機電一體化技術(shù)的應用和發(fā)展的實踐思考

白山市渾江區(qū)就業(yè)服務(wù)局 吉林 白山 134300

引言

當前社會經(jīng)濟快速成長的背景下,以微電子技術(shù)以及超大規(guī)模集成電路技術(shù)為代表的電子科學技術(shù)得到了非常顯著的進步,機電一體化技術(shù)也進一步成熟,在工業(yè)等各行業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)過程中應用廣泛,有關(guān)機電一體化控制效果的要求也相應的更為具體。由于多數(shù)工業(yè)對象以及工業(yè)生產(chǎn)過程均具有時變性、非線性、層次性、多因素性、以及變結(jié)構(gòu)性等不確定性特點,因此在對象控制的過程中難以建立精確可靠的數(shù)學模型,雖然一些復雜對象數(shù)學模型的導出已經(jīng)變得可行,但由于模型算法復雜且不利于設(shè)計,因而在實際控制中效果難以得到保障。近年來,隨著智能化控制技術(shù)的發(fā)展與完善,有關(guān)智能控制技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應用也成為了業(yè)內(nèi)人士研究的重點,智能控制技術(shù)的重要性已經(jīng)不單單體現(xiàn)在智能機器人、數(shù)控機床的應用,更在整個機電一體化系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色。

一、機電一體化系統(tǒng)概述

機電一體化即宏觀意義上的機械電子學,是多種機械電子技能綜合較差的學科,是對各行業(yè)領(lǐng)域所涉及到機電技術(shù)的歸納與整合,本學科所涉及到的技術(shù)包括信息技能、微電子技能、機械技能、信息改換技能、傳感器技能以及電工電子技能等在內(nèi)。

具體而言,機電一體化系統(tǒng)的主要特點可以歸納為以下兩個方面：(1)綜合性。機電一體化系統(tǒng)的核心理論為信息理論、系統(tǒng)理論以及控制理論,基于上述核心理論所構(gòu)成的復合型技術(shù)即機電一體化系統(tǒng)。本系統(tǒng)支持實現(xiàn)的功能包括控制、檢測、管理以及機械等在內(nèi)。具體而言,機電一體化系統(tǒng)綜合了對機械技術(shù)以及微處理技術(shù)的應用；(2)智能性。隨著機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展與完善,機械處理的表象發(fā)生了非常巨大的改變。借助于微處理技術(shù)的應用,系統(tǒng)傳統(tǒng)控制方式發(fā)生轉(zhuǎn)變,控制精度明顯提升。作為機電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成部分,儀表以及傳感器等關(guān)鍵裝置系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置與調(diào)整均在很大程度上與機電一體化系統(tǒng)技術(shù)的應用密切相關(guān)。通過機電一體化系統(tǒng)所配置傳感器以及信號發(fā)射裝置對數(shù)據(jù)信息的采集,在智能化技術(shù)輔助下將數(shù)據(jù)反饋至中央處理器單元,從而支持機電一體化系統(tǒng)中一系列控制功能的實現(xiàn)；

二、工業(yè)生產(chǎn)中的機電一體化技術(shù)分析

(一)監(jiān)督控制作用。機電一體化化技術(shù)整合更更加完善的監(jiān)控體系,并成為機電一體化系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分,它將對工程機械的發(fā)動機、工作裝置、傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等關(guān)鍵部位進行實時有效監(jiān)控,保證系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運行,一旦在機械工作環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,電子監(jiān)控系統(tǒng)就會及時做出反應,并觸發(fā)報警功能,找到故障點,從而有效的減少事故的發(fā)生,保障企業(yè)安全生產(chǎn)。與此同時,電子監(jiān)控系統(tǒng)還能優(yōu)化系統(tǒng)功能,對于系統(tǒng)能的故障起一定修復作用,若問題嚴重,將及時反饋給相關(guān)技術(shù)人員,并提供相關(guān)故障數(shù)據(jù),方便工作人員及時的檢修和排除故障,這樣不僅很大程度上提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,還能夠有效保障生產(chǎn)環(huán)境的安全,降低了企業(yè)不必要的經(jīng)濟損失。

(二)促進生產(chǎn)、節(jié)能降耗。柴油機在工業(yè)生產(chǎn)中有著大量的應用,不過這些年柴油機的發(fā)展一直面臨著一些問題,比如說傳統(tǒng)的柴油機能源利用率低,這樣很大程度上影響了企業(yè)的生產(chǎn),還額外增加了成本,為了有效改進這一問題,如今在柴油機中就加入了電控系統(tǒng),它能夠充分有效的發(fā)揮出柴油機的輸出功率,促進柴油充分燃燒,減少資源的浪費,并且還能有效減少污染物的排出,保護自然環(huán)境。在傳統(tǒng)型的柴油機中采用電子控制技術(shù),其主要目的是電控系統(tǒng)可以對柴油機的內(nèi)部負荷狀況進行有效監(jiān)控,根據(jù)不同反應狀態(tài)采取相應來自動調(diào)節(jié)柴油機的油門,這樣來讓柴油機的能源利用率最大化。就比如說這個例子：由日本小松公司生產(chǎn)的挖掘機就采用了當下新型的節(jié)能控制器(OLLS系統(tǒng)),它不僅提高了柴油機的整體性能,得益于節(jié)能控制器的作用,其能源消耗也同比下降了燃氣可節(jié)23能源%,并且同時機械的使用功率的利用率可達到98%之高。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展探究

(一)智能化。就目前來看,工業(yè)的生產(chǎn)也將逐步被智能機械所替代,而今后的產(chǎn)品也將朝著智能化方向邁進,越來越多的產(chǎn)品在以后也將應用機電一體化的“全息”特性,就比如說,如今越來越多以智能化為口號的家用電器出現(xiàn),比如說智能化電視、智能化空調(diào)等,它們將模擬人類智慧,讓這些產(chǎn)品具備初步的邏輯判斷功能,還能自主選擇分析,這樣很大程度上提高了生產(chǎn)效率,讓目標更加明確,而這都主要受益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展。尤其是工業(yè)機械生產(chǎn)領(lǐng)域。

(二)模塊化。如今社會的發(fā)展,越來越多的模塊化產(chǎn)品出現(xiàn),這不僅很大程度上提高了生產(chǎn)的效率,也讓產(chǎn)品的功能屬性更加完善,不過模塊化是一項重要而艱巨的工程。需要配合眾多廠家,并制定統(tǒng)一化的機械兼容標準,從而實現(xiàn)模塊功能的統(tǒng)一,所以模塊化技術(shù)在如今還仍處于初期階段,還有很大的提升空間,就比如說在生產(chǎn)的集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元,它們都有圖像處理、識別和測距等功能,其也是模塊化的典型。模塊化技術(shù)的應用可利用相關(guān)標準迅速開發(fā)出適配的功能模塊,提高企業(yè)生產(chǎn)效率。不過當前模塊化技術(shù)還面臨眾多問題,比如模塊化標準的統(tǒng)一、相關(guān)技術(shù)的完善等都需要克服。

結(jié)束語

綜上所述不難發(fā)現(xiàn),機電一體化技術(shù)很大程度上推進了工業(yè)化的發(fā)展,并且提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,在很多領(lǐng)域都涉及到機電一體化技術(shù),未來機電一體化技術(shù)必將成為各個領(lǐng)域的焦點,為我國工業(yè)、科技、軍事等領(lǐng)域帶來新的發(fā)展方向。