機電控制系統自動控制技術與一體化設計

盧世維 邊輯

【摘? 要】近些年我國生產力水平不斷提高，開始廣泛推廣自動化技術。利用自動化技術可以擴大企業的規模，保證技術的先進性。要想開展機電一體化設計，就要有效的綜合機電控制系統和自動控制技術，合理調整機電企業的經濟效益，使機電生產效率不斷提高，實現機電生產的智能化。文章針對機電控制系統自動控制技術與一體化設計進行闡述，希望未來我國的工業有更大 的發展。

【關鍵詞】機電控制系統;自動控制技術;一體化;設計

在制造業當中利用機電控制系統自動控制技術，在科學發展的支持下，人們對于機電控制系統自動控制技術提出更高的要求，為了滿足時代發展要求，機電控制系統自動控制技術開始進行一體化的設計。

1 概述機電控制系統和自動控制技術

1.1 機電控制系統

機電控制系統的核心元素是控制，在無人操作的狀態下，控制裝置可以根據設計方案指令控制管理機械設備，完成指定的任務。機電控制系統可以聯系控制器和設備等部件，在這個過程中利用了微電子技術和信息處理技術以及通信技術等，因此機電控制技術融合各種技術。近些年我國不斷提升計算機信息技術水平，進一步發展了機電控制系統，在生產制造領域廣泛利用機電控制系統。

1.2 自動控制技術

自動控制技術主要利用控制器控制設備和產品，使產品和設備可以根據規律進行運動。自動控制技術利用自動控制的原理，有效關聯機械和電器以及設備等，可以完成任務。傳統的自動控制技術利用精確數學模型，在信息化和智能化技術的支持下，智能控制系統開始占據主流，在多個方面領域都開始廣泛利用。自動控制技術的作用比較大，直接影響到產品的精度和加工效率等方面，此外機電控制技術居于工程化和實用化等特征，在未來具有良好的發展空間。

1.3自動控制原理

自動控制技術的應用離不開自動控制原理。這是因為，自動控制技術只是技術上的一種方式，而自動控制原理則是自動控制技術的理論基礎。從當前自動控制原理的研究情況來看，主要包含兩種理論，分別是現代控制理論和經典控制理論。經典控制理論研究的是單變量、線性、不變量的系統。該理論的研究通常需要數學工具拉普拉斯變換、數學方法函數傳遞的支持，并以此對整個系統進行詳細的分析。而現代控制理論的研究通常針對的是非線性、多變量的系統。需要的數學工具包括線性代數、矩陣論和集合論。該理論的研究優勢在于能夠對整個系統的狀態進行詳細的分析，從而預測系統下一步可能發生的狀態，以此實現更強的系統控制，確保生產的安全性與穩定性。

1.4 機電控制系統自動控制技術的應用

在機電控制裝備當中利用：自動控制技術利用控制程序，根據計算機的指令統一進行機電控制。其中自動控制器發揮著重要的作用，執行設計的控制參數，動態跟蹤整體運行情況，實時輸送數據，實現了機電控制系統的自動化和智能化。因此當今很多機電企業都開始廣泛利用PLC控制器，可以進一步提高工作效率和安全系數，縮小機電故障范圍，降低生產成本，保障產品的質量，進一步擴大生產效益。

在機電微機計算機中應用：自動控制尺寸不斷減小，機電產品的自重和體積隨之不斷減輕，同時也進一步提升了機電產品的運行效率，使其使用年限不斷增加。當今計算機控制器不斷更新，為機電行業發展提供不竭的動力，雖然微型計算機控制器比較小，但是具有強大的功能，如果系統發生偏差，控制器就會立即發出警報，實施安全保護，使安全事故率不斷降低，在最大程度上降低損失，提高了系統的檢修率，同時也避免發生事故。微型計算機控制元件不斷發展，也會促進機電控制一體化的發展。

