機電一體化的控制系統(tǒng)設計研究

葉耘

摘 ?要：機械電子技術水平的不斷提高為機電一體化控制系統(tǒng)的設計提供了技術基礎，近些年來機電一體化技術日漸成熟，計算機技術與機械制造技術融合程度越來越高。憑借出色的分析性能和控制水平，機電一體化技術在工業(yè)生產中的應用日漸廣泛，顯著提高了工業(yè)生產的效率和質量。控制系統(tǒng)的設計質量會對機電一體化技術的應用成效產生直接的影響，科學的控制系統(tǒng)設計有利于提高機械設備的自動化水平和分析能力，確保機電設備的運行的可靠性和穩(wěn)定性。

關鍵詞：機電一體化;系統(tǒng)設計;研究

一、機電一體化控制系統(tǒng)的基本概述

機電控制系統(tǒng)是指將工作運行中一系列的相關運行技術連接起來，并將特定裝置進行有效的固定，依據(jù)生產流程形成一整套的生產動作，有效控制進行工作生產，完成生產工作。在系統(tǒng)形成的過程中，融合了大量的技術手段，比如，互聯(lián)網(wǎng)技術、網(wǎng)絡通訊技術、電力技術等，對機電控制系統(tǒng)進行不斷的完善，最終將其應用在實際的生產工作中，實現(xiàn)各項技術之間的兼容共存，指導各部分相關的工作。機電控制系統(tǒng)的完善與發(fā)展大大提升了人類工作的效率，同時也大大提升企業(yè)發(fā)展效益。例如，將機電控制系統(tǒng)中的遠程控制系統(tǒng)應用在實際工作中，工作人員僅僅使用計算機就能夠實現(xiàn)生產工作的遠程控制，節(jié)省人力管理時間，提升企業(yè)生產效益。

二、機電一體化控制系統(tǒng)設計原則

實際工業(yè)生產中所應用的機電一體化控制系統(tǒng)類別多樣，應用范圍和功能側重點都存在差異。在進行機電一體化控制系統(tǒng)的設計中，必須要遵循相應的設計原則，確保系統(tǒng)整體功能性的發(fā)揮，并結合應用要求對具體的細節(jié)進行合理的調整。

1平穩(wěn)性原則

為了避免設計與實際構建的機電一體化控制系統(tǒng)之間存在過大的差距，必須要堅持平穩(wěn)性原則，確保機電一體化控制系統(tǒng)整體的設計質量和控制效果，盡量降低系統(tǒng)受外界因素的影響程度，提高控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和可靠性，降低產品質量問題發(fā)生的概率。機電控制系統(tǒng)在閉環(huán)情況下如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)不匹配的情況，控制系統(tǒng)容易出現(xiàn)波動導致運行異常。

2精確性原則

現(xiàn)代工業(yè)對于機械產品的生產精度要求越來越高，而控制系統(tǒng)的精確性會對產品生產流程監(jiān)控的精密度產生直接的影響，因而設計人員在對機電一體化控制系統(tǒng)進行測試和調整時，要避免輸出命令與設計命令誤差過大的情況的出現(xiàn)，提高控制系統(tǒng)命令收發(fā)的精確性。技術人員在確保控制系統(tǒng)可用性的基礎上要盡可能地降低系統(tǒng)的誤差，保障機電一體化控制系統(tǒng)的運行效果。

3快捷性原則

高效率和高質量是機電一體化控制系統(tǒng)的顯著優(yōu)勢，因而在進行機電一體化控制系統(tǒng)的設計時也必須要堅持快捷性原則，提高系統(tǒng)差錯值處理和異常情況解決的效率，減少異常運行事故和質量問題的發(fā)生，確保控制系統(tǒng)可以在盡可能短的時間內避免系統(tǒng)差值，提高機電控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

