机械电子工程论文

2022-05-12

今天小编为大家推荐《机械电子工程论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!摘要:近年来,科学技术的快速发展,使机械电子工程在科学技术的带动下取得了巨大的进步,尤其是在机械电子控制方面,为机械电子工程的快速发展打下了坚实的基础。控制工程与机械电子工程有着密切的关系,利用科学技术来对控制工程进行不断的优化与改进,必将带动机械电子工程的进步与发展。

第一篇:机械电子工程论文

控制工程在机械电子工程中的探讨

【摘 要】如今计算机信息技术发展迅速,现代科技不断进步,使机械电子行业面临着新的机遇。同时,当前经济全球化逐渐深入,机械电子工程也面临着巨大的竞争,这就要求机械电子行业及时进行转变,将现代电子控制技术充分应用起来,加速控制工程和机械电子工程的结合。下面本文将进行深入的探究,总结控制工程在机械电子工程中的应用策略,以期促使二者更好地结合,并得到健康稳定的发展。基于此,本文主要分析了控制工程与机械电子工程的概念、控制工程在机械电子工程中的应用现状并提出了控制工程在机械电子工程中的应用策略。

【关键词】控制工程;机械电子工程;应用

引言

当今时代是一个信息化的时代,我国计算机技术取得了巨大的进步,并且逐渐和多种产业相融合,促进了各产业的发展与进步。其中机械电子产业就是由电子产业和机械产业融合而形成的。[1]如今机械电子工程中机电一体化技术的迅速发展,控制工程在机械电子工程中的地位越来越重要,在具体实施中,控制工程将直接影响着机械电子工程的运行。

1 控制工程与机械电子工程概述

控制工程是以控制论为基础,结合现代计算机技术,把工程中的问题转化成可以用计算机处理的问题,从而利用计算机控制工程运行的技术。如今,很多国家对控制工程的不断研究,使其渗透到了很多领域,从而为其他领域带来了极大的方便。机械电子工程来源于传统机械工业,但又不同于传统机械工业。机械电子工程不是简单的、独立的工程学科,而是融合了很多领域,但是机械电子工程运行时不需要很多材料,整体体积也很小,系统运行较为简单。在机械电子工程中,要充分结合电子技术和机械技术,提升系统的可靠性。

2 控制工程在机械电子工程中的应用现状

我国的机械电子工程起步较晚,与发达国家之间的差距较大,所以在机械电子产品非常依赖国外进口。现在我国的机械电子技术远远达不到实际工程中的要求,机械电子工程需要较强的自动控制性、智能化以及稳定性,所以需要控制工程技术的配合,从而更好地实现知识体系在工程实践中的融合,使得机械电子工程得到更稳定高效的发展[2]。虽然我國机械电子工程发展还不够成熟,但是发展的前景是非常积极的,当今时代科技飞速发展,机械电子工程将会和更多的技术领域相融合,从而得到更好的发展与进步。

我国的自动化水平相对于发达国家也比较落后,发展不够成熟。因而自动化控制在机械电子工程中的应用还不够深入。我国必须加大控制工程在机械电子工程中运用,不断进行创新与实践,逐渐赶超发达国家。

3 控制工程在机械电子工程中的应用

3.1 智能控制系统的应用

所谓的智能控制系统是人工智能和计算机技术相融合,智能控制机械电子工程当中的一些操作,让机器人像人一样进行工作。对于机械电子工程中的某个步骤,智能控制系统能够用人工智能化的手段进行控制。这样的控制平台和控制模式与大脑思维模式大体相同,主要是因为智能控制系统在机械电子工程的应用过程中可以自主获取所需信息,自动化的程度得到了很大的提升。智能控制系统在电子工程中的合理运用能够提高工作效率。同时,智能控制系统的应用能够提升机械电子工程操作的可靠性。此外,智能控制系统可以大大节约机械电子工程中的人力与物力,从而降低了施工成本,有利于整体收益的提升。

3.2 神经网络控制的应用

神经网络控制是控制工程的重要组成部分,是当今较为先进的控制手段,神经网络控制的理论基础是生物学理论。神经网络控制可以将很多简单的神经元进行连接,从而得到一个复杂而综合的神经网络。在所形成的神经网络中,尽管每个神经元的结构与功能都很简单,但是连接而成的神经网络却十分复杂。与单个神经元相比,连接而成的神经网络更加可靠[3]。比如在机械电子工程的大规模数据处理中,神经网络控制对数据的分析会更严密可靠,主要是因为神经网络控制具有与人脑接近的学习能力,这就充分保证了大量数据在分析中的高度准确性。近几年,神经网络控制也开始进行人工智能化的探索,在机械电子工程中的应用越来越广泛,相关人员可以进一步促进其应用,从而不断提高机械电子工程的可靠性与安全性。

