智能化控制系统在机械工程中的应用
梁曙明
[摘 要]当前我国科学技术高速发展，自动化技术在机械工程中实践应用愈发成熟，现下正逐渐趋于智能化方向发展，以顺应时代发展潮流。新时期背景下，智能化控制系统在机械工程中的应用优势日渐凸显，不仅提高工作效率，而且促进了机械工程生产水平的提高，以实现可持续发展目标，获取多方面效益。文章阐述了智能化控制系统及机械工程的发展现状，分析了智能化控制系统在机械工程中的应用价值，并论述其在机械工程中实际应用。
[关键词]智能化控制系统;机械工程;应用
[中图分类号]U469.691;TP273.5 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–0–02
Application of Intelligent Control System in Mechanical Engineering
Liang Shu-ming
[Abstract]With the rapid development of science and technology in China， the practical application of automation technology in mechanical engineering is becoming more and more mature， and now it gradually tends to be intelligent to meet the development trend of the times. Under the background of the new era， the application advantages of intelligent control system in mechanical engineering are increasingly prominent， which not only improves the work efficiency， but also promotes the improvement of mechanical engineering production level， realizes the goal of sustainable development and obtains various benefits. Based on this， this paper expounds the development status of intelligent control system and mechanical engineering， analyzes the application value of intelligent control system in mechanical engineering， and puts forward its practical application in mechanical engineering.
[Keywords]intelligent control system; mechanical engineering; application
在科學技术高速发展背景下，科学技术作为发展核心驱动力，各领域中对科学技术的需求不断增加。尤其是在智能化的时代背景下，自动化逐渐向着智能化方向发展，以云计算、大数据等为代表的新兴技术，成为当今主流技术，智能化控制系统在机械工程领域具有了广阔的应用前景。
1 智能化控制系统及机械工程发展现状
1.1 智能化控制系统
智能化控制系统中包含多个学科，如神经网络学、电子信息学等，在机械工程领域中应用成效较佳，通过有效融合多方面理论知识，有效解决各方面的壁垒。技术实现层面，智能化控制系统依托计算机软件，以及生物学内容创设具有“思想”的设备，仿真人类实际功能，进而精准性地控制各类电子设备，从本质实现现代化操作，降低对人力的依赖性。智能化控制系统实际应用过程中，通过科学、合理的数据收集及传输，进而实现智能化操作，实现该任务目标。智能化控制系统已普遍应用于多个领域中，代替人类完成多项工作，发展潜力较大。立足现下发展应用，仍缺乏一定成的熟性，需加大研究探索力度。特别是现下大数据时代，智能控制技术与社会生产有效融合，是良好的支撑平台。
1.2 机械工程
机械工程作为多个技术集中综合体，包含计算机、机械及电子等技术，实现传统机械工程和电子信息有效融合，促使电子、机械及信息间具有密切的相关性，在高新技术领域中应用十分普遍。产品设计过程中，机械工程可依照相关机械原理，应用计算机技术，优化完善设计方案。与传统机械工程相比较，设计思想更具精细化，产品结构实现简易、精细化，功能性较强。同时，对功能模块进行科学合理规划设计，可提高机械工程工作效率。机械工程从初期至现下阶段，共历经三大阶段，从原始手工加工阶段，直至最终机械电子工程阶段，大幅度提高了生产效率，降低了生产周期，完善产品性能。
2 智能化控制系统在机械工程中的应用价值
科学技术高速发展，为机械工程创新改革提供了新思路，智能化控制系统凭借自身特征，普遍应用于机械工程中，获取良好的应用成效。主要体现在以下几方面：①准确性。智能化控制系统主要依托于计算机技术、人工智能，有效将相关制作程序优化升级，充分应用机器人仿真模拟替代人工操作。而智能化控制系统实践应用由于缺乏成熟性，正式运行过程中部分数据会出现波动，要求工作人员在智能化控制系统工作过程中，需对数据进行实时观测，将相关出现偏差数据及时调整更改，保证其各项操作满足要求。智能控制系统应用于机械工程中，节省了大量人力资源，减低成本支出，从本质层面消除了由于人工操作造成的偏差。②稳定性。传统机械工程中，稳定性不佳始终是机械工程运行精准度难以提升的不利因素，影响各项操作的精准性。智能化控制系统应用于机械工程中，依托人工智能及计算机技术，保证运行过程中平稳性，对整个运行过程进行全生命周期控制，提高机械工程数据可靠性及精准度，确保运行过程中传输正确的指令。③模块化完善。机械工程模块化发展，提高了机械工程运行稳定性。机械工程的模块化发展，传统机械工程运行存在一定瓶颈，智能化控制应用于机械工程中，可有效突破传统机械工程运行壁垒，且将模块化价值予以凸显。
