探讨在电子工程中控制工程的应用价值

郭金艳

摘要：改革开放之后，经济快速发展，科技快速发展，综合国力显著提升，为迎合时代的发展，满足社会经济体制变迁需求，企业需要进行技术改革，研究新技术，分析新理论，提高技术水平与能力。调查研究显示，控制工程为机械电子工程的发展创造了条件，同时，机械电子工程的快速发展也为控制工程的发展奠定了基础，因此，研究控制工程在机械电子工程中的应用，提出一点建议与思考十分必要。

关键词：电子工程;控制工程;应用价值

1.控制工程在机械电子工程中的应用

1.1机械磨削精度

控制工程的显著特色就是更加精密，是与传统人为控制相比最为显著的优势，因而，在机械电子工程技术应用过程中，控制工程发挥了重要的作用。因此，控制工程在电子机械工程中发挥了重要的作用。其次，利用智能技术与动态控制技术，可以严格控制磨削精度，确保电子机械工程质量，发挥控制工程的重要作用。最后，控制工程技术在机械磨削精度控制中的原理主要是对误差进行分析，根据误差对相关数据与类型进行了解，有效控制调控方法，设定合理的规则，提升整个机械制造过程的有效性。

1.2基于专家控制的机械电子工程

实施机械电子工程中的磨削生产计划时，为了满足其精度控制要求，应考虑控制工程支持下的专家控制方式使用。在此期间，基于专家控制的机械电子工程中磨削精度控制，将会实现对生产过程中环境温度、变形问题、磨削力等不同因素的科学应对，使得机械磨削精度得以不断提高，保持其良好的控制效果。同时，机械电子工程中若加强专家控制系统的构建与使用，将会使其磨削加工中的误差控制的有效的范围内，给予机械电子产品质量提高必要的支持。长此以往，有利于加快我国机械电子工程发展速度，促使其磨削加工精度控制水平不断提升，保持产品良好的加工质量，降低加工问题发生率的同时优化机械磨削加工控制方式。

1.3柔性机械臂轨迹跟踪控制中的应用

柔性机械臂制造是机械制造行业机械生产过程中自动化控制的典型代表。由于柔性机械臂作为分布式参数系统，其耦合性较强对控制系统的要求较高。对此可采用“滑模变结构控制方法”进行“慢变控制器”的研发设计，采用“Hoo控制理论”进行“鲁棒控制器”的研发设计，并将其应用于“快变控制器”中，在慢变控制器与快变控制器有机结合下，实现对柔性机械臂不确定性问题的有效控制。并采用补偿控制算法对轨迹跟踪进行补偿控制，从而实现柔性机械臂轨迹跟踪控制的高精准性。

1.4模糊控制系统工程在机械电子工程中的应用

行内人都知道，加工流程在机械工程的整个系统里是相当复杂的，如果运用传统的控制方法在机械工程的加工过程中去建立一个模型那是一个相当难以完成的工作，换句话来说，也就是这些问题就会直接暴露在自动化的控制系统上。但是经过相关专家的不懈努力，经过研究，他们发现模糊工程就能很好的解决上述产生的问题，可以将系统的程序编制简单化，不会对机械电子工程的内部运行的数据进行深入的研究，只是简单的保证数据的输入量在运行的过程中，保持在要求的范围内即可。由此可见，模糊控制工程在机械电子工程中的运用也是必不可少的。

2.电子工程中控制工程的应用价值

2.1专家控制

专家控制系统在电子工程中的应用价值主要是对磨削过程实现动态智能补偿控制。在螺距生产过程中，为了实现螺距生产的高质量与高效率，精密丝杠磨削必须要确保螺距生产的精度较高，而达到这一目的前提条件是工件在消磨过程中纵向和轴向运动必须同步。在普通螺纹磨床生产中，工件消磨纵向和轴向运动是否能够同步不仅受工件磨削所处的生产环境温度、热变形、磨削力的影响，还受机械传动的影响，因为纵向和轴向运动的实现途径是机械传动，由机械传动对工件精度控制带来的误差更是不容忽视。专家控制系统的主要目的是控制磨削过程的磨削量，并在磨削达到一定程度是就进行补偿，从而有效减少螺距的误差。专家控制系统将磨削加工过程中的误差特征作为参量，综合考虑多种因素，根据工程的具体情况设定一套与之匹配的控制规则，以满足工程要求。

2.2预测控制

预测控制在电子工程中的价值是解决液压机系统超调变大、精度下降的问题。目前，随着科学技术的发展，液压机技术逐渐呈现出一种高压、高速化的发展趋势，极大地提高了液压机的工作效率与工作质量，但是随之带来的是液压机的负载惯性不断增大，直接导致系统超调变大、精度下降，给工程造成负面影响。预测控制达到控制目的有如下三个步骤：首先，要建立预测模型，其依据是系统输入的历史数据，包括采样时刻的数据与之前的数据;然后需要预测模型生成预测输出值，并进行预测计算，计算的是系统误差发生的变化率;最后得出预测计算的结果，进一步确定控制器输出，从而达到提前对液压机系统控制的目的。实践证明，预测控制可以有效解决液压机负载惯性增大带来的不良后果，不管是在外界因素影响还是在数据比较少的情况下均可使用，并可以获得较好的预测效果。

2.3鲁棒控制

鲁棒控制的价值是实现对柔性机械臂进行控制，使其能够更加准确地跟踪目标轨迹。鲁棒性指的是控制系统即使在多种因素干扰的情况下，其部分性能或指标仍可以保持不变，这一特性成为控制系统能否用于工业现场的重要参考标准。柔性机械臂是强耦合、非线性的多输入输出的分布参數系统，具有大幅度整体运动与小幅度性振动相互融合的特征，因此，再加上其他因素的影响，柔性机械臂的控制难度较大。基于假设模态法和奇异摄动理论将整个系统拆分为慢变以及快变子系统，鲁棒控制用于快变子系统当中，设计系统控制器，从而消除振动和其他不确定因素带来的影响。

2.4模糊控制

模糊控制可以建立精确的数学模型，使输出值更加准确，其控制效果十分明显。由于许多机械的加工过程比较复杂，使用一般的控制方法很难满足机械加工的要求，而使用自动控制的方法依然未能达到控制的最佳效果。模糊控制可以将机械加工的一些复杂问题简化，灵活使用构造算法，让控制编程更加简单。利用模糊控制方法只需要将测量值、设定的偏差和偏差变化率直接输入，就可以得到较为准确的控制输出值。

3.结束语

我国科技发展迅速，控制工程技术作为一种应用技术，在工业发展过程中起到了关键性作用，为工业的快速发展创造了有利的条件，具有广阔的发展前景，由此可见，研究控制工程，分析控制工程在电子工程中应用的前景，进一步研究新技术，坚持走好每一步，是控制工程以及电子工程发展的关键，从而实现我国社会经济的长远发展。