王佳男 黄诗瑶

摘 要：为推动经济发展，提高生产力水平，智能控制工程在机械电子工程中得到了广泛应用，并发挥了非常突出的作用。因此，文章探究智能控制工程在机械电子工程中的运用，提出了应用集成自动控制技术、模糊控制工程、鲁棒性、神经网络控制技术、预测控制高速液压机的有效措施，可为相关人员提供参考。

关键词：智能控制工程;机械电子;工程

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）11-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.11.018

随着经济建设和发展的推进，各行各业对于机械电子产品的应用越来越多，人们对于机械电子产品自动化、智能化功能的实现也提出了更高的要求。机械电子工程行业有效融入智能控制技术，可以使产品具有更强的实用性，操作性得到相应提高，进一步满足行业发展需求。

1 机械电子工程以及智能控制工程分析

1.1 机械电子工程

机械电子工程，具体来说，是基于机械工程实现发展的一种现代化工程。发展初期，机械工程的控制通过人工完成，生产能力并不高。但是，随着机械工程中对于电子技术的应用越来越多，生产效率得到极大提高。与之前的机械工程相比，目前的机械电子工程具有很多优势，有助于提高产品性能。此外，电子机械工程内部，利用信息交流功能，保障了机械电子工程的优化和发展[1]。

1.2 智能控制工程

智能控制工程的基础理论是控制论，将其逐步演化之后，成为了当前的控制工程。该项工程内容的应用，融合了计算机以及信息技术等现代化理论，有助于实现自动化控制的目标，提高系统的可操作性。通过对工程的智能控制，结合多种技术，可以充分保障其实用性及稳定性。目前，各个领域中使用的智能控制技术便应用了现代化技术与设备，将其与智能控制工程充分结合，渗透在工程及系统中，可完成协调控制的目标，满足行业的发展需求。

2 机械电子工程中应用智能控制工程的优势

在机械电子工程中，使用智能化技术，能够将之前繁琐的操作流程简化，规避人为操作产生的问题，进而使电子工程运行有更高的效率以及质量，保证了机械电子工程的运行稳定性和安全性。此外，整体控制能力也有所提高，强化了机械电子工程的各项环节[2]。

2.1 规避人为因素造成的不当操作

智能化技术有非常高的灵活性，在机械电子工程施工中应用智能化控制技术，能够进一步发挥其灵活性优势，改善之前电子工程设计施工中存在的不足。機械电子工程的设计及应用会因为一些主观因素产生不良影响，所以，通过智能化控制技术能够全方位监督系统的设计施工，避免由于人为因素产生不必要的风险和问题，对问题给出相应的判断和反应，使问题的解决更具针对性，也能确保机械电子系统正常且稳定运行。此外，应用智能化技术还能协调每个系统及设备，调整和优化可控指标，提高电气设施施工质量，提高系统运行水平。

2.2 保障数据的一致性

技术材料、环境、施工条件、工作人员等因素都会对机械电子工程设计施工质量产生影响，一旦设计方案有问题，且无法及时得到解决，会使施工过程发生很多变化，使数据分析结果存在偏差，对数据的完整获取产生不利影响。通过智能化控制技术，可以全方位收集数据信息，以免数据出现错误和遗漏。此外，可以提高数据的精准性，使其效率更高，结合不同技术形式，采用相应的数据处理方法，能使机械电子设计有更强的科学性、有效性，完善最终的质量和效果[3]。

2.3 强化整体控制能力

智能化控制技术与机械电子工程充分结合后，能够及时反馈系统和设备的数据。智能化控制器可以保障生产的正常进行，并发挥自动化优势作用，第一时间解决隐患，获取正确的反馈信息。此外，还可以远程控制生产设备，增强企业整体运行控制能力。

2.4 强化机械电子工程模块，简化自动化模型控制

机械电子工程的突出性质便是模块化，在之前的机械电子工程中，对于模块的使用还有很多不完善之处，且模型控制非常复杂。目前，通过智能化控制技术系统整理数据，加以分析之后，能够提高系统的控制效果，使生产运行的效率更高，进一步保障质量，增强参数运行的精准性，预防设备和工艺的运行故障。此外，可以简化机械电子工程系统模块控制，从本质上减少模型控制，进一步强化工作的整体效益。

