探讨在电子工程中控制工程的应用价值

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　　【摘 要】在科技的不断发展以及信息技术的革新的背景下，机械电子行业也得到了前所未有的发展，随着市场竞争的不断加强，机械电子必将面临着新的机遇和挑战，机械电子之间已经由传统的能量的连接转为智能化的连接形式。因此就要求我们对于机械电子工程中给予足够的重视。我们需要在掌握最新发展动态的前提下，积极采用新技术，使二者之间的联系更加紧密。
　　【关键词】电子工程；控制工程；应用价值
　　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。
　　1控制工程与机械电子工程的概述
　　1.1控制工程概述
　　控制理论最早追溯于18 世纪英国科技革命，在蒸汽机的发明后，科学家尝试一种基本控制原理--离心式非锤调速器原理用于控制蒸汽机的转速，突破了原动力为蒸汽机的机械格局。经过越来越多的电气工程师的努力研究和科学探索，发现的更加系统科学的控制分析系统。
　　进人21 世纪，IT 产业成为了世界的一大发展热门，得到了蓬勃发展，主要包括以通信技术、控制技术和计算机技术等。IT行业的基础可以说是控制技术，其慢慢地作为一门基础性科学收到众多人的学习。控制技术的各种思想理论，如稳定性、系统结构、反饋等，受到了重点推广应用。部分学者认为，控制工程和控制理论虽然是一种基础学科，但可作用于各个科学领域，包括人文学科领域，控制理论和控制工程已变成系统全面的方法论和方法论。
　　1.2机械电子工程概述
　　机械电子工程，顾名思义可理解为机械工程与电子工程的结合，即“机电一体化”，作用是制作性能更好的产品。有学者认为，机械电子工程涵盖电气工程、机械工程、整体系统技术，并将几种工程相结合进行产品设计生产。机械电子工程主要技术可包括自动控制技术、机械技术、检测传感技术、电子技术等技术。自动控制技术主要有效实践于控制工程和控制理论，结合系统的硬软设备达到对目标的有效控制。机械电子工程的核心可认为是机械技术，其作为载体，支撑着机械电子工程，而其他技术渗透和影响着机械技术。检测传感技术主要功能是检测和测量被控制或监测对象的参量，测量精度对系统的特性有直接影响。电子技术运用电子器件、电子学理论和机械元件，根据控制要求，设计并制造具有一定功能的电子产品，目的是应用于机械电子工程。
　　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数系统，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。
　　2.5神经网络控制
　　神经网络控制的基本组成要素是神经元，是控制领域基于仿生学思想探索出来的一种新的物理系统的描述方式，将比较复杂的系统用相对简单的方式描述出来，便于人们理解。神经网络的处理范围较广且工作量大，除此之外，神经网络的智能化功能也不可小觑，这种功能具有类似于人脑的自适应与自学习能力，因此在电子工程中被广泛应用于控制工程的内容之中。比如，神经网络控制在数控机床设备中的应用，为了有效避免因切削过程的不可预估性给机械加工带来的损失，提高风险识别能力与处理能力，使用神经网络控制为数控机床选择较为合适的切削参数是当前比较好的切削参数控制方法。
　　3结束语
　　总而言之，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。
　　参考文献：
　　[1]李延明.控制工程在机械电子工程中的应用[J].南方农机，2016，05.
　　[2]宋美娜，李超召.控制工程在机械电子工程中的运用[J].科技创新与应用，2016，14.
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