淺究機(jī)電一體化與自動(dòng)化技術(shù)共同發(fā)展

1、淺究機(jī)電一體化與自動(dòng)化技術(shù)共同發(fā)展 【摘 要】機(jī)電控制系統(tǒng)與自動(dòng)化控制技術(shù)大體上成為一個(gè)整體，從而使其機(jī)電產(chǎn)品的性能發(fā)揮的更加完善，可是保守的機(jī)電控制系統(tǒng)已經(jīng)供應(yīng)不上市場(chǎng)的需求了，為此就要運(yùn)用一體化的設(shè)計(jì)理念，使多種功能結(jié)合為一體。本文先是對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的定義進(jìn)行了闡述，然后具體對(duì)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)做出概括，最后研究探討了機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念；希望對(duì)我國(guó)今后的機(jī)電一體化發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 【關(guān)鍵詞】機(jī)電控制系統(tǒng)；自動(dòng)控制技術(shù)；一體化設(shè)計(jì) 機(jī)電控制系統(tǒng)被制造業(yè)普遍運(yùn)用，由于制造業(yè)不斷的發(fā)展，如今對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)的要求也就越發(fā)的高，為了跟得上這種高要求的發(fā)展，設(shè)計(jì)者需要將更廣泛的高科技元

2、素融入其中，從而產(chǎn)生了自動(dòng)化與一體化技術(shù)。 1 機(jī)電控制系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)的含義 1.1 機(jī)電控制系統(tǒng)內(nèi)涵 機(jī)電控制系統(tǒng)的含義是指在無(wú)人參與情況下，運(yùn)用控制設(shè)備將設(shè)備機(jī)器按照生產(chǎn)流程進(jìn)行自動(dòng)化預(yù)定設(shè)計(jì)運(yùn)行操作。通過(guò)全方位的系統(tǒng)控制將控制對(duì)象和控制器相連接完成規(guī)定的目標(biāo)。在機(jī)電控制系統(tǒng)中核心環(huán)節(jié)就是控制。在技術(shù)層面上來(lái)講，機(jī)電控制運(yùn)用了傳感檢測(cè)、伺服傳動(dòng)、通信以及自動(dòng)控制等多項(xiàng)綜合性技術(shù)手段，在信息處理和計(jì)算機(jī)微電子等技術(shù)領(lǐng)域上也有相關(guān)的應(yīng)用和涉及。通過(guò)涵蓋各方面的技術(shù)領(lǐng)域和技術(shù)理論最終形成四位一體的綜合性系統(tǒng)技術(shù)。機(jī)電控制系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)程操控，管理人員運(yùn)用計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行異地網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的實(shí)時(shí)操控

3、。 1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng) 自動(dòng)控制系統(tǒng)是指讓被控制對(duì)象按照預(yù)定的運(yùn)行原理通過(guò)控制器的控制來(lái)進(jìn)行自動(dòng)的規(guī)律性運(yùn)行。自動(dòng)控制技術(shù)的核心是它所具有的實(shí)用性以及協(xié)調(diào)有效性等特征。自動(dòng)控制系統(tǒng)依照控制內(nèi)容分為不同的方面，高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷和校正控制等方面。 2 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)構(gòu)想 作為機(jī)械制造業(yè)的大國(guó)，我國(guó)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的需求越來(lái)越高，在信息化發(fā)展的進(jìn)程中，機(jī)械制造業(yè)逐漸的融入了一體化的思想，使得機(jī)電設(shè)備更好的為制造企業(yè)服務(wù)。我國(guó)是機(jī)械制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的要求是特別高的，在信息化發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)械制造業(yè)正向一體化思想逐步邁進(jìn)，這就讓機(jī)電設(shè)備能夠在制造企業(yè)做出更多成就。機(jī)電一

4、體化的理論起源日本，在這樣一理論指導(dǎo)下，日本設(shè)計(jì)出來(lái)功能一體化的設(shè)備，其中最為典型的就是軟件、電子以及裝卸三者有機(jī)結(jié)合，使得普通的機(jī)電設(shè)備供更為強(qiáng)大。機(jī)電一體化的理念逐漸的被世界各國(guó)所接受，并且在原有理論的基礎(chǔ)上融入了更多的動(dòng)力元素，進(jìn)而形成了目前的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。研究人員對(duì)該系統(tǒng)的進(jìn)行了基本的邏輯構(gòu)想，他們認(rèn)為現(xiàn)代的機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)該具備智能化、模塊化等功能，在這些功能的基礎(chǔ)上，加進(jìn)機(jī)械技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)，進(jìn)而使得機(jī)電一體化系統(tǒng)具備優(yōu)化配置項(xiàng)目的功能，使得系統(tǒng)的性能更加的優(yōu)越。在設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員首先要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究分析，之后依據(jù)分析結(jié)果總結(jié)出設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，

