發布時間:2022-07-19 08:39:23
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇控制工程在機械電子工程中的作用,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
控制工程主要以工程控制理論為基礎,融合了信息理論、計算機理論等相關概念,在處理自動控制系統中,能處理各種問題的新興技術,在社會發展中發揮了重要的作用。控制工程作為一種綜合型學科在很多領域中都應用廣泛。
1.1機械磨削精度控制中的應用
在進行機械元件的生產時,需要追求高精密和高質量的目標。想要生產出綜合質量更高的機械原件,對加工這些元件的設備要求也更加的高。比如在生產螺紋磨床的時候,機械設備需要對將要被生產出來的機械元件進行多角度的磨削。具體進行機械磨削所產生的誤差會影響設備本身的性能。在進行磨削時所掌握的力度,以及磨削的環境都會使機器元件的磨削產生誤差。在通過專家精度控制系統時進行綜合分析有可能影響螺紋磨削誤差的各個因素,對螺紋磨削過程實行智能化、動態化的補償控制,并設置一些可以與控制相適應的目標來達到誤差降低的效果,機械元件進行磨削時值精度就可以得到提升。
1.2機械加工過程控制中的應用
現如在今我國的機械加工行業中,加工流程往往都具有多元化與復雜化的特征。如果使用相對傳統的機械加工程序已經不能滿足實際的加工需要。當提出模糊控制理論和進行實際的技術實踐時,以“復雜問題簡單化”“算法靈活性”“編程易操作”等方法進行操作,可以改善舊有控制系統中所存在的一些弊端。
1.3柔性機械臂軌跡跟蹤控制中的應用
在進行機械元件的自動化控制的制造過程中,柔性機械臂的制造可以作為一個典范。不過由于柔性機械臂的參數系統問題,在,在進行制造的時候關于控制系統的制造會比較復雜。可采用“滑模變結構控制方法”進行“慢變控制器”的研發設計,采用“H∞控制理論”進行“魯棒控制器”的研發設計,除此之外,在將此項設計用于快變控制器時,需要將快變控制器與慢變控制器相結合,從而達到對柔性機械臂的有效控制。在對使用過程中的軌跡跟蹤時,需要進行補償控制算法,來確保持續的精準性。
1.4高速液壓機控制中的應用
液壓機在各種機械設備中,屬于較為常用的一種。在進行壓機的控制工程時,應當注意要實現壓機的高壓力和高速度,除此之外,其精確性也應當特別注意。在進行壓機的控制工程時,需要采用一定的預測控制,經過系統的數據分析之后,建立一定的預測模型,對液壓機的操控系統的誤差變化率進行一定的預測與計算。在得到誤差變化率的基礎上進行控制的,可以將系統中外界因素造成的影響降低。
1.5數控機床控制中的應用
數控機床是機械電子工程在進行神經網絡控制的一個典型。神經網絡控制是一種根據生物仿生研究而形成發展的控制模式,此種控制模式中每一個神經元都相互連接,整個系統規模大,結構相當復雜。但是這種神經網絡系統還可以進行數據龐大的信息處理,自動化水平非常高。當控制系統中引進這種信息處理模式之后,效率也會得到一定的提升。在進行對數控機床的控制時應用這種網絡控制系統,機械元器件切削等具體操作的精確率都會得到有效的提升。
1.6集成自動控制
集成自動控制技術是在信息技術的基礎上發展而來的,在機械電子工程中應用集成控制技術能對生產過程中的多臺機械電子設備進行統一管理與控制,充分發揮各種設備的優勢,使各種設備能夠協同合作,大大提高了生產效率和生產質量。集成自動控制技術可有效整合各種設備的運行情況和生產信息,進而采用最有效的控制方式,實現多臺設備的集成控制。現如今,隨著科技的不斷發展,集成自動控制系統也得到了優化和改進,科研人員在原有控制系統的基礎上,又研發出了具有柔性自動控制的集成控制系統。將新型集成控制系統應用于數控機床及相關機械電子設備中,能夠更加科學、高效地完成相關產品的生產與制造。
1.7智能自動控制系統的應用
