張鵬

（駐馬店技師學(xué)院，河南 駐馬店 463000）

控制工程主要以工程控制理論為基礎(chǔ)，融合了信息理論、計算機(jī)理論等相關(guān)概念，在處理自動控制系統(tǒng)中，能處理各種問題的新興技術(shù)，在社會發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用?？刂乒こ套鳛橐环N綜合型學(xué)科在很多領(lǐng)域中都應(yīng)用廣泛。

一、控制工程的介紹

控制工程是一門處理自動控制系統(tǒng)中各種工程現(xiàn)實問題的綜合性工程技術(shù)。控制工程中包括對自動控制系統(tǒng)規(guī)定指標(biāo)、進(jìn)行設(shè)計、進(jìn)行構(gòu)造、運行、分析和檢驗等過程?？刂乒こ淌窃跈C(jī)械工程與電氣工程的基礎(chǔ)上發(fā)展而來?？刂乒こ叹C合了計算機(jī)理論和信息理論，并以工程控制論為基礎(chǔ)，在各個工程學(xué)科中都廣泛得到應(yīng)用，例如在機(jī)械工程、電氣工程、土木工程等領(lǐng)域的應(yīng)用。現(xiàn)實生活中，控制工程融合了電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)等多個學(xué)科的知識。在這些科學(xué)技術(shù)的幫助下，控制工程獲得了不斷地完善和發(fā)展，在實際的應(yīng)用中發(fā)揮著越來越重要的作用。控制工程應(yīng)用的控制理論有兩種：一種是“古典控制理論”，另一種是“現(xiàn)代控制理論”?！肮诺淇刂评碚摗敝饕且詡鬟f函數(shù)作為基礎(chǔ)，用“古典控制理論”可以將電子技術(shù)和計算機(jī)進(jìn)行結(jié)合，從而實現(xiàn)控制工程功能的強(qiáng)大?！艾F(xiàn)代控制理論”是以“古典控制理論”為基礎(chǔ)，利用狀態(tài)空間方程，研究多個輸入、多個輸出、非線性和變參數(shù)等控制系統(tǒng)中的問題。在機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展下，出現(xiàn)了許多新型的控制系統(tǒng)和新型的智能機(jī)器人，更是促進(jìn)了控制工程的飛速發(fā)展。

二、控制工程在機(jī)械電子工程中的作用

（一）智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用

所謂的智能控制系統(tǒng)是人工智能和計算機(jī)技術(shù)相融合，智能控制機(jī)械電子工程當(dāng)中的一些操作，讓機(jī)器人像人一樣進(jìn)行工作。對于機(jī)械電子工程中的某個步驟，智能控制系統(tǒng)能夠用人工智能化的手段進(jìn)行控制。這樣的控制平臺和控制模式與大腦思維模式大體相同，主要是因為智能控制系統(tǒng)在機(jī)械電子工程的應(yīng)用過程中可以自主獲取所需信息，自動化的程度得到了很大的提升。智能控制系統(tǒng)在電子工程中的合理運用能夠提高工作效率。同時，智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠提升機(jī)械電子工程操作的可靠性。此外，智能控制系統(tǒng)可以大大節(jié)約機(jī)械電子工程中的人力與物力，從而降低了施工成本，有利于整體收益的提升。

（二）預(yù)測控制在高速液壓機(jī)中的應(yīng)用

當(dāng)前在液壓技術(shù)發(fā)展過程中，高壓高速化是發(fā)展趨勢，但在生產(chǎn)過程中隨著壓力以及速度的不斷提高，在相應(yīng)壓力增加的環(huán)境下，就會導(dǎo)致系統(tǒng)精度下降。而通過預(yù)測控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效的解決液壓高速高壓化產(chǎn)生負(fù)面的問題。在實踐過程中，該控制的應(yīng)用原理主要是搜集相關(guān)系統(tǒng)輸入的歷史數(shù)據(jù)。輸出的預(yù)測模型建立之后，以結(jié)合預(yù)測模型得到的結(jié)果為基礎(chǔ)，全面的對系統(tǒng)誤差進(jìn)行計算分析。最后，在得到計算結(jié)果后，采用該結(jié)果對控制對象進(jìn)行處理，使該環(huán)節(jié)不會受到外界因素的影響，能夠得到較高的精確度，因此特別適合在快速預(yù)測控制系統(tǒng)中應(yīng)用。

