神经元会进一步自动调整、处理、控制设备参数,高效解决设备故障问题,促使设备安全以及稳定运行,满足生产要求。企业可以在应用神经网络控制技术的过程中随时精准了解各类设备运行状况,系统分析设备故障的类型、发生原因、严重程度、高发位置等,完善设备检修、维护、管理等工作,定期对设备进行针对性技术改造,在更新升级过程中促使设备功能更加多样,性能更高,及时引进各类新设备,在高效应用过程中持续改进产品生产质量。此外,在神经网络控制终端作用下,统一控制神经元,自动处理信息数据的同时及时反馈给神经元,神经元会自动根据获取的信息数据,向生产设备分配对应的工作任务。操作人员只需要根据各区域生产情况,操作设备的同时调整运行参数,有效控制整个生产流程,促使各类设备运行更加安全、稳定,将智能化控制自动化操作深度衔接,避免生产中频繁受到各类因素影响,提高机械电子产品生产效果。

2.4将控制工程运用在加工制作中

在人类社会的发展过程中,加工制造领域提供了十分丰富的物质支撑。传统的加工制造模式已经不能够适应未来社会的发展需求,体现出了极其低效率的特征。因此就需要能够应用更加高效的方法来有效地劳动生产率。通过控制工程相关技术的应用,能够将一些人工生产实践过程通过机器来进行替代,生产效率得到了有效提升。并且机械控制能够实现长时间工作,带来的经济效益十分可观。技术人员能够将相应的控制策略通过编程的方式输入到控制系统中,实现生产流程的自动化。在此过程中运用一些先进的控制策略能够更好的提高产品的质量,满足未来社会更加高标准的产品标准。总体来说,随着科学技术的不断进步,控制工程领域也迎来了绝佳的发展时期。将不断地促进传统机械电子领域的革新,有效地提高生产效率。

2.5预测控制技术的应用

预测控制技术是在机械电子工程中预测相关设备的运行情况,结合预测的结果和机械电子工程生产运行的实际需求控制相关设备。以应用高速液压机为例,为了满足生产需求,应不断增加液压机的转速和压力,增强设备的负载冲击,否则在运行过程中很可能影响设备运行的精度和安全性,导致系统超调故障的发生。借助预测控制技术能够依据高速液压机系统的实际运行情况和生产需求,构建预测模型,降低运行过程中产生的压力,预测输出值,精确预测运行误差,控制运行过程。预测控制技术网络结构图主要有PLC系统、触摸屏、工业控制计算机和网络控制模块做组成现场总线控制网络。

结语

综上所述,为了实现国内机械电子工程健康稳定及持续的发展,同时为了给当前的人们提供更多的便利,需要在机械电子工程领域促使人工智能作用得到充分的发挥,要求相关研究人士加强人工智能技术的创新,同时要将机械电子工程和人工智能相互融合在一起,让系统各项功能得到良好优化和改善,促使人工智能在机械电子工程当中得到更良好的应用。

参考文献

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