摘要：嵌入式控制技术是以计算机为基础，融合光电技术以及机械工业技术的一种新型技术，将其运用于光机电一体化设备中，有利于实现其办公自动化、智能化。文章中主要针对该嵌入式控制技术，论述了其在光机电一体化设备中的运用，希望能够为有关人员提供参考。
关键词：嵌入式控制技术；光机电一体化设备；研究；应用
所谓机电一体化，即同时融合了微电子技术、计算机技术、光电技术以及机械工业技术的一种新型综合技术，光机电一体化技术除了能够有效推动社会经济发展外，也可以改变之前人们形成的传统工业控制技术观念，使其朝着现代化、智能化的方向发展。所以，将嵌入式控制技术运用于光机电一体化设备中，能够更好的符合这一发展需求。然而当前在实际应用的过程中，依然存在一些不足有待解决，这也就需要对其进行深入研究。
1 嵌入式控制技术应用优势
1.1 提升设备控制精密性
运用嵌入式控制技术，能够使设备结构控制的精密性以及复杂性逐渐提升，并且随着计算机技术以及网络技术的普遍使用，与性能要求的提升，也使光机电一体化设备内部的输入输出通道得到增加，进而加强设备结构的繁琐性[1]。
1.2 使设备更加智能
受技术发展的影响，机电一体化设备也体现出非常大的网络需求，进而使现代控制设备在控制系统方面也体现出网络化这一特色，也就是可以利用远程控制以及状态报告等功能，实现控制系统的远程监督，以此便能够有效加强控制的安全性与智能性。
1.3 延长使用期限
在市场竟争环境下，对相关产品进行研发需要较长的周期，这便为光机电一体化设备带来了一些更加先进的要求。以往光机电一体化设备系统内部所研发的产品设计开发周期可以与社会需求相符，然而在经济与技术的发展影响下，现在市场竟争需求也越发激烈，光机电一体化系统也对产品设计以及研发进行了创新与调整，使其能够与现代产品需求相适应。除此之外，机械系统使用期限相较于软硬件系统要长，这也是嵌入式控制技术应用的优势之一。
2 光机电一体化设备中的嵌入式控制技术
2.1工业化机器人技术
在嵌入式控制技术领域内，工业化机器人一直以来都与其保持着紧密的联系。其实机器人技术最早是在20世纪50年代被正式提出，当时被当作一种数控技术，因为控制技术在当时并没有达到先进的水平，所以使用芯片水平也有待提升，当时机器人技术只是一种逻辑电路系统[2]。在这之后，因为智能控制理论以及处理器技术存在限制，所以也在一定程度上对机器人技术的发展带来了局限性。一直到20世纪70年代，智能理论得到解放，这也为机器人技术提供了支持，随着嵌入式技术的快速发展，也为光机电一体化设备发展带来了契机，将机器人技术运用其中，为光机电一体化设备智能化的实现贡献了力量。在这其中火星探测车的研发便是一个非常经典的实例，火星探测车售价约10亿美元，属于高新技术密集类型先进机器人系统，可以脱离地球控制实现自主运行，因为该类型机器人运用了嵌入式系统，
所以也体现出非常高的可靠性，能够更加妥善的完成地面工作。
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2.2工业控制设备技术
在嵌入式技术中，工业控制设备是其中运用最为广泛的技术之一。在当前诸多工业控制设备中，运用最为广泛的便是工控机，一般会在工业级处理器以及处理设备中加以运用，对工控提出了非常高的要求，不仅要对设备进行实时控制，也要在显示器中显示设备状态信息，而这些功能都对工控机的软硬件提供了非常高的要求。以往PCI04总线系统体现了非常强的稳定性，加之其体积小的优势，所以使用非常广泛，然而因为这些系统主要是windows，所以并不只是嵌入式系统。除此之外，工控机以及设备控制器都是嵌入式处理器使用最普遍的领域，这一类控制处理器在控制器中占据了非常重要的地位，能够实现为数据收集、处理以及数据通信与显示等多项功能。
2.3分布式控制技术
在嵌入式系统中，分布式控制技术是其中运用最早的一种，同时也是应用范围最广泛的技术。现阶段世界范围内已经有多家企业开始涉猎分布式控制领域，将其运用在工业领域主要原因体现为以下几点：① 被控对象范围大、种类多，具有比较广泛的分布范围[3];② 在生产过程控制以外，管理方面也实现了控制自动化。加之嵌入式系统体现了专业化、小型化以及嵌入式等多项优势，与分布式系统十分契合。
3嵌入式光机电一体化设备控制系统设计以及嵌入式控制技术实践
3.1 设计思路
光机电一体化设备中嵌入式控制技术的应用，主要是以系统设计为出发点，将嵌入式控
制器以及数字信号处理器当作核心，对于输入、输出通道则应用模块化设计，通过CPU口线资源便能够对实现通道的扩展。对于电路板的设计，可以为其赋予传感器阵列检测以及模拟信号收集等功能，以此便可以保证系统不受现场干扰，进而实现平稳运行。
3.2 软、硬件设计
在所设计的这一系统中，一共包含了两块核心芯片，这是实现系统功能的一个关键点，两块芯片中，其中一块是控制处理芯片，另一块则是数字信号处理芯片。如果要提升系统性能，可以选用ARM十DSP处理核心结构，同时这也是现阶段市场中运用最为普遍的嵌入式系统结构之一。
对于软件的设计，则是以模块化设计为主，将其与机电一体化设备相融合，设计信号输入、控制输出等多个模块进行设计。信号输入模块主要作用是控制传感器阵列输入单元，由于该系统电路为可寻址电路，因此各传感器都能够具备一个明确的地址。另外，控制输出模块和驱动电路进行配合，可以控制直流电机以及继电器等多个输出器件，同时也可以进行直流电机闭环调速。
结束语
综上所述，将嵌入式控制技术应用于光机电一体化设备中，其一可以提升设备智能化与信息化，其二则有利于加强设备的使用性能，为今后光机电一体化系统发展奠定了扎实的基础。
参考文献
[1]孙禹,韩冬. 机电一体化在工程机械上的应用及其发展[J]. 科技创新与应用,2016,(06):142.
[2]李海. 基于嵌入式单片机的智能自动售货机控制系统[J]. 电子技术与软件工程,2015,(22):202.
[3]黄坤. PLC控制技术在光机电一体化全自动盘花机中的应用[J]. 信息通信,2012,(04):72.
作者简介
张林海（1975-），男，汉族，籍贯：湖北南漳，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：机电一体化研究。
论文作者:张林海
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
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