計算機網絡系統與人工智能相結合就簡稱智能控制系統。在這種高智能系統的控制模式下,智能系統能夠自主的收集和分析資料,模擬著人的中樞神經系統,進行著機械化的規模化的生產,這樣的工作效率將會遠遠的高于人工的生產模式,而且相較于人工生產的各種不確定性,智能生產模式可以更好地把控流程,產品的質量也會均衡,不會再出現良莠不齊的情況,不僅節約了人力物力資源,還大大提高了生產效率,增加了企業的收益。
1.8神經網絡控制的應用
現代的機械工業中數控機床必不可少。但是數控機床的自身適應能力太低,缺乏良好的識別和處理在切削過程中出現的不可預知的問題的能力。而在傳統情況下,為了解決這種問題,通常會選用保守的切削參數,但這同時限制了機床的加工能力和工作效率。神經網絡控制應運而生,它由很多很簡單的神經元連接而成,是仿生學思想在控制領域的最新應用,通過簡單神經元的鏈接組成高度動力系統,去表述復雜的物理系統。而且還具備人類大腦自我學習、適應的能力。
1.9魯棒性的運用
魯棒性是指設備在受到外界干擾的情況下,控制系統仍能保持原有的性能,進而對設備進行有效控制的特性,這種特性在機械電子工程的智能控制方面有著非常重大的意義。在機械電子工程智能控制功能的研究過程中,相關人員必須要重視魯棒性的價值。在進行柔性臂的軌跡制造方面,滑膜結構的控制方式得到了廣泛的應用,慢變控制器也從無到有,并獲得了一定的發展。除此之外,根據Hx控制理論,魯棒控制器也被研發成功,這對系統控制系器的結構優化有著重要的作用。因此,在進行柔性臂的詭計制造方面,進行有關補償控制的計算時,通過Hx控制理論來進行控制時,可以提高其精確性。
1.10模糊控制系統的應用
在機械工程的整個系統里,加工流程是相當復雜的,如果在機械工程的加工過程中運用傳統的控制方法,去建立一個模型,那是一個相當難以完成的工作,問題就會直接暴露在自動化的控制系統上。但模糊工程可以將系統的程序編制簡單化,能很好地解決上述產生的問題,不會對機械電子工程的內部運行的數據進行深入的干擾,只是在運行的過程中,簡單地保證數據的輸入量,保持數據在要求的范圍內。
1.11預測控制技術的應用
在機械電子工程中,預測控制技術的應用可以對相關設備的運行情況進行準確預測,根據預測結果控制設備精準。以高速液壓機為例,需要不斷提升高速液壓機設備的運轉速度和壓力,這就很可能在運行過程中對設備產生了較大的載荷沖擊,出現系統超調的情況,高速液壓機的運行精度和安全受到嚴重影響。在高速液壓機當中,應用預測控制技術,建立與之相適應的預測模型,對高速液壓機運行速度和壓力進行智能控制。通過預測高速液壓機的輸出值能在運行過程中對其進行精準控制,可以精準地確定高速液壓機的運行誤差,對因運行速度過快和壓力過大引起的設備誤差進行消除。
1.12專家控制的應用
在普通螺紋磨床的生產過程中要保證工件在消磨中軸向和縱向的運動必須同步,傳統的生產模式一般是靠機械傳動,會有誤差,而且生產過程中的環境溫度、磨削力都會對磨削的精度產生影響,專家精度控制系統解決了這個問題。專家控制系統是補償機械工程在磨削的過程中產生的誤差,實現對磨削工程的動態智能補償。專家控制系統的工作原理就是在加工的過程中,綜合考慮進來各種特征的誤差并設計相適應的控制規劃,減小螺距的誤差。
2控制工程在電子工程中應用的未來前景
第一,控制工程技術不斷發展與不斷創新,也促進機械電子工程技術不斷發展,因此控制工程與電子機械技術將會應用于更多領域,也會在網絡發展過程中更加網絡化。第二,隨著科學發展觀的發展,未來的主題是可持續發展,在控制工程與電子技術發展過程中要注重環境的保護與能源的節約,要注重可持續發展,建設環境友好型社會在未來科技發展過程中很重要,新技術的研究是未來發展的關鍵。
3結語
機械電子工程當下的首要任務就是運用合理的高科技技術,使控制工程與機械電子工程融合的更加熟練。在機械電子工程中,控制工程的應用存在著眾多問題。因此要加大高科技技術投入,加大技術人才的培養,加強資金投入等推動機械工程的高速發展,充分利用發達的高科技網絡系統推動機械電子工程的發展。
作者:李國劍 單位:黑龍江電信國脈工程股份有限公司