對機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)的分析

摘 要：機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)在機(jī)電設(shè)備管理中，發(fā)揮著顯著的自動化控制作用。若能實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)，有利于鞏固控制效果。在此之上，本文簡要分析了機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的必要性，并從軟硬件設(shè)計(jì)、線路設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)等路徑予以研究，促使系統(tǒng)保持優(yōu)良的運(yùn)行性能，加強(qiáng)系統(tǒng)改造。

關(guān)鍵詞：機(jī)電控制系統(tǒng);自動控制技術(shù);一體化設(shè)計(jì)

機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用范圍，隨著科技力量的強(qiáng)化有所擴(kuò)增。它具體包括控制裝置、控制對象兩個(gè)主體部分。經(jīng)由一體化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)將在聯(lián)合設(shè)計(jì)中逐步達(dá)到無人控制狀態(tài)，借此增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)用可行性，在為用戶提供便捷服務(wù)的同時(shí)，也能對我國機(jī)電領(lǐng)域的智能化運(yùn)作、無人化操控指明方向。

1 機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的必要性

機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的成功研發(fā)，為機(jī)電領(lǐng)域生產(chǎn)項(xiàng)目提供了自動化控制服務(wù)，借助此項(xiàng)技術(shù)可以進(jìn)一步提高機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率，使其在高質(zhì)量運(yùn)作目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)道路上獲取充足的新生動力。而且還減輕了傳統(tǒng)人工控制工作量。實(shí)際上，自動控制技術(shù)的應(yīng)用多指的是信息處理技術(shù)以及傳感器技術(shù)等。伴隨著技術(shù)融合與數(shù)學(xué)建模思想的滲透，自動控制系統(tǒng)可以逐步在自行診斷、精準(zhǔn)定位中有所突破，不但為機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的改善帶來保障，而且還在智能化制造發(fā)展中積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。鑒于此，實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)屬于時(shí)代進(jìn)步的必要步驟[1]。

2 機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)一體化設(shè)計(jì)路徑

2.1軟硬件設(shè)計(jì)

2.1.1軟件設(shè)計(jì)

機(jī)電控制系統(tǒng)在自動控制技術(shù)與一體化技術(shù)應(yīng)用中，關(guān)于一體化設(shè)計(jì)部分最為關(guān)鍵的是一體化軟件設(shè)計(jì)。其中以液壓沖擊器機(jī)電設(shè)備為例。在軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要先行注重軟件程序的合理開發(fā)，便于在程序設(shè)定流程中，能夠針對液壓沖擊器的沖擊頻率實(shí)施一體化控制。一方面，需要明確軟件程序中的時(shí)間組參數(shù)。如借助鍵盤編碼形式，對液壓沖擊器的運(yùn)行時(shí)間予以設(shè)定，即在程序輔助下實(shí)現(xiàn)設(shè)備啟停控制。另一方面，對于程序設(shè)定中初始參數(shù)的控制，則需要連接定時(shí)器，對機(jī)電設(shè)備中的時(shí)間指標(biāo)進(jìn)行微調(diào)。一般需要按照下列公式確定調(diào)整時(shí)間（T）。，式中、w分別指代的是阻尼比與自然頻率。計(jì)算出調(diào)整時(shí)間后，可以針對自動控制主程序中的子程序中確定啟停時(shí)間參數(shù)，促使液壓沖擊器能夠在時(shí)間控制中完成沖擊動作的合理控制。

此外，還可以采用智能控制軟件，增加機(jī)電設(shè)備一體化設(shè)計(jì)的智能性。在主程序向子程序下達(dá)指令時(shí)，可以通過在軟件操作界面點(diǎn)擊對應(yīng)按鈕，促使壓力變送器、開關(guān)閥等部分保持智能控制功能。因此，軟件設(shè)計(jì)是維持系統(tǒng)智能化運(yùn)行的重要部分，需要設(shè)計(jì)者在一體化設(shè)計(jì)中，結(jié)合機(jī)電設(shè)備時(shí)間的變化規(guī)律予以完善。

2.1.2硬件設(shè)計(jì)

