機械電子控制技術(shù)精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的機械電子控制技術(shù)主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：機械電子控制技術(shù)范文
【關(guān)鍵詞】機械制造；自動化；發(fā)展趨勢
機械制造技術(shù)是用來進行對產(chǎn)品的設(shè)計、加工、制造、生產(chǎn)等流程的一門技術(shù)。機械制造自動化能夠大大提高機械制造的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，也能夠縮小制造的成本。在我國，機械制造自動化技術(shù)在改革開放后取得了較大的進步，甚至在某些領(lǐng)域已經(jīng)達到先進水平。機械制造自動化對國家的經(jīng)濟發(fā)展有著舉足輕重的地位，是整個制造行業(yè)的基礎(chǔ)。
1機械制造自動化的特點
1.1安全性能高
機械制造是一項較為危險的工作，但是機械制造自動化的發(fā)展使制造的危險性大大降低。機械制造自動化技術(shù)能夠做到自動報警、自動診斷等預(yù)防，在進行機械制造時，自動化系統(tǒng)中含有著各種各樣的保護功能，這些功能能夠根據(jù)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的安全隱患進行自動判斷，從而降低發(fā)生危險的可能性，最大限度的保證制造業(yè)的人身安全和財產(chǎn)安全。由于機械制造自動化技術(shù)是通過電子信息功能來實現(xiàn)對機械設(shè)備的操作，因此降低了人工事故的發(fā)生率，進一步提高了安全性能。
1.2生產(chǎn)效率高并且質(zhì)量較好
機械制造自動化加工過程中所用的設(shè)備都具有精度高、系統(tǒng)性強等特點，在進行制造時，制造系統(tǒng)利用原先已經(jīng)編寫好的程序進行加工工作，不用人工進行測量或操作等工作，因此會大大減小由于人工操作而導(dǎo)致的誤差，并且能夠提高產(chǎn)品的合格率。在整個加工過程中，工作人員只需要進行啟動系統(tǒng)的工作，機械會嚴格根據(jù)系統(tǒng)的指令進行加工工作，并且相同工件只需要一套系統(tǒng)就能完成，因此大大的提高了加工的速度，也保證了加工的質(zhì)量。
1.3解放了人類雙手
傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)只能單純的依靠手工進行操作，并且費時費力，而機械制造自動化技術(shù)實現(xiàn)了機械生產(chǎn)的機械化和自動化，因此就將人類的雙手解放出來，不再進行勞累的加工工作。轉(zhuǎn)而將這些工作交給了機器。機械制造自動化開始讓制造業(yè)的人們從事腦力勞動，社會上也不必去提供一些低端勞力崗位，更多的是需要一些技術(shù)性的人才。機械制造所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有單一性的特點，因此可以加入更多的技術(shù)，讓產(chǎn)品的科技含量大大增加，也縮短了產(chǎn)品換代的周期。
1.4系統(tǒng)工程和綜合技術(shù)
現(xiàn)在，越來越多的現(xiàn)代化技術(shù)被應(yīng)用到機械制造行業(yè)中來，例如計算機技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)、新材料等開發(fā)技術(shù)等，機械制造技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造領(lǐng)域發(fā)展成為與現(xiàn)代化技術(shù)相結(jié)合的高新產(chǎn)業(yè)之一。新技術(shù)的使用讓制造技術(shù)邁入了全新的領(lǐng)域。當今，先進的機械制造技術(shù)能夠提高企業(yè)的競爭力和國家的經(jīng)濟實力，因此，機械制造業(yè)發(fā)展成為了集市場調(diào)查、產(chǎn)品設(shè)計、銷售服務(wù)為一體的集中式產(chǎn)業(yè)，一體化的方式讓企業(yè)的經(jīng)濟效益大大的提高。
2我國機械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和問題
2.1我國發(fā)展現(xiàn)狀
由于在我國機械制造自動化技術(shù)起步較晚。因此，相比于國外我國在機械制造方面仍落后于先進國家，我國在機械制造技術(shù)上存在的問題主要是自動化程度低，缺乏尖端技術(shù)，我國機械制造還沒有實現(xiàn)大規(guī)模的制造生產(chǎn)。我國行業(yè)制度較國外先進技術(shù)相比也比較落后，制度問題在發(fā)展過程中是必然存在的，這反映出我國在制度建設(shè)領(lǐng)域還是存在著一些問題，現(xiàn)今仍有一些企業(yè)采取著人工管理模式。我國在機械制造自動化領(lǐng)域企業(yè)應(yīng)用計算機系統(tǒng)的積極性還太差，很多企業(yè)都沒有實現(xiàn)自動化、系統(tǒng)化的制造。
2.2制造工藝不夠成熟
在國外西方國家中，大多數(shù)都經(jīng)歷過兩次工業(yè)革命，因此其工業(yè)的發(fā)展水平整體是高于國內(nèi)的，國外的工業(yè)水平經(jīng)過長時間的發(fā)展后已經(jīng)形成了一個完整的模式，我國在工業(yè)方面起步較晚，因此技術(shù)模式上還是存在一定的差距。盡管在近幾年，我國工業(yè)發(fā)展進入了一個超速發(fā)展的時機，但是，短時間的發(fā)展仍不能真正的追上發(fā)達國家的制造工藝，但是經(jīng)過長時間的發(fā)展后，定然會趕上世界先進水平。
2.3自動化程度較低
機械制造自動化最核心的應(yīng)用是自動化，唯有將自動化水平提高上去，才能把握住機械制造行業(yè)的命脈。將自動化技術(shù)應(yīng)用得當，可以大大的提高生產(chǎn)的效率，在國外，自動化的水平已經(jīng)達到一個較高的水平，對計算機技術(shù)的應(yīng)用和對自動化的控制水平上都已經(jīng)非常成熟，甚至已經(jīng)實現(xiàn)了完全的自動化。在我國，由于開發(fā)成本等一些問題的限制，唯有著一小部分大企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，其它企業(yè)的自動化水平還相當?shù)停⑶覍ψ詣踊夹g(shù)的應(yīng)用還不夠成熟。
3自動化技術(shù)的發(fā)展前景
3.1自動化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合
當今世界計算機技術(shù)在飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷擴大。因此，將計算機技術(shù)與機械制造自動化技術(shù)相融合必然是未來自動化技術(shù)的發(fā)展方向。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下，可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)視技術(shù)、遠程操控技術(shù)等實現(xiàn)對機械制造時的管理，可以通過遠程控制技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)?？梢哉f，計算機技術(shù)結(jié)合機械制造自動化技術(shù)將會大大改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)方式，人們不用再守在機械旁邊，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更好的對機械制造過程的全程監(jiān)管，降低了人工勞動量。
3.2精確高效智能化
精度和效率可以衡量一個機械制造技術(shù)的發(fā)展水平。隨著科技的發(fā)展，機床的改變越來越多，新的一批高性能、多芯片的機床正在漸漸的投入到使用中，數(shù)字控制技術(shù)也在飛速發(fā)展和改善，這使得機床的加工精度和效率得到了質(zhì)的飛越。人們也正在研究將智能化的系統(tǒng)應(yīng)用到機械制造領(lǐng)域，智能系統(tǒng)是基于計算機模型來模擬人類的思想行為然后再得出具體的實施方案，并且可以從中挑選出最適合的方案進行執(zhí)行。隨著科技的發(fā)展，自動化和智能系統(tǒng)相結(jié)合已經(jīng)可以得到應(yīng)用，通過智能化系統(tǒng)發(fā)出的指令來完成人類的各種工作已經(jīng)實現(xiàn)，智能自動化正在向著更復(fù)雜的方向發(fā)展。
4總結(jié)
本文針對機械制造自動化這個問題，對機械制造自動化的技術(shù)特點和發(fā)展進行了闡述。在機械制造特點中提出了安全性能高、生產(chǎn)效率高并且質(zhì)量較好、解放了人類雙手、系統(tǒng)工程和綜合技術(shù)四個特點。后又根據(jù)我國發(fā)展現(xiàn)狀提出了我國發(fā)展中存在的問題并對制造工藝不夠成熟、自動化程度較低兩個問題進行具體敘述。最后提出自動化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合、精確高效智能化兩個發(fā)展前景。希望能夠有所幫助。
參考文獻
[1]郭雄.機械制造自動化技術(shù)特點及發(fā)展前景展望[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(05):52-52.
[2]孫嬪.機械制造自動化技術(shù)特點與發(fā)展[J].黑龍江科技信息,2015(33):60-60.
