自動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)械中的應(yīng)用

宣秀紅

摘?要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的自動(dòng)控制技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，其涉及到生產(chǎn)、軍事、管理、生活等各個(gè)領(lǐng)域，在提高社會(huì)生產(chǎn)力、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展上發(fā)揮出了巨大的作用。但是相比于國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)，我國(guó)還需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究，而東臺(tái)市科技服務(wù)機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中，結(jié)合實(shí)際情況針對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)械中的應(yīng)用進(jìn)行了研究開(kāi)發(fā)，以期能夠?yàn)楫?dāng)前的自動(dòng)就控制技術(shù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制技術(shù);機(jī)械;應(yīng)用

自動(dòng)控制技術(shù)是控制論的技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，是通過(guò)具有一定控制功能的自動(dòng)控制系統(tǒng)，來(lái)完成某種控制任務(wù)，保證某個(gè)過(guò)程按照預(yù)想進(jìn)行，或者實(shí)現(xiàn)某個(gè)預(yù)設(shè)的目標(biāo)。在機(jī)械領(lǐng)域，自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、減少資源浪費(fèi)等目標(biāo)，其廣泛應(yīng)用是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活中重要的發(fā)展趨勢(shì)。

一、自動(dòng)控制技術(shù)的主要控制方式

（一）開(kāi)環(huán)控制

開(kāi)環(huán)控制也被稱為程序控制，具體控制方式是用預(yù)先編制好的程序，利用信號(hào)傳送控制指令，被控對(duì)象就會(huì)按照控制質(zhì)量進(jìn)行運(yùn)行。在其控制過(guò)程中，按照信號(hào)產(chǎn)生的條件不同還會(huì)將開(kāi)環(huán)控制分為條件控制、次序控制、時(shí)限控制等幾種類型，如果在一些程度較高以及運(yùn)行過(guò)程較為復(fù)雜的系統(tǒng)中還會(huì)通過(guò)更多種類型的程序進(jìn)行控制，以便保障控制過(guò)程的有效性。

（二）閉環(huán)控制

閉環(huán)控制也被稱為反饋控制，其在控制過(guò)程中具有較大的目的性。閉環(huán)控制通常由傳感器、控制裝置以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)部分組成，其中傳感器更像是人的感覺(jué)器官，在控制過(guò)程中起到檢測(cè)被控對(duì)象狀態(tài)信息的作用，同時(shí)還能將這些信息轉(zhuǎn)化成物理信號(hào)傳送給控制裝置，控制裝置則會(huì)以此自動(dòng)生成控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制行為。[1]

二、自動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)械中的應(yīng)用

機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱，當(dāng)前在社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中，人們通過(guò)利用機(jī)械生產(chǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)降低工作難度、減輕人的勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省工作時(shí)間等目的，而自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用更是最大限度的解放了人工生產(chǎn)，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，以下是自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械以及紡織機(jī)械等機(jī)械類型中的具體應(yīng)用分析。

（一）自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

（1）應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。①對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。目前的自動(dòng)控制技術(shù)主要是以電氣控制為主，實(shí)際控制過(guò)程中是以信號(hào)的傳輸達(dá)到控制效果，因此可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)時(shí)控制。②提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的整體性能。自動(dòng)控制技術(shù)中應(yīng)用到的傳輸信號(hào)為I/O 信號(hào)，可使農(nóng)業(yè)機(jī)械的內(nèi)部電路與外部環(huán)境之間被隔離開(kāi)，在通過(guò)濾波裝置的時(shí)候還能夠有效的移植干擾因素，大大提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的整體性能。③實(shí)現(xiàn)故障自診斷。在農(nóng)田工作的機(jī)械在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的故障，自動(dòng)控制技術(shù)中的故障自診斷技術(shù)可以在農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)生故障的第一時(shí)間檢測(cè)到并進(jìn)行自我修復(fù)或者發(fā)出報(bào)警指示以最大程度上確保機(jī)械的安全生產(chǎn)。

（2）具體應(yīng)用。在我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械的利用已經(jīng)較為普及，但是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械很難滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，而自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的整體性能，比如大型聯(lián)合收割機(jī)，不僅可以進(jìn)行收割，而且還能利用計(jì)算機(jī)控制使其完成晾曬、脫粒等作業(yè)，減少人力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

