机械电子工程以及控制工程的发展现状及应用研究

机械电子工程以及控制工程的发展现状及应用研究

摘要：随着我国计算机控制技术的不断普及应用，使得机械电子工程在我国有

了极大地发展，机械电子技术逐渐趋于自动化和智能化。而控制工程技术对机械

电子工程的发展扮演了重要的角色，所以，重视控制工程技术的发展，加强控制

工程在计算机机械电子工程中的应用，将控制工程和机械电子工程有机地结合在

一起，对我国机械电子工程的发展有着至关重要的影响，对机械工程行业生产效

率地提高以及机械制造行业的长久稳定发展有着重要的作用。

关键词：控制工程；机械电子工程；应用

一、控制工程以及机械电子工程的相关概述

（一）控制工程概述

控制工程的基础是控制理论，并结合计算机技术、信息技术等等科学技术形成，其主要用于解决工程问题，并进行自动化控制。近些年来，控制系统的理论

体系和实践体系得到了不断地完善和发展，使得我国的控制工程水平得到了大幅

的提升，在我国的工程领域也得到了广泛的应用。控制工程的研究重点在于多输

入和输出，利用非线性和应用领域的发展，在机械电子领域得到了广泛的应用。

（二）机械电子工程概述

机械电子工程既具有专业性的特点又带有电子信息的特征，从设计层面来说，机械电子工程融合了众多领域的学科知识，在实际的设计和操作过程中，主要利

用模块化的方式进行。但与以往不同的是，现代机械电子工程构造简单、体积小、生产力高、耗费人力少。随着科技水平的不断提升，机械电子工程系统会变得更

加复杂，并会越来越紧密的与控制系统联系在一起，从而更好地推动机械电子工

程的进步。机械电子工程是一种多种技术结合，受多种技术影响的，比如：机械

技术、信息技术、电子技术以及自动化技术等等，相对复杂的电子工程系统。

二、机械电子工程以及控制工程的发展现状

在1980年，日本就拥有了无人化工厂，如今机械电子技术发展越来越迅速，日本仍然处于世界的领先地位。由于我国机械电子工程起步较晚，发展时间不长，所以无论从产品的质量还是档次上都和发达地区和发达国家有着明显的差距。我

国数控机床占比较低，绝大部分依赖进口，远远落后于发达国家。我国当前的机

械电子技术还不能满足工程建设的需要，对自动化程度高，高级智能型的机械电

子产品还不能完全实现国产，所以我们必须要结合控制工程等等领域来共同发展，从而实现对整个工程的促进和提高。随着我国科技的不断进步，我国机械电子工

程和控制工程发展前景的广阔。

三、控制工程在机械电子工程中的应用简介

控制工程在机械电子工程中的应用主要包括智能控制系统、集成控制、鲁棒

控制、预测控制以及模糊控制等等。智能控制系统发展至今在控制系统的发展中

有着十分重要的地位，智能

控制系统通过将人工智能和计算机技术有机地结合在一起，从而使用人工智

能来控制某一操作。通过设定相应的运行程序可以使机器人完成相应的生产工作。利用智能控制系统进行机械化生产对信息的收集分析以及处理和生产效率的提高

有着十分重要的作用。集成控制是我国应用最为普遍的控制系统，它源于信息技术，通过对信息技术的优化调整，不断地提升完善机械电子工程技术。在电子机

械生产加工过程中使用集成控制，不仅可以整合以往和机械生产中的信息，还可

以加强机械电子工程技术的进步。

四、控制工程在机械电子工程中的实际应用分析

（一）控制工程在机械磨削精度控制中的应用

在实际生产中，影响生产质量的因素有很多，比如：设备本身的稳定性、生产环境的稳定性、对生产的掌控力度等等，采用精度控制系统可以对生产过程实施动态化、智能化的补偿控制，通过对生产过程中可能对生产误差造成影响的因素进行综合分析，设置控制措施和控制目标，从而大大降低生产误差，提高机械磨削的精度控制。

（二）控制工程在机械加工控制中的应用

随着机械制造行业的不断发展，机械加工行业得到了极大地发展。所以，传统机械加工控制已经不能满足当今社会的需求。而模糊控制可以将复杂的问题简单化，可以简便实际生产的算法，对机械的编程也较为简单，从而大大改善了传统控制系统的缺点和弊端，模糊控制在机械加工控制中的应用，在最大程度上使系统实现了控制目标。

（三）控制工程在柔性机械臂轨迹跟踪控制中的应用

柔性机械臂轨迹跟踪控制是机械制造行业的典型代表，将控制工程应用在柔性机械臂轨迹跟踪控制系统中，可以把柔性机械臂作为分布式参数系统，从而提高耦合性。采用滑模变结构控制方法进行研发设计，研发设计鲁棒控制器，将慢变控制器与快变控制器进行结合，从而实现对柔性机械臂的有效控制，并利用补偿算法和轨迹跟踪来进行补偿，从而提高柔性机械臂的精度。

（四）控制工程在高速液压机控制中的应用

高速液机作为应用范围最广的机械设备，在各个领域有着十分重要的作用。但随着我国经济的快速发展，我国各个领域对液压机的要求越来越高，实现高速高压是液压机发展的必要趋势。而液压机速度和压力的提升必然会对液压机的控制和精度造成影响，所以控制工程在高速液压机中的应用可以降低外界的影响。比如：预测控制原理、数据整合分析、预测误差变化率以及确立控制器的输入输出值等等。

五、总结

控制工程已经成为了现代工业生产不可分割的一部分，机械电子工程也逐渐朝着智能化、绿色化、微型化的方向发展，而控制技术将会起着越来越重要的作用，因此，将控制工程应用于机械电子工程中，把控制工程同计算机机械技术结合在一起，对提高生产效率和安全生产有着十分重要的意义。

参考文献：

[1]徐艳娇.控制工程在机械电子工程中的应用探究[J].建筑工程技术与设计，2019，（10）：772.

[2]王凯飞.控制工程在机械电子工程中的应用探究[J].建筑工程技术与设计，2019，（10）：723.

[3]唐美扬.对控制工程在机械电子工程中的应用探究[J].商情，2018，（30）：179.

[4]李浩.控制工程在机械电子工程的应用[J].商品与质量，2017，（17）：133.

[5]陈晓彬.控制工程在机械电子工程中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2016，（34）：1333.