3.3 模糊工程控制的应用

模糊控制工程在控制工程中较为繁琐复杂,在机械电子工程中的应用应该得到更多的重视与关注。相对于传统的控制技术,模糊控制工程有利于增强生产与控制的系统化效果。这是因为模糊控制工程在简化复杂的控制过程中有着重要作用,利用模糊工程控制技术可以将不清晰的控制流程变得清晰直观,除此之外还可以应用更加简单的模糊控制算法,达到简化程序的目的。所以说,模糊控制工程在数据的处理中更加方便精准,在机械电子工程中进行应用的意义重大,应当得到相关人员的充分关注。

3.4 鲁棒性的应用

控制系统中的鲁棒性指的是指在外界的影响下,控制系统的性能可以维持原有状态的性质[4]。鲁棒性可以使控制系统的某一性能维持恒定,在机械电子工程中进行应用可以保证生产过程的稳定性。目前,很多机械电子工程都对控制工程的鲁棒性进行了较多的应用,比如多变量型鲁棒控制系统在机械电子工程中的应用非常广泛,这一系统可以实现慢变控制器的研究与控制,从而更好保障控制活动每个环节中数据的精确性。

3.5 预测控制

以高速液压机为例,将控制工程中的预测控制技术运用在高速液压机中,能够有效推动液压机技术实现新的突破与发展。为有效满足社会发展需要,高速液压机的压力和速度均实现了不同程度的提升。因此,其也面临着更大的负载惯性,极有可能出现加大系统超调的情况,从而影响高速液压机的测量精度。通过运用预测控制,能够根据系统的实际情况建立相应的预测模型,并在此基础之上获取预测输出值,利用这一数值准确预测并计算出系统误差变化率。通过运用预测控制能够有效控制高速液压机的负面影响,尤其是通过准确地预测计算能够提前明确控制器的输出,从而有效控制高速液压机的应用模式。

4 结论

控制工程在机械电子工程中进行应用,可以提升机械电子工程的智能化水平与自动化水平。如今计算机控制系统发展迅速,更应当将控制工程与机械电子工程进行充分的结合,以促进机械电子工程稳定高效地发展,进一步提高机械电子工程的效率,从而提升其经济效益。

参考文献:

[1]肖杰.浅谈控制工程在机械电子工程中的应用[J].建材与装饰,2018(06):218-219.

[2]王顺顺.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(01):174-175.

[3]邓杰.控制工程在机械电子工程中的应用研究[J].科技风,2017(06):132.

[4]傅思杰.控制工程在机械电子工程中的应用[J].福建质量管理,2016(04):254.

[5]李艳萍.控制工程在机械电子工程中的应用[J].机械管理开发,2016,(4):75-76.

(作者身份证号码:130130198903031545)

作者:高方

第二篇:控制工程在机械电子工程中的应用

摘 要:近年来,科学技术的快速发展,使机械电子工程在科学技术的带动下取得了巨大的进步,尤其是在机械电子控制方面,为机械电子工程的快速发展打下了坚实的基础。控制工程与机械电子工程有着密切的关系,利用科学技术来对控制工程进行不断的优化与改进,必将带动机械电子工程的进步与发展。鉴于此,该文阐述了控制工程的内涵,分析了控制工程在机械电子工程中发挥的作用,最后对控制工程在机械电子工程中的具体应用进行深入的探讨,以期能够促进控制工程与机械电子工程之间的快速融合,实现机械电子工程的智能化、自动化发展。

关键词:控制工程 机械电子 应用

自第一次工业技术革命以来,控制理论便已经产生,在那时,人们在对蒸汽机进行改良时,便尝试运用控制理论,利用离心式非锤调速器来对蒸汽机的转速进行控制,从而使蒸汽机得以被广泛应用于工业生产中。随着时代的发展,工业水平的快速提升,使人们对控制理论的研究变得越来越深入,这也使控制理论变得越来越系统化、科学化。21世纪的到来,使人们迎来了信息时代,这也使控制技术取得了飞速发展,并广泛应用于各行各业中,在控制技术的带动下,各个领域的技术水平都得到了极大提高,特别是计算机控制技术的出现,在我国现代社会发展中发挥了至关重要的作用,并促进了机械电子工程的智能化转变。