第2篇：機械電子控制技術(shù)范文
[關(guān)鍵詞]PLC技術(shù)；自動化；機械；電氣控制
中圖分類號：TG659；TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）40-0314-01
PLC即可編程序控制器，在各種生產(chǎn)機械自動控制中，發(fā)揮重要的作用。PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置設(shè)計中的應(yīng)用，將會減輕施工人員的勞動力，提高生產(chǎn)效率的同時也保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和安全性。
一、項目設(shè)計
設(shè)計基于PLC的機械電氣控制裝置，以完成機械電氣控制裝置處理功能，提取出合格的機械電氣控制裝置產(chǎn)品，滿足實際中的工藝要求。利用PLC技術(shù)，實現(xiàn)對普通機床電氣控制裝置的改造?；贑K9930的PLC控制程序，開發(fā)電氣自動控制電路，完成以PLC控制程序代替原繼電器--接觸器控制的電氣控制裝置，在保留原有控制功能基礎(chǔ)上，以提高機床的性能，完善控制系統(tǒng)，增加電氣控制裝置的自動換刀、定時功能，PLC技術(shù)在機械電氣控制中，發(fā)揮重要的作用。
二、設(shè)計PLC程序
在PLC的編程中，應(yīng)用指令表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）、順序功能圖（SFC），控制程序流程圖。對PLC程序進行模塊化設(shè)計，采用模塊化設(shè)計思想，對控制系統(tǒng)功能進行模塊劃分，可以將不同功能程序放在不同模塊中進行設(shè)計，在PLC程序中劃分出公用程序模塊、主軸模塊、坐標軸控制模塊等，完成零部件庫的建立，文字標注功能，機械圖的輸出，設(shè)計電氣控制裝置。如在機械手控制中，其程序設(shè)計如下圖1中所示：
圖1 程序設(shè)計圖
PLC技術(shù)的機械電氣控制裝置設(shè)計中，先判斷是否有貨，若有貨則由機械手取貨，當取貨后，進行盤反位、手降、手轉(zhuǎn)動、把貨等操作，之后使系統(tǒng)復(fù)位。
PLC技術(shù)應(yīng)用到床體程序中，可以使機械自動運行，使PLC控制運行方式更加靈活，方便工作人員的操作需求。在對機械零件的PLC編程中，用戶宏程序可以提高零件表面的光潔度，并且從程序中可以看出，還可以有效提高工件表面的加工質(zhì)量，提高數(shù)控加工的總體效率。
三、功能設(shè)計
PLC技術(shù)下機械電氣自動控制中，采用可編程的集中邏輯編輯器和上位機的方式實現(xiàn)自動控制和監(jiān)控，通過打印機、上位機顯示等方式，指揮系統(tǒng)的運行和操作；實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能，可以對數(shù)據(jù)進行檢測和處理；同時還要具備超限警報功能、屏幕的顯示功能、數(shù)據(jù)的存儲和記錄以及統(tǒng)計報表等功能。實現(xiàn)對電氣控制裝置的常規(guī)調(diào)節(jié)控制和特殊調(diào)節(jié)控制，以降低系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率，完善PLC技術(shù)下電氣裝置的自我診斷和安全聯(lián)保的功能。為確保用戶可以通過總線通信口實時發(fā)送 ASCII 命令，并且再由 DMC-1842 控制器執(zhí)行。在該系統(tǒng)的管理軟件設(shè)計中，是基于Windows 操作平臺上，應(yīng)用VC++軟件，并結(jié)合 DMC Win32 Galil Windows API 函數(shù)進行開發(fā)，確保系統(tǒng)可以具有視頻顯示、測量方式選擇以及異常報警的功能，實現(xiàn)系統(tǒng)軟件開發(fā)的透明性。機械電氣控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖2中所示。
打開 Visual C++ 6.0，新建工程，選擇 MFC AppWizard，從而可以建立“基本對話框”；記 X 軸為 0 軸，并增加“啟動”按鈕（IDC_BUTTON_Start）和“停止”按鈕，部分程序代碼如下：
（IDC_BUTTON_Stop）。
void CTest0Dlg
{
D5400_board_close（）；
CDislog：：OnCance（l）；
}
Void Ctest0Dlg：：OnBUTTONStar（t）
{
d5400_set_profile（0，500，5000，0.01，0.01）；
d5400_t_pmove（0，10000，0）；
}
void CTest0Dlg：：OnBUTTONStop（）
{
//輸入控制代碼
d5400_decel_stop（0，0.01）；
}
四、模塊設(shè)計
PLC 在自動控制裝置設(shè)計中，在輸入輸出分配I/O模塊中，設(shè)計PLC控制中可以將同類型輸入、輸出點集中在一起，對其進行連續(xù)分配。在公用程序模塊設(shè)計中，對于回原點程序，需要在正式進行數(shù)控加工前，使刀架先回零；主軸控制程序中，采用PLC內(nèi)部的時間繼電器實行延時控制，應(yīng)該確保主軸正、反轉(zhuǎn)有邏輯互鎖關(guān)系，可以表面當免控制功能切換時發(fā)生故障。在坐標軸控制設(shè)計中，對于超程、驅(qū)動故障以及坐標軸正常停止等，進行全面的控制；同時還應(yīng)該包括報警處理程序，確保在PLC 控制下的機械電氣控制裝飾可以對事故、故障發(fā)出報警信號；還需要在模塊設(shè)計中，設(shè)計定時控制程序，這樣可以便于對機床系統(tǒng)進行；還應(yīng)該加入自動換刀控制程序，使數(shù)控機床可以更加準確、快速地換刀操作，提高換刀效率與定位精度，滿足多工序加工需要。同時，PLC應(yīng)用程序設(shè)計中，為防止系統(tǒng)發(fā)生誤動作，應(yīng)該設(shè)計初始化程序，可以將計數(shù)器進行清零、對輸出量進行復(fù)位動作，以提升PLC在電器控制裝置設(shè)計中的精度。
結(jié)語
PLC技術(shù)下的機械自動化電氣控制裝置系統(tǒng)不僅提高生產(chǎn)效率，還大大促進機械生產(chǎn)的自動化進程。此外，PLC技術(shù)具有通信功能，因此采用PLC對機床進行改造后，可使機床可以與其它智能的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通信，可根據(jù)需要聯(lián)入工廠自動化網(wǎng)絡(luò)中，對于進一步技術(shù)改造升級，提高機械自動化水平具有特殊意義。
參考文獻
[1] 陳曉萍.機械電氣控制裝置中的PLC應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2014，（3）：267.
[2] 毛久勇.基于PLC的自動化電氣控制分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用 ，2013，（30）：50.
第3篇：機械電子控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：控制工程；機械電子工程；模糊控制
引言
隨著我國社會經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，機械電子工程行業(yè)對科學(xué)技術(shù)不僅有著更多的需求量，而且其需求也逐漸朝著多元化、智能化和現(xiàn)代化的方向發(fā)展，因此控制工程在機械電子工程中的運用具有良好的應(yīng)用前景和應(yīng)用空間。為有效實現(xiàn)機械電子工程的長久穩(wěn)定發(fā)展，人們需要繼續(xù)關(guān)注和重視機械電子工程，并努力尋找可以將控制工程靈活運用到機械電子工程中的方法與技術(shù)。本文在這一背景下，對控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用進行探究。
1控制工程與機械電子工程的具體內(nèi)涵
1.1控制工程
控制工程是指將工程與計算機技術(shù)等相關(guān)基礎(chǔ)理論作為重點概念，利用其中的各項自動化技術(shù)解決和控制工程問題的一種技術(shù)?？刂乒こ讨兄攸c研究多輸入與輸出，以及非線性設(shè)計問題和參數(shù)問題等?，F(xiàn)在控制工程的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域正在逐漸擴大，并且在機械電子工程中也開始得到廣泛應(yīng)用[1]。
1.2機械電子工程
機械電子工程既具有機械專業(yè)的特點，同時也帶有電子信息特征。如果從設(shè)計層面出發(fā)對其進行定義，機械電子工程融合了眾多領(lǐng)域和學(xué)科知識，在設(shè)計和系統(tǒng)操作過程中主要利用模塊化的方式。與以往的機械工程不同的是，現(xiàn)在的機械電子工程性能更高且構(gòu)造簡易、體積較小。隨著科學(xué)技術(shù)水平的持續(xù)提升，機械電子工程的系統(tǒng)也越來越復(fù)雜，因此有必要利用各種科學(xué)技術(shù)將其同控制工程緊密聯(lián)系，從而更好地推動機械電子工程的發(fā)展。
2控制工程在機械電子工程中的實際應(yīng)用
2.1智能控制系統(tǒng)