2 機電一體化設計措施

2.1 設計方案

機電控制系統一體化設計對于提高生產效率和生產質 量有著十分重要的作用。因此，工業化改革必須要強化一體 化設計。而機電控制系統一體化設計并不是隨意就能夠完 成。在設計過程中，設計人員需要對機電系統本身特性、系 統結構、產品功能等有深入的了解，并充分考慮到生產的實 際需求，這樣才能設計出對生產有利的一體化系統。除此之 外，整個系統必須要具備模塊化、智能化、網絡化、微型化 以及人格化的特點。這樣一來，才能保障機電控制系統的正 常工作，同時進一步提高系統性能。最后，設計人員一定要 注重功能模組的優化配置，確保不同功能板塊不會產生矛 盾沖突。只有這樣，才能保障系統的一體化、整體化，為生產 提供更多幫助。

2.2 設計方法

取代設計法：利用電子線路控制電子產品。在傳統的電子產品控制過程中，通常都是利用機械式控制方式，這種任務完成方式比較單一，無法全面的掌握產品情況，導致產品的使用率比較低。利用電子線路可以利用計算機和控制器等，結合電子線路和機械控制，利用變速裝備取代原有的控制器，這樣一來機械結構和工作程序可以變得更加簡單，也實現了一體化設計，可以提高產品設計質量，突出產品的實用性，因此機電企業需要大力引進這種新技術，進一步發展企業經濟。

整體設計法：結合電子方面和機械設備，利用二者結合實現整體化設計，順利落實機電的一體化設計。在機電一體化設計當中需要注重新型理念，保障機電產品的整體質量，提高其使用性能。利用整體設計法可以整合機械設備技術和電子技術，形成整體結構，創新機電產品設計過程，利用創新的設計理念，促進機電行業的可持續性發展。

組合設計法：有效組合機械產品的各種標準功能模塊，利用控制器對于各個模塊的關系進行協調，形成一體化的機電系統。例如在設計數控機床的過程中，需要分析伺服驅動和數控以及相關機械裝置，將各個部分有效整合，可以實現數控車床多項功能于一體。在設計機電一體化的時候，不能單純考慮一體化設計的優勢，還要注重企業的投資成本。例如某個機電企業引進了新型機電設備，但是控制器卻沒有因此更換，這樣是無法提高產品質量和生產效率的，因此在設計過程中，需要根據企業情況，選擇最佳組合方式，提高企業的經濟效益。利用整體組合方式具有更大的優勢，不僅可以提高生產效率，還可以保障產品質量，節省企業成本，對于后期的維修和使用等都會提供很大的便利。

3種一體化設計法的差異：從3種一體化設計法的實際應用情況來看，3種方法存在不同的優勢，能夠應用在不同領域。組合法的優勢在于能夠實現不同的功能，同時由于是不同的現有功能模塊組合而成，因此相比其他設計法所需的時間較短，比較適合應用于數控機床方面。而取代法的優勢則在于能夠簡化傳統的機械結構，在提高機械運行效率和質量的同時也能夠降低機械維護成本，以此為企業帶來更大的經濟效益。相比起組合法與整體法，取代法比較適合應用于電子化產品的生產。與組合法和取代法不同的是，整體法從整個技術和設計上來說，更加新穎并且富有創新精神。整體法適合用于各個領域的生產，對于改善工業生產現場，提高社會生產力有著十分重要的作用。當然，在實際的應用過程中還需要根據實際的生產狀況來挑選合適的一體化設計方法，這樣才能進一步加強機電控制系統的一體化設計工作。

3 結束語

機電控制系統是工業生產中不可缺少的一部分。而一體化設計與機電控制系統有著十分緊密的聯系，并且直接關系 到企業的生產質量和生產效率。因此機電企業需要深入了解機電一體化設計，將自身的優勢充分的發揮出來，積極轉變經濟發展模式，全面開展機電生產工作，提高產品的質量和施工效率，節省企業成本。

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