針對機電控制系統一體化的研究

于勇

（河北燕易天陽電力工程有限公司，河北 承德 067000）

在信息化技術迅速發展的新時期，我國機電控制行業的競爭力在逐漸加強，由于多種因素的影響，我國以往單一、落后的技術應用形式在悄然發生著變化。近些年，我國對機電控制系統的一體化設計的應用越來越重視，技術水平得到了迅速的提高。為了使機電控制系統的一體化設計更好的適應市場的需求，相關政府部門和企業也加大資金和技術的投入，使機電控制系統的功能更加強大，繼續向市場化、經濟化的方向發展。

一、機電控制系統的一體化設計類別

（一）根據控制系統中是否有被控元素的運行函數，分為順序和反饋

控制兩種順序控制是屬于一種開環系統，在工作的過程中，主要是通過分析時間、邏輯等數據，將運行操作流程進行輸出。操作簡單，成本低，有利于后期進行維護和檢修，但在運行過程中的精度較差，會受到多種因素的干擾。反饋控制與其相反，它是一種閉環系統，在工作過程中，主要是通過傳感器收集被控元素情況的數據，將其傳輸至反饋控制系統，根據數據顯示進行合理的調節。反饋控制與順序控制恰恰相反，它運行成本高，不利于后期的維修，但是它的精準度高，利于調整，不受外界因素干擾[1]。

（二）依據控制系統信號的變化情況分為鎮定控制、隨動系統和程序

控制系統鎮定控制不受外界因素的干擾，主要應用在恒溫、恒定速度控制中。隨動系統發出的信號可以根據實際情況進行變化，不具有約束性。隨動系統在運行的過程中，只需要由命令進行控制即可，但是該系統需要嚴格控制運轉的分析能力。程序控制系統，只要根據已經規定好的指令進行改變即可，信號需要提前設計，主要應用在車床設備中。

二、機電控制系統的一體化設計應用

（一）自適應控制

在進行控制時，多數被控制對象都可以通過采用確定的方式，對相關重要的參數進行及時的改進和調整，所以在使用一體化系統的過程中，可以直接通過應用自適應控制的方式對系統運行的性能進行全面性的控制，從而獲取良好的機電控制效果。另外，在對非線性過程進行判斷的時候，可以根據變化運行的實際條件對已經測量的數據進行修正和調度，這樣就可以給出其準確的判斷，從而將控制器參數適應性設置為V參數，在滿足相應設計條件的基礎上完成各項控制工作。

（二）故障診斷與監控控制

一體化智能控制不僅具有自動故障診斷功能，而且具有較為突出的監控功能。在系統實際運行的過程中，不僅會自動對外部故障所產生原因進行檢測，同時也會對內部的相關情況進行檢測。通過對故障影響的實際情況進行診斷，進而直接對輸出變量進行全面的檢測。一體化智能控制還可通過相應信號評估完成檢測工作。當測量的數值一直處于一個正規的狀態時，系統會自動展開容差檢測，但如果容差數值超出了規定的范圍之內，此時系統就會發出警報的聲音，使相關人員可以及時對系統進行優化和調整。

三、機電一體化控制系統的設計方向

（一）模塊化

模塊化的應用在控制系統中起著決定性的作用，它直接決定系統在未來發展中的方向和趨勢。目前機械設備的樣式多種多樣，其來源于各個地區的供應商或者生產機械設備的企業，容易因為生產標準不完全一致而對系統中比較重要的接口使用造成一定的影響。為此需要對多個接口根據實際情況進行優化設計，其主要接口包括：訊號接口、連接接口、轉化接口等，在這個過程中通過利用模塊化，使多種控制模塊可以直接應用在設備的控制系統中，有利于企業的優化升級，同時也可作為企業之間溝通和交流的橋梁。

（二）智能化

智能化手機、智能化辦公系統等等都給人們的生活和工作帶來了極大的便利。可見，智能化也是機電控制系統非常重要的設計方向。智能化給予了控制系統深入而全面的分析能力和控制能力，可對機電控制系統的應用進行合理化的完善。除此之外，對于各行各業的不同需求，結合實際情況，加大終端設備和計算機的支持，充分發揮企業的實際效益，以此來提升工業生產力，也增加企業的經濟效益。通常在對機電一體化深入了解之前，首先需要對機電控制系統和自動控制技術兩點內容充分掌握，其中機電控制系統主要是指借助網絡計算機設備對生產流程進行有效設置規劃，利用遠程操控設備對生產全過程監督管理，使其具備智能化和自動化生產優勢。從機電控制系統角度來說，自動化特定可以說是其存在基本特征之一，通過通信行業幫助可對機械生產操作遠程控制，便于相關人員詳細檢測生產期間細節問題，一旦發現任何問題能夠及時采取解決措施。而從工作人員角度來說，機電控制系統的自動化優勢在一定程度上能大大減少其實際工作量，盡可能避免出現員工失誤，當處于相對危險生產環境時也可及時用自動化系統取代人工操作，進一步確保生產人員自身安全性。自動控制技術則是指通過控制器和控制類型裝備對具體生產流程展開規范約束，在不具備任何人力作用影響下，嚴格按照生產標準落實執行，普遍具有準確定位等優勢，即使處于較為混亂環境下也能正常工作運行，為機電生產質量提供一定保障。

綜上所述，隨著科學技術突飛猛進的發展，我國社會經濟也在不斷發展與進步，機電控制系統的一體化設計已經在社會各行各業中得以廣泛的應用。機電控制系統的一體化設計由于自身多項獨特的優勢，比如：智能化、安全化、信息化，大大促進了計算機、機械電子等技術的交叉綜合發展，也給人們的工作和生活帶來了很大的便利，而且在一定程度上也促進了社會經濟的發展。