簡述機電控制系統自動控制技術與一體化設計

伏曉斌

摘 要：本文闡述了機電控制系統自動控制技術與一體化設計的內容，文中首先分別對機電控制系統和自動控制技術的含義進行了敘述，在此基礎上，拓展了機電一體化技術，說明了機電控制技術系統與自動控制技術結合后的機電一體化技術的特點，其中包括機電一體化產品的智能化、模塊化、結構化、簡便化等優勢，接著對機電一體化產品的制造生產方法進行了列舉。

關鍵詞：機電控制系統；自動控制；機電一體化

一、機電控制系統和自動控制技術的含義

（一）機電控制系統的含義

機電控制系統的運行機制是通過電子計算機預先設定好的程序進行控制，并結合在生產產品時的技術流程，對機電控制系統的操控步驟進行糾正，機電控制系統由于其本身的結構性質決定，該系統生產產品更具智能化[1]。

（二）自動控制技術的含義

自動控制技術使用的主要硬件是控制裝置和控制器，根據相關的生產流程，編制出一套自動化生產程序。自動化技術也可以根據時實際的生產環境進行優化，使得自動化技術受到外部客觀條件因素的影響程度降到最低，從而提高自動化技術在復雜生產環境下的穩定性。

（三）機電控制系統與自動控制技術結合的思路

隨著我國經濟水平的不斷提高，社會主義市場條件下制造業不斷發展壯大，對產品的生產效率和生產方式有了較高的要求，在這一背景下，科學技術人員把機電控制系統與自動控制技術進行了有效的結合[2]。

二、機電一體化技術設計

（一）機電一體化技術產品中的線路設計

在進行產品的機電一體化設計產品時，主要的技術難點就是電路的線路布線，傳統模式下對機械的運轉運用電子設備進行控制時，與機械設備連接的電子線路由于技術原因與機械的控制設備是相互隔離的，這也是由于其本身的結構因素的原因，在進行產品的生產加工時，操作人員也就無法對產品的生產過程進行嚴格的把控，從而使得設備的使用效率大大降低。隨著現代科技革命的發展，機電一體化生產逐漸運用到了產品生產的設計制造的流水線，該技術中微型電子計算機與控制設備能夠連接到一起，也就解決了傳統的機電制造產品的使用設備率低，不能對產品的制造過程進行控制等因素的影響，進而使得機電一體技術能夠在產品的生產制造業起到了推動作用。

（二）機電一體化技術產品中的機電裝置設計

機電控制系統主要由三個部分組成，機電控制系統，自動控制裝備，生產裝備。所以，在進行機電一體化生產的產品設計時，就可以對機電控制系統的這三個部分進行優化，所以從實質上來說，機電一體化產品的設計就是對機電控制系統的機電裝置進行優化，這也就對機電一體化產品的設計提出了更高的要求。

企業應該加強對機電一體化人才的培養力度，進而來提高企業的機電一體化水平，提高企業的產品生產效率，保障產品的生產質量，提高企業在競爭環境日趨激烈下的競爭力。

（三）機電一體化產品中的模塊化設計

在進行機電一體化產品的技術設計時，其產品的模塊化設計是產品功能多樣化的保障，機電一體化產品中的功能模塊是指統籌整個機器的機電控制系統和自動化技術，并對機器的機械設備進行優化處理，使得功能模塊能夠更好的在控制器和控制設備的調節下正常運轉[3]。

三、機電一體化產品的設計方法

機電一體化設計的方法要求較高，在進行設計時要實現功能模塊的相互整合，并通過機電配合來實現對機電一體化產品的功能控制，各種電子元器件與機械裝置的相互配合來達到功能化作業的目的。并且在進行機電一體化設計時要考慮到電子元器件的質量和機械裝置的采購成本，并以電子器件和機械裝置在進行組裝后在功能模塊的控制之下運作的穩定性為標準，對機電一體化的成品進行功能性測試。一般情況下，在進行機電一體化產品的設計時，分為兩個的階段：產品開發設計階段，產品適應調試階段。在進行機電一體化設計和調試的階段，應對產品運行時的參數進行修改和調試，以滿足機電一體化產品在進行運行時的功能性需求，使得機電一體化產品的性能有所提高。在進行機電一體化產品的設計制造時，對其要求的精度和穩定性較高，所以在進行設計制造時應遵循相關的產品制造標準，以滿足機電一體化產品的精度和穩定性的標準要求。

（一）整體法

機電一體化產品在進行設計時，主要部分就包括機械部分和電子部分，把這兩部分看做是機電一體化產品的整體設計，對機電一體化產品進行設計制造，以提高機電一體化設計的穩定性，提高機電一體化產品進行生產時的穩定性標準來進行整體設計。

（二）取代法

進行機電一體化產品的設計時可以用電子線路代替機械控制結構。在進行單一的產品設計制造時，可以利用具有機械控制結構的機器進行產品的生產，一旦在進行產品的多樣化設計制造時，單一的機械控制結構就不能滿足多樣化產品的設計需求。使得電子線路利用本身所具有的優勢能夠替代機械控制結構，根據產品的設計生產工藝及加工制造條件，設計出一種能夠更好的生產出樣式多樣化的工業一體化產品。

（三）組合法

利用組合法對機電一體化的產品進行設計時的思路就是將各功能模塊進行整合，根據不同條件下的使用要求，對相應的功能模塊進行相應的調整，并把這些重新進行組合后的模塊進行連接，形成一個具有整體化的系統。這些模塊進行相應的組合后，在實際運作的情況下，會因整體系統穩定性的原因，發出一些錯誤指令甚至會因為兩個模塊的連接問題，導致機電一體化產品的穩定性不能得到很好的保障，所以應在機電一體化產品的設計之初，就應該根據實際的運行模塊對整體系統進行參數的調整。

總結：機電控制系統的運行機制是通過電子計算機預先設定好的程序來運行的，并結合在產品生產的技術流程，利用機電控制系統對機械部分實施糾正及安裝工作，機電控制系統由于其本身的結構性質決定，使得該系統生產產品時更具智能化。自動控制技術使用的主要硬件是控制裝置和控制器，根據相關的生產流程，編制出一套自動化生產程序。在對機電一體化技術產品進行設計時可以對線路、機電裝置、模塊進行研究。機電控制系統自動控制技術與一體化設計提高了現階段的生產水平，促進了制造業的發展。

參考文獻

[1]KeithCurtis.機電一體化設計的整體分析[J].工業設計，2009，（2）：25-26.

[2]葛付存.現代機電控制技術的應用[J].機電信息，2010，（12）：150.

[3]梁治河.機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].科技風，2011，（9）：37.

（作者單位：青海橋頭鋁電股份有限公司）