機電控制一體化技術和應用探析

徐進

摘 要：機電控制當中的一體化技術是機械技術和電子技術等重要技術的融合。體現了傳感、動力等主體功能。提升了機械生產中的工作效率，提高了生產環節的產品質量。本文就機電控制一體化設計思想進行了描述，就其中的主要傳感技術進行了說明，并對機電控制一體化的應用進行了闡述。

關鍵詞：機電一體化;傳感器;控制系統;應用領域

一、機電一體化的含義：

機電一體化是多個學科技術的融合成果，包含眾多，例如傳感器技術、信號轉換技術、機械工程學科等等。將大量與電子技術有關的器件融合在一起，在機械生產、機械工作過程中發揮高效率、高質量工作作用，發揮智能化作用。我國在這方面的研究起步晚，但是發展快，在工廠生產、汽車制造、工業機器人等多個領域實現了機電一體化的廣泛應用。

二、機電一體化控制系統的工作模式分析：

2.1簡單的順序流程工作模式和信息反饋機制工作模式的對比：

首先，順序流程工作模式的工作思想便于理解，簡單收集工作所需要的相關數據，然后進行順序流程工作指令輸出，工作過程中就按照順序流程逐步操作，進行生產加工等操作。這種順序流程的工作模式，實現簡單。工作一體化控制系統的設計模式也并不復雜，生產過程執行通常無問題。但是具體生產過程中，因為會有多種因素產生，但生產過程不會再針對這些因素和數據進行分析，所以容易產生生產精密度不高的情況。在后期的控制系統養護檢修過程中，工序也相對簡單。

與之相對的就是信息反饋機制的工作模式，顧名思義這種工作模式，要融入傳感器設備，在生產流程中，通過傳感器設備，不斷的獲取生產中需要監測的具體數據，并且把這些數據完整的傳送反饋給控制系統，控制系統根據具體數據，進行臨界檢查，做出適當的操作流程調整。這種方式的優點是工作精度高，產品質量優異。但需要花費相應的處理時間，機電一體化的控制系統設計相對前者更為復雜。

2.2根據信號產生的工作模式分析對比：

機電一體化控制系統，根據應用的領域和對象不同，針對信號產生的應道工作模式也不同，例如有些生產環節要求勻速的生產、固定熱度的生產、固定高度的生產等等。這些就要求不考慮外部信號的變化。再比如有的需要根據外部信號的具體變化產生工作模式控制的變化，這就需要不斷的感應外部具體信號，并對應新的操作。當然也有介于兩者中間的，既不是恒定不變的工作狀態，也不是不斷判斷外部數據與信號的變化。而是由規律性的進行變化，這種可以采用變成方式，利用單片加簡單通過時間、或者次數等方式進行規律性的工作模式控制變化。

三、機電一體化中的重要技術傳感技術：

機電一體化要讓機械生產體現出智能化作用，就要感知并傳送分析，在生產或者加工過程中的信號數據。這些信號數據的獲取就需要傳感器技術發揮作用。從簡單的角度理解，傳感器的工作過程就是接收相應的信號，通常是根據電平信號進行判斷，并且進行數序信息轉換，在傳送給機電一體化控制系統中的分析部門，利用計算機或者網絡服務器進行分析應答，做出智能化生產反應。

那么傳感器為什么這么簡單的工作過程，是如何感應信號，如何轉變成我們所需要的數據呢你？首先通過傳感器硬件設備，進行信號的收集，傳感器能夠工作需要依靠設備中的設計電路來進行工作，同時要融入簡單的單片機功能，進行簡單信號的存儲，并且發送到附近的接收網絡當中。如果是短距離的，就可以通過無線網絡的搭建實現信號傳送，如果是長距離的穩定的系統，就要搭建信號傳送系統，利用實體網絡進行信號傳送與分析。

傳感器在機電一體化系統中的作用舉例：

以傳感器在機械生產過程中的作用舉例：首先對模型材料的檢測，對設備的檢測，也就是在生產進行前的準備階段進行角度、標準、力度的各項指標檢測。其次，在生產過程中產生報警機制，針對生產過程中，產品指標的數據信息進行收集，一旦生產過程中產生異常，超過預先設置的警戒臨界標準，就進行信息傳送，并報請機電一體化控制系統進行生產調整。最后生產出的具體產品的質量檢測，也可以通過傳感技術進行批量完成。

四、機電一體化的應用領域：

4.1自適應控制領域

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。

4.2故障診斷與監控控制領域

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。

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