新型控制策略在机械工程中的应用分析

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  【摘 要】我国是一个能源消耗大国,工业的发展,使得人力、物力、财力上的投入也在不断增加,有效的促进了我国工业水平的提高。近年来,我国机械工程规模不断扩大,然而在我国现阶段的机械工程中,由于控制策略不全面、不科学。以致工程故障时常发,一旦机械工程出现故障,就会严重影响到机械工程的经济效益,不利于我国经济的发展。随着社会的进步与发展,传统的控制策略已经很难满足我国当代社会发展的需求了,为了保障机械工程设备的稳定性,提高机械工程的经济效益,探索新型的控制策略有着重大意义。基于此,本文就新型控制策略在机械工程中的应用进行分析与研究,有效的促进其快速发展。
  【关键词】新型控制;机械工程;应用
  引言
  在这个信息化高速发展的社会里,计算机应用技术已经得到了广泛的应用。在我国机械工程中,计算机技术的应用实现了自动化控制、智能化控制、数字化控制。在机械工程中,机械设备的使用是工程取得经济效益的根本保障,在当今社会发展形势下,市场竞争越来越激烈,人们对日常生活需求也越来越高,为了更好的满足当代社会及人民的需求,在机械工程中,就必须寻找积极有效的控制策略来提高机械工程质量。本文就新型控制策略在机械工程中的应用进行了相关的分析,促进我国机械工程的快速发展。
  一、提高控制策略的重要性
  传统控制策略针对的对象是精确的、不变化且是线性的,其操作条件和运行环境是确定的、不变的。随着工业应用领域的扩大,控制精度和性能要求的提高,必须考虑控制对象参数乃至结构的变化、非线性的影响、运行环境的改变以及环境干扰等时变和不确定因素,现代工业控制要求达到越来越高的设计目标,并在越来越复杂和不确定的环境下进行控制,人们只有从应用数学、控制理论、工程实践等不同的角度和起点出发,对新型控制方法进行研究,才能得到满意的控制效果。从工程应用角度出发,新型控制策略主要包括:自括应控制、变结构控制、预测控制、鲁棒控制、模糊控制、专家控制、神经网络控制以及遗传算法等。这些控制策略相互之间以及与各咱传统控制策略之间相互渗透、交叉和结合,又形成各式各样的复合控制策略。
  二、专家控制在机械控制中的的重要性
  专家控制在机械磨削精度控制中的應用在精密丝杠磨削中,为达到高精度的螺距要求,工件的回转运动和轴向运动必须满足严格的同步,才能达到高精度的螺距要求。这种同步运动在普通螺纹磨床上加工丝杠时,一般靠机械传动来实现,而且丝杠螺距精度在磨削过程中还受到环境温度、工件热变形、磨削力以及传动链误差的影响。比较由权威的就是席光辉等根据机械传动链的误差测量、特征计算,设计一个专家精度控制系统,对丝杠磨削过程实现智能补偿控制。其主要设想是实际磨削加工的动态环境下,根据产生的不同误差特征,在系统中找到一条与之相适应的控制规则,通过运用规则得到最补偿控制量,使螺距误差逐渐减小。专家控制方式是尽快纠正偏差,采用开关模式进行控制。专家,顾名思义就是在某个领域中比较有权威的人物,掌握的知识量一定比一般人要多并且精,对技术及方法的改进也有自己独到的见解。如果螺距误差不断的增大,则前一次的补偿量不够,应该加大补偿量来有效的减少螺距之间存在的误差,采用相关的比例模式对其进行控制,如果螺距误差达到极值,其误差将减小,所以应该不断的减少补偿控制量,在原值的基础上增加一个值,有效的保持螺距误差反向为止。
  三、新型控制策略在机械工程中的应用
  随着工业应用领域的不断扩大,在工业生产过程中,传统的控制策略具有很大的片面性,已经很难满足我国当代社会发展的需求。近年来,科学技术不断创新,在我国机械工程发展过程中,为了进一步提高机械控制水平,就必须在传统控制策略的基础上,加大新型控制策略的应用,提高控制精度,从而保障机械工程的经济效益。
  (一)信息网络技术的应用。在这个信息化高速发展的时代,以计算机为核心的计算机应用技术已经得到了广泛的应用。在机械工程中,利用计算机网络技术,建立网络控制系统,利用计算机网络控制系统来实现机械生产过程中的自动化、智能化、数字化控制。计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。利用计算机技术,在机械工程生产的各个领域中进行监控,通过计算机监控中心,可以清楚的掌握机械工程的生产情况,从而保障机械生产的效益。