1 控制工程的内涵

控制理论作为控制工程中的基本指导思想,其是在计算机技术与信息技术的基础上形成的一门学科,控制工程可实现对机械设备的自动化操控与管理,这也是控制工程的内涵所在。随着人们对控制理论研究的不断深入,越来越多的控制技术出现在人们眼前,这也使控制技术的应用范围变得更加广泛,尤其是在机械制造中扮演着至关重要的角色,通过控制技术的应用,可使机械制造流程具有自动化特点。机械电子工程结合了电子工程与机械工程的所有技术,相比于以往的机械工程,机械电子工程具有明显的综合性与融合性特点,可大幅提高产品的制造质量与生产效率。由于在机械电子工程中需要应用许多现代化技术,这也使控制工程的应用水平将直接影响到机械电子工程的稳定运行。

2 控制工程在机械电子工程中发挥的作用

在机械电子工程中,控制工程在其中发挥着重要的作用,这些作用主要体现在以下方面:其一,相比于以往的机械工程来说,控制工程有着本质的不同,控制工程可采用多种控制技术来确保机械电子工程完成指定的目标任务,这些控制技术拥有很强的应用性与操作性;其二,控制工程在操作方式上非常便捷,而且使用性能非常优异,在空间结构上也较为简单,这使其能够有效解决生产过程中遇到的各种复杂问题,通过对机械技术进行综合实践与理论论证,以此获得令人满意的控制效果;其三,空间线性方程是机械电子工程对控制工程进行应用的理论依据,其在解决非线性及多输入等复杂问题中有着巨大的应用优势,这使其在机械工程活动中发挥着极为重要的作用,并为控制工程的实践与论证提供了大量关于技术层面与理论层面的支持。

3 控制工程在机械电子工程中的应用分析

随着现代化社会的发展,控制工程与机械电子工程的结合变得越来越紧密,这也使其在机械电子工程中发挥着越来越重要的作用。与此同时,人们对控制工程的核心控制技术也进行了更加深入的研究,并致力于将其有效应用于机械电子工程中,这些核心控制技术主要包括智能控制技术、鲁棒控制技术、模糊控制技术、神经网络控制技术、预测控制技术等。以下便对这些控制工程中的核心技术在机械电子工程中的相关应用进行深入的分析。

3.1 智能控制技术

近年来,智能化技术的飞速发展,使其与计算机技术之间有了密切的结合,从而形成了以智能化技術为核心的智能控制系统。智能控制系统作为计算机技术与人工智能技术的结合产物,可实现对机械电子工程的智能化模拟和控制,这种智能化是对人工操作方式及思维模式进行模拟而实现的,通过智能控制系统的应用,可使智能机器人在操作过程中能够像人一样进行自动操作和控制。智能控制系统在控制过程中,会对所需信息进行自主采集,并通过对这些信息进行处理,按照人类大脑的思维模式,以此模拟出对应的操作控制方式。由此可见,信息时代的发展,使各个行业的智能化转变已经成为未来的必然趋势,而智能控制系统也得以在各个领域中得到有效运用,相比于以往的生产方式,不仅大幅提高了生产效率,减轻了操作人员的劳动强度,也大幅降低了违规操作与误操作的发生几率,并且由智能控制系统对各个生产环节进行严格的控制,还可使生产成本得到有效节约。

3.2 鲁棒控制技术

鲁棒控制技术作为控制工程中的核心技术,在机械电子工程中也同样发挥着重要的控制作用。鲁棒控制技术是以控制器为载体来进行控制的,通过对控制器按照相应的性能指标进行设计,可实现对控制问题的有效转化,从而使复杂的控制问题转变成较为简单的问题进行解决。在控制系统中,其鲁棒性特征体现在外界存在干扰源时,能够确保系统的运行性能不会受到干扰源的干扰,使其始终保持着相应的性能来稳定运行。正是由于鲁棒控制系统所具有的稳定控制作用,使其广泛应用于机械制造领域。例如,在对柔性臂进行制造时,为了确保控制系统对柔性臂轨迹的稳定控制,在对鲁棒控制器进行设计时,往往要采用滑模变结构,该结构是以Hx控制理论为指导来确定的,在此过程中,需要利用补偿控制算法进行计算,使滑膜结构能够按照Hx控制理论的要求来对柔性臂轨迹进行组合性控制,这样便可确保电子机械工程得以稳定运行。