一體化設(shè)計(jì)中還需要針對硬件設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包含下述三個(gè)部分。第一，單片機(jī)，單片機(jī)作為機(jī)電設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的重要硬件結(jié)構(gòu)，它能夠提高系統(tǒng)自動化水平。而且因其具備邏輯功能，可以經(jīng)過安裝單片機(jī)芯片，為系統(tǒng)的精準(zhǔn)化控制帶來保障;第二，轉(zhuǎn)換器硬件結(jié)構(gòu)，在一體化設(shè)計(jì)中使用轉(zhuǎn)換器，可以經(jīng)過與單片機(jī)的交互操作，促使機(jī)電設(shè)備能夠擁有通信功能;第三，接口設(shè)計(jì)，為了確保自動控制系統(tǒng)可以與各種控制器建立連接關(guān)系，理應(yīng)對其接口處實(shí)施改造設(shè)計(jì)。好比液壓沖擊器的接口，可以采用中央處理器，結(jié)合計(jì)算機(jī)元件，對其電流值以及進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換、尤其在單片機(jī)斷開階段，能夠在控制器輔助下，幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電路轉(zhuǎn)換，借此維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行安全性。

2.2線路設(shè)計(jì)

要想確保機(jī)電自動控制系統(tǒng)具備一體化運(yùn)行優(yōu)勢，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)。任何系統(tǒng)都需要獲得供應(yīng)電源。而電路的連接還應(yīng)當(dāng)對其線路的連接渠道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，設(shè)計(jì)人員需要針對電路轉(zhuǎn)換功能進(jìn)行強(qiáng)化。以往在電流參數(shù)處理環(huán)節(jié)，多采集輸出電壓等常規(guī)指標(biāo)。而今經(jīng)過對原有線路結(jié)構(gòu)的改造，可以促使系統(tǒng)運(yùn)行中保持參數(shù)轉(zhuǎn)換特征。如遇到超電流現(xiàn)象時(shí)，可以及時(shí)應(yīng)對突發(fā)狀況切換連接線路。一般多通過安裝調(diào)壓器，幫助系統(tǒng)促成電壓轉(zhuǎn)換目標(biāo);其次，設(shè)計(jì)者還應(yīng)當(dāng)重調(diào)電阻線路方式。如將電阻設(shè)定為串聯(lián)模式，借此防止電壓值較大危害系統(tǒng)運(yùn)行安全;最后，在線路設(shè)計(jì)中還需要針對供應(yīng)電源實(shí)施一體化控制，使其在通電運(yùn)行全過程中，始終擁有通暢的連接電路[2]。

2.3功能模塊設(shè)計(jì)

自動控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電自動控制系統(tǒng)中，并對其實(shí)施一體化設(shè)計(jì)時(shí)，還需要完善功能模塊。系統(tǒng)功能是提升系統(tǒng)適應(yīng)性與可操作性的重要內(nèi)容。因此，設(shè)計(jì)者需要從一體化設(shè)計(jì)理念出發(fā)，結(jié)合機(jī)電控制系統(tǒng)原有的自動控制、檢測傳感、伺服驅(qū)動等功能特征，提出新的一體化控制功能。通常需要采用數(shù)學(xué)建模思想，對系統(tǒng)功能進(jìn)行分析，從功能性質(zhì)、動力能量、功能數(shù)據(jù)等方面，判定系統(tǒng)運(yùn)行后是否能夠達(dá)到功能需求。而且還應(yīng)當(dāng)以功能為核心，為其編制科學(xué)的設(shè)計(jì)規(guī)劃。另外，在功能成功研發(fā)后，需要進(jìn)入試運(yùn)行階段，對系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)成果予以驗(yàn)證。如若能夠發(fā)揮其功能價(jià)值，又或是無明顯缺陷，則認(rèn)定此項(xiàng)功能符合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。最終依據(jù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)確定具體方案。

結(jié)論：綜上所述，機(jī)電控制系統(tǒng)，若能在自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用中得以改進(jìn)，其運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行質(zhì)量及其運(yùn)行性能均能有所改善，借此為我國現(xiàn)代化制造項(xiàng)目的推進(jìn)給予保障。對此，應(yīng)從軟硬件設(shè)計(jì)、線路設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)等方面著手，確保在一體化設(shè)計(jì)中，機(jī)電領(lǐng)域擁有優(yōu)良的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]李敏.機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的一體化設(shè)計(jì)分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2021（10）：108-109.

[2]趙建軍.機(jī)電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2020，56（12）：186-187.

作者簡介：

趙建鵬（1992.7），男，江蘇泰州人，碩士，助理工程師，雷達(dá)目標(biāo)識別方向。