發(fā)展至今，在控制工程中最引人矚目的便是智能控制系統(tǒng)。其通過雜糅人工智能技術(shù)和計算機技術(shù)，將其運用在機械電子工程中，使用人工智能的方式模擬和控制某一操作流程，為各種機械機器人設(shè)定相關(guān)運行程序使其可以像人類一樣完成生產(chǎn)操作等工作。智能控制系統(tǒng)的運行方式完全參照人類大腦的思維方式，因此利用智能控制系統(tǒng)可以在進行機械化生產(chǎn)時主動完成各項信息的搜集、分析和處理工作，在有效控制生產(chǎn)成本的同時進一步提升機械電子工程的生產(chǎn)效率。
2.2集成自動控制
現(xiàn)階段，在我國機械電子工程中最常使用的控制系統(tǒng)便是集成自動控制系統(tǒng)。它立足于原有的信息技術(shù)，并對其進行優(yōu)化調(diào)整，有效地提升了機械電子工程系統(tǒng)的完善程度[2]。通過在機械電子工程中，尤其是機械生產(chǎn)加工過程中使用集成自動控制，能夠有效整合以往的信息技術(shù)以及同機械生產(chǎn)相關(guān)的各種信息，從而大大加強了機械電子工程中的集中工程。其通過與信息技術(shù)進行高度融合，并配合相應(yīng)的機械電子生產(chǎn)技術(shù)，以自動化、高效化和標準化的方式快速、精準地完成機械加工。在科學(xué)技術(shù)水平又一次提升的情況下，已經(jīng)出現(xiàn)了能夠全部保留機械電子工程中自動化成分的柔性自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化和智能化的生產(chǎn)與控制，可以將信息技術(shù)、計算機技術(shù)以及現(xiàn)代機械電子技術(shù)等進行有機整合。將柔性自動控制系統(tǒng)運用于數(shù)控機床，可以將設(shè)定好的標準生產(chǎn)程序和控制程序輸入至控制設(shè)備中，從而更加科學(xué)、高效地完成機械生產(chǎn)制造。
2.3魯棒控制
控制工程中的魯棒控制也經(jīng)常被運用在機械電子工程中。相比于其他控制技術(shù)，魯棒控制最大的特點是在面對外界因素的干擾時能夠始終保持某一方面的性能不變。因此，魯棒控制在控制方面具有無可比擬的穩(wěn)定性，尤其是在機械生產(chǎn)制造中更加傾向于使用多變量型魯棒控制系統(tǒng)。譬如，在制造柔性臂軌跡的過程中，基于滑膜變的結(jié)構(gòu)控制法研制出了一種慢變控制器，其運用H∞的控制理論，可有效調(diào)整整體系統(tǒng)控制器結(jié)構(gòu)。而在模擬研究操作軌跡時則可以通過運用補償控制算法計算具體的補償控制量，以有效實現(xiàn)H∞控制理論與滑膜變結(jié)構(gòu)地組合控制，進一步提升控制系統(tǒng)控制目標軌跡運行過程中的精確性和有效性。
2.4預(yù)測控制
以高速液壓機為例，將控制工程中的預(yù)測控制技術(shù)運用在高速液壓機中，能夠有效推動液壓機技術(shù)實現(xiàn)新的突破與發(fā)展。為有效滿足社會發(fā)展需要，高速液壓機的壓力和速度均實現(xiàn)了不同程度的提升。因此，其也面臨著更大的負載慣性，極有可能出現(xiàn)加大系統(tǒng)超調(diào)的情況，從而影響高速液壓機的測量精度。通過運用預(yù)測控制，能夠根據(jù)系統(tǒng)的實際情況建立相應(yīng)的預(yù)測模型，并在此基礎(chǔ)之上獲取預(yù)測輸出值，利用這一數(shù)值準確預(yù)測并計算出系統(tǒng)誤差變化率。通過運用預(yù)測控制能夠有效控制高速液壓機的負面影響，尤其是通過準確地預(yù)測計算能夠提前明確控制器的輸出，從而有效控制高速液壓機的應(yīng)用模式[3]。
2.5模糊控制
工作人員在機械電子工程中需要進行繁雜的工序和操作才能完成機械加工。因此，為有效提升工作效率并緩解工作人員沉重的工作量，可以將控制工程中的模糊控制運用其中，從而建立起精準的數(shù)學(xué)模型以有效實現(xiàn)自動控制。模糊控制技術(shù)能夠清晰直觀地展現(xiàn)出具體技術(shù)操作，同時其構(gòu)造算法和控制編程既靈活又簡單，對于簡化機械加工中的復(fù)雜技術(shù)具有良好的現(xiàn)實意義。不僅如此，在機械加工中運用模糊控制時，可直接將測量值以及設(shè)定好的偏差及變化率等輸入其中，省略了數(shù)字描述控制對象的步驟即有效獲得最優(yōu)控制輸出值。因此，工作人員在特定工作區(qū)內(nèi)使用模糊控制并利用仿真實驗的方式就能顯示出最優(yōu)的控制成效。
2.6神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
目前，控制工程中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)也經(jīng)常被運用在機械電子工程中，該技術(shù)立足于仿生學(xué)中的思想控制，通過連接各個看似簡單的神經(jīng)元，從而構(gòu)造出一個完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)即高度非線性動力學(xué)系統(tǒng)，用于完成相關(guān)技術(shù)操作[4]。譬如，在數(shù)控機床中，通過運用類似于人腦結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對各操作技術(shù)進行自我組織以及適應(yīng)，從而有效控制數(shù)控機床的切削等機械操作。至今，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在數(shù)控機床中已經(jīng)能較為精確地處理和識別各種不確定的情況，且具有強大的學(xué)習(xí)能力。由于受到智能技術(shù)的影響，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制將更加智能化、自動化地運用在數(shù)控機床中，從而有效提升機床的加工以及工作成效。
3結(jié)語
總而言之，在我國綜合國力不斷上升，科學(xué)技術(shù)水平飛速發(fā)展的情況下，人們對機械電子工程的研究力度正在不斷加大，其發(fā)展程度也在日益完善。通過將控制工程運用在機械電子工程中，能夠有效地幫助機械電子工程提升生產(chǎn)效率和效益，并推動該領(lǐng)域朝著智能化、自動化和現(xiàn)代化的方向穩(wěn)定發(fā)展。相信在未來，控制工程還將得到進一步完善，能夠更加全方位、更加高效地運用在機械電子工程中。
參考文獻
[1]李艷萍.控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用[J].機械管理開發(fā)，2016，（4）：75-76.
[2]傅思杰.控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用[J].福建質(zhì)量管理，2016，（4）：254-255.
[3]李健，李朕興.控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2017，（1）：44-45.
第4篇：機械電子控制技術(shù)范文
[關(guān)鍵詞] 煤礦機械； 電子式變頻控制； 晶閘管
1 引言
目前變頻控制技術(shù)比較普遍的工作機理是采用特殊制造的離合器使機械的減速機構(gòu)和機械主驅(qū)動電機相連接，這種特殊制造的離合器是根據(jù)液體粘性傳動機理制造完成的。這種技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用最早可以追溯到上世紀70年代的西方發(fā)達國家。在這種零負載的工況下啟動機械設(shè)備，其從初始狀態(tài)達到額定速率只需要很短的時間，而系統(tǒng)的控制依托于相應(yīng)的液壓裝置，逐步驅(qū)使機械的靜摩擦片和動摩擦片相互趨近，從而達到傳遞動力的目的。
隨著時代的發(fā)展，變頻控制技術(shù)不光在西方國家逐步推廣應(yīng)用，在中國很多學(xué)者機構(gòu)也開始著手研究這項技術(shù)并取得了不錯的成績。本文通過分析對比不同啟動方式的優(yōu)缺點，闡述工作機理，從而引出設(shè)計思想和方法。
2 重要性
隨著現(xiàn)代工業(yè)規(guī)模的擴大和技術(shù)的發(fā)展，煤礦機械尤其是帶式傳送機在向大載荷、長距離、高功率、高帶速、大傾角方向發(fā)展。基于物體傳送過程中慣性的原因，其啟動、減速及運行過程中存在許多急需解決難題，相應(yīng)的技術(shù)先進的控制系統(tǒng)也就應(yīng)運而生，解決這些難題，優(yōu)化設(shè)備系統(tǒng)，完善控制過程。
與變頻控制相對應(yīng)的是硬啟動方式，其工作原理簡單來講就是供電裝置與電機直接相連，這種啟動方式存在很多的缺點，例如在設(shè)備剛開始啟動時會產(chǎn)生過高的電流，這種沖擊電流會在電機軸承上產(chǎn)生很大的扭矩，甚至?xí)^正常扭矩的300%，促使供電裝置過載，從而加大了電機的機械磨損和齒輪損耗，對其造成了很大的沖擊。這種所謂的硬啟動方式也是根據(jù)很多煤礦機械設(shè)備自身的特性所發(fā)展衍生的。而變頻控制方式的工作機理簡而言之便是使機械設(shè)備平穩(wěn)啟動以及穩(wěn)定停車，這種可控性的實現(xiàn)正式由于這種啟動方式的原因。和上文硬啟動方式的比較，變頻控制方式最大的特點便是變頻控制方式擁有限制電流功能，即通常所說的限流，顯而易見，這樣的話便可以很好地避免過高的沖擊電流對機械設(shè)備以及供電裝置的沖擊和機械損耗，延長設(shè)備的使用壽命和周期。在整個系統(tǒng)中，觸發(fā)系統(tǒng)可以說是其最重要的也是最核心的部分，正是因為這一點，才對觸發(fā)系統(tǒng)提出了很多嚴格性的要求，例如抗干擾能力，這里的干擾指的是噪聲或者其他的干擾項。此外在可控硅方面也必須具有極高的操縱性和靈敏度。
