淺析機電控制系統的自動控制技術與一體化設計

馬濤

摘要：隨著社會生產力的發展以及人們生活節奏的加快，自動化、智能化、一體化的生產方式越來越受到社會生活的需要，機電控制作為社會工業生產的重要方式，在機電控制系統中應用自動控制技術，引進更加先進的機電生產設備，能夠為機電控制行業發展與生產效率進行有效提升。因此本文就以機電控制系統的自動控制技術與一體化設計分析，從自動控制技術與設備設計兩個方面進行機電行業的發展研究，旨在為我國的機電行業發展提供有效的技術推進與設計指導。

關鍵詞：機電控制系;自動控制技術;一體化設計

1、關于機電控制系統的相關概念

1.1、機電控制系統的概念

機電控制系統指采用技術手段將設備工作的一系列內容進行整合連接，盡可能的將設備直接加工流程進行有效連接形成一個一體化的生產流程，減少生產活動的交接花費從而提升工作生產的效率，而且還能夠對生產過程的內容進行有效控制，減少一些不必要的失誤問題。涉及到生產工作本身內容以及計算機網絡應用、電力網絡技術等，而且在實際的運行中還需要不斷進行改進完善，提升機電控制系統在工作生產中的穩定性與兼容性，一方面減少了工人的勞動量，除去了工人勞動在生產流程中的失誤率。另一方面機電控制系統可以大大提升生產效率，并且使生產企業從勞動型生產企業轉變為技術型企業。實現產業結構的的調整優化。例如，工作人員僅僅使用計算機就能夠實現生產工作的觀察與控制，而且機電控制系統也能夠進行生產質量的準確監控，還能夠進行問題情況的及時預警，減少企業的經濟損失。目前生產企業中使用的主要還是人機交互式的控制系統，還是需要工作人員進行監控調整，真正的遠程機電控制系統還處于探索階段，也是機電控制系統以后的發展趨勢。

1.2、自動控制系統

自動控制系統是在機電控制系統上進行傳感器、控制器結合發展，根據工作生產過程中傳感器的數據機電系統能夠進行自動運行控制，按照預先設定的內容進行控制對象的自動操作。自動控制技術結合機電運行、傳感接受、運算操作等系統操作來完成自動控制內容，一直屬于機電控制系統的發展重點。基于機電控制系統而產生的自動控制系統，整個控制流程的目的就是通過計算機的運算處理實現對控制對象的無人化操作。首先需要建立一個控制對象的數據庫，根據需要操作的內容建立控制對象的數據模型，然后嚴格設定控制對象的函數模型，現代自動化控制理論中的時變、非線性系統進行有效使用，將計算機使用的數據工具采用空間方法系統進行狀態分析，然后再將自動控制系統的運行狀態以函數方式經營輸出，做好機電自動控制系統的規律化運行傳遞。最后根據系統的運行條件與狀態，進行自動控制狀態的條件，主要調節內容為優化設計與自適應控制。做好自動操作與故障預警兩方面內容，保證系統運行穩定與生產工作的質量。

2、機電一體化技術

2.1、設計構想

隨著各種生產行業對于機電控制系統需求提升，除了自動控制技術的發展外，與自動控制系統相對應的機電一體化也迎來了更大發展空間，一些高精密的電氣工程、電氣產品制造對于一體化的機電系統尤為青睞，所以機電控制系統的一體化設計也成為了機電行業發展的一大方向。一體化設計理念最早有日本機械整形研究協會提出，他們認為在原有的控制系統上將各個功率原件、電子軟件進行集成化安裝，對機電行業的生產工作也是一種集成化發展。隨著社會生產要求與計算機網絡應用的發展，一體化系統設備不管是在設備軟件與技術系統都已經越來越成熟。一體化設計不管在機電設備還是在其他行業都已經成為一種趨勢。機電控制系統實現一體化的同時還要發揮出產品設計與性能設計的雙重優勢，將生產工作的內容作為設計基礎，然后以一體化為設計目標進行延伸，并對控制系統的結果進行反復實驗與檢查，最終實現機電控制一體化設計的人性化、高效率、智能化的特點。將生產內容模塊以網絡系統進行聯合形成物理的工作內容以網絡數據化進行呈現。

2.2、共性關鍵技術

機電一體化設計中的共性關鍵技術主要分為兩個方面：機械控制技術與計算機輔助技術，將機械控制技術與計算機輔助技術進行結合實現控制人員的遠程操作。其中機械技術是機電一體化技術發展的基礎，機械基礎為了實現智能化、高效化也就出現了一體化的設計理念，采用計算機輔助技術可以將很多人為操作工作采用傳感、掃描等方式進行計算機操作，很多電子產品功能可以在機電控制中進行應用，帶動機械制造業的全面發展，例如一些在一些生產制造環境要求比較高的機電制造，一體化的機電設計提供了一種可行的解決方案。計算機輔助技術在其中承擔了操作對象的數據收集、生產要求的數據處理、人力交互的數據傳輸等內容。并且還具備了故障問題的預警分析。有效實現一體化設計與人員信息交流。但是在一些復雜環境下的應用兼容還需要探索改進，才能減少一體化設計對認為因素的依賴程度。

2.3、機電一體化產品設計方法

機電一體化產品的設計方面可以從以下三個方面進行展開，以原有的機電產品的功能模塊為基礎結合生產要求與設計目標要求進行展開。第一，整體設計法，整體設計法將原有在實際工作中將機電設計的內容與機電設備進行結合，從一體化設計的全局方面進行人手，對于一體化的產品設計最為有效，但需要花費大量的設計功夫與調試環節，屬于產品重新開發的一個流程。第

二、組合法，這種設計方法最為快速、高效，將原有的機電控制的功能模塊進行拆分，然后進行一體化的包裝組合，由于每個功能模塊都比較成熟所以設計花費比較少，但對于一體化的設計理念不夠完善，功能模塊的結合一體化不足，一些控制操作還需要人員操作的輔助。第

三、取代法將機電控制設備中的一些流程或者人為工作采用計算機輔助技術進行取代。從技術上能夠有效實現一體化的設計要求，可以起到節約資源優化生產的效果。進行設計時可以根據不同設計內容進行三個方法的結合使用，能夠發揮機電一體化產品的智能化、全面化、高效化即可。

3、結束語

綜上所述，隨著我國近幾年對社會生產力的不斷重視與發展，生產技術與控制設備在工業生產中都取得了大范圍應用，尤其是機電行業的自動控制技術與設備已經成為現階段生產發展的主要趨勢。機電控制的系統的發展主要分為自動控制技術與設備一體化設計兩大方面，涵蓋了機電控制系統的技術與設備兩大方面。隨著社會生產力需求的不斷增加，對于機電控制系統的發展要求也更高，所以機電控制系統與一體化設計是時代的發展必要需求。

參考文獻

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