3.3 模糊控制技术

在机械工程中涉及到众多的加工步骤,这也使机械工程需要进行繁琐的操作,大大增加了操作的不便性,而仅仅采用传统的控制方法,对机械工程模型进行构建,往往难度会非常大,并且也使工程人员的劳动强度大幅增加。因此,要想简化机械工程的控制流程,仅仅依靠传统的控制方法,利用模型进行控制是远远不够的,而且控制效果也不够理想。因此,对于这类控制问题,可通过模糊控制技术进行解决,模糊控制技术可简化原本较为复杂的问题。而以往的控制方法,则往往需要根据机械工程的实际运行情况,对各种运行数据进行采集,并以这些数据为基础来构建精确的模型,这无疑会给工程人员带来很大的挑战,并且构建的模型也往往不够精确。相比于以往的控制方法,模糊控制技术不需要从数据方面对机械工程进行精确的分析,工程人员在应用模糊控制技术时,只需保证输入量的偏差能够处于工程允许范围内即可。模糊控制技术正是凭借其独特的控制优势,使其在机械电子工程中得到了非常广泛的应用。

3.4 神经网络控制技术

近年来,人们对控制工程研究的不断深入,使神经网络控制成为一种新兴的核心控制技术,该技术是在生物学的基础上演变而来的。相比于其他控制技术,神经网络控制技术可以看成是一种由大量神经元组成的网络,这些神经元在构成及使用效果上都比较简单,但通过大量神经元的连接与组合,可使神经网络具有更加复杂和丰富的功能,这也使神经网络控制技术可以对海量的复杂数据进行有效处理。以神经网络控制技术为核心的系统也由此具有智能化特征,并广泛应用于机械电子工程的智能化控制工作中。一直以来,人们在应用数控机床进行生产时,产品的加工精度往往达不到使用要求,而且在产品加工中还难以避免地会出现操作误差,从而给产品的加工成功率与加工效率带来很大影响。而通过神经网络控制技术的应用,不仅可大幅提高数控机床对产品的加工精确度,提高数控机床的加工效率,而且还可确保整个加工过程的安全性。

3.5 预测控制技术

预测控制技术是控制工程中一种重要的核心控制技术,它最为明显的特征是其提前性。该技术可根据机械电子设备的实际运行情况,通过准确的预测来评估机械电子设备的运行状态,帮助控制人员根据预测结果来采取相应的应对方案,以此确保机械电子设备的稳定运行,保障设备运行安全。例如,在高速液压机运行过程中,通过预测控制技术的应用,可对高速液压机的运行压力、运转速度等数据进行采集,并根据这些数据来构建预测模型,通过训练预测模型来分析设备所承受的冲击荷载是否处于安全范围,预测设备的输出值,以此确定其运行误差,进而预测出系统是否会出现超调问题,帮助工程人员根据预测结果来采取对应的控制方案,以此实现对高速液压机的精准控制,避免高速液压机因压力过大或转速过快等问题而出现运行误差。

3.6 集成控制技术

在控制工程中,集成控制技术在机械电子工程中有着非常广泛的应用。信息化技术的发展,使集成控制技术应运而生,该技术在控制上具有统一性,可同时控制和管理不同种类的机械电子设备,使这些机械电子设备能够在互不干扰的情况下正常运行,从而充分发挥其功能,实现不同机械电子设备的协同化生产。集成控制技术在机械电子工程的应用,可大幅提高企业的生产效率,提升产品的生产质量,该技术可对不同机械电子设备的实际运行数据进行有效整合,并采用对应的控制方式来达到集成控制的目的。在科学技术的带动下,人们对集成控制技术的改进与优化,使集成控制系统能够进行柔性化控制,从而使产品在生产和制造过程中能够变得更加高效、科学。

4 结语

总而言之,随着科技的发展与进步,机械电子工程的智能化、自动化、信息化转变趋势将变得愈发明显,这也使控制工程中的核心技术在机械电子工程中发挥更为重要的作用。而对于控制工程来说,人们对控制工程研究的不断深入,必将促使更多的新型控制技术出现。同时,现有的核心控制技术也将得到相应的优化与改进,这也使机械电子工程中许多复杂的控制难题将得到逐一解决,从而真正实现机械电子工程与控制工程的深度融合,使两者的应用优势得到全面发挥,进而更好地推动我国现代化工业的进步与发展。

參考文献

[1] 胡林冰.控制工程在机械电子工程中的应用[J].内燃机与配件,2018(1):232.

