邱宸 刘松松

【摘 要】在我国社会经济及科学技术的持续发展背景下，机械电子工程技术逐渐得到完善，其技术需求量也不断提升，逐渐朝着智能化、多元化的方向不断发展。在这种情况下，节能控制工程在机械电子工程中体现出较高的应用价值，在关注机械电子工程的同时，需要加强对电子技术及机械控制技术的研究，以合理有效的方法将控制工程应用到机械电子工程中，从而促进机械电子工程的进一步发展。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对机械工程中电子节能控制技术探析提出了一些建议，仅供参考。

【关键词】机械工程;电子节能控制技术;探析

引言

控制工程的不断发展，促进了机械电子工程的不断进步。随着科技进步，控制工程在机械电子工程中的应用将会更加广泛。本文研究了智能控制系统、集成自动控制系统、模糊控制系统、鲁棒控制系统、预测控制技术、神经网络控制系统等在机械电子工程中的应用，这些控制工程应用推动了机械电子工程的进步，希望本文的研究有助于促进机械电子工程向着更加智能化、自動化和现代化的方向稳定发展。

1、控制工程与机械电子工程的概念

1.1机械电子工程的概念

机械电子工程一词属于舶来品，由日本“Mechatronics”一词翻译而来，机械电子工程其实就是将电子技术引入机械工程，计算机电子技术属于信息控制的数控中心，与机械工程相结合时可以对机械工程全方面的控制，尤其是机械工程在生活中实际操作模式下的各种使用功能，这些功能的存在是帮助人类来操作人力所难以操作的事情。在我国的基本内涵是表示机电一体化，所谓的机电一体化是指机械工程与现代化的计算机电子信息技术相结合的综合升级版本，这种机械与电子技术的结合体能够大大地提升生产的效率，创造更多经济效益，能够有效地推动我国的社会化进程，解放和发展生产力。

1.2控制工程的概念

控制工程是一项利用计算机技术对工程过程进行自动化管理的技术。它能够根据计算机模拟各类参数和各类设计性问题，通过计算机云计算方式，将各类重点数据进行输入和输出，并进行数据的核算，以起到利用自动化技术对工程中出现的问题进行解决、对工程进程进行把控的作用。

2、机械电子节能控制技术的现状

电子信息技术的发展和应用为机械电子工程行业奠定了基础，同时也提出了巨大的挑战。机械电子工程简单地说是以计算机为基础，多种技术相结合的综合性学科，它不仅是社会技术发展的产物，也是社会进步的象征，在突飞猛进的现代化高科技的社会时代，机械电子工程行业已经成为我国工业经济发展的命脉，大大推动了我国国民经济的综合发展。这也说明了我国机械电子系统越发成熟和稳定，机械电子工程行业已走向国际快速发展的队伍之中，也成为世界机械电子工业主要出口国之一，但我们清楚看到与许多发达国家，如德国、美国等还有一定的差距。

3、机械工程中电子节能控制技术

3.1控制技术确保节能

机械工程系统是靠电比例液压泵、电比例马达、电比例液压阀和电控喷油柴油机等部分互相之间的联系组成的系统，靠电的控制转化和功率输出，尽可能达到设施体积小、可用能力最大，希望达到智能化操控。根据周围环境完成更大效益的节能化，起到省时省力高效为目的。使用全电式的控制系统要求技术很高，必须有很快的速度完成信息的传递，但针对目前的技术而言，还无法达到此目标，不能快速地处理以及传递信息，大数据下完成有一定难度。这样采用分布式的控制系统。以总线为根本，将发动机的喷油总量和操作者的指令和机器性能等数据传递到总线上，其他部分可在总线上获取信号，液压磊控制器可调整排量信息，和其他控制器的传输，达到要控制的总体要求。对于机器的工作质量和节能，全局式的节能控制系统的重点是从整个机械进行研究，从整体环境来观察，完成全局式的节能控制系统。需要设定节能的总体目标，分析作业完成的质量或部分组织结构的性能要求等，达到节能效果的最大化。在同时控制多个部分的组织结构、工作效率和固有的节能控制技术等都有注意，因此，全局式的节能控制系统较为全面。

