機電一體化控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用

【摘 要】工業(yè)經(jīng)濟是國民經(jīng)濟收益的主要來源，也是國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的核心組成部分。機電一體化是現(xiàn)代工業(yè)科技發(fā)展的主要趨勢，其將各種技術(shù)靈活地整合起來，開辟了工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的新模式。本文分析了機電一體化控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用情況，重點介紹了控制技術(shù)的使用方法。

【關(guān)鍵詞】機電一體化；控制技術(shù)；設(shè)計；應(yīng)用方法

工業(yè)一直以來都是國民經(jīng)濟的主導產(chǎn)業(yè)，其不僅關(guān)系著國家經(jīng)濟的發(fā)展進程，也影響了整個社會科技的發(fā)展水平。新經(jīng)濟體制下，我國工業(yè)科技取得了新的研究成果，改變了過去單一的技術(shù)應(yīng)用方案。機電一體化控制系統(tǒng)是工業(yè)經(jīng)濟中的先進模式，由于多種技術(shù)融入而提高技術(shù)的實用性，這些都能為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。

一、機電一體化的特點

（1）科技性。對于任何一個產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟而言，科學技術(shù)始終是決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，只有依賴于科技創(chuàng)新才能取得預期的發(fā)展成就。機電一體化采用了先進科技成果為指導，把不同科技融合起來形成了一體化控制系統(tǒng)。這不僅解決了資源的有效利用率，也加快了工業(yè)科技創(chuàng)新的可持續(xù)發(fā)展，帶動了生產(chǎn)收益的提升。（2）自動性。實現(xiàn)機電設(shè)備的自動化控制，這是機電一體化系統(tǒng)的基本功能，其能夠擺脫人工控制的難度，使機電設(shè)備處于相對自動化的控制狀態(tài)。

二、機電一體化控制系統(tǒng)的設(shè)計要點

隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?，F(xiàn)在的機電一體化技術(shù)，是機械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，它的發(fā)展使冷冰冰的機器有了人性化、智能化。從企業(yè)角度分析，開辟新工業(yè)生產(chǎn)模式是行業(yè)科技的創(chuàng)新要求，也是實現(xiàn)經(jīng)濟收益最大化的必要條件。筆者認為，機電一體化控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注重幾大模塊的控制：（1）結(jié)構(gòu)模塊。機械本體是系統(tǒng)的所有功能要素的機械支持結(jié)構(gòu)，一般包括有機身、框架、支撐、聯(lián)接等，這是機電系統(tǒng)控制的主要對象。設(shè)計一體化系統(tǒng)要考慮設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使機電、機械等設(shè)備發(fā)揮出預期的功效，這樣才可以加快控制系統(tǒng)的功能發(fā)揮。（2）動力模塊。動力驅(qū)動部分依據(jù)系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常運行。無論是哪一種類型的機械設(shè)備，都要借助動力系統(tǒng)才能正常地運轉(zhuǎn)，這是機電一體化設(shè)計的主要內(nèi)容。動力模塊設(shè)計可選用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，根據(jù)主電機傳輸能量的大小，由變頻器自動控制電傳動速率，進而對設(shè)備動力供應(yīng)系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，這樣能夠方便機電系統(tǒng)的自動化運轉(zhuǎn)。（3）感知模塊。測試傳感部分對系統(tǒng)的運行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進行檢測，并變成可識別的信號，傳輸給信息處理單元，經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。傳感器是信息傳遞的主要設(shè)備，用其作為信號感應(yīng)與自處理裝置，對機電設(shè)備調(diào)度具有指導作用。無線傳感技術(shù)的普及應(yīng)用，能夠幫助控制系統(tǒng)快速地分析數(shù)據(jù)信息，避免其他信號傳遞造成的干擾。（4）指令模塊?？刂萍靶畔⑻幚聿糠謱碇疁y試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個系統(tǒng)有目的的運行。機電一體化控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮指令的控制，尤其是自然語言與計算機語言之間的轉(zhuǎn)換，更應(yīng)該朝著一體化方向轉(zhuǎn)變，這是保證機電信號穩(wěn)定傳輸?shù)闹攸c條件。

三、新型控制系統(tǒng)的應(yīng)用表現(xiàn)

機電一體化控制系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)調(diào)度的主要趨勢，也是基于信息科技的自動化控制平臺，用其作為工業(yè)生產(chǎn)控制模塊，有助于加強生產(chǎn)設(shè)施的工作性能，帶動了生產(chǎn)效率的全面提升。同時，借助控制及信息處理部分發(fā)出的指令，可快速完成規(guī)定的動作和功能。除此之外，新型機電控制系統(tǒng)應(yīng)用還表現(xiàn)在其它方面：（1）人機智能化。從未來科學技術(shù)的發(fā)展角度考慮，我國機電一體化控制系統(tǒng)也將朝著智能方向改進，這種智能性特點是在原控制模式上的升級，應(yīng)用了多功能控制技術(shù)作為輔助方案。隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的不斷推廣，機電一體化作業(yè)模式的智能系數(shù)更高，大部分人工操作均可通過計算機控制平臺處理，這些改變了傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式的不足。（2）數(shù)字一體化。數(shù)字一體化是對機電一體化控制的延伸，其選用高科技數(shù)字系統(tǒng)作為支撐，對機電設(shè)備動作指令進行合理地調(diào)度，幫助工業(yè)系統(tǒng)解決實際生產(chǎn)中的問題。數(shù)字一體化以微型計算機為控制平臺，這種小型計算機具備了常規(guī)計算機的數(shù)據(jù)處理功能，因其外形輕巧而適合安裝于機電設(shè)備。利用數(shù)字傳感器對控制系統(tǒng)實時感應(yīng)，發(fā)現(xiàn)異常信號后及時調(diào)整指令，加快了數(shù)字系統(tǒng)的自處理效率。

參考文獻

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