  (二)智能化管理。新型控制策略的根本目的就是为了保障机械工程企业的经济效益。在这个经济快速发展的社会当中,机械工程企业参与市场竞争的重要法宝就是经济效益,而机械工程企业的经济效益与其管理有着至关重要的作用。在这信息化技术快速发展的时代里,企业的管理水平关系到企业的经济效益,是企业发展的根本保障,我国机械工程生产过程中如果依然采用传统的管理方式已经很难满足现代社会发展的需求了。为此,机械工程企业只有认识到管理的重要性,就机械工程设备、机械生产工作人员机进行有效的管控,利用智能化技术,实现机械设备的智能化管理,只有做好机械工程的管理工作,才能有效的保障其经济效益。
  (三)智能化生产。在我国机械工程中,机械设备是必不可少的一部分。随着我国市场经济体制的不断完善,市场竞争也越来越激烈,我国当前机械工程企业要想在这个竞争激烈的市场环境下生存下去,就必须积极的进行产品结构调整,实现机械工程的智能化生产。在我国当前机械工程企业当中,传统的生产观念严重制约着企业的发展,在这个科技不断发展的时代,落后就要挨打。在我国当前社会发展形势下,人工智能技术得到了普遍的应用,在机械工程企业当中,利用智能化技术,取代传统手工操作,智能化生产技能降低人力、物力的投入,同时还能保障生产效率,降低机械设备故障的发生。
  (四)实现智能化故障监测。随着科学技术的不断进步,智能化在机械设备中广为体现,机械设备都朝着自动化、智能化、科技化方向发展。新型控制策略就是要对机械设备中的故障进行有效的防控,达到在机械工程企业生产过程中,机械设备的使用越来越多,越来越普及,为了更好的保障机械工程企业的经济效益,利用智能化技术有着积极重要的作用。机械设备智能化可以有效的提升智能化管理的进出,促进智能化管理水平的不断提高,机械设备智能化设备参水应该及时的反馈给工作管理人员,保证机械设备的安全运行,一旦机械设备出现故障,机械设备智能化系统可以做出断电、停机等反应,保证机械设备的安全运行。   四、新型控制策略的渗透与结合
  每种控制策略都有其特长,但都在某些方面存在某些问题。因此,一种必然的趋势是各种控制策略相互渗透,取长补短,结合成复合的控制策略。这些复合控制策略克服了单独策略的不足,具有更优良的性能,能更好地满足不同应用的不同要求,因而获得了更广泛的应用。因此。可以说,复合控制模式是控制策略发展的方向。
  復合控制策略的类型很多,而且随着研究工作的进展还在不断地增加和变化。其中应用较多的有如下几种:模糊PID复合控制;模糊变结构控制;自适应模糊控制;模糊预测控制;模糊神经网络控制;专家PID控制;专家模糊控制等。目前,控制策略的渗透和复合具有下述特点:渗透面最广的是模糊控制,它完成的复合控制策略适用性强,应用也最广;专家控制形成的复合控制策略可以具有较复杂的形式和较高的性能,而且也有不少的应用;PID控制形成的复合控制策略吸收了其他策略性能上的优点,保持了自身应用上的优势,仍是一种工业上的主要控制方式;十分有前途的一种方法是在模糊控制和神经网络结合的基础上,再与其他智能控制或传统控制策略结合形成更高层次的性能更优良的控制策略。
  结束语
  机械工程作为我国社会发展中的一部分,机械工程发展的好坏直接关系到我国社会的健康发展。社会在不断的进步,人们对机械工程的发展越来越重视。机械工程在人们日常生活中所起到的作用也越来越大。工程技术的发展在提高人类物质文明和生活水平的同时,也对自然环境起了破坏作用。随着市场经济体制的不断完善和发展,传统的控制策略已经很难满足当代社会发展的需求。在这个经济快速发展的社会当中,我国机械工程企业要想取得良好的发展,符合社会发展的需求,就必须用发展的眼观看问题,创新控制策略,加大新型控制策略的应用,实现机械工程的智能化、自动化、数字化管理与生产,从而为机械工程的经济效益提供保障,并促进接卸工程的健康发展。
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