由此可以看出，開發(fā)與推廣煤礦機械變頻控制方式技術(shù)具有重要性和必然性。
3 工作機理
煤礦機械電子變頻控制裝置可以有效的控制機械在啟動的初期所產(chǎn)生的相關(guān)的負效應(yīng)，比如明顯的電壓減低以及過大的沖擊電流，根據(jù)載荷的大小智能的調(diào)節(jié)電流的大小，減小電機軸的不利扭矩，減輕機械磨損，這一點在前文中進行了相關(guān)的闡述，這樣的有點不光是可以延長機械設(shè)備的使用周期，而且也可以有效的保護在實際生產(chǎn)過程中不可避免與機械設(shè)備相接觸的操作人員，實現(xiàn)安全生產(chǎn)，也可以節(jié)約能耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，此外電子變頻控制方式也具有硬啟動方式無法比擬的系統(tǒng)優(yōu)勢，由于其體積小，操作方便，構(gòu)造也很簡單，因此故障率極低，這也是機械電子變頻控制方式裝置得到重視的原因之一。
對于機械硬啟動方式來講其主回路是通過普通的晶閘管作為開關(guān)，但是變頻控制技術(shù)方面，大功率的晶閘管是作為主回路開關(guān)元件的首選，導(dǎo)通角的智能化系統(tǒng)控制是通過單片機的應(yīng)用實現(xiàn)的。煤礦機械電子式變頻控制裝置的具體工作機理是：①在最開始的啟動階段，晶閘管的導(dǎo)通角逐漸升高，電機兩端的電壓也會隨之產(chǎn)生變化，由此會對晶閘管的輸出電壓產(chǎn)生調(diào)節(jié)功能，當電機轉(zhuǎn)速升高到啟動扭矩時，啟動過程便結(jié)束。②機械電子式軟起動裝置還具有一個關(guān)鍵的功能――限流，當晶閘管處于完全導(dǎo)通狀態(tài)時，電機便會處于額定功率下工作，再加上旁路接通起的同時啟動，可以有效地延長晶閘管的使用周期，此時電機進入到穩(wěn)定運行狀態(tài)。③當機械需要停車時，第一步是旁路接通起器的斷開，這樣做的直接目的是減小旁路接通器內(nèi)晶閘管的導(dǎo)通角，這樣的話電機轉(zhuǎn)速歸零，機械停車，處于關(guān)閉狀態(tài)。啟動過程如圖1。
3.1 傳統(tǒng)啟動方式的闡述
煤礦領(lǐng)域內(nèi)的常用工程機械例如帶式輸送機因為可靠性高、運行連續(xù)、工作效率高以及適應(yīng)能力強等優(yōu)點，已成為現(xiàn)代重載荷運輸?shù)某Ｓ迷O(shè)備，尤其是在煤礦采礦領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的重視，但是伴隨著機械化工業(yè)化程度的不斷提高，各種機械設(shè)備的運行功率也在不斷攀升，輸送機當然也不例外。在采礦機械的不斷發(fā)展應(yīng)用的過程中，人們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的啟動方式不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展的需要，歸結(jié)于一點就是其無法避免的諸多缺點。在這種情況下，電子式變頻控制裝置的出現(xiàn)，很好地解決了一系列難題，因其運行穩(wěn)定，體積小，故障發(fā)生率低，不光是在煤礦采礦領(lǐng)域內(nèi)，在冶金、碼頭、港口領(lǐng)域內(nèi)也達到了很好地應(yīng)用。本文列舉若干傳統(tǒng)的啟動方式的弊端：①故障率較高，由此引發(fā)了高昂的維修養(yǎng)護費，并且在啟動初期在供電裝置與電機之間會產(chǎn)生很強的沖擊電流，在電機軸內(nèi)會有很高的扭矩，往往會超過正常扭矩的150%，這種弊端使得其具有很大的局限性，即工作條件比較苛刻，例如無法滿足井下防爆安全的要求；②啟動過程中的沖擊電流會對機械部件產(chǎn)生很大的不利影響，增加機械磨損，對供電系統(tǒng)造成沖擊，限制了啟動周期和頻率；③在一些已經(jīng)安裝了軟起動裝置的相對比較現(xiàn)代化的煤礦機械里，在實際的生產(chǎn)經(jīng)驗來看，運行比較平穩(wěn)，但是電流智能化調(diào)節(jié)無法實現(xiàn)，承受載荷能力也不會有很大提高。
3.2 電子式變頻控制過程分析研究
電子式變頻控制不僅能夠保證機械裝置在啟動、運行以及停車過程中的平穩(wěn)而且能夠有效地減少沖擊電流的危害，降低機械磨損，伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，啟動過程與計算機相連，實現(xiàn)交互式操作智能化程度更高。由此不難發(fā)現(xiàn)機械電子式變頻控制裝置具有很大的發(fā)展?jié)摿εc發(fā)展前景。解決機械震蕩以及沖擊電流的不利影響的最為有效地途徑便是運行前根據(jù)預(yù)定的可控曲線進行設(shè)置，分階段慢速有序的啟動機械系統(tǒng)，這樣一來便可以解決很多動力學(xué)問題?，F(xiàn)在簡單介紹幾種常用的電子式變頻控制方式：①斜坡恒流：電流升高的速度越快，啟動速率越高。這種方式是以一定的速率提高電流，直到預(yù)定的制定電流后，再以恒定的電流運行，直到啟動階段完成；②斜坡電壓：啟動電壓由低到高逐步攀升，不需要閉環(huán)控制電流的過程。這種啟動方式的最大優(yōu)點是機理簡單易懂，系統(tǒng)故障率低，但是缺乏對電流的控制，因此晶閘管會受到電流的沖擊，使用壽命降低；③階躍式：啟動階段加載啟動扭矩，這個扭矩一般很大，這樣可以有效降低負載的靜摩擦力，但是這種方式的弊端是會對供電裝置產(chǎn)生強干擾；④矩形轉(zhuǎn)矩：這種啟動方式相比較上述三種而言，體積較小，故障率低，結(jié)構(gòu)完善緊湊，設(shè)計更加合理優(yōu)化，安全措施齊全，載荷能力大。
4 煤礦機械電子式變頻控制裝置的設(shè)計思想與方法
4.1 硬件設(shè)計
煤礦機械電子式變頻控制裝置的硬件設(shè)計主要集中在電路設(shè)計上，其中主回路的控制是核心因素，關(guān)鍵是晶閘管的設(shè)計，連接順序為供電裝置與電動機，其中晶閘管的導(dǎo)通角設(shè)計也是重要的一點，前文講到單片機技術(shù)的應(yīng)用可以有效控制導(dǎo)通角的變化，使輸出電壓逐步升高直至額定電壓。以采礦領(lǐng)域內(nèi)常用的帶式輸送機為例，通過流程圖的方式簡明說明硬件設(shè)計過程，如圖2。
4.2 軟件設(shè)計
在電子式變頻控制裝置中，控制器的質(zhì)量以及工作原理直接決定著控制系統(tǒng)的優(yōu)劣，目前通常的控制器為可編程化的控制器，這種控制器的可靠性較高，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和平穩(wěn)運行，整個運行系統(tǒng)的控制上位機通常是由電子計算機來擔(dān)當，由此可見，可編程控制器以及電子計算機是關(guān)鍵的兩個因素，需要進行相應(yīng)的程序計算與設(shè)計，這種程序設(shè)計的過程優(yōu)化以及結(jié)果的完備性、可靠性、準確性直接影響到機械運行的可靠性、穩(wěn)定性。
具體而言，可以從以下幾個方面來闡述電子式變頻控制裝置的軟件設(shè)計：①可編程控制器往往采用面向運行過程的control language和面向問題的image language，其特點是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，過程直觀易懂，它的程序設(shè)計方案一般是根據(jù)流程圖來實現(xiàn)的；②以電子計算機為上位機的計算機軟件選取，伴隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代計算機軟件的功能也日趨強大與完善，可靠性不斷提高，這些軟件通常都會選擇面向?qū)ο笠约翱梢暬脑O(shè)計方法，同樣，煤礦機械電子式變頻控制裝置控制系統(tǒng)的控制軟件應(yīng)該具有響應(yīng)速度快、敏感度高和分析點準確、過程優(yōu)化等特點，操作界面與接口模塊采用不同的程序語言編寫也就成了必然條件。這是軟件設(shè)計里面比較重要的一步，首先要把握操作主界面的設(shè)計，要求界面簡單，直觀，功能齊全。
5 結(jié)束語
從目前的使用狀況和調(diào)查分析來看，煤礦機械電子式變頻控制裝置仍然無法滿足我國大規(guī)?，F(xiàn)代化建設(shè)的需要，無法滿足煤礦產(chǎn)值的增長需要，這不僅僅表現(xiàn)在數(shù)量上的缺乏以及普及度的欠缺，也表現(xiàn)在使用中的裝置系統(tǒng)也存在許多缺陷，例如系統(tǒng)優(yōu)化程度不高，程序化設(shè)計欠缺，結(jié)構(gòu)緊湊度較低，故障率無法實現(xiàn)理論值等，這也需要我們在生產(chǎn)實踐的過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，進而分析問題解決問題，不斷完善變頻控制技術(shù)，使之與生產(chǎn)實際相結(jié)合，提高生產(chǎn)率，減少風(fēng)險點，更好地為我國的現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。
[參考文獻]
[1] 李潤方，龔劍霞.接觸問題數(shù)值方法及其在機械設(shè)計中的應(yīng)用[M].重慶大學(xué)出版社，1991.2（8）：64-70.