3.2智能控制系统在机械电子工程中的应用

控制工程中利用最广泛的就是智能控制系统。智能控制系统是人类重要的发明，它利用计算机技术，模拟人脑进行智能控制与管理。智能控制系统在机械电子工程上的应用，可以通过人工智能模拟的方式，录入电脑系统，就像人工一样控制和操作某项生产工作。

3.3模糊控制系统在机械电子工程中的应用

以往的机械电子加工过程中，各类复杂的工步、工艺，导致工程操作内容繁重，加大了工作人员的工作量，效率低下。模糊控制系统正好弥补了这一缺点，它具有精确的数学管理模型，能够高效地实现自动化控制。模糊控制系统在机械电子工程中改进了原有控制理论的缺陷，从控制工作内容的精准范围，改变为控制误差的精确范围，使机械电子工作被控制在规定的范围内运行，实现了最优控制。

3.4在高速液压机中的应用

一般在液压机的运行过程中，液压机的速度及压力不断提升，其惯性作用显著增大，以致系统中的各种机体运行速度不断降低，严重影响整个系统的正常运行。面对这种情况，需要利用预测控制对其进行处理，而预测控制的机理就是在发生问题之前进行数据采集，结合数据信息构建一个完善的预测模型，进而根据预测模型输出的数据信息进行计算，确定控制器的位置，实现对相关问题的提前控制。就实际情况来看，这种方法比较适用于数控信息不多的时候，整个过程不能有外力因素的干扰，以此保证数据信息的精确性。

3.5鲁棒控制的应用

鲁棒控制在控制系统中的定义是在外界环境的影响下，控制系统的某一方面的性能始终保持不变，正是因为这种可行性，鲁棒控制在机械电子工程的控制中有着广泛的应用。尤其是在机械臂和柔性臂的应用中，鲁棒控制通过调节系统控制器的内部结构，进行操作轨迹的模拟，从而利用补偿控制的算法进行补偿控制的计算，从而使控制系统能够准确的对设定的程序和运行轨迹进行控制。

3.6柔性机械臂轨迹跟踪控制

柔性机械臂轨迹跟踪控制是机械自动化的直观体现，也是机械电子工程重要的组成部分。柔性机械臂用料少、质量轻、耗能低，通过关节的柔性和两岸的柔性，实现很多高速、高难度的操作，能够转配工业中实现人机作业，提高了工人的安全系数。柔性机械臂轨迹跟踪控制主要是慢变控制和快变控制两种，由于是分布式参数系统，因此对于柔性机械臂轨迹跟踪控制需要很强的耦合性。快变控制器和慢变控制器的有机结合，使柔性机械臂得到有效的控制，从而能够在工业中精准的工作。

结束语

为适应时代发展的要求，节能控制工程在机械电子工程中的应用是一个必然趋势，这不仅是提高我国生产能力的重要途径，也是保障产品质量、降低生产成本、促进企业长远发展的有力措施。为充分发挥节能控制工程在机械电子工程中的作用，相关从业者要加强对控制工程的研究，结合机械电子工程的具体情况对其进行灵活运用，以此提高机械电子工程的整体性能，为机械电子工程的持续发展奠定良好基础。

参考文献：

[1]杨剑，王江萍，王国杰.机械电子节能控制技术应用分析[J].电子测试，2018（17）：133+135.

[2]刘琨.机械电子工程节能控制技术研究[J].河南科技，2018（16）：35-36.

[3]王庆祝，顾程鹏.工程机械电子节能控制技术研究[J].工程机械与维修，2017（11）：49-51.

[4]吴哲.工程机械电子节能控制技术研究[J].电脑迷，2017（04）：66.

[5]游阳林，唐世波.工程机械电子节能控制技术研究[J].山东工业技术，2017（02）：84.