（二）自動(dòng)控制技術(shù)在紡織機(jī)械中應(yīng)用

（1）PLC 技術(shù)。PLC是具有可編程功能的電子系統(tǒng)，編輯好的程序可以直接存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器中，在紡織機(jī)械的實(shí)際作業(yè)中，其可以按照存儲(chǔ)器中相應(yīng)的代碼指令來(lái)完成生產(chǎn)任務(wù)。當(dāng)前在紡織生產(chǎn)中，自動(dòng)控制技術(shù)常應(yīng)用于清花機(jī)和并紗機(jī)上，使其工作效率大大提升的同時(shí)還能夠保證生產(chǎn)質(zhì)量。

（2）交流伺服。伺服是一個(gè)反饋控制系統(tǒng)，其常見(jiàn)于紡織機(jī)械生產(chǎn)中的梳棉機(jī)、粗紗機(jī)和并條機(jī)等設(shè)備當(dāng)中，能夠使以上這些設(shè)備的穩(wěn)定性、精準(zhǔn)性等等得到大幅度的提升，而且機(jī)械的反映速度也會(huì)得到增強(qiáng)，能夠較好的滿足現(xiàn)代紡織生產(chǎn)中的巨大需求。

（三）自動(dòng)控制技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

（1）在采煤機(jī)中的應(yīng)用。在采煤機(jī)中應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)主要就是實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)的實(shí)時(shí)定位和視頻跟蹤，而且借助于遠(yuǎn)程操控中心還能夠自動(dòng)控制采煤機(jī)的啟停及運(yùn)行速度進(jìn)行自動(dòng)控制，使其在作業(yè)過(guò)程中能夠按照實(shí)際情況進(jìn)行，大大提高采煤機(jī)的采煤效率以及采煤質(zhì)量，同時(shí)也能夠有效防止采煤過(guò)程中的安全事故。

（2）在刮板輸送機(jī)中的應(yīng)用。刮板輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)中重要的機(jī)械設(shè)備，將自動(dòng)控制技術(shù)融入到刮板輸送機(jī)中主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送機(jī)整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的在線監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)控制等，以便保證刮板輸送機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定。[2]

三、自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）數(shù)字化

數(shù)字化要求自動(dòng)控制技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)以及網(wǎng)路技術(shù)等各種先進(jìn)技術(shù)，并利用數(shù)字形式展現(xiàn)出生產(chǎn)中的各種圖形和數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提升機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的信息化。

（二）虛擬化

虛擬技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用為自動(dòng)控制技術(shù)的虛擬化發(fā)展提供了可能，其可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳遞信息數(shù)據(jù)，對(duì)于操作交流過(guò)程進(jìn)行模擬，不斷的提升自動(dòng)化控制能力和水平。

（三）集成化

集成化發(fā)展方向是自動(dòng)控制技術(shù)的重要趨勢(shì)，要求自動(dòng)控制技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中應(yīng)重視起多個(gè)方面、多個(gè)功能的發(fā)展，應(yīng)綜合利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)手段，保證機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的整體性能，同時(shí)還能夠使自動(dòng)控制系統(tǒng)更加完善。[3]在研究開(kāi)發(fā)的過(guò)程中也需要借助國(guó)外先進(jìn)的理論知識(shí)以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化整體自動(dòng)控制系統(tǒng)，不斷發(fā)揮自動(dòng)控制技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的重要作用。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)控制技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在不斷的完善當(dāng)中，其在各領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸顯示出顯著的效果，尤其是在機(jī)械領(lǐng)域中，不管是在農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械還是紡織機(jī)械中，其在提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)安全、降低生產(chǎn)成本上都發(fā)揮出了巨大的作用，因此，我們必須要加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)其數(shù)字化、虛擬化、集成化的普及。

參考文獻(xiàn)：

[1]栗繼魁，張波，安志銀，朱建峰.機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（16）：141.

[2]梁挺，尤曉，韓偉，張楠.自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究[J].數(shù)字通信世界，2018（07）：143-144.

[3]杜金霞，張露，晁靜.機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（13）：48.