淺析機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)

1、    淺析機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)    摘 要：隨著社會的發(fā)展、時代的進(jìn)步，順應(yīng)社會需求的機(jī)電控制行業(yè)迅速發(fā)展，并根據(jù)社會實(shí)踐不斷得以改進(jìn)，并且反過來推動社會實(shí)踐的進(jìn)步，也因此在機(jī)電控制行業(yè)中占據(jù)重要地位的自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)問題也聚集了人們的目光，引起了人們的注意。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步其應(yīng)用的范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大，從而使自動化技術(shù)成為人們生活中不可或缺的一門技術(shù)。也基于此筆者對者對機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，并提出了一點(diǎn)淺薄見解，以此來供相關(guān)人士交流參考。關(guān)鍵詞：機(jī)電控制系；自動控制技術(shù)；一體化設(shè)計(jì)引言：在機(jī)電控

2、制迅速發(fā)展的時代，越來越多得人們將目光投入到機(jī)電控制行業(yè)身上，也因此機(jī)電控制在人們的生活中應(yīng)用越來越廣泛，而其中的自動控制技術(shù)更是給人們生活帶來了極大的便利，推動著各行各業(yè)的發(fā)展。但也因此社會反過來對機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)提出了更高的要求，為了順應(yīng)社會的發(fā)展需求，機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù)順應(yīng)趨勢而生。機(jī)電一體化是糅合多項(xiàng)技術(shù)使其相互滲透相互交叉而形成的綜合性技術(shù)，更具人性化、智能化、符合綠色科技的理念。一體化技術(shù)的出現(xiàn)是一種進(jìn)步，更能推動人類社會的發(fā)展。一、關(guān)于機(jī)電控制系統(tǒng)的相關(guān)概念（一）機(jī)電控制系統(tǒng)的概念機(jī)電控制系統(tǒng)指的是在沒有人力實(shí)際動手參與的情況下將工作中運(yùn)用到的設(shè)備運(yùn)用技術(shù)連接起來，使其按

3、照一定的流程進(jìn)行生產(chǎn)工作，完成設(shè)定的目標(biāo)。在這一系列過程當(dāng)中，糅合了各種不同的技術(shù)手段，例如相關(guān)物理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等1。這些技術(shù)在經(jīng)歷了不和與斗爭后慢慢融合在一起，不斷充實(shí)豐富機(jī)電控制系統(tǒng)，使機(jī)電控制系統(tǒng)技術(shù)不斷發(fā)展最終運(yùn)用在了社會生產(chǎn)生活中。機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用大大節(jié)省了人力，提高了工作效率，同時也節(jié)約了成本，為企業(yè)創(chuàng)造了利益。例如，在現(xiàn)實(shí)生活中人們通過電腦實(shí)現(xiàn)收銀、售票，工廠通過電腦控制實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)這些都運(yùn)用了機(jī)電控制系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)程操控，或人機(jī)互動為社會生產(chǎn)服務(wù)。（二）自動控制系統(tǒng)的概念自動控制系統(tǒng)是指控制器讓被控制對象按照設(shè)定好的程序，自主運(yùn)行。該理論是在自動控制技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生

4、的，是自動控制技術(shù)的進(jìn)一步完善與發(fā)展。通過調(diào)和各系統(tǒng)例如機(jī)械、電氣等，是機(jī)電控制系統(tǒng)中不可或缺的一部分，占據(jù)著至關(guān)重要的地位，具有很大的實(shí)用性與協(xié)調(diào)性。自動控制系統(tǒng)理論來源有現(xiàn)代與經(jīng)典控制理論兩個方面，這兩個方面有共同之處也有不同之處，共同之處為它們控制對象明確，都需要建立數(shù)據(jù)庫，利用數(shù)據(jù)函數(shù)來控制對象，不同之處為現(xiàn)代控制理論主要研究線性時變系統(tǒng)，而經(jīng)典控制理論也就是自動控制原理主要研究線性時不變系統(tǒng)，他們的研究方法也不同。除此之外自動控制系統(tǒng)按照控制對象的不同分為了以下幾個不同的方面例如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷和校正控制等。二、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)理念機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技

5、術(shù)是順應(yīng)時代而生糅合多項(xiàng)系統(tǒng)技術(shù)在自動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上形成的綜合性技術(shù)。其最初由日本經(jīng)濟(jì)機(jī)械整形研究協(xié)會提出，他們認(rèn)為機(jī)電一體化就指的就是在原本基礎(chǔ)的控制上將元件，電子，軟件和卸載裝置機(jī)相結(jié)合形成電一體化系統(tǒng)2。而在我國隨著經(jīng)濟(jì)工業(yè)的發(fā)展，為了適應(yīng)市場需求對機(jī)電一體化也逐漸重視起來，其發(fā)展的規(guī)模也處在不斷擴(kuò)展當(dāng)中。機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的理念就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)要在綜合分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并且要對分析結(jié)果進(jìn)行綜合、檢驗(yàn)，最后再將它們整合起來形成具有人性化、智能化、并且符合綠色科技的理念。這種分析是一種反復(fù)的結(jié)果，只有不斷的進(jìn)行分析才能去改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)理想的設(shè)計(jì)理念。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念隨著社會實(shí)踐發(fā)