三、機電一體化的控制系統(tǒng)設計分析

1機電一體化的控制系統(tǒng)設計應用

機電一體化的控制系統(tǒng)在工業(yè)生產中的應用非常廣泛，主要的設計應用包括如下幾方面：一是，挖掘機的生產制造，利用模擬理論及控制原理，測定液壓設備中泵的輸送壓強、控制壓強以及別的數(shù)據(jù)，進而將相應數(shù)據(jù)輸送到控制系統(tǒng)之中，調配挖掘機的工作形式，從而完成控制系統(tǒng)的設計使用。二是，壓縮機的生產制造，利用控制系統(tǒng)測定振動輪內的偏心塊振動路徑，進而確定其運行加速度，運用傅里葉變換等公式，得出壓實參數(shù)，從而實現(xiàn)了壓縮機運行控制的目標。三是，在國際上的起重生產制造領域，已用到了控制系統(tǒng)的相應功能，實現(xiàn)了實際生產與設計理論的有效結合，對計算機技術的運用使得機械控制能夠像人工作業(yè)一樣方便，但工作效率及可靠性要更高。

2機電一體化的控制系統(tǒng)設計方向

機電一體化的控制系統(tǒng)，推動著機械生產向智能化方向發(fā)展，伴隨通訊技術、計算機技術及機械技術等的飛速發(fā)展，控制系統(tǒng)的設計方向逐漸深化，同時，智能技術、神經網(wǎng)絡技術的發(fā)展，也在改善著控制系統(tǒng)的易用性。目前，機電一體化的控制系統(tǒng)設計方向主要包括如下幾個方面：一是，模塊化。模塊化的應用是控制系統(tǒng)發(fā)展的重要方向，因為當前各式各樣的機械設備來源于各個地區(qū)的生產單位及供應商，所以就要對訊號接口、轉化接口、連接接口等位置進行標準化設計，而模塊化的運用就方便了各自控制模塊能夠應用于所有的設備控制系統(tǒng)中，為產業(yè)升級和企業(yè)間的交流提供了便捷的通道。 二是，智能化。近年來，智能化的應用源自于智能技術、計算機技術、心理學等新技術、新科技的發(fā)展和融合，進而給予了控制系統(tǒng)更加高效的分析與控制性能，進一步的提升了生產力，改善了工作效能。不過，想要實現(xiàn)更高的目標離不開更高標準的終端設備及更高性能的計算機的支持。三是，信息化。信息技術的發(fā)展拓寬了信息的傳播范圍及速度，對于當前的控制系統(tǒng)來說，只要其控制系統(tǒng)的效能足夠優(yōu)秀，就能夠快速得到各國市場的認可并迅速得以推廣，所以，迅速擴大的市場范圍有助于推動相關產業(yè)的發(fā)展與進步，從而不斷提高所用控制系統(tǒng)的運轉性能。四是，環(huán)保化。隨著經濟社會的發(fā)展，人們對環(huán)境保護越來越重視。盡管經濟的發(fā)展給我們的生活帶來了很大的方便，使得我們的產品更加豐富，生活更加便捷，但也造成了資源的損耗，以及自然環(huán)境的破壞。因此，人們開始重視對環(huán)境的保護，倡導尊重自然。綠色經濟在這一形勢下應時而生，環(huán)保化是經濟發(fā)展到了一定程度后的必然趨勢。綠色產品在其設計、生產的整個流程中，遵循對生態(tài)平衡的要求，對自然環(huán)境損害或影響較小，資源浪費情況減輕。對環(huán)保化機電設備的設計，符合當下的時代要求。機電產品的環(huán)保化主要在于應用過程中不會對生態(tài)環(huán)境造成污染，設備廢棄后也能盡可能的回收。

總之，機電一體化的控制系統(tǒng)已在機械行業(yè)內得到大量應用，其特殊的性能及方便的控制使得人們在選用機械設備時更加青睞該類設備。盡管機電一體化的控制系統(tǒng)設計發(fā)展已較為完善，各種配套系統(tǒng)及工具也越來越趨于充實，但還要看到其在實際使用過程中的問題，從創(chuàng)新發(fā)展的角度，對其繼續(xù)的研究和探索下去，面對各行業(yè)的需求，設計出可用性強、效率更高的控制系統(tǒng)。

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（作者單位：佳木斯職教集團）