第5篇：機械電子控制技術(shù)范文
關(guān)鍵字：機械電子工程 人工智能 發(fā)展
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0027-01
機械電子工程經(jīng)過較長的時間達到當今的水平，是社會生產(chǎn)重要的支柱。而人工智能經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在對信息處理分析上具備強大的能力。機械電子工程和人工智能共同豐富著人類生活。
1 機械電子工程
1.1 機械電子工程發(fā)展
機械電子工程發(fā)展初期，以人力手工作業(yè)為主，在機械電子工程發(fā)展的這一階段，生產(chǎn)力由人力來決定，此時的生產(chǎn)力很低，無法形成批量生產(chǎn)。隨著工業(yè)技術(shù)和管理方式的前進，機械電子工程走入了機械生產(chǎn)時代。這一時期機械生產(chǎn)以流水線的方式進行作業(yè)，在這一時期由于建立了以機械為主，人力進行輔助的生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率明顯提升，生產(chǎn)速度加快實現(xiàn)了大批量生產(chǎn)的目標。但是這一時期同樣存在著多種弊端，雖然動力上運用了機器完成生產(chǎn)，但是同樣需要較大的人力進行工作管理和維護，而且這一時期的生產(chǎn)仍然難以滿足隨時變化的市場需求，此時的機械電子工程在生產(chǎn)靈活性上表現(xiàn)較差[1]。隨著科技的發(fā)展，機械制造和電子技術(shù)的改革，機械電子工程進入了產(chǎn)業(yè)化時代，生產(chǎn)直接面向市場，生產(chǎn)節(jié)奏快，技術(shù)快速發(fā)展，生產(chǎn)力不斷提高。
1.2 機械電子工程特點
現(xiàn)代機械電子工程是電子技術(shù)和機械工程相互融合的學(xué)科。機械電子工程進行生產(chǎn)加工時運用電子計算機來進行系統(tǒng)操控，節(jié)省人力，機械電子產(chǎn)品內(nèi)部復(fù)雜，科技含量高，性能優(yōu)良。但是在操作上卻簡單易用，利于實際使用。機械電子工程中電子技術(shù)和機械工程的結(jié)合，利于機械電子工程的升級發(fā)展，不斷提高效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。
1.3 機械電子工程未來發(fā)展趨勢
目前機械電子工程發(fā)展?jié)摿薮?，面臨的技術(shù)攻關(guān)也比較多，其中集成模塊化就是未來的發(fā)展趨勢和要解決的難關(guān)。集成模塊化就是將用于機械電子工程的接口進行統(tǒng)一，對于接口多、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機械電子工程來說，將所有的接口統(tǒng)一化是一個繁瑣而復(fù)雜的工程。另外，隨著網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展和普遍，機械電子工程也要與網(wǎng)絡(luò)進行聯(lián)合，利用機械電子工程的優(yōu)秀產(chǎn)品――遠程控制終端，對機械電子工程進行控制和監(jiān)測。另外利用家庭局域網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)的連接，將實現(xiàn)家庭中的家用電器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。這樣一來，在家庭中，計算機將成為“管家”，住戶可以輕松的使用計算機來控制家中電器，而且，隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋和機械電子工程的遠程控制技術(shù)發(fā)展，人類甚至可以足不出戶，就能完成日常所需要做的事情，比如工作、學(xué)習(xí)等。最后，機械電子工程終將走向智能化道路，目前在機械電子工程中，已經(jīng)存在機器人與數(shù)控車床協(xié)同工作的案例。
2 人工智能
人工智能由多種學(xué)科結(jié)合而成，包括控制技術(shù)、信息技術(shù)、心理學(xué)等。人工智能發(fā)展時間長，17世紀世界上第一臺計算器的誕生，標志著人工智能的出世。因為計算器能夠進行機械計算，受到人們歡迎，計算器開始了緩慢的發(fā)展。這一時期也為人工智能的成長打下了基礎(chǔ)。隨著社會的進步，人工智能得到了人類的重視，從20世紀60年代開始，人們開始對人工智能加大力度研究，但是由于科技水平有限，人工智能研究始終不能脫離簡單映射，人工智能前進腳步并不大。
70年代后，人工智能的發(fā)展迎來了契機。當時眾多知識工程的觸及面涉入人工智能領(lǐng)域，這使得人工智能得到很好的發(fā)展機會。隨之而來的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和普及，對人工智能產(chǎn)生了巨大影響。人工智能在互聯(lián)網(wǎng)的影響下得到了革命性的改變，并為人類提供了更好的服務(wù)。如今的人工智能在人們進行交流溝通中起到重要作用，不斷豐富著人們的生活，而且人工智能技術(shù)正在創(chuàng)造著愈來愈多的經(jīng)濟利益。
3 機械電子工程和人工智能
機械電子工程在操控上由機械電子系統(tǒng)完成，但是機械電子系統(tǒng)存在不穩(wěn)定性。特別是在進行大量數(shù)據(jù)演算分析上，存在著漏洞不能令人滿意。機械電子工程因為由電子系統(tǒng)操控，人力需求小且生產(chǎn)能力強，本可以有巨大的發(fā)展空間，卻由于電子系統(tǒng)在復(fù)雜運算上存在不穩(wěn)定性，而當今社會需要數(shù)據(jù)處理能力出眾的系統(tǒng)，這樣一來就在機械電子工程的適用范圍上有了限制，不利于機械電子工程的長期發(fā)展[2]。
人工智能建立處理信息系統(tǒng)上主要分為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)，這兩種系統(tǒng)的建立都是以對人腦的模擬來實現(xiàn)的。其中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模擬了人腦結(jié)構(gòu)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)職責(zé)主要是對數(shù)字信號進行精確分析并得出參數(shù)值，神經(jīng)網(wǎng)系統(tǒng)在對輸入信息進行處理時，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的神經(jīng)元建立有固定聯(lián)系，會對傳入信息進行大量的計算。模糊推理系統(tǒng)則是模擬了人腦的功能，其職責(zé)是用于分析傳入的語言信息，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連接不固定，因此模糊推理系統(tǒng)的計算量小于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
通過對機械電子工程系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)的分析，能夠發(fā)現(xiàn)兩者若是建立聯(lián)系，必定能夠產(chǎn)生良好的效果。人工智能系統(tǒng)在機械電子工程中運用，將直接提升機械電子工程系統(tǒng)在數(shù)字處理和分析方面的能力[3]。機械電子工程在設(shè)計工作上要與人工智能進行合作，使兩種系統(tǒng)更好地匹配，進而利于機械電子工程的工作和數(shù)據(jù)處理。在推進機械電子工程發(fā)展和前進同時，人工智能也在得到進步。機械電子工程和人工智能的結(jié)合對兩者都起到了推進作用。應(yīng)促進機械電子工程和人工智能的結(jié)合，使機械電子工程和人工智能相互發(fā)展，共同進步，創(chuàng)造人類的美好生活。
4 結(jié)語
將機械電子工程和人工智能進行結(jié)合，發(fā)揮兩者優(yōu)勢，為社會的前進增添動力，相關(guān)研究者應(yīng)該承擔(dān)職責(zé)。作為從事機械電子工程和人工智能研究工作的專家人員，除了加深研究外，還有注重廣度的延伸，將機械電子工程和人工智能的范圍擴大，不但能夠使兩者得到發(fā)展，還能為其他領(lǐng)域的研究提供幫助，實現(xiàn)共同發(fā)展。
參考文獻
[1] 王琪.機械電子工程與人工智能的關(guān)系探究[J].科技傳播，2012（1）：114-115.
第6篇：機械電子控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：軟啟動；原理；控制系統(tǒng)
Abstract: all aspects of economic development is inseparable from the mechanical and electronic industry, although the rapid development of mechanical electronics industry has made gratifying achievements. But along with the economic transformation and upgrade of thorough, mechanical and electronic industry faces many problems and bottleneck, the author mainly in the soft start to mechanical and electronic technology related to the application of shallow problems.