3 智能化控制系统在机械工程中的应用
3.1 集成化自动控制应用
智能化控制系统中所包含技术呈现出多元化特点，对机械工程均具有一定促进作用。应按照机械工程实际状况，科学、合理地应用智能化控制系统，保证信息化时代背景下，智能控制与机械工程深层次融合，为机械工程深化发展做支撑。集成化自动控制技术以现代技术为基础，创新、优化和改善机械设备各项性能。信息化时代发展下，集成自动控制技术不断发展，在机械工程中应用范围不断扩大，可实现集中管理及控制，提高机械工程生产速率的同时，提高产品生质量，形成品牌效应。按照机械工程实际特征及需求，可续、合理地将集成化自动控制技术应用于产品生产环节中，对其进行统一管理、控制，系统性收集生产中形成的海量数据信息，控制各类不良故障问题，保证设备始终处于良好运行状态。
3.2 预测控制技术
机械工程实际运行过程中，涉及大量机组设备，且整体构造具有一定的复杂性，加之外界运行环境处于动态化，若机组设备出现故障，会严重影响生产效率及质量。预测控制技术拥有良好的功能，可将预测与控制深层次融合，建立完善的预测模型，实现智能化控制，准确判定设备运行参数是否正确，以及生产误差是否处于合理范围内，以免出现超限问题，保证产品质量达标。按照现下机械工程发展需求，以及智能化控制应用需求，灵活应用预测控制技术，不断完善生产全过程，与网络技术、电子信息技术相辅相成，实施动态监测、精准分析机械设备运行状态，将分析结果为基础，快速预测设备运行状态是否处于正常，精准性处理各类隐患，有效控制故障发生，保证设备处于稳定运行状态，促进机械工程正常生产。
3.3 神经网络控制技术
机械工程中，神经网络控制技术主要是仿真模拟人脑神经元，将实时动态化控制应用于整个生产过程中，实现集成化处理目标，提高生产设备高效运转，保证生产效率及质量。神经网络控制技术功能多元化，将其应用于机械工程生产活动中，具有较强的可行性，依托多个神经元，精准检测、控制生产区域内机械设备。实际运行过程中，若设备出现故障问题，神经网络控制系统可自动将其相关问题信息传输，定期使神经元获取相关信息，发出提醒警报，以此警醒相关操作人员，操作人员及时进行处理解决，保证设备运行问题的安全性及可靠性，满足生产实际所需。
神经网络控制技术应用过程中，相关机械工程企业可精准掌握各设备运行状况，分析设备故障类型、原因及多频次发生部位，及时按照相关要求，完成设备检修、维护及管理工作。定期对设备进行优化升级，促使设备功能更具多样化，积极引入各类新设备，在设备高效应用过程中，不断改进产品生产质量。此外，在神经网络控制终端支撑下，对神经元进行统一控制，自动处理信息数据同时传输至神经元，神经元自动按照信息数据，向生产设备分配相应的工作任务指令。操作人员仅需按照生产实际状况，将各项生产参数予以调整，便可对生产流程进行控制，保证设备更具安全性及稳定性，使智能化控制與自动化操作有效融合，以免生产中受外界因素干扰，提高机械工程生产效率。
3.4 模糊控制技术
信息时代背景下，对机械工程生产的产品要求愈发严格，生产环境处于动态化变化、产品生产量大、生产工艺流程日趋繁琐复杂，传统人工控制手段难以满足现下高精度需求，自动化控制效果、速率均不佳。模糊控制技术优势价值十分凸显，可有效解决传统人工控制瓶颈。应用于智能化控制工程中，将模糊控制技术贯穿于全生命周期生产环节中，以机械产品生产质量标准为准则，最大限度发挥模糊控制技术功能，实时动态控制生产各环节，优化生产工艺流程，提高自动化控制成效，降低控制难度、减少工作量，实现产品质量偏差动态化控制，保证生产质量基础上，提高生产实际效率，获取良好的经济效益。机械工程企业应多维度出发，系统性进行比较、分析智能化控制技术应用成效，完善生产全过程中，将各类智能化控制技术的合理应用于生产中，模糊控制技术、神经网络控制技术等，相辅相成发挥自身优势价值，智能化、精细化控制生产环节，促使繁琐工作流程更具自动化、集中化及模糊化，最大限度将生产中各类风险、故障问题发生概率降至最低，保障各项设备良好运行。
3.5 鲁棒性
鲁棒性是机械工程智能化控制重要特性参数。具体而言，鲁棒性是指设备在外界干扰因素下，控制系统仍可持有原有运行性能，实现设备全生命周期控制，此种特征对提高机械工程运行稳定、安全具有促进作用。因此，机械工程发展过程中，需高度重视鲁棒性的积极作用。针对柔性臂轨迹制造而言，一般可选用滑膜结构实现控制，并以此为基础研究慢变控制器，结合相应的控制理论，积极开发鲁棒控制器，如此实现整个控制器结构优化目标。也正是如此， 操作人员进行仿真模拟环节中，补偿控制计算中，需应用补偿控制算法，保证滑膜结构和控制理论联合控制，保证控制系统在运行中的控制目标精准度。
3.6 智能控制系统
与自动化控制相较，智能控制系统增加了“智能化”生产理念，核心主要是应用多个先进技术，如人工智能技术、计算机技术，进而对机械工程运行流程实施模拟，以及实现智能化控制。系统自动模仿人脑和肢体语言，展开仿人类机械操作。实际运行过程中，核心原理是依托控制系统，高度模仿人类大脑运行思维，系统性地自动收集相关数据，并对其展开处理分析，实现数据信息二次利用。信息时代下，社会生产智能化是各领域发展地核心方向，机械工程中应用人工智能， 不仅提高生产效率，减少人为操作带来偏差，从而实现生产规范化、标准化，降低实际生产成本。
4 结语
智能化控制系统的支撑，有助于促使机械工程具有更多活力，对其良好发展具有一定成效，不仅可提高生产效率，而且减少实际运行作业中产生的故障，提高机械工程生产及管理水平。因此，应积极加大探索智能化控制系统在机械工程中的应用力度，在不断实践中优化应用路径，促使生产具有较好的操作性、经济性，实现良好的经济效益，保证智能控制技术应用效能得以良好发挥。
参考文献
[1] 张翔.探讨智能控制工程在机械电子工程领域中的应用[J].山东工业技术，2019（23）：72.
[2] 刘申英紫，汪惠芬，刘长安.基于PLC技术的机械装配工作台自动控制系统设计[J].自动化与仪器仪表，2020（8）：74-77.
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