控制工程在機械電子工程中的實際應用論文
一、控制工程與機械電子工程的具體內涵
1.控制工程
控制工程是指將工程與計算機技術等相關基礎理論作為重點概念，利用其中的各項自動化技術解決和控制工程問題的一種技術。控制工程中重點研究多輸入與輸出，以及非線性設計問題和引數問題等。現在控制工程的應用範圍和應用領域正在逐漸擴大，並且在機械電子工程中也開始得到廣泛應用。
2.機械電子工程
機械電子工程既具有機械專業的特點，同時也帶有電子資訊特徵。如果從設計層面出發對其進行定義，機械電子工程融合了眾多領域和學科知識，在設計和系統操作過程中主要利用模組化的方式。與以往的機械工程不同的是，現在的機械電子工程效能更高且構造簡易、體積較小。隨著科學技術水平的持續提升，機械電子工程的系統也越來越複雜，因此有必要利用各種科學技術將其同控制工程緊密聯絡，從而更好地推動機械電子工程的發展。
二、控制工程在機械電子工程中的實際應用
1.智慧控制系統
發展至今，在控制工程中最引人矚目的便是智慧控制系統。其透過雜糅人工智慧技術和計算機技術，將其運用在機械電子工程中，使用人工智慧的方式模擬和控制某一操作流程，為各種機械機器人設定相關執行程式使其可以像人類一樣完成生產操作等工作。智慧控制系統的執行方式完全參照人類大腦的思維方式，因此利用智慧控制系統可以在進行機械化生產時主動完成各項資訊的蒐集、分析和處理工作，在有效控制生產成本的同時進一步提升機械電子工程的生產效率。
2.整合自動控制
現階段，在我國機械電子工程中最常使用的控制系統便是整合自動控制系統。它立足於原有的資訊科技，並對其進行最佳化調整，有效地提升了機械電子工程系統的完善程度。透過在機械電子工程中，尤其是機械生產加工過程中使用整合自動控制，能夠有效整合以往的資訊科技以及同機械生產相關的各種資訊，從而大大加強了機械電子工程中的集中工程。其透過與資訊科技進行高度融合，並配合相應的機械電子生產技術，以自動化、高效化和標準化的方式快速、精準地完成機械加工。在科學技術水平又一次提升的情況下，已經出現了能夠全部保留機械電子工程中自動化成分的柔性自動控制系統。該系統能夠實現自動化和智慧化的生產與控制，可以將資訊科技、計算機技術以及現代機械電子技術等進行有機整合。將柔性自動控制系統運用於數控機床，可以將設定好的標準生產程式和控制程式輸入至控制裝置中，從而更加科學、高效地完成機械生產製造。
3.魯棒控制
控制工程中的魯棒控制也經常被運用在機械電子工程中。相比於其他控制技術，魯棒控制最大的特點是在面對外界因素的干擾時能夠始終保持某一方面的效能不變。因此，魯棒控制在控制方面具有無可比擬的穩定性，尤其是在機械生產製造中更加傾向於使用多變數型魯棒控制系統。譬如，在製造柔性臂軌跡的.過程中，基於滑膜變的結構控制法研製出了一種慢變控制器，其運用H。。的控制理論，可有效調整整體系統控制器結構。而在模擬研究操作軌跡時則可以透過運用補償控制演算法計算具體的補償控制量，以有效實現Hoo控制理論與滑膜變結構地組合控制，進一步提升控制系統控制目標軌跡執行過程中的精確性和有效性。
4.預測控制
以高速液壓機為例，將控制工程中的預測控制技術運用在高速液壓機中，能夠有效推動液壓機技術實現新的突破與發展。為有效滿足社會發展需要，高速液壓機的壓力和速度均實現了不同程度的提升。因此，其也面臨著更大的負載慣性，極有可能出現加大系統超調的情況，從而影響高速液壓機的測量精度。透過運用預測控制，能夠根據系統的實際情況建立相應的預測模型，並在此基礎之上獲取預測輸出值，利用這一數值準確預測並計算出系統誤差變化率。透過運用預測控制能夠有效控制高速液壓機的負面影響，尤其是透過準確地預測計算能夠提前明確控制器的輸出，從而有效控制高速液壓機的應用模式。
5.模糊控制
工作人員在機械電子工程中需要進行繁雜的工序和操作才能完成機械加工。因此，為有效提升工作效率並緩解工作人員沉重的工作量，可以將控制工程中的模糊控制運用其中，從而建立起精準的數學模型以有效實現自動控制。模糊控制技術能夠清晰直觀地展現出具體技術操作，同時其構造演算法和控制程式設計既靈活又簡單，對於簡化機械加工中的複雜技術具有良好的現實意義。不僅如此，在機械加工中運用模糊控制時，可直接將測量值以及設定好的偏差及變化率等輸入其中，省略了數字描述控制物件的步驟即有效獲得最優控制輸出值。因此，工作人員在特定工作區內使用模糊控制並利用模擬實驗的方式就能顯示出最優的控制成效。
6.神經網路控制
目前，控制工程中的神經網路控制技術也經常被運用在機械電子工程中，該技術立足於仿生學中的思想控制，透過連線各個看似簡單的神經元，從而構造出一個完整的網路結構即高度非線性動力學系統，用於完成相關技術操作。譬如，在數控機床中，透過運用類似於人腦結構的神經網路，對各操作技術進行自我組織以及適應，從而有效控制數控機床的切削等機械操作。至今，神經網路控制技術在數控機床中已經能較為精確地處理和識別各種不確定的情況，且具有強大的學習能力。由於受到智慧技術的影響，神經網路控制將更加智慧化、自動化地運用在數控機床中，從而有效提升機床的加工以及工作成效。
三、結語
總而言之，在我國綜合國力不斷上升，科學技術水平飛速發展的情況下，人們對機械電子工程的研究力度正在不斷加大，其發展程度也在日益完善。透過將控制工程運用在機械電子工程中，能夠有效地幫助機械電子工程提升生產效率和效益，並推動該領域朝著智慧化、自動化和現代化的方向穩定發展。相信在未來，控制工程還將得到進一步完善，能夠更加全方位、更加高效地運用在機械電子工程中。