機電控制系統的自動控制技術與一體化設計

摘 要：本文主要對機電控制系統以及自動控制系統的相關內容進行介紹，并基于此對機電控制系統自動控制技術的一體化設計思路以及實際運用進行闡述。

關鍵詞：機電控制系統； 自動控制； 一體化

中圖分類號：TP29 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2015）03-178-001

隨著我國經濟的不斷發展，各個領域所運用的生產技術日益進步。而生產規模的飛速增加，帶動著自動化技術的蓬勃發展。現階段，自動化技術應用范圍的逐步增加，為其發展帶來了巨大的空間，也使得其成為目前國內社會中舉足輕重的先進技術。

1.機電控制系統和自動控制系統

機電控制系統是一種非人力的生產系統，依靠所設定的程序，使得各個裝置、機器等相互配合，并嚴格按照相關系統完成生產任務。在整個機電控制系統當中，其核心內容在于控制，即控制的方法以及控制的效果。從技術層面而言，機電控制系統主要依靠計算機、微電子等技術，實現對相關信息的分析以及處理，使得不同的設備能夠完成統一的指令。一般而言，在機電控制系統當中，其所運用的技術涉及數量相對較多，并將各種技術相互融合，最終形成一套完善的控制系統。機電控制系統的運行方式主要為遠程操控，相關工作人員可通過計算機技術，通過網絡鏈接，對相關設備實現跨地域的控制。

而自動控制系統則是指相關工作人員可通過對控制裝置的部分操作，使得設備能夠遵循一定程序進行自動運行。自動控制系統主要可分為精度控制系統、速度控制系統、感應控制系統、檢測控制系統等。而自動控制技術的運用關鍵在于能夠實現對多種設備進行協調，使其能夠完成既定的生產需要。自動控制系統的主要設計依據包括現代以及經典兩種控制理論，其中經典控制理論則主要運用數學工具中的函數知識進行設計，通過對系統中某個變量的分析以及處理，使其能夠在存在單一變量的前提下，保持系統的穩定性以及有效性。而現代控制理論則是借助自動調節設備，通過對反饋的信息進行收集以及處理，形成最終的控制系統。相對經典控制系統而言，現代控制系統融合了代數、矩陣等多種數學知識，在經過綜合空間以及時間的分析之后，以方程式的方式進行表達，從而能夠將該系統中某個時間或者某個空間的狀態進行模擬并進行掌握。而無論何種控制理論，都需要依靠完善的數據庫實現，并運用函數或者方程式進行表達。

2.機電控制系統自動控制一體化設計思路

目前，我國已逐步發展成為世界范圍內制造業發展較為迅速的國家之一。而電子產品、電氣產品等產量的不斷增加，致使國內相關領域對機電控制系統自動控制技術一體化的需求逐步加深。研究機電控制系統自動控制技術一體化的主要目的在于提高產品的性能，主要包括智能性、環保性、模塊集成性等。簡而言之，機電控制系統自動控制技術一體化則是將自動控制、微電子等技術進行綜合運用，對系統當中的各個部分進行科學的優化，使得不同的技術能夠合理的配合，實現一體化系統的高效運行，對相關生產任務進行完成。

根據相關研究資料顯示，日本是世界上最早提出機電控制系統自動控制技術一體化的國家，由其國內的機械整形協會首次提出。該組織擬設計出能夠將軟件開發、電子集成等步驟一次性完成的系統，其最初的實現方式是將控制系統運用到電子技術當中。而隨著該技術的不斷發展，其所能夠融合的技術日益增加，使其所包含的內容也逐步擴大，直至現如今已發展成為一門學科。機電控制系統自動控制技術一體化要求在對產品進行設計的過程中，對各個環節進行綜合分析，并反復進行校對，最終形成一體化系統。

3.機電控制系統自動控制一體化設計應用

機電控制系統自動控制技術一體化設計對準確性的要求相對較高，例如當生產過程中的電子產品與相關設備不能達到預期的生產效果時，則應在系統當中加入對電子產品控制的部分。因此，在一體化系統進行設計期間，相關工作人員應在考慮市場、產品性能等方面的因素時，將最終產品的成本考慮在內。一般而言，一體化系統在設計完成之后，還應在實際生產中完成對其適用性的檢測，對其中所存在的不足進行及時修改補充，最終形成一套切實可行的系統。其設計方法主要包括以下幾種：

第一，控制機構的改良。在相關設備進行運行的過程中，其所依靠的控制系統一般均由機械機構實現。然而，在一體化的設計當中，可運用電子線路將原有的控制構件進行替換，對相關設備的運行進行調整，完成生產。通常情況下，首先應運用計算機技術，對相關控制系統進行編程，使得電子與機械構件能夠相互結合。同時，根據設計的實際情況，運用變速機構等對傳統的機械進行替換，完成控制裝置的更新，且將電子與機械進行融合，實現對生產設備的控制。

第二，設計理念的革新。在進行一體化設計的過程中，相關工作人員應采取先進的設計理念，在保留相應的控制原理不變的基礎之上，將電子技術與機械技術進行進一步融合，大大提高其整體性，使其能夠更好的對生產任務進行完成。

第三，功能模塊的變化。在進行一體化設計期間，部分簡單的機械并不能夠與電子實現理想的融合。因此，工作人員應對各個模塊進行細致的調整，使得各個模塊均能夠在現今系統當中正常運轉。

4.結語

機電控制系統自動控制技術一體化是集合電子技術、計算機技術等多領域技術為一體的系統，也是提高我國生產力的關鍵之一。隨著我國的不斷發展以及各個領域的不斷進步，該類技術的優勢將會更加凸顯，也將為制造業的發展提供不竭的源動力。

參考文獻：

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