3 智能控制工程在机械电子工程中的应用问题

我国机械电子工程已经经过了几十年努力和发展，智能控制技术研究也逐渐成熟。在机械电子工程中，智能控制应用也有一段时间，积累了一些技术与经验。但是，随着经济一体化发展，智能控制在机械电子工程中的应用局限性逐渐凸显。我国具有较大的潜在市场和丰富的劳动力资源，以至于机械电子工程建设速度较慢，智能控制工程已经成为了国外先进成熟技术，而在国内还属于新兴技术。因此，在机械电子工程中智能控制工程还存在一些不足，主要体现在以下几个方面：

第一，企业应变能力相对较差。如今，市场瞬息万变，需求存在多样化特点。机械电子工程若想在市场中占据有利地位，需要有先进的生产技术作为支撑。在该时代背景下，企业尽管响应国家号召，积极利用智能控制工程，但是由于部分企业应变能力相对较差，根据订单装配MT0，根据定点制造MT0，根据订单设计MTD，大规模定制MC，忽略了智能控制技术的根本，以至于难以充分发挥出智能控制工程价值。该问题是机械电子工程中智能控制工程应用的最大一点问题。机械电子工程涉及行业较多，生产、采购较为复杂，可以灵活利用智能控制工程，优化企业应变能力，能够提高机械电子工程工作质量和效率。

第二，成本计算不够准确，成本控制相对较差。人工成本核算，通常只能计算产品成本，没有办法计算零部件成本。在机械电子工程中，成本费用分摊较为粗糙，没有精密、细致预算和估算。在利用智能控制工程后，可以利用电脑计算归集大量成本数据采集，但是部分企业在使用时存在操作不当情况，以至于计算机估算和预算数据不够准去，这不仅会影响到智能控制工程的发展、阻碍机械制造工艺进展，还会影响到成本计算准确性，无法有效协助控制成本。该种利用智能控制工程还无法提高成本计算准确性的问题，阻碍了智能控制工程在机械电子工程中的应用。

第三，信息较为分散、不准确、不及时、不共享。在机械电子工程中，涉及诸多内容，这些内容之间涉及到大量信息交换。利用传统机械工程模式，是利用人工管理信息，该种管理模式速度相对较慢，若可以利用智能控制工程，辅助管理信息，可以有效提高速度。但是，根据相关调查显示，现阶段机械电子工程中，虽然利用智能控制工程，但是管理较为分散，缺乏完善的基础数据等。从中可以看出，想要在机械电子工程中灵活利用智能控制工程，需要先解决信息分散、不准确、不及时、不共享的问题，保证管理决策科学性。

4 智能控制工程在机械电子工程中的应用

4.1 集成自动控制技术

电子工程对于集成自动控制技术的使用，便是典型的智能控制。所以，在机械电子工程的每个步骤当中都有广泛应用。该项技术的基础为现代化信息技术和计算机，使其集成自动控制技术，有益于现代化信息技术得到创新和优化，保障了机械电子工程系统功能的完善性。

在机械电子工程当中，对于集成自动控制技术的使用，可以使控制以及管理得到统一，进一步发挥机械电子工程设备的应用优势，保障设备之间的协调性，推动机械电子工程的生产实现高效化、快速化的发展目标，提高生产质量和生产效率。对于机械电子工程设备开展的生产以及运行，自动控制技术的集成，可对设备的各类信息有效收集并加以整合，有益于生产以及运行流程的进一步完善。基于之前的控制系统，集成自动控制技术研发自动控制功能系统，并在应用中使其越来越完善，在当前机床电子设备中的作用和价值非常显著，不断提高生产效率和产品质量[4]。

4.2 模糊控制工程

之前，对于机械电子工程控制的使用，采用的加工工艺十分繁琐，操作量大且没有较高的生产率，因此改进之前的控制方法，构建了现代化控制模型，实现了自动化的机械电子工程控制效果。

当前，模糊控制工程在工程中的应用越来越广泛，该项理论与之前的控制理论区别较大，模糊控制理论强调模糊控制中的绝对精准度，进而确定可能产生的误差范围，在这一范围内开展控制工作，可自动降低控制难度。对于模糊控制工程的使用，工作人员还要深入分析和研究机械电子工程出现的误差范围，强化模糊控制技术的精准性，也使机械电子工程可以更加精准地应用模糊控制技术。

