新型控制策略及其在機(jī)械工程中的實(shí)踐應(yīng)用

寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 蘇曉丹

作為一個(gè)能源消耗大國(guó)，我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)是人力、物力的均衡發(fā)展，財(cái)力的投入持續(xù)增加，促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)水平的進(jìn)一步提高。這些年來(lái)，我國(guó)機(jī)械工程的規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)大，但是我國(guó)現(xiàn)階段的機(jī)械工程體系，整體來(lái)說(shuō)控制策略的應(yīng)用仍然不夠科學(xué)和合理，導(dǎo)致應(yīng)用新型控制策略的過(guò)程當(dāng)中問(wèn)題頻發(fā)。影響到的機(jī)械工程的實(shí)際效果阻礙了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)了解到新型控制策略應(yīng)用在機(jī)械工程中的重要價(jià)值，并結(jié)合實(shí)際思考其有效的應(yīng)用方式。希望能夠進(jìn)一步提高機(jī)械工程帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 新型控制策略在現(xiàn)代機(jī)械工程中應(yīng)用的重要價(jià)值

涉及物理工程體系，機(jī)械工程能夠通過(guò)相應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)具體的分析、設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)工作，體現(xiàn)出工程性的效果。在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，人們的日常生活水平在不斷提高，機(jī)械工程和人們的日常生活之間存在緊密的聯(lián)系，會(huì)直接影響到人們的發(fā)展。這個(gè)過(guò)程，需要依靠現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備來(lái)為機(jī)械的有效生產(chǎn)提供相對(duì)應(yīng)的保障，并且提供適當(dāng)?shù)娜肆Y源、物力資源和財(cái)力資源。作為機(jī)械工程中重要的部分，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的使用會(huì)受到多種因素的影響，使其在實(shí)際的運(yùn)作過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，影響到機(jī)械生產(chǎn)的實(shí)際效果，甚至?xí)璧K機(jī)械的實(shí)際運(yùn)行，導(dǎo)致工業(yè)發(fā)展的效果受限制，甚至還可能會(huì)導(dǎo)致人們的生命健康受到威脅。除此之外，在機(jī)械工程中，對(duì)能源的消耗不但會(huì)導(dǎo)致我國(guó)的資源更緊張，還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境受到相應(yīng)的污染。在傳統(tǒng)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的影響下，機(jī)械工程始終重視提高生產(chǎn)力度，增加生產(chǎn)的數(shù)量，并提高生產(chǎn)的效率，從而能夠逐步提高機(jī)械生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性效果，為企業(yè)帶來(lái)更豐富的經(jīng)濟(jì)利益。在機(jī)械工程發(fā)展的整個(gè)過(guò)程中，管理方面已經(jīng)受到了忽視，隨著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量產(chǎn)生了更大的需求，需要在機(jī)械工程的發(fā)展中基于傳統(tǒng)的控制策略來(lái)滿足社會(huì)的發(fā)展特點(diǎn)。在未來(lái)，新的機(jī)械產(chǎn)品的研制會(huì)占據(jù)重要的地位，需要重視能源的充分使用，降低能源的消耗以及浪費(fèi)，積極尋求更加清潔的再生能源，并有效地減少在機(jī)械工程發(fā)展過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題，這是更加重要的經(jīng)濟(jì)性任務(wù)。對(duì)此，要求機(jī)械工程相關(guān)管理人員能夠保持發(fā)展的眼光，從大局出發(fā)進(jìn)行綜合性的分析，充分利用新型控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工程的全方位控制，并保障機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，有效地提高機(jī)械生產(chǎn)的實(shí)際效率，減少人力資源以及物力資源等方面的投入，進(jìn)而能夠保障我國(guó)社會(huì)的長(zhǎng)期性發(fā)展效果[1]。

2 新型控制策略在機(jī)械工程中的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 模糊控制用于機(jī)械的加工