[2] 栾婷婷.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用分析[J].山东工业技术,2018(14):164.

[3] 郑红涛,姜信君.控制工程在机械电子工程中的应用[J].居舍,2018(14):166.

作者:任冬法

第三篇:控制工程在机械电子工程中的应用

摘 要:机械电子工程是控制工程与控制理论中必不可少的一部分,直接关系到机电设备质量,由于控制理论的精度与机电设备的稳定性与准确性密切相关,因此,控制工程在机械电子工程中占据了重要的位置,且应用广泛,基于此,研究控制工程相关内容,分析控制工程在机械电子工程中应用的未来前景,有效应用控制控制工程具有重要的现实意义。

关键词:控制工程;机械电子工程;应用

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。

一、控制工程概述及在電子工程中应用的未来前景

控制工程是处理自动控制系统中各种问题的综合型技术,主要以工程控制理论为基础,融合了计算机理论,信息理论等相关概念,是一个新兴技术,在社会发展中发挥了重要的作用。控制工程作为一种综合型学科,在航空工程、机械工程、采矿工程、土木工程等学科中都具有广泛的应用。其理论基础主要有两种,第一种古典控制理论,古典控制理论内容以传递函数为基础,主要是控制系统,分析设计问题。第二种,现代控制理论,现代控制理论在古典控制基础上发展起来的,主要以状态空间方程为基调,研究输入,输出,便参数等设计问题。

控制工程在电子工程中应用的未来前景主要体现在以下几个方面,第一,控制工程技术不断发展,会促进机械电子工程技术不断发展,不断创新,简而言之,随着互联网的高度繁荣,控制工程与电子机械技术也会在网络发展过程中更加网络化,将会应用于更多领域。第二,随着科学发展观的发展,可持续发展成为未来发展的主题,基于此,在控制工程与电子技术发展过程中,需要注重可持续发展,注重环境的保护与能源的节约,因而,在未来科技发展过程中,建设环境友好型社会,研究新技术,是未来发展的关键。

二、控制工程在机械电子工程中的应用

(一)高速液压机

在施工过程中,机械需要高速运转工作,同时,在高压高速之下,会对工程以及施工机械本身产生一定的影响,影响机械的工作效率与质量,造成机械设备的磨损,为解决此问题,需要合理利用控制技术,利用控制技术中的预测控制系统解决问题,可见,控制工程在机械电子工程中发挥了重要的作用。其基本原理如下,在实际生产过程中,需要利用相关历史数据,构建恰当合理的模型,利用模型进行预测,在之后,对预测模型的输出值进行误差运算,计算出恰当的运算结果,在此基础上对误差结果进行进一步控制,达到理想的控制效果,确保控制的精确性与准确性,实现生产精度控制的最优化。

(二)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。由于控制工程具有高度精密的特点,因此,优势性越发明显,可以提高机械磨削精度。首先,就工业生产而言,利用机械电子技术生产产品,可以生产出十分精密的零件与仪器,在生产过程中,机械磨削程度又直接影响力了产品产量,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。

(三)模糊控制

控制工程在模糊控制机械加工过程中发挥了重要的作用,通过控制技术,可以经复杂的生产技术简单化,可以将原本复杂的计算编程转化为简单的编程,发挥了重要的作用,因此,模糊控制十分重要,控制技术在模糊控制方面占据了重要的位置,在电子机械工程中应用中发挥了重要的作用。控制技术在模糊控制方面的应用主要体现在以下几个方面,一方面,利用控制工程,控制技术,可以在处理一些复杂机械技工任务时更加便利快捷,实现复杂问题的简单化,取得良好的控制效果。另一方面,通过控制工程,利用模糊控制,可以对基本数据进行支持,可以通过简单的改变速率色织,达到最优化控制,实现控制目标。

三、总结

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]李岳.自动化技术在机械工程中的应用探究[J].山东工业技术,2015(22).

[2]陈佳盼.分析机械电子工程行业现状及未来发展趋势[J].科技资讯,2017(13).

[3]傅思杰.探析机械电子工程行业现状分析及未来发展趋势[J].企业导报,2016(06).

作者:张正冰 于欣彤

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