控制工程在机械电子工程中的应用

王珂强

摘 要：由于我国经济实力不断增强，科技发展水平日益提高，因此自动化控制技术得到了普遍应用。在机械电子工程中，自动化控制系统起到了重要作用，本文主要分析了目前机械电子工程中控制工程的应用。

关键词：控制工程；机械电子工程；应用

由于计算机控制工程技术越来越先进，机械电子工程逐步趋向智能化，在机械电子工程中控制工程发挥了非常大的作用，因此目前研究控制工程在机械电子工程的应用在生产生活中具有重要意义。文章研究过程之中，以输油气行业机电产品作为案例，进行研究，将机械电子工程同控制工程进行有机的结合，可以更好的促进机械工程行业的发展。

1 控制工程的概述

控制工程包括了工程理论和计算机技术理论，它的作用是对自动化技术中存在的工程技术问题进行解决，目前在不同機械电子工程技术中控制工程都得到了广泛运用，现在的研究方向集中在多输入和输出、改变参数和非线性等设计，因此在机械行业会得到越来越多的应用。由于机械电子工程系统复杂，因此控制工程就需要结合计算机技术，才能得到更好的运用。

2 机械电子工程概述

机械电子工程是指将机械和电子进行有机结合，成为机电一体化。目前机械电子工程主要包含机械工程、电气控制工程和系统总体技术。

机械电子工程包含的关键技术主要有机械技术、电子技术、检测技术、自动化控制技术以及信息处理和系统总体技术等。机械技术是机械电子工程的重要支撑，是机械电子工程的基础。电子技术的特点是，应用电子学理论、电子器件以及机械元件，设计具有一定功能的电子系统，然后应用在机械电子产品上。自动控制技术是将控制理论和控制工程结合的技术，它可以把硬件设备和软件系统有机结合从而实现控制。检测技术指的是对检测和控制对象实施参量检测，检测精度会影响到系统。信息处理和系统总体技术指的是对信息进行处理和系统应用的宏观技术。

3 控制工程在机械电子工程中的应用情况

3.1机械电子工程的发展情况

在上个世纪80年代，日本已经出现了无人化的工厂，因此目前日本在输油气机械电子技术领域处于世界领先。由于我国输油气机械电子工程发展时间比较短，产品研发的质量、数量和品质方面，都和发达国家具有一定差距，因此目前主要依赖进口。

由于我国当前机械电子技术远远达不到工程需要，同时输油气机械电子工程要求较高的自动控制性、智能型技术，因此需要利用控制工程等技术进行辅助发展，充分融合知识体系，促进工程深度发展。尽管我国输油气机械电子工程技术处在发展时期，但是其应用前景非常广阔，随着技术的不断发展，相信机械电子工程的应用会更加普遍，应用技术会有很大的提高。

3.2控制工程的发展现状

我国当前科技水平和发达国家相比具有相应的差距，自动化程度较低。在许多国家，自动化控制技术已经在机械电子工程中得到了广泛推广。因此我国需要不断增强自动化控制系统在机械电子工程中的应用，进行创新性发展。

4 控制工程在机械电子工程中的应用探讨

4.1 自控系统在机电工程中的应用种类

自动控制系统包括集成自控系统、柔性自控系统以及智能自控系统。目前在输油气机械电子工程应用最广泛的是集成自控系统。集成自控系统指的是保留信息技术，开展改良创新，对机械自动化系统进行完善。集成自控系统的优势是可以融合原有信息技术和生产信息，从而增强了机械电子工程中的集成，拓展了机械电子工程生产和发展。集成自控系统的基础是计算机技术，因此计算机水平的提升能够推动集成自控系统的发展。

柔性自控系统是一种新型自动控制技术，既可以实现自动化，还能使自动化具有智能性。机械电子工程在发展中，柔性自控系统目前占据了重要地位。柔性自控系统实现了很多技术的融合，比如信息技术、机械技术等，通过结合计算机技术，从而实现数控操作。

例如油气行业在发展的过程之中，为了保证生产能力，在压缩机的管理过程之中，将其与智能自控系统结合起来，实现了对压缩机数据信息进行采集和分析，将机械工作和人工智能有机结合，从而成为自动化，提升生产效率，减少人工成本，对生产过程进行控制。在天然气公司管道输送控制中，智能自控系统起到了重要作用。

4.2 自控系统在机电工程中的具体应用

机械磨削过程中的精度控制，运用的是专家控制精度系统，在进行机械磨削时可以进行智能化、动态补偿控制。它的原理是在磨削过程中，综合考虑误差，制定相应的控制规则和控制目标，从而实现精度的控制。

为了避免高速液压机在高速和高压情况下受到影响，可以运用预测控制系统。依据采样的时间和历史数据，构建预测模型，依据模型对输出值进行预测，然后对测算结果进行控制。这种方法的特点是，在数据不足和受外界干扰情况下，可以达到很好的精度，获得很好的预测效果，广泛应用在电液伺服系统快速预测控制中。

目前机械加工中模糊控制也具有很大的作用。模糊控制的特点是将复杂问题直观化，构造算法和控制编程非常简单，在一些复杂的机械加工中，可以发挥出很好的控制效果。同时，模糊控制可以不使用精确的数学描述控制对象，通过输入测量值，对偏差和变化率进行设定，就可以获得最佳的控制输出值，从而对目标进行控制。另外，在机械电子工程中广泛应用的控制系统还有神经网络控制，大多应用在数控机床的加工中。

4.3模糊控制工程在机械电子工程中的应用

机械工程的加工流程较为，因此传统控制方法框架下的自动化控制的效果并不好。为了改变这一情况，提升管理效能，技术人员可以采取模糊控制工程，将把复杂的问题进行直观呈现，从而将程序编制过程简单化，进行模糊化控制可以不用对机械制造工程进行精确化的数据研究，只要保证好输入量在合理的偏差范围内即可，所以，模糊控制系统在机械电子工程中应用效果十分明显。

结语：

随着我国科技水平的不断提升，在工业生产中自动控制系统已经成为了重要组成部分。当前，机械电子工程的发展已经趋向智能化、网络化、微型和绿色化等方向，因此未来随着先进控制理论和技术的出现，控制工程在机械电子工程中一定会得到越来越广泛的应用。

参考文献

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