機電一體化系統功能應用原理

關旭升

摘要：隨著當前中國經濟的不斷發展，在機械生產工藝中逐步應用了機電一體化系統，這是一種采用多功能的接口配置，并且在控制方式上演變到如今的機電單元功能原理的求解過程，有效的將電子設備、機械設備裝置以及計算機軟件操作系統整合在一起，在機構上形成動力功能與微電機計算功能為一體的自動化裝置，這種系統的應用原理將中國經濟的現代化建設逐步引向世界最前沿。

關鍵詞：機電一體化系統；接口配置；控制方式；動力功能；應用原理

現如今機電一體化這個新興的產業技術已逐步應用到現代工業生產中，在諸多領域中都有應用，該系統融合了多種現代數據參數控制的技術，其中包括計算機控制技術、微電子接口配置技術、動力傳感測控技術、應用自動化控制技術以及機械設備數控參數優化技術，這種系統可以根據用戶的需求自動調整設備的動態變化過程，使之在生產過程中發揮出巨大的經濟效益。

一、機電一體化主要組成部分

1.機械配置部分

機械配置在機電一體化結構中充當著十分重要的角色，是構成該系統總體結構的框架部分，其中包括機械設備的核心處理器、外部的機身框架結構以及機械連接線的配置都是機械主體的重要組成部分，機電一體化在機械主體配置中主要設計機身的外置輪廓，在輪廓設計結構過程中利用多種配置設計參數，有效的將各種組成部分有效的整合到一起，其中在外觀輪廓設計中，利用CAD操作軟件將大致輪廓模擬到液晶顯示平面上，然后通過通信網傳輸到設備動態參數模塊中，與之進行操作流程的執行。

2.動力控制部分

對于動力控制部分，一般在機電一體化系統中充當著一種提供能源的機構，這種組成部分有效的整合了傳感控制部分，當在實際設備進行正常工作時，會出現欠壓、功率不足等現象，這時設備中機電一體化系統的傳感器將這種欠缺動力的數據資料通過有線傳輸，依次經過線路傳輸部分、核心處理部分，最后由核心處理系統下達命令指標，調整動力控制系統部分，使之能夠在短時間內，達到生產流程中的足夠的應用力度，并且動力控制部分，能夠有效調整動力分配參數，當設備在欠缺動力時，會自動分析動力欠缺的原因，以及對動力欠缺的多少做出及時性的調整，以滿足實際的生產需要。

3.傳感控制部分

傳感控制部分可以規劃至數據信息的傳輸，對于傳感裝置主要是有針對性的監測，及時了解動態數據的變化，在有限的時間內反饋到終端系統中，這種測定的結構主要還是由一些測控裝置掌握，傳感控制分為很多種其中包括光控制器，對于光源的敏感程度，在照光亮度比較良好的條件下，傳感控制器會顯示一種動態變化過程，當遇到光線照射強度差時，又會出現另外一種顯示變化過程，隨著環境的不同調配產生與之不同的變化過程，傳感控制在多方面都有應用。

二、功能原理接口配置模型及分析進程

1.接口配置模型的分析

在機電一體化模塊中由上面介紹的多種重要組成部分，并且把多種部分結構有效的整合到一個系統模式中，使之能夠實現彼此之間信息的傳遞，所以大部分的系統結構設計都是采用的是相同或相異的協同調做功能，完成彼此之間的需要，設計接口的分配流程如下圖所示，這種流程的分配與傳統機電的流程相比較，不但在整體布局上有了一個更深層次的認識并且還綜合了多個參考接口配置的配置模式，使之在無人看守狀態下，自動完成模式轉化功能。

對于圖中的接口配置主要定義了系統在結構優化原理上對系統各部分的功能、配置原理、動態變化程序都能夠在模型下作出簡單的分析過程，并且這種方式的探索可在運行程序中自動求解出分析過程，是機電一體化系統中最核心的配置模型。