5、最終設(shè)計(jì)出最佳的方案，方案完成之后還需要經(jīng)過(guò)多次的考察，不斷的修改與完成，最后才算是真正的定稿。設(shè)計(jì)系統(tǒng)是否滿足要求，判定的標(biāo)準(zhǔn)就是該系統(tǒng)是否達(dá)到既定的目標(biāo)，如果沒(méi)有達(dá)到還需要進(jìn)行充分的設(shè)計(jì)優(yōu)化。從某種程度上來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化系統(tǒng)就是設(shè)計(jì)人員意識(shí)形態(tài)最好的體現(xiàn)，在該系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)人員將自身的理念融入其中，最終形成實(shí)體。 3 機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案 機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就是一項(xiàng)高難度的工作，所以機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的難度可想而知，其既是一項(xiàng)高精度的工作，同時(shí)也是一項(xiàng)綜合性要求高的工作，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員及要掌握機(jī)電產(chǎn)品的相關(guān)理念，同時(shí)還需要掌握機(jī)電技術(shù)，兩者相互配合，進(jìn)而完成最終的設(shè)計(jì)結(jié)果。此外，機(jī)電

6、一體化設(shè)計(jì)工作還要求設(shè)計(jì)人員了解機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)要求，比如產(chǎn)品造價(jià)、精度要求等，另外，還有一點(diǎn)設(shè)計(jì)人員必須考慮，即市場(chǎng)的反應(yīng)，設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化產(chǎn)品必須以市場(chǎng)需求為準(zhǔn)，否則難以在市場(chǎng)上立足，設(shè)計(jì)也會(huì)以失敗告終。一般情況下，機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可以劃分為兩步：第一步是開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是讓產(chǎn)品能夠達(dá)到性能要求；第二步是適應(yīng)性設(shè)計(jì)，這一步主要是依據(jù)現(xiàn)有要求標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)品的細(xì)節(jié)以及功能進(jìn)行完善，以使其性能得到最佳的優(yōu)化。 4 機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法 機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法多樣，具體選擇哪種設(shè)計(jì)方法，主要是根據(jù)產(chǎn)品類(lèi)型而定，通常情況下，設(shè)計(jì)人員主要是用三種設(shè)計(jì)方法，筆者總結(jié)如下： 4.1 取代

7、法 該種設(shè)計(jì)方法一般情況下應(yīng)用在電子線路中，其主要的功能就是代替機(jī)械式控制，以使機(jī)電產(chǎn)品更容易控制。傳統(tǒng)的產(chǎn)品控制系統(tǒng)通常時(shí)候機(jī)械控制機(jī)構(gòu)，但是在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)方案中，將其用電子線路來(lái)替換，控制效果如何主要與電力線路設(shè)計(jì)是否完成有一定關(guān)系。如果機(jī)電產(chǎn)品只有單純的依靠機(jī)械來(lái)運(yùn)行，一般而言，只有單一機(jī)械能夠完成控制工作，而是用電子線路來(lái)控制之后，主要是應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)完成控制任務(wù)，在控制中，傳統(tǒng)的接觸式控制企業(yè)逐漸的被取代，變?yōu)樽兯傺b備。這種設(shè)計(jì)既能夠是機(jī)電一體化產(chǎn)品質(zhì)量得到有效的提升，同時(shí)其實(shí)用性也明顯的增強(qiáng)，與此同時(shí)，原有的機(jī)械機(jī)構(gòu)也得到了相應(yīng)的簡(jiǎn)化，使其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單易懂。這種設(shè)計(jì)方法與

8、機(jī)電產(chǎn)品原有的結(jié)構(gòu)基本上相同，因此改善起來(lái)更加容易，但是因?yàn)樵械臋C(jī)械產(chǎn)品限制明顯，在設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法真正的做到全新的改革。 4.2 整體設(shè)計(jì)法 該設(shè)計(jì)方法主要針對(duì)的是機(jī)械產(chǎn)品的電力部分以及機(jī)械部分，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)將兩者有效結(jié)合，使其成為一個(gè)有機(jī)整體。為了能夠使機(jī)電產(chǎn)品性能高，價(jià)格相對(duì)低廉，則需要將上述兩個(gè)部分進(jìn)行連接設(shè)計(jì)。整體設(shè)計(jì)方法是一種全新的設(shè)計(jì)理念，但是其并不摒棄所有的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，而是調(diào)出傳統(tǒng)思維，以一種全新的方式，設(shè)計(jì)出性能更加優(yōu)良，質(zhì)量更有保證的產(chǎn)品，這是該種設(shè)計(jì)方法所要達(dá)到的基本目標(biāo)。 4.3 組合法 該種設(shè)計(jì)方法主要是將機(jī)械產(chǎn)品中所涉及到的各種功能模塊進(jìn)行有效的組合，進(jìn)而使其成為一體化系統(tǒng)。但是在組合設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意的是，不能采取單一組合的方式，這種方式無(wú)法完成預(yù)期的任務(wù)，必須整體組合，才能使各個(gè)功能模塊的性能更優(yōu)良，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。這種設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)時(shí)間段，而且質(zhì)量也能夠有所保證，并且制造成本相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較低，后期使用期間，生產(chǎn)與維修更為方便。 5 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，可知對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)進(jìn)行探討非常必要，尤其是在技術(shù)高速發(fā)展的今天，一體化技術(shù)會(huì)成為機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的主流，成為未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)的主導(dǎo)，因此需要對(duì)其進(jìn)行深入探討。