6、展處在不斷完善當(dāng)中，逐漸發(fā)展成為一門學(xué)科。根據(jù)設(shè)計(jì)理念將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)有機(jī)進(jìn)行組合、優(yōu)化功能、配置資源才能生產(chǎn)出機(jī)電一體化的產(chǎn)品。（二）設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù)中包含機(jī)械技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)兩種關(guān)鍵技術(shù)。這兩種技術(shù)在機(jī)電一體化的實(shí)踐應(yīng)用當(dāng)中起到了不可估量的作用，對機(jī)電一體化起到了推廣作用。在這當(dāng)中機(jī)電一體化技術(shù)是在機(jī)械技術(shù)發(fā)展起來的，在它的基礎(chǔ)上機(jī)電一體化技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，并在發(fā)展過程中吸收了電子技術(shù)，將其與機(jī)械技術(shù)結(jié)合起來進(jìn)行研究實(shí)現(xiàn)了最初的機(jī)電一體化。而計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)則承接了數(shù)據(jù)整理、分析、信息傳遞、數(shù)據(jù)運(yùn)算等功能更好的實(shí)踐了機(jī)電一體化。（三）設(shè)計(jì)方案根據(jù)調(diào)查研

7、究機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)方案主要從以下三個方面進(jìn)行開展：整體設(shè)計(jì)法、組合法及取代法。1、整體法整體法指的就是將機(jī)械設(shè)備與電力結(jié)合起來也就是將電力與機(jī)械部分進(jìn)行整合讓之形成一個整體，從而進(jìn)行系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)作的方式。機(jī)電一體化所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品若想要保持高質(zhì)量、高回報，產(chǎn)品新穎受市場歡迎，就必須要將機(jī)械與電子部分進(jìn)行優(yōu)化將之看作一個整體，用全新的眼光創(chuàng)新型的進(jìn)行整體性設(shè)計(jì)，當(dāng)然這并不是指的要改變原來的一切，而是要打破原有的思維加入創(chuàng)新因素，提高產(chǎn)品質(zhì)量3。2、組合法組合法指的就是將各種不同的系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行統(tǒng)一有效的優(yōu)化組合，從而形成機(jī)電一體化系統(tǒng)，使各種系統(tǒng)功能發(fā)揮出最大作用，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，增加產(chǎn)品功能。例如

8、在設(shè)計(jì)數(shù)控車床時首先要采購不同的系統(tǒng)裝置比如說伺服驅(qū)動裝置、專用數(shù)據(jù)控裝置、以及相關(guān)的機(jī)械裝置，采購?fù)瓿芍缶鸵獙@些發(fā)揮不同功能的裝置系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化整合，經(jīng)過系統(tǒng)功能模塊的組合，數(shù)控車床實(shí)現(xiàn)了自動調(diào)速、進(jìn)給、多種切削等多種功能。因此在在機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)中不能只注重某一部分的功能，而要從整體來看問題，將各個不同部分的功能整合在一起才能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)，不僅會提高產(chǎn)品質(zhì)量，還能提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率、縮短工期、節(jié)約成本、增加回報。3、取代法取代法通俗的來說就是用電子線路取代傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的機(jī)械電路，通常應(yīng)用于機(jī)械類電子化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。在設(shè)計(jì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品的過程中，大部分控制機(jī)構(gòu)都是依賴電子線路來完成，但是在傳

9、統(tǒng)的純機(jī)械運(yùn)行中，一般只會用單一的機(jī)械控制來進(jìn)行控制。傳統(tǒng)的機(jī)械控制被電子控制取代是一種必然的趨勢，電子線路要取代機(jī)械控制首先要做到的就是使用計(jì)算機(jī)或控制器將機(jī)械控制與電子線路整合起來，將原來老舊的開關(guān)與插頭等必須接觸才能完成控制的控制器用先進(jìn)的變速裝備替代完成。這不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量使其智能化、人性化，還簡化了設(shè)計(jì)體現(xiàn)了機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)理念4。取代法較以上兩種方法更簡便也更接近人們的日常生活，所以應(yīng)用的最多，但由于種種原因仍存在有一定的局限性。三、結(jié)束語機(jī)電自動控制與一體化隨著社會的發(fā)展也在不斷的發(fā)展中，反過來也會不斷地推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步。因此要對機(jī)電自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)重視起來，在實(shí)際工作中要結(jié)合實(shí)際不斷地對其進(jìn)行研究，要時時刻刻學(xué)會反思并不斷地去改進(jìn)其中出現(xiàn)的每一個問題，從而更好的提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)機(jī)電自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1劉敏.基于機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)分析j.電子世界，2018（15）：206.2王國強(qiáng).機(jī)