机械工程控制论的作用

学机械工程控制论的作用

机械工程控制是研究控制论在机械工程中的应用科学。它是一门跨机械制造技术和控制理论的新型学科。随着工业生产和科学技术的不断向前发展，机械工程控制作为一门新的学科越来越为人们所重视。原因是它不仅能满足今天自动化技术高度发展的需要，同时也与信息科学和系统科学紧密相关，更重要的是它提供了辩证的系统分析方法，即不但从局部，而且从总体上认识和分析机械系统，改进和完善机械系统，以满足科技发展和工业生产的实际需要。各种控制理论更是不断发展。

控制论强调：

1)所研究的对象是一个系统；

2)系统在不断地运动（经历动态历程、包括内部状态和外部行为）； 3)产生运动的条件是外因（外界的作用：输入、干扰）

4)产生运动的根据是内因（系统的固有特性）控制有温度控制,生铁成分控制,厚度控制,张力控制,等等。

自动控制:

在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称为控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（通称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。

例.典型控制系统：数控机床、机车、船舶及飞机自动驾驶、导弹制导等。所谓自动控制指的是在没有人直接参与的情况下，利用控制器自动调节和控制机器设备或生产过程的工作状态，使之保持不变或按预定的规律变化这样一种现象，叫做自动控制。

控制理论的应用

（1）在机械制造过程自动化方面现代生产向机械制造过程的自动化提出了越来越多、越来越高的要求：一方面是所采用的生产设备与控制系统越来越复杂；另一方面是所要求的技术经济指标要求越来越高。这就必然导致“自动化”与“最优化”、“可靠性”的结合，从而使得机械制造过程的自动化技术从一般的自动机床、自动生产线发展到数控机床、多微计算机控制设备、柔性自动生产线、无人化车间乃至设计、制造、管理一体化的计算机集成制造系统CIMS。还可以预期，伴随着制造理论、计算机网络技术和智能技术以及管理科学的发展，还将发展到网络环境下的智能制造系统，包括网络化的制造系统的组织与控制，当然也包括智能机器人、智能机床，以及其中的智能控制，乃至于发展到全球化制造。

（2）在对加工过程的研究方面现代生产一方面是生产效率越来越高，例如，高速切削、强力切削、高速空程等日益获得广泛应用；另一方面是加工质量特别是加工精度越来越高，0.1微米精度级、0.01微米精度级乃至纳米精度级的相继出现，使得加工过程中的“动态效应”不容忽视。这就要求把加工过程如实地作为一个动态系统加以研究。

（3）在产品与设备的设计方面同上述两点密切相关，正在突破而且还在不断突破以往的经验设计、试凑设计、类比设计的束缚，在充分考虑产品与设备的动态特性的条件下，密切结合其工作过程，探索建立它们的数学模型，采用计算机及其网络进行优化设计，甚至采用人机交互对话的亦即人机信息相互反馈的人工智能专家系统进行设计。

（4）在动态过程或参数的测试方面以往的测量一般是建立在静止基础上的，而现在以控制理论作为基础与信息技术作为手段的动态测试技术发展十分迅速。动态误差、动态位移、振动、噪声、动态力与动态温度等动态物理量的测量，从基本概念、测试方法、测试手段到

测试数据的处理方法无不同控制论息息相关。

总之，控制理论、计算机技术，尤其是信息技术，同机械制造技术的结合，将促使机械制造领域中的构思、研究、试验、设计、制造、诊断、监控、维修、组织、销售、服务、回收、管理等各方面发生巨大的乃至根本性的变化，目前的这种变化还只是开始不久而已。