摘要:随着工业制造业的迅猛发展,机电控制系统在制造业中的应用范围越来越广。自动控制技术与一体化的设计应运而生,得到了较为快速的运用及发展。机电一体化设计更多的是体现产品的智能、绿色以及人性化特点,这是一种更加先进的理念,对机电系统控制系统发展有较强的促进作用。鉴于此,本文就对机电控制系统自动控制技术与一体化设计方面展开简要的阐述。
关键词:机电控制;自动;一体化设计
前言
随着现阶段形势的不断发展,国内的工业生产获得了许多重大的创新成果,以前单一的技术应用形式逐渐发生变化,比如机电一体化就是工业生产中的新的模式,通过多种技术的不断融合提升相应技术的应用性。实现了机械制造技术、计算机电子技术、信息网络技术等的有机融合,并有效的应用到工业生产之中,当前许多的生产设备都已实现机电一体化。而控制系统是机电一体化的关键,能够用于数据处理及自动控制,利用计算机接口与外界设备的连接,实现机电一体化系统各模块的可靠运行。
1机电控制系统自动控制技术概念
机电控制系统中控制是其核心元素,控制装置能够在无人操作状态通过前期设计方案或指令进行机械设备的控制管理,完成指定工作任务。机电控制系统通能够将控制器、设备和其他部件联系到一起,这一系列工作的完成需要应用微电子技术、信息处理基础、通信技术、自动控制技术等等,因此机电控制技术是一项融合多种技术于一身的综合性技术。在加上近些年计算机信息技术的提升,使机电控制系统得以快速发展,在多个领域应用广泛并且已经成为生产制造的重要基础。
自动控制技术主要是以控制器进行设备或产品的控制,以使其能够自动按照一定规律进行运动的技术。其理论基础是自动控制原理,通过将机械、电器、设备、控制器进行有效关联,达到有效完成既定任务的效果。传统自动控制技术主要是以精确数学模型为基础进行对象控制,二十一 世纪以来,随着信息化、智能化技术的发展,智能控制系统开始冲击传统自动控制系统,其功能和优势使其在多领域应用广泛,并且仍有较大的发展空间。机电控制技术中自动控制技术有着重要的作用,对产品精度、加工效率、设备利用率有重要影响,具有工程化、实用化的特征,具有很强的创新发展空间。
2 机电控制系统自动控制技术要点
自动控制技术属于一种通过操作控制器对远程控制对象进行控制及操作的智能化技术,自动控制原理属于自动控制技术的主要理论依据。自动控制理论可分为经典控制理论及现代控制理论,主要是由机械部件及电器部件两方面共同进行的,自动控制系统中自动控制技术的作用较大。现代控制理论中时变系统、多变量及非线性等属于最为主要的组成部分,这些采用数学工具的集合论、矩阵论及线性代数等专业知识进行探索及研究,采用这些专业数学知识对最优控制、随机控制、自适应控制及鲁棒控制等进行研究,根据状态控制的方式进行分析,结合系统所在的具体环境及位置进行状态的预测,采用状态方程对最终的系统过程进行总结及描述;经典控制理论中的单变量线性变化时的不变系统属于研究的重点,采用数学工具中的数学传递函数、拉普拉斯变换等专业知识对系统进行有效分析,在负反馈闭环系统中采用自动调节器自动调节系统的中心环境。
3机电一体化的控制系统设计原则
机电一体化的控制系统类别众多,应用的范围也有所差别,但其基本特征及设计原则是趋于一致的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可概括为如下三点:
(1)精确性原则。在开展系统调测时,输出命令与设计命令之间的差值不能太大,而且要在不降低系统可用性的前提下尽可能的减低误差。精确度与产品生产的精密值息息相关,也影响着系统运行的最终成果。
(2)平稳性原则。确保系统的平稳性是为了保证产品的结果与设计一致,而且在外来因素的影响下,也不会出现产品质量问题。特别是在闭环情况下,容易遭受数据不匹配的困扰,造成系统波动而影响到正常运行。
(3)快捷性原则。快捷性的要求是系统避免差错值的效率以及解决异常情况的效率要快,由于当系统出现差错值时,会影响正常运行或出现质量问题,所以需要在最快的情况下避免系统差值,确保系统运行平稳。
4机电控制系统的一体化设计
4.1机电线路中一体化
传统机电控制在运转过程中,由于电子线路具有一定的独立性,与控制装备分离,因此运转情况无法实时输送到控制中心,设备使用率与运转正确率相对较低。机电一体化设计针对这种问题,进行了相应的优化措施,革新传统的机电控制,显著提高了工作效率。因此逐渐得到推广,促进产品的更新换代,推动机电行业的变革与发展。
4.2 功能模块中一体化
在功能模块的一体化设计中,要注重机电控制的系统观念,在这种“整体”思想下,运用自动控制技术,将最优部分进行整合,并且利用元件调整关系,有效地处理冲突,从而达到目的,将经济效益扩大到最大化。在进行设计工作时,不能够只考虑某一部分,否则会适得其反,造成额外的费用支出。例如某一些企业更换机电装置不彻底,会发生预想不到的问题,造成效率低下,成本过高。
4.3机械装置中一体化
机电一体化设计是一个相对复杂、系统的过程,相关人员在进行设计工作时,一定要处理好机械装备、自动化控制装备以及生产装备的平衡关系,使得设计结果不会偏向于某一设备,从而提高设计的整体质量,完善系统,优化机电装置。
在机械装置的一体化设计工作时,建立健全人才培育机制尤为重要。企业在培养内部人才的同时,也要注重外部人才的引入,提升企业人才储备力度,同时加强日常的培训与技能的训练,保证设计者的综合素质。设计者在进行工作时,要注重创新思维的运用,综合考虑问题,加强交流与合作,促进产品质量的有效提高。
5结语
总而言之,机电一体化是新世纪具有创新特性的技术产物,不仅给企业生产以及设备应用带来了很高的经济效益,同时创造了社会效益,这为机械工业、制造业以及其他相关产业提供了坚实的技术基础。相关企业要积极的将当前社会的先进科学技术融入到机电控制技术当中,从而有效的提高国内各行业企业生产力、促进社会经济可持续健康发展。
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论文作者:黄飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/13
标签:机电论文; 自动控制论文; 技术论文; 控制系统论文; 系统论文; 机电一体化论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第33期论文;