機電控制系統自動控制技術與一體化設計

李安平

摘 要：隨著國家經濟和科學技術快速的發展，機電控制系統自動控制技術越來越得到推廣和普及，并在現代工業生產中發揮著越來越不可替代的作用。基于機電控制系統自動控制技術的重要作用性，該文以機電控制系統自動控制技術為研究對象，剖析機電系統自動控制與機電一體化技術，研討機電一體化設計。

關鍵詞：機電控制系統自動控制技術 一體化設計

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（a）-0059-02

控制系統自動控制技術在工業生產中發揮著日益重要作用，其技術的設計在體現出一體化的同時，更重要的應體現出人性化、綠色化、智能化，以滿足工業生產和環境保護的需求。下面該文以機電控制系統自動控制技術為題，論述機電控制系統自動控制技術的內涵和機電一體化的設計思想、方案等相關內容。

1 機電控制系統自動控制技術概述

機電控制系統自動控制技術是一個復雜的系統，分為機電控制系統和自動控制系統，二者成為機電控制系統自動控制技術的系統重要構成部分。

1.1 機電控制系統

機電控制系統不需要工作人員太多的參與，它運用早已設計完成的方式運行，把控制系統的特定裝置連接起來，完成生產任務，控制是該系統的最重要組成部分。它運用了計算機信息技術，電力電子、通信等相關領域的技術，各技術之間相互兼容，其系統是伴隨著計算機與軟件技術的發展開發而來的，被廣泛應用到航空航天等高端技術領域。

機電控制系統用來生產制造的遠程控制，實現異地生產環節的監督控制。技術管理工作人員利用計算機網絡在異地進行撥號，控制與被控制的雙方經過網絡連接來控制計算機，在計算機網絡平臺上進行遠程控制業務。遠程控制分為保持型與完成型控制系統。保持型與遠程控制是指工作人員對控制的每個環節都給予高度的關注，在必要的時候對其實施干預；完成型是指在系統運行中，人機可以實現互動，因此又被叫做人機互動型控制系統[1]。

1.2 自動控制系統

自動控制系統需要控制器的操作來進行系統的運行，其運行過程是有規律可循的。按照控制內容分為自診斷、速度控制、校正控制等，在機電控制系統自動控制技術當中，自動控制系統是一個相當實用的系統，協調系統各個部分，完成預定內容，是自動控制核心技術的體現。

自動控制系統是隨著經典控制理論與現代控制理論這兩個理論基礎的產生而出現的。運用數學工具，計算傳遞函數，分析系統與研究單變量的線性關系，在經典控制理論中得到了充分體現。現代控制理論在線性代數為數學工具方面，有所突破，它以矩形陣與集合論作為研究使用的數學工具，使狀態方程在一定時間內被描述出來，并建立精確的數據模型。它的特點體現在最優控制、適應控制與隨機控制，具有明確的控制對象。

2 機電一體化的設計

2.1 機電一體化共性關鍵技術

2.1.1 機械技術

機電一體化之所以在各行各業中發揮著如此重要的作用，就在于機電一體化技術以機械技術為基礎，由機械技術發展而來。機械技術決定著機電產品的主要功能，它與電子技術相互結合，促進了技術發展進步[3]。新時期生產力的提高，經濟的發展，對機械技術的升級換代提出了更高的要求。在從事機電一體化研究的眾多專家、學者的共同努力下，現代機械技術的精度和性能得到了大幅提高。

2.1.2 計算機輔助技術

計算機輔助技術在機電一體化技術的發展中，主要負責對信息數據的處理工作。它以計算機作為載體，承擔著信息交換、運算等任務。

2.2 設計構想

當前，我國的產業格局在進行調整，創新的機制在逐漸形成，機電一體化的設計理念也漸漸融入到綠色化、網絡化、智能化新興產業。“中國創造”正運用最優化的系統，合理的配置，生產出高質量產品[2]。

2.3 設計方案

設計方案是機電一體化設計的理論基礎，它是一項具有高難度特點的工程項目。對設計人員要求必須具備扎實的專業基礎知識與熟練的操作技能，對機電產品技術、計算機信息技術、電力電子等方面的知識要有所掌握。

2.4 產品的設計方法

機電一體化的成果最終體現在產品上，最終是為生產服務的。其產品的設計方法多種多樣，設計方法的選擇，還應按照產品類型而定。

2.4.1 整體設計法

整體設計法適用于產品的電力與機械部分的生產，這種設計方法將這兩個部分有機結合起來，形成一個相互協調配合的整體。通過連接設計能夠降低產品價格，提高產品性能。這種設計方法是新型設計理念，它跳出傳統設計理念的限制，運用新型的設計思維理念，既保證了產品的質量，又保證了良好的產品性能。

2.4.2 組合法

組合法能夠有效地將各個功能模塊組合起來，成為一體化系統。運用組合法進行機電一體化設計時，應使用多方面多層次的組合方式，而不能使用單一組合的方式，這樣無法達到預期目的。它具有生產成本低，維修方便的特點，同樣保證了產品性能和質量。

2.4.3 取代法

取代法適用于電子線路的設計，它取代了傳統的機械方式的系統控制，較傳統方法的控制更為便利。電子線路對于產品控制具有至關重要的作用，因此對于電子線路的合理設計顯得尤為重要[3]，而電子線路省去了運用機械進行產品生產控制的許多環節，降低了生產成本，節約了資源，使傳統的機械得到了簡化，提升了產品質量的工作效率。

3 結語

機電控制自動化控制技術將大量的前沿技術進行了整合，實現了最優控制，對于工業產業的可持續良性發展起著至關重要的作用，這勢必也將技術的運用轉化成著顯著的社會和經濟效益。

參考文獻

[1] 胡志剛，陳偉卓.“機電控制系統調試與檢修”課程的情境式教學設計[J].紡織服裝教育，2014（3）：230-232.

[2] 張彥.機電控制系統抗干擾分層設計研究[J].科技風，2014（13）：46.

[3] 曹武青.機電控制技術現狀和發展趨勢[J].科技風，2014（18）：65.