Keywords: soft start; Principle; Control system
中圖分類號：U264.91+1文獻標識碼： A 文章編號：
引言
機械電子系統(tǒng)的概念，機械電子系統(tǒng)就是將機械學(xué)、 電子學(xué)、 信息技術(shù)、 計算機技術(shù)、 控制技術(shù)等有機融合而形成的一門綜合性的系統(tǒng)。機械電子系統(tǒng)是由日本的一位學(xué)者提出來的，它包含了技術(shù)和產(chǎn)品兩個方面的內(nèi)容：機電一體化技術(shù)就是指技術(shù)基礎(chǔ)、 技術(shù)原理在內(nèi)的、 使機電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)得到實現(xiàn) 、 使用和發(fā)展的技術(shù)。而機電一體化產(chǎn)品是指采用機電一體化技術(shù)． 產(chǎn)品的機械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)相互置換或有機結(jié)合而構(gòu)成新的系統(tǒng)、 且賦予其新的功能和性能的新一代產(chǎn)品?？梢哉f無論從哪個角度說機械電子系統(tǒng)都不是單一的一個技術(shù)或系統(tǒng) ， 而是多個學(xué)科、 領(lǐng)域組成的多層次的、 多種類的系統(tǒng)集成。它被廣泛應(yīng)用于各類機電產(chǎn)品的研發(fā)、 設(shè)計和制造工作。機械電子行業(yè)主要包括發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè) 、 機械和機電融合先進制造業(yè)、 發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)和發(fā)展優(yōu)勢特色裝備產(chǎn)業(yè)等行業(yè) 。 機械電子產(chǎn)品已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘９ぷ魃畹拿恳粋€角落，經(jīng)濟發(fā)展的方方面面都離不開機械電子的影子。
1軟起動裝置組成
機械電子式軟起動裝置由機械傳動系統(tǒng)與控制系統(tǒng)兩部分組成。機械傳動系統(tǒng)由主電機、調(diào)速電機和差動輪系等構(gòu)成；控制系統(tǒng)由計算機、可編程序控制器、變頻器等組成。該裝置系統(tǒng)如圖1所示。
圖1機械電子軟起動裝置系統(tǒng)框圖
2機械電子式軟起動裝置工作原理
傳動系統(tǒng)原理如圖2所示，主要由差動行星輪減速機構(gòu)、蝸輪蝸桿機構(gòu)組成。主電機9
用于驅(qū)動差動行星齒輪減速機構(gòu)，以便驅(qū)動負載。在起動、停車的過程中，通過對調(diào)速電機8的轉(zhuǎn)速進行控制，使差動行星機構(gòu)差動傳動，達到對輸出軸無級調(diào)速的目的。
圖2中主電機9的輸出軸與行星齒輪傳動機構(gòu)的輸入軸a相連，將驅(qū)動力輸入行星傳動機構(gòu)。輸入軸a的另一端連接齒輪1，通過齒輪2與中心輪3的輸入軸b相連，中心輪3經(jīng)行星輪4和內(nèi)齒圈5驅(qū)動行星架H，通過輸出軸C將動力輸出。調(diào)速電機8為小功率電機，經(jīng)過蝸輪蝸桿傳動，起控制速度(速度合成)的作用，用于控制內(nèi)齒圈5的轉(zhuǎn)速，并通過對內(nèi)齒圈5的轉(zhuǎn)速控制，最終實現(xiàn)對輸出軸的轉(zhuǎn)速控制，其功率主要消耗在軟起動和軟停車過程中對差動的內(nèi)齒圈的速度控制上。在設(shè)計過程中，蝸桿設(shè)計為單頭蝸桿。在調(diào)速電機起動后，通過蝸輪蝸桿正行程實現(xiàn)減速，帶動輪系的其它元件轉(zhuǎn)動。在運動的控制端，由于系統(tǒng)選用螺旋升角遠小于摩擦角的傳動，在主電機傳動過程中，蝸輪為主動構(gòu)件，不能使從動的蝸桿回轉(zhuǎn)，機構(gòu)出現(xiàn)自鎖，調(diào)速電機不轉(zhuǎn)動。利用蝸輪蝸桿反行程出現(xiàn)自鎖，達到控制調(diào)速電機隨時起停的目的。反行程具有的自鎖特性常用于重型機械的起動過程，以達到安全可靠的目的。預(yù)起動時，首先通過PLC與變頻器之間的通信啟動調(diào)速電機，此時機械電子式軟起動裝置是一個單輸入(內(nèi)齒圈5)雙輸出(中心輪3和行星架H)的兩自由度機構(gòu)。由于減速器輸出軸上的負載通常遠大于與主電機輸入軸相連的慣性負載，來自調(diào)速電機的動力無法驅(qū)動行星架轉(zhuǎn)動，使得傳動系統(tǒng)實際上成為一個行星架H不動的定軸輪系。調(diào)速電機的動力經(jīng)蝸輪蝸桿機構(gòu)和齒輪傳動機構(gòu)將驅(qū)動主電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，并使其逐步達到主電機的預(yù)期轉(zhuǎn)速如空載轉(zhuǎn)速。此后，控制系統(tǒng)接通主電機的電源，主電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速已達到預(yù)期值，不需再對主電機的轉(zhuǎn)子進行加速，故在接通主電機電源后，主電機啟動電流非常小(理論上為零)，主電機實現(xiàn)空載起動。這時，主電機和調(diào)速電機均處于空載工作狀態(tài)，傳動系統(tǒng)成為一個行星架(輸出軸)轉(zhuǎn)速為零的差動行星輪系。
圖2機械傳動系統(tǒng)原理圖
主電機空載起動完成后，通過控制變頻器的輸出頻率，使調(diào)速電機按照預(yù)設(shè)曲線緩慢減速，通過蝸輪蝸桿傳動，調(diào)節(jié)內(nèi)齒圈5的轉(zhuǎn)速，將來自主電機的動力逐漸施加到與輸出軸相連的機械設(shè)備上，隨著調(diào)速電機的速度的降低，減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速以所要求的速度曲線平穩(wěn)輸出，最終達到額定工作速度。通過主電機與調(diào)速電機的速度合成，該傳動系統(tǒng)可以在相當大的范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，并能長期穩(wěn)定地工作在低速狀態(tài)之下，同時使主電機的起動電流和輸送帶的起動張力控制在允許范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的軟起動。
3控制系統(tǒng)
（1）結(jié)構(gòu)組成
控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由上位計算機、變頻器、可編程控制器(PLC)等組成，如圖3所示。為了實現(xiàn)對工作儀器的保護，將變頻器、可編程控制器、傳感器等安裝在控制柜內(nèi)。執(zhí)行機構(gòu)為異步電動機、差動行星減速機構(gòu)，控制對象為帶式輸送機。控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上為主從式二級控制，其中計算機為主，PLC為從。在完成控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計后，計算機通過與PLC之間的通訊將控制程序下裝至PLC。計算機作為工業(yè)控制主機，擔(dān)負著對PLC程序的在線修改、信號采集、數(shù)據(jù)記錄與處理和控制輸出等任務(wù)，而大量的循序動作的處理則交由PLC處理。
圖3機械電子式軟起動裝置的控制系統(tǒng)框圖
(2)控制系統(tǒng)原理
控制系統(tǒng)工作時，PLC得電啟動，在啟動調(diào)速電機的過程中，PLC通過控制變頻器的輸出頻率來控制調(diào)速電機轉(zhuǎn)速，使其按照設(shè)定升速規(guī)律達到預(yù)定轉(zhuǎn)速。在其達到預(yù)定轉(zhuǎn)速后，PLC通過接觸器接通主電機電源，主電機啟動，由于差動輪系的速度合成，負載端無輸出。當負載起動時在PLC的控制下調(diào)速電機按設(shè)定規(guī)律減速，負載緩慢輸出直至達到工作轉(zhuǎn)速。負載軟停車時，PLC控制變頻器的輸出頻率使調(diào)速電機按設(shè)定曲線加速，主電機繼續(xù)按額定轉(zhuǎn)速工作，通過速度合成，負載緩慢遞減為零。當系統(tǒng)完全停車時，PLC將與主電機相連接觸器斷開，主電機停止，然后切斷調(diào)速電機的電源，系統(tǒng)完全停車。
4控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
以主電機的輸出軸為研究對象時，根據(jù)其力矩平衡方程：
Jeqw+beqw+Ktl=Tm
式中：．K―負載扭矩傳遞系數(shù)，
由拉普拉斯變換可得：Tm(s)-LTL-beqw(s)=Jeqsw(s)
式中：Tm(s)―為電動機的輸出轉(zhuǎn)矩；TL負載轉(zhuǎn)矩。
5結(jié)束語
(1)系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度快，能較準確反映電機輸出的特性。
第7篇：機械電子控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：機械技術(shù)；電子技術(shù)；機械電子技術(shù)；發(fā)展趨勢
中圖分類號：TH-39文章編號：1009-797X(2015)24-0079-02文獻標識碼：A
作者簡介：王愛民（1966-），男，碩士學(xué)歷，副教授，研究方向為機械工程