（三）魯棒控制的應(yīng)用

在控制系統(tǒng)中，魯棒性指的是在受到外界因素影響下，控制系統(tǒng)的某個部位能夠保持正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，能夠按照設(shè)定好的內(nèi)容進(jìn)行操作。因此，在機(jī)械制造過程中，多變量型魯棒控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。例如，在進(jìn)行柔性臂軌跡制造時，通常采用的是滑膜變的結(jié)構(gòu)控制方式進(jìn)行處理。在操作階段中，通過該方式的應(yīng)用將慢變控制器研究出來。然后使用H∞的控制理論對研究出來的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。在該環(huán)節(jié)中若采用補(bǔ)償控制算法進(jìn)行補(bǔ)償控制計算，就會在一定的范圍內(nèi)提高滑膜變結(jié)構(gòu)與H∞控制理論相結(jié)合的控制水平，能夠切實提高控制系統(tǒng)的精確性。

（四）模糊控制系統(tǒng)應(yīng)用

隨著我國控制系統(tǒng)的研究逐漸深入，在現(xiàn)階段機(jī)械電子工程的控制系統(tǒng)應(yīng)用中，逐漸出現(xiàn)了模糊控制系統(tǒng)。該種控制系統(tǒng)的應(yīng)用主要是依照其運行特點將其運行在簡單的生產(chǎn)制造業(yè)當(dāng)中[4]。由于機(jī)械工程的制造與加工流程是一種復(fù)雜、繁瑣的過程。在對機(jī)械工程進(jìn)行創(chuàng)造與建設(shè)的過程中，利用傳統(tǒng)的控制方法對其進(jìn)行建立較為困難與復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械工程在具體的使用過程中出現(xiàn)自動化控制效果不佳的問題。該種問題的出現(xiàn)不僅不利于我國控制系統(tǒng)的后續(xù)應(yīng)用與建設(shè)，而且對于機(jī)械工程的建設(shè)也具有一定的消極影響。故而對模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行研究與應(yīng)用。模糊控制系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過程中不僅能夠?qū)?fù)雜繁瑣的流程進(jìn)行簡化，將負(fù)責(zé)的問題進(jìn)行直觀的解決與處理，而且還具有簡單靈活的使用特點。利用模糊控制系統(tǒng)對電子程序進(jìn)行編制，將促進(jìn)電子程度編制過程的簡單化，降低制作的難度與成本。同時，對電子程序進(jìn)行模糊化空控制還將避免數(shù)據(jù)研究與的精確化，進(jìn)而降低生產(chǎn)與研究中的難度。在對該種控制系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用時，僅需要對輸入量的合理偏差范圍進(jìn)行確定，并將合理的偏差范圍輸入控制系統(tǒng)中，進(jìn)而便可達(dá)成工業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)。

結(jié)語

本文通過對控制工程與機(jī)械電子工程進(jìn)行簡單闡述，進(jìn)而分別從智能控制系統(tǒng)應(yīng)用、模糊控制系統(tǒng)應(yīng)用、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用三方面對控制工程在機(jī)械電子工程中應(yīng)用的現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)的研究與探討，并對控制工程在機(jī)械電子工程中應(yīng)用的發(fā)展前景進(jìn)行詳細(xì)的研究與分析。經(jīng)過對課題內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的研究與分析得出結(jié)果表明控制工程應(yīng)用與機(jī)械電子工程的研究領(lǐng)域中依舊存在一定問題。因此，在未來的研究中應(yīng)進(jìn)一步對控制工程進(jìn)行詳細(xì)的研究與思考，希望本文能夠為控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用研究提供幾點可行性建議，并為控制工程在機(jī)械電子工程中應(yīng)用的發(fā)展提供積極的促進(jìn)作用。