模糊控制在具體的應(yīng)用中能夠?qū)⒁恍?fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行更加直觀的呈現(xiàn)，并使整體性編程更加簡(jiǎn)單，構(gòu)造也更加靈活，因此模糊控制在現(xiàn)代機(jī)械加工領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了普遍的應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō)，很多機(jī)械加工過(guò)程體現(xiàn)出極大的復(fù)雜性，導(dǎo)致精確的數(shù)學(xué)模型始終無(wú)法建立。常規(guī)的控制方法用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的自動(dòng)控制效果并不是十分理想，模糊控制的有效應(yīng)用，不需要對(duì)具體控制的內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性的數(shù)學(xué)化描述，而能夠根據(jù)具體輸入的條件測(cè)量值和相應(yīng)的偏差得到最為合理的輸出值，在這個(gè)過(guò)程中，模糊控制就能夠?qū)崿F(xiàn)普遍的應(yīng)用[2]。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床中

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制體系由各種簡(jiǎn)單的神經(jīng)元共同連接而成，每個(gè)神經(jīng)元整體的結(jié)構(gòu)和功能都比較簡(jiǎn)單。但是整體上來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，能夠組成高度的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，并且表達(dá)出更加復(fù)雜的物理系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在其應(yīng)用過(guò)程中規(guī)模比較大，并且能夠獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)有效的處理，具有良好的組織和學(xué)習(xí)能力。自動(dòng)控制中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制前景十分廣泛，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制主要是指控制系統(tǒng)中采取神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)一些無(wú)法精確描述以及復(fù)雜的非線性對(duì)象進(jìn)行建模的內(nèi)容，能夠充當(dāng)控制器，可以?xún)?yōu)化算法或進(jìn)行推理，并實(shí)現(xiàn)故障的診斷，還可以實(shí)現(xiàn)多種功能的自由組合。一般來(lái)說(shuō)，普遍的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)主要包括加權(quán)求和、線性環(huán)節(jié)和非線性函數(shù)映射三部分，目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在具體的機(jī)械工程中應(yīng)用主要是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)辨識(shí)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制等內(nèi)容[3]。

2.3 預(yù)測(cè)控制應(yīng)用在高速液壓機(jī)中

目前液壓機(jī)的主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為高壓化、高速化、低能耗以及低噪音的特點(diǎn)。但是對(duì)于高壓化以及高速化的問(wèn)題所產(chǎn)生的直接影響，就是液壓機(jī)的負(fù)載慣性變得更大，也就是說(shuō)系統(tǒng)的精度會(huì)下降。對(duì)于高速液壓機(jī)采取預(yù)測(cè)控制的方式，有效地改善了液壓機(jī)由于高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)沖擊問(wèn)題。通過(guò)建立具體的預(yù)測(cè)模型，結(jié)合具體的情況選擇一些輸出的歷史數(shù)據(jù)，并且根據(jù)數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)性的預(yù)測(cè)模型，在此基礎(chǔ)上根據(jù)預(yù)測(cè)的輸出值計(jì)算系統(tǒng)對(duì)誤差變化情況進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測(cè)，從而能夠更好地確定控制器的輸出，有效地實(shí)現(xiàn)提前的預(yù)測(cè)以及控制工作[4]。

2.4 智能化故障監(jiān)測(cè)的有效應(yīng)用

在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，智能化在機(jī)械設(shè)備中體現(xiàn)的效果越來(lái)越良好，機(jī)械設(shè)備已經(jīng)變得更加智能化和自動(dòng)化，現(xiàn)代化新型控制策略的應(yīng)用需要對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的各種故障問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的防控。在機(jī)械工程企業(yè)的日常生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備的使用越來(lái)越豐富，更好地保障了機(jī)械工程企業(yè)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)智能化技術(shù)的有效應(yīng)用，使其發(fā)揮積極良好的作用，能夠有效提高機(jī)械設(shè)備的智能化水平，并促進(jìn)管理水平的提高。機(jī)械設(shè)備的智能化還能夠使設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)都得到及時(shí)反饋，保障機(jī)械設(shè)備的順利、穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，智能化系統(tǒng)能夠根據(jù)具體的情況進(jìn)行解讀，并且做出相應(yīng)的斷電判斷和反應(yīng)，進(jìn)而能夠保障設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和生產(chǎn)的安全性[5]。

3 機(jī)械工程中應(yīng)用的現(xiàn)代化新型控制策略

隨著現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，傳統(tǒng)的控制策略已經(jīng)體現(xiàn)出了極大的片面性特點(diǎn)，無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求。近些年來(lái)，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，需要我國(guó)機(jī)械工程的發(fā)展能夠在秉持傳統(tǒng)的控制策略的前提下，重視新型控制策略的有效應(yīng)用，使控制的精度進(jìn)一步提高，從而能夠有效地保障機(jī)械工程的經(jīng)濟(jì)效益。新型控制策略在工業(yè)工程中的有效應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面。