現(xiàn)代社會，產(chǎn)業(yè)的信息化已然成為大勢所趨，尤其是在全球一體化不斷深入的當前，國家科技與信息化的發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一國實力的重要指標，因此加大現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究成為各國爭相開展的重要課題。我國的機械技術(shù)和電子技術(shù)起步并不晚，一直緊隨國際主流，然而現(xiàn)代社會的多元化進步，決定了傳統(tǒng)機械技術(shù)與電子技術(shù)的各自為戰(zhàn)已難以滿足現(xiàn)代化機械制造業(yè)的發(fā)展需要，科學(xué)技術(shù)發(fā)展的智能化需求也不斷提高著對于傳統(tǒng)技術(shù)的要求，機械電子技術(shù)因此整合而生。為了更好地適應(yīng)社會當前對于機械制造技術(shù)的需求，加強對機械電子技術(shù)水平提升的科研工作勢在必行。新時期，機械電子技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代機械制造業(yè)提供了相當?shù)膬?yōu)勢，其現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢已經(jīng)勢不可擋。因此，進一步研究機械電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢有利于為該技術(shù)的發(fā)展引出更為明確的方向，具有積極的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。
1機械電子技術(shù)概述
機械電子技術(shù)，始于機械技術(shù)和電子技術(shù)兩個分支領(lǐng)域的整合。應(yīng)現(xiàn)代化社會的發(fā)展需要，機械制造行業(yè)于近些年獲得了顯著發(fā)展，在該行業(yè)領(lǐng)域當中，一直是以電子技術(shù)為主導(dǎo)，實現(xiàn)著對機械功能、動力、信息化處理與操作控制等方面的管理。為了更好地服務(wù)于現(xiàn)代化的機械制造，對機械裝置進行電子化的技術(shù)調(diào)整成為一個新的思路，加之與計算機軟件的結(jié)合，成為了新的機械電子系統(tǒng)。并且，隨著該整合技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷拓展，逐漸形成了一門自成體系的系統(tǒng)化學(xué)科[1]。機械電子技術(shù)發(fā)展至今，在各項新技術(shù)與計算機互聯(lián)網(wǎng)的支撐作用下，正在不斷填充著更多的新內(nèi)容，現(xiàn)代研究中關(guān)于機械電子技術(shù)的嚴格定義未見統(tǒng)一，本文認為其可以做如下概括：即立足于電子技術(shù)，將其他分支技術(shù)包括機械技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、智能化控制技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、接口技術(shù)和信息轉(zhuǎn)換技術(shù)等集成一體，根據(jù)切實的需求而實現(xiàn)對機械制造加工目標的定位，并于確保安全可靠的前提下提升整個工作效率的功能系統(tǒng)，便是機械電子系統(tǒng)，該技術(shù)則是機械電子技術(shù)。
2機械電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
分析可知，國際中關(guān)于機械電子技術(shù)研究的最新階段始于20世紀90年代末期，機械電子技術(shù)的突破式發(fā)展主要是依賴于光學(xué)、通信等技術(shù)，機械電子技術(shù)也生成了光機械電子與微電子機械等分支。我國關(guān)于機械電子技術(shù)的研究始于20世紀80年代，在當時國務(wù)院的帶領(lǐng)下，機械電子技術(shù)開始逐漸受到了越來越多的重視，該專業(yè)也逐漸成為了獨立學(xué)科深入到了各高校當中。隨著時間的發(fā)展與現(xiàn)代諸多行業(yè)領(lǐng)域的切實需要，機械電子技術(shù)在21世紀之后便開始急速發(fā)展，無論是研究理論或者是技術(shù)實踐，均取得了良好的成績[2]。
3機械電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢
機械電子技術(shù)的發(fā)展，核心力量就在于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升。作為一個全新的應(yīng)用技術(shù)，機械電子技術(shù)于機械設(shè)備應(yīng)用中的現(xiàn)實作用至關(guān)重要，且具有著無可替代的作用。同時，鑒于機械電子技術(shù)本身所具有的技術(shù)覆蓋范圍，對其他技術(shù)的依賴程度也就可想而知，發(fā)展趨勢自然顯而易見。
3.1智能化
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一個最大優(yōu)勢主要就在于提升各個行業(yè)領(lǐng)域工作效率的同時能夠通過多種技術(shù)的整合實現(xiàn)智能化。機械電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展，需要以智能化作為主要方向[3]。以當前廣泛應(yīng)用的CNC數(shù)控機床為例，其就能夠通過智能化接口的聯(lián)通在計算機技術(shù)的輔助下實現(xiàn)智能的人機對話功能，由此可以成為機械電子技術(shù)發(fā)展的有效助力。
3.2數(shù)字化
在計算機與互聯(lián)網(wǎng)的作用下，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到各個行業(yè)領(lǐng)域當中。在機械電子技術(shù)中，數(shù)字化技術(shù)的融合優(yōu)勢在于能夠更好地保證軟件應(yīng)用的可靠性，并且具有著智能化的自我修復(fù)與診斷功能，可操作性強。在網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動作用下，數(shù)字化技術(shù)也可實現(xiàn)機械電子技術(shù)的遠程控制。
3.3網(wǎng)絡(luò)化
監(jiān)控技術(shù)成為了網(wǎng)絡(luò)普及之后電子技術(shù)應(yīng)用的一大突破，機械電子技術(shù)產(chǎn)品在監(jiān)控技術(shù)當中更是一個必不可少的應(yīng)用，主要是進行遠程控制的終端設(shè)備。此技術(shù)的應(yīng)用決定了現(xiàn)代技術(shù)的機電一體化融合，為現(xiàn)代人們帶來了諸多的高科技成果。
3.4模塊化
技術(shù)的普及，使機械電子產(chǎn)品越發(fā)多元化，不同的機械電子產(chǎn)品具有不同的單元模塊，對于接口的需求也不盡相同[4]。除此之外，動力驅(qū)動單元的控制也是實現(xiàn)機電一體化技術(shù)的前提。因此，機械電子技術(shù)可以從此方面加大科研力度，以加快電子產(chǎn)品的更新頻率。
3.5集成化
機械電子技術(shù)的生成，是多種技術(shù)相互整合與滲透的結(jié)果，在技術(shù)的復(fù)合與優(yōu)化共同作用下，服務(wù)于現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程中對于產(chǎn)品的多品種、小批量的柔性需求，在對整個系統(tǒng)進行必要的分層之后，分散系統(tǒng)的各個不同功能，并在確保機械正常運轉(zhuǎn)的前提下聯(lián)系各個層次的系統(tǒng)，提升整個系統(tǒng)的功能與性能。
3.6信息化
隨著信息產(chǎn)業(yè)和智能產(chǎn)業(yè)將成為社會的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，機械電子技術(shù)、機械制造也將是由信息主導(dǎo)的，并采用先進生產(chǎn)模式、先進制造系統(tǒng)、先進制造技術(shù)和先進組織管理方式的全新的機械制造業(yè)。
4結(jié)論
綜上所述，在當前的信息化時代，所有技術(shù)的進步都是一個更新?lián)Q代的過程，技術(shù)體系需要進行不斷的創(chuàng)新，才能滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的切實需求。機械電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展，需要同機械設(shè)備相輔相成，唯有充分結(jié)合當今國際最為先進的各類技術(shù)，才能確保機械電子技術(shù)理論的不斷充實，進而推動技術(shù)水平的不斷提升。
參考文獻：
[1]王烜欽．機械電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢分析[J]．電子技術(shù)與軟件工程，2015（02）：122.
[2]閆梅，劉嘉文，張振．電子工程技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展探究[J]．現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2015（16）：115~117.