4.3 鲁棒性

在当前的发展环境中，对于机械电子工程的使用，非常关键的一项特征便是智能控制工程中的鲁棒性，一旦有外界干扰产生时，鲁棒性设备可以保持系统之前的性能，并控制工程中的各个设备。具体来说，鲁棒控制是对一个控制器加以设计，进而满足其所需的性能指标，比较简单的鲁棒性控制系统如图1所示。

外界因素在对其产生干扰的情况下，可以对系统的某个性能加以把控，使其不会发生任何的改变，所以，多变量型鲁棒控制系统在机械制造当中的使用非常广泛。例如，机械电子工程控制系统当中的鲁棒性，在制造柔性臂轨迹时，一般要对滑膜结构控制制造过程，基于滑膜结构基础，研发慢变控制器，依托Hx控制理论开发鲁棒控制器，使得系统控制器的结构得到进一步优化。通过对操作轨迹模拟过程的充分研究，借助计算补偿法可对滑膜结构、Hx的控制理论加以控制，以保障目标轨迹当中控制系统有良好的运行以及控制精度。

4.4 预测控制技术

在机械电子工程中，对于预测控制技术的使用，能够有效预测出设备的运行情况，并依照相应的结果控制设备，进而对生产提出的需求给予满足。例如，应用高速液压机时，为对生产需求给予满足，要提高转速、增加压力，使设备不断加大负载冲击，使设备在运行中发生超调故障，影响了精度以及安全性。

目前，应用预测控制技术，依据为高速液压机系统，构建预测模型，控制运行速度以及运行压力。预测输出值便可精准预测运行误差，使其在运行时得到把控，消除运行速度以及压力误差，强化精度。

4.5 神经网络控制技术

神经网络控制技术是以生物学为基础的控制研究，连接多个简单的网络神经元，构成一个网络，每个神经元都是较为简单的，然而，所有神经元连接在一起，便会成为具有较高复杂度的神经网络控制系统。通过神经网络控制，可以大规模处理数据，由于该种神经网络控制系统具有和人类相似的适应学习能力，致使其逐渐向着人工智能化方向发展[5]。

在智能机械电子工程控制系统中，神经网络控制系统的应用越来越广泛。例如，在数控机床控制中，工作人员可以改变数控机床切割过程中不确定的特点，利用神经网络控制工程系统，提高数控机床加工质量和效率，保证机械电子工程安全性[6]。

4.6 预测控制高速液压机

现阶段，在液压机技术中，高压、高速化是非常重要的发展趋势。最近几年，随着速度的提高与压力的增加，导致负载惯性变大，这回导致系统超调变大和精度降低。利用预测控制技术，解决液压机高速、高压化引起的不良影响[7]。

预测控制的基本原理主要是结合采样时刻及之前的系统输出历史数据，创建系统输出预测模型，然后把预测模型作为基础，得到预测输出值，预测计算系统误差变化，结合计算结果，确定控制器输出，进而实现提前控制模式。利用该种手段，即便数据较少且受到各种外界因素的影响，还是可以获得較高的预测精度，因此，特别适用于液压机为代表的电液伺服系统的快速预测控制，有助于提高预测效果。

5 结语

现阶段，机械电子工程生产中对于智能控制工程的有效应用，使其开始面向智能化以及信息化发展。此外，智能控制工程中使用与机械电子工程的发展之间的有效结合，充分发挥其自身的功能作用，有益于推动社会经济的全面发展。

参考文献

[1] 饶伟.智能控制工程在机械电子工程中的应用研究[J].农机使用与维修，2020（9）：32-33.

[2] 章跃军.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用分析[J].内燃机与配件，2020（10）：229-230.

[3] 张晨，陈潇铖.智能控制工程在机械电子工程中的应用研究[J].南方农机，2020，51（6）：150.

[4] 陈元生.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用分析[J].中国多媒体与网络教学学报（电子版），2020（10）：133-134.

[5] 陈艳东，李雪辉.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用探讨[J].湖北农机化，2019（21）：57.

[6] 刘涛.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].广西农业机械化，2019（5）：53.

[7] 邹先涛，兰童玲.机械电子工程中智能控制工程的应用分析[J].信息通信，2019（10）：278-279.