2.機械配置原理分析

在數控車床加工相應零部件時，不僅需要大型操作設備的配合還需要微觀電子計算機的使用，在操作設備中主要依據刀口的排序方式，對零部件加工時采用不同的道具，而這些刀具的使用是由計算機微觀控制的，做到了機與電的有效結合，對于電子的使用是對數據參數的設定，在儀表X、Y、Z軸中設定動態變數變化，X軸是水平的變化結構單純操作平面的設計結構，可以設定長度的微量變化，Y軸設定的是寬度上的調整，對于削去溝槽的寬度，以及旋轉角度都可以在Y軸上操作，在Z軸上設定的只是高度的變化，對于內邊沿和外邊沿在高度上的差距，都可以在此坐標設定的數值上進行調整，然而對于內部結構的勾勒只能依靠計算機CAD的制圖操作系統，主要在測定標準體系中，結構的具體模型還得完全依靠圖紙的詳細介紹，這充分結合了機器與電子行業有效性結合，所以在參考動態數據變化過程中，主要參照圖紙中一些數據性的變化，對于整改的部分，可以很方便的在計算機制圖操作系統中做出合理性的調整，做好調整之后的數據模型傳送至設備動態微觀控制器上，做出不同結構層次坐標軸的調整，使之完成合理的布局方案。

3.動力控制系統原理分析

在生產工藝過程中難免出現一些意外性的障礙，其中對于動力系統的調解，機電一體化系統可以很好地做出動態分析過程，并且在存在欠缺的故障點做出及時性的排查，對于一些機械強度大的設備才正常運行時，由于線路老化等原因，造成主體運行部分癱瘓，使之難以運行工作，但是一般的檢測設備很難辨認出故障的原因，并且也不會采取相應的變更措施，但在一體化系統中合理的做到了有效性的布局結構，其分析的原理是根據供電線路的電壓加以識別，對于大型機械設備中磁感線圈每秒震動的頻率會到達3000多次，正常工作時的電壓會達到30 kW，動力系統的支撐點依靠的是每秒的震動次數，然后傳送至電壓適配器當中，然后根據計算機中設定的參考值作出調整，以此來調整皮帶輪的轉速，由公式v=rω=2πr/T，得出運轉的角速度和線速度，當設備出現動力不足時，系統會自動做出排查，解析現在的運轉的帶速與系統中設定的轉速參數做出對比，然后根據浮動的偏差作出調整，通過調整線圈運轉的角速度帶動皮帶輪線速度的變化，以此來滿足系統動力供應的需求。

4.傳感控制原理分析

這種原理技術主要基于傳輸設備的應用，傳感控制器里面包含了對噪聲強度以及光線強度的分析，對于設備正常工作時產生的震動赫茲都是經過應用系統處理過之后使用的，其噪聲源傳感器依據震動產生的赫茲強度做出排查，人類聽覺的范圍在20 Hz～20000 Hz，分貝值在20 dB～30 dB，但是超過90 dB時就會產生強烈的噪聲源，但是傳感器會根據產生不同的分貝值做出檢測分析，噪聲傳感器里面設定的有振動膜、頻譜分析儀，其中振動膜根據內部震動的幅度做出變化，當幅度過高就會使振動膜產生強烈的震動效應，下圖為震動頻率與產生分貝值之間的關系，對于頻譜分析儀主要分析分貝值知否達到噪聲的標準界限，在頻譜分析儀器上會顯示正弦波與余弦波的幅值的變動情況，如果設備內部中產生強烈的震動達到振動膜的標準參考頻率，便會把這種數據結構傳送至頻譜分析儀上做出估測分析，以便及時做好防范處理準備工作。

三、結束語

隨著機電一體化系統的不斷發展，在企業諸多領域中都有廣闊的發展應用場景，不僅帶動了國內企業市場的發展，而且為我國科技技術的研發建立了良好的開端。

參考文獻：

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