[3]趙雪，曹國慶．計算機與機械電子技術(shù)的融合發(fā)展思考[J]．電子世界，2014（10）：362~363．
第8篇：機械電子控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞： 計算機技術(shù)；機電一體化；生產(chǎn)應(yīng)用
0 引言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了機械工業(yè)領(lǐng)域的變革，同時給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響，提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展，以計算機電子技術(shù)、機械技術(shù)為核心的機電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來更多的實際應(yīng)用。
1 計算機技術(shù)與機電控制技術(shù)的發(fā)展概況
1.1 計算機控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展
忽略數(shù)字信號的量化效應(yīng)，可以將計算機控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化，則整個系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計算機控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中，使計算機控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時變的非線性系統(tǒng)，控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測控制等多種新型理論，逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)的一個新方向。
自世界第一臺電子計算機問世后，計算機首先被用來自動檢測化工生產(chǎn)過程的過程參量并進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，同時也研究了計算機的開環(huán)控制。到二十世紀六十年代，出現(xiàn)了用于過程控制的計算機，實現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計算機控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制，通過計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術(shù)的發(fā)展，計算機控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革，最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對其產(chǎn)生巨大影響。
1.2 機械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀
在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里，有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進行控制。在二十世紀三十年代之前，工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi)，初步有了對工業(yè)生產(chǎn)的機械控制實踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，直接實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過程的數(shù)字控制。計算機的微型化使控制技術(shù)更加智能化，同時將機械、電子、計算機技術(shù)和控制技術(shù)有機結(jié)合的機電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，且越來越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機電控制技術(shù)主要有PID控制，PID是經(jīng)典控制理論的代表，它吸收了智能控制思想并利用計算機的優(yōu)勢，形成了自適應(yīng)PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制（FLC）、變結(jié)構(gòu)控制等，均隨著計算機領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。
2 機電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用
2.1 機電一體化的簡介和生產(chǎn)應(yīng)用
機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及計算機軟件系統(tǒng)集合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)等對各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機床，通過相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)，在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結(jié)構(gòu)，豐富了數(shù)控功能，也提高了生產(chǎn)效率。
柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計算機技術(shù)和制造系統(tǒng)在機電控制工業(yè)的應(yīng)用，是計算機化的制造系統(tǒng)。它主要由計算機、數(shù)控機床、自動化倉庫等組成。在工業(yè)上，它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，更適用于多品種，小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。
交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用，尤其是在鋼鐵工業(yè)中，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn)，無論是大容量電機還是小容量電機現(xiàn)均可使同步電機或者異步電機實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
可編程控制器（PLC）是集計算機技術(shù)和自動控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)控制的問題，逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的進步，其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴大，可采集存儲數(shù)據(jù)，還可對控制系統(tǒng)進行監(jiān)控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外，隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(fā)展，PLC可實現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能，更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今，PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。
2.2 計算機在機械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實例
計算機技術(shù)和機械電子控制技術(shù)一體化的有機結(jié)合，不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去，這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn)，更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕?。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術(shù)和機電控制相結(jié)合的實際應(yīng)用。
PLC實現(xiàn)了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，人類活動的范圍不斷擴大，機器人的應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域擴展，并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域，各種各樣的機器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域，許多單一、重復(fù)的機械工作由機器人（也稱機械手）來完成。工業(yè)機器人是一種能進行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機，廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。
農(nóng)業(yè)方面，機械作業(yè)過程中駕駛室內(nèi)的儀表盤正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過渡，以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端（Virtual Display Terminal），它代表了當代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息，在屏幕上按操作者的需求，調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息，顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。另外，還可以將數(shù)據(jù)信息動態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲卡，將農(nóng)業(yè)作業(yè)過程的數(shù)據(jù)信息通過智能卡帶回辦公室，由計算機應(yīng)用高級軟件進行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端，實現(xiàn)自動控制農(nóng)機的操作。
PLC在自動售貨機中的應(yīng)用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關(guān)，投入的硬幣值由PLC驅(qū)動數(shù)碼管顯示，經(jīng)過光傳感器識別，通過判斷，進行下一步操作，經(jīng)過PLC的系統(tǒng)控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術(shù)和機電自動控制在自動售貨機中的這項應(yīng)用極大方便了人們的生活，也使PLC的應(yīng)用更加廣泛。
交通信號燈系統(tǒng)也是微機軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實例。通過主要應(yīng)用PLC技術(shù)控制十字路口的信號燈動作。準確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間，這項應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>
電腦橫機中計算機技術(shù)的應(yīng)用給機械編織行業(yè)帶來了巨大的變革?，F(xiàn)在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。電腦橫機的編織是一個極其復(fù)雜的過程，最初的橫機是手動橫機，只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機中，通過電腦的自動控制，設(shè)計人員可對編織花型進行數(shù)字化設(shè)計，通過計算機數(shù)字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的機械編織動作，由計算機指令控制系統(tǒng)完成整個設(shè)計的編織，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。
與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，以機械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機結(jié)合為主體的機電一體化技術(shù)是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
3 總結(jié)
在機械生產(chǎn)領(lǐng)域，電子技術(shù)和計算機技術(shù)的融入發(fā)展，機電一體化的形成是機械工業(yè)中的重要變革。通過不斷發(fā)展的計算機技術(shù)，使機電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
參考文獻：
[1]張東寶，工程機械與控制技術(shù)[M].筑路機械與施工機械化，2007.
[2]馬增強等，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究，微計算機信息，1998.
[3]王立新，淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].赤峰學(xué)院學(xué)報，2007.
[4]楊明等，機電一體化的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，農(nóng)機化研究，2006.
第9篇：機械電子控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：計算機技術(shù) 機電一體化 生產(chǎn)應(yīng)用
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了鋁電機械工業(yè)領(lǐng)域的變革，同時給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響，提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展，以計算機電子技術(shù)、鋁電機械技術(shù)為核心的機電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來更多的實際應(yīng)用。
一、計算機技術(shù)與機電控制技術(shù)的發(fā)展概況
1.計算機控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展
忽略數(shù)字信號的量化效應(yīng)，可以將計算機控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化，則整個系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計算機控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中，使計算機控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時變的非線性系統(tǒng)，控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測控制等多種新型理論，逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)的一個新方向。
2.鋁電機械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀
在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里，有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進行控制。在二十世紀三十年代之前，工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi)，初步有了對工業(yè)生產(chǎn)的鋁電機械控制實踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，直接實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過程的數(shù)字控制。計算機的微型化使控制技術(shù)更加智能化，同時將鋁電機械、電子、計算機技術(shù)和控制技術(shù)有機結(jié)合的機電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，且越來越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機電控制技術(shù)主要有PID控制，PID是經(jīng)典控制理論的代表，它吸收了智能控制思想并利用計算機的優(yōu)勢，形成了自適應(yīng)PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制（FLC）、變結(jié)構(gòu)控制等，均隨著計算機領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。
二、機電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用
1.機電一體化的簡介和生產(chǎn)應(yīng)用
機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，將鋁電機械裝置與電子化設(shè)計及計算機軟件系統(tǒng)集合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱，綜合運用鋁電機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)等對各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機床，通過相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)，在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結(jié)構(gòu)，豐富了數(shù)控功能，也提高了生產(chǎn)效率。
柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計算機技術(shù)和制造系統(tǒng)在機電控制工業(yè)的應(yīng)用，是計算機化的制造系統(tǒng)。它主要由計算機、數(shù)控機床、自動化倉庫等組成。在工業(yè)上，它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，更適用于多品種，小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。
交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用，尤其是在鋼鐵工業(yè)中，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn)，無論是大容量電機還是小容量電機現(xiàn)均可使同步電機或者異步電機實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
2.計算機在鋁電機械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實例
計算機技術(shù)和鋁電機械電子控制技術(shù)一體化的有機結(jié)合，不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去，這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn)，更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕?。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術(shù)和機電控制相結(jié)合的實際應(yīng)用。
PLC實現(xiàn)了鋁電機械手移動工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，人類活動的范圍不斷擴大，機器人的應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域擴展，并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域，各種各樣的機器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域，許多單一、重復(fù)的鋁電機械工作由機器人（也稱鋁電機械手）來完成。工業(yè)機器人是一種能進行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機，廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。
PLC在自動售貨機中的應(yīng)用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關(guān)，投入的硬幣值由PLC驅(qū)動數(shù)碼管顯示，經(jīng)過光傳感器識別，通過判斷，進行下一步操作，經(jīng)過PLC的系統(tǒng)控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術(shù)和機電自動控制在自動售貨機中的這項應(yīng)用極大方便了人們的生活，也使PLC的應(yīng)用更加廣泛。
交通信號燈系統(tǒng)也是微機軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實例。通過主要應(yīng)用PLC技術(shù)控制十字路口的信號燈動作。準確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間，這項應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>
電腦橫機中計算機技術(shù)的應(yīng)用給鋁電機械編織行業(yè)帶來了巨大的變革?，F(xiàn)在的電腦橫機是一種涉及到計算機、鋁電機械、電子、控制等諸多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。電腦橫機的編織是一個極其復(fù)雜的過程，最初的橫機是手動橫機，只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機中，通過電腦的自動控制，設(shè)計人員可對編織花型進行數(shù)字化設(shè)計，通過計算機數(shù)字直接控制鋁電機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的鋁電機械編織動作，由計算機指令控制系統(tǒng)完成整個設(shè)計的編織，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。
與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，以鋁電機械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機結(jié)合為主體的機電一體化技術(shù)是鋁電機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
在鋁電機械生產(chǎn)領(lǐng)域，電子技術(shù)和計算機技術(shù)的融入發(fā)展，機電一體化的形成是鋁電機械工業(yè)中的重要變革。通過不斷發(fā)展的計算機技術(shù)，使機電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
參考文獻：
[1]張東寶.工程鋁電機械與控制技術(shù)[M].筑路鋁電機械與施工鋁電機械化，2007.
[2]馬增強，等.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[J].微計算機信息，1998.
[3]王立新.淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[N].赤峰學(xué)院學(xué)報，2007.
[4]楊明，等.機電一體化的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].農(nóng)機化研究，2006.