3.1 網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的有效應(yīng)用

目前信息化技術(shù)應(yīng)用在各行各業(yè)中都取得了良好的效果，基于計(jì)算機(jī)為核心的應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期性的發(fā)展。機(jī)械工程中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步建立起完善的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化控制。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒎植荚诓煌乩韰^(qū)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備進(jìn)行融合，使其相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)規(guī)模更大、功能更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，讓豐富的計(jì)算機(jī)體系之間實(shí)現(xiàn)信息的關(guān)聯(lián)和及時(shí)的傳遞，使各種硬件、軟件和數(shù)據(jù)信息資源都能實(shí)現(xiàn)共享。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，在機(jī)械工程的整個(gè)生產(chǎn)流程中實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控，對(duì)所有的環(huán)節(jié)都做出相對(duì)應(yīng)的分析，基于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上的監(jiān)控中心來(lái)幫助相關(guān)的管理人員更加全面地掌握整體機(jī)械工程的實(shí)際生產(chǎn)狀況，以便于更好地保障機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中獲取的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 智能化生產(chǎn)的有效應(yīng)用

我國(guó)機(jī)械工程中機(jī)械設(shè)備是十分重要的一部分內(nèi)容。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)體制的完善，整體競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)越來(lái)越激烈，我國(guó)機(jī)械工程企業(yè)為了得到良好的生存，需要不斷更新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使其適應(yīng)機(jī)械工程的長(zhǎng)期、智能化發(fā)展和生產(chǎn)。目前，我國(guó)機(jī)械工程企業(yè)中傳統(tǒng)的生產(chǎn)觀念十分落后，導(dǎo)致企業(yè)的發(fā)展受到了相應(yīng)的限制。為了促進(jìn)社會(huì)發(fā)展，需要重視現(xiàn)代科技的有效應(yīng)用，體現(xiàn)出科技的先進(jìn)性以及優(yōu)良性。目前，人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了良好的應(yīng)用，智能化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械工程企業(yè)中取代了傳統(tǒng)的手工操作技術(shù)，并且實(shí)現(xiàn)了智能化生產(chǎn)需要，在這個(gè)過(guò)程中降低了人力資源以及物力資源的投入，與此同時(shí)還能夠在一定程度上提高機(jī)械生產(chǎn)的實(shí)際效率，防止機(jī)械設(shè)備問(wèn)題的產(chǎn)生[6]。

3.3 智能化管理的應(yīng)用

新型控制策略的具體應(yīng)用過(guò)程中，最終的目的是有效地保障機(jī)械工程企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)械工程已經(jīng)參與到了激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的有效提升。實(shí)際上，機(jī)械工程企業(yè)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益和其具體的管理模式之間存在重要的聯(lián)系，同時(shí)也和經(jīng)濟(jì)效益之間存在直觀的聯(lián)系，這是企業(yè)發(fā)展的根本保障，也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期性發(fā)展的重要前提。在我國(guó)，機(jī)械工程的生產(chǎn)以及發(fā)展如果僅僅按照傳統(tǒng)的管理模式，就會(huì)在社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中體現(xiàn)出極大的限制性以及落后性，難以滿足時(shí)代的客觀要求，這就需要企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，充分認(rèn)識(shí)到有效智能化管理的重要性?xún)r(jià)值，在機(jī)械工程設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)人員以及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行更加充分、合理的管控，使用現(xiàn)代智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工程設(shè)備的智能化管理，促進(jìn)相關(guān)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效提高[7]。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械工程是我國(guó)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中十分重要的一部分，機(jī)械工程的發(fā)展情況會(huì)直接影響到我國(guó)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展，因此具有重要的研究?jī)r(jià)值。對(duì)于新型控制策略的應(yīng)用，不但能夠有效地提高機(jī)械生產(chǎn)水平，還能夠降低自然環(huán)境受到相應(yīng)的影響。在未來(lái)，我國(guó)機(jī)械工程的發(fā)展需要進(jìn)一步符合時(shí)代發(fā)展的客觀需求，從大局上來(lái)對(duì)待具體的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)有效的控制策略的創(chuàng)新，并對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械工程的智能化、自動(dòng)化管理和生產(chǎn)。