机电自动控制技术的应用

发表时间:2020/6/5   来源:《城镇建设》2020年2月第6期   作者:李昂
[导读] 目前,我国综合经济在快速发展,社会在不断进步
         摘要:目前,我国综合经济在快速发展,社会在不断进步,机电自动控制技术已经广泛应用的各个行业领域。如何在自动控制系统中对被控制对象进行调节,从而得到想要数据信息。这也就是人们常说的反馈控制系统。利用已经得到的反馈信息对机电装置中输出量与输入量进行调节,以此控制好对象所在范围,便完成本次任务。本文将从机电控制技术的内涵与自动化原理为出发点,通过阐述机电自动控制技术的应用领域以及未来发展方向进行浅显分析。
         关键词:机电自动控制技术;应用
         引言
         机电系统的使用涉及很多学科知识,例如信息工程学、机械学、物理学、材料工程学、电子工程学等,因其体积小、集成效果好,在制造业、工艺业以及社会其他行业中都得到了良好应用。机电一体化控制系统可以将信息通信与驱动控制两个大模块综合起来,使机械运动变得更加现代化与智能化。
         1机电自动控制技术原理与作用
         所谓的自动控制如同字面意思一样,就是在没有人参与情况下,通过外加装置与设备,这里通常指的是控制器和控制装置让机械设备自动化生产,保障其生产参数、工作状态,也就是控制量能够有规律、有计划地运行。自动控制的理论基于自动控制规律和相关科学技术。为了完成对各种复杂设备的操控,需要先将控制器和被控制对象用统一方式连接,构成有机整体形成自控系统。自控系统被控对象输出量有着明确的指标,要在特定时间段内保持恒定值。控制设备当中有着人工输入的数据,控制设备顶替了人工操作,能够完成人工操作参数的输入和输出,并负责着被控制设备的操作,属于反馈控制系统。
         2机电自动控制技术的应用
         2.1控制任务录入
         机电一体化控制系统想要实现后期的顺利生产,需要技术人员在前期做好任务内容的录入工作。专家学者与技术人员经过长时间的实践与测试后,总结出了一套适用性较强且录入速度较快的系统描述方法,即自然语言表达法。对于机电一体化控制系统来说,自然语言表达控制方法适用性最强,能够模仿人类的思维逻辑和操作习惯。但是,在实际应用过程中不难发现,因为不同设计人员的工作方式有明显差异,所以在数据计算与生成时,很容易出现失误。因为人力活动时产生的行为语言比较繁杂,如果未经处理直接应用到机电控制系统中,会产生一定的歧义,所以需要根据这种情况对系统做出更加科学的设计和规划,以免因为语音或语法的不确定问题导致控制任务时模糊效果,不利于最终控制任务的生成。另外,通过实践经验整合,技术人员为了提高控制系统表述指令时的精准性,把自由格式文本输入方式作为机电一体化控制系统的主要任务输入手段,还提供固定格式文本输入作为自由格式文本输入法的补充和修改,提高了控制系统的灵活性和便捷性。
         2.2数控机床
         数控机床同样也是机电控制系统与自动化控制技术实现一体化的一大成功产物,在我国机械设备产品的生产制造领域已经得到了普及应用,并取得了良好的应用成效。在当前的数控机床中,设计使用机电控制系统与自动化控制技术一体化为基础的控制程序,可严格按照计算机指令统一完成机电控制操作,规范执行各项设计控制参数并对数控机床的具体运行情况,进行实时跟踪监控。在将数据采集装置安装在数控机床中,数控机床在运行时产生的各项信息数据将统一被自动采集并传输至控制系统中,便于操作人员结合实际情况对数控机床的运行情况进行全程控制,指导完成机械产品的生产制造。部分数控机床安装的控制器带有自动报警功能,通过机电控制系统与自动化控制技术一体化的方式,使得控制器可以将自动控制、自动检测等功能进行有机整合,一旦系统中出现监测数据值超过规定值的情况,系统将会自动向工作人员发出报警信息,以提醒相关工作人员注意。


         2.3PLC结构应用
         PLC属于一种能够完成编程操作的内部储存程序,在获取用户指令后,对目标模拟器进行控制,PLC可完成的指令有很多,例如逻辑运算、顺序调整、计数定时等。PLC在运作时会经过3个环节,分别是指令采样、用户执行和刷新输出,并一直保持与重复上述3项内容。因为PLC是一种电子型计数,所以抗恶劣环境的能力很强,十分适用于工业生产的大环境,能够对数字量展开操作,在很多工业生产中都有应用。在对机电一体化系统进行PLC结构设计时,首先要满足工业测量以及整体系统的需求,并且具备易于扩充的特点。从结构内部板块来看,PLC与计算机有很多相似之处,例如都具备CPU处理器、输出(入)板块、储存设备、编程器等。因为PLC的工作形式为循环扫描,所以其程序运作顺序为自上到下,在设计一体化系统时,要做好PLC的出入点设置,确保其输出端口能够有效对接伺服系统,保证可观的经济性与稳定性。
         2.4模糊控制算法
         参照过往经验模糊算法能够得出很多种规律,并制定控制表,将各种数据录入到计算机内部。在控制设备中靠着偏差变化率和偏差大小搜索控制表,得到对应控制量。其控制规则为u=<k·E+(1-k)·a·E>,k0,1。该公式当中u的意思是控制量输出模糊量,E代表的是偏差模糊量、偏差变化率模糊量,a代表的是量纲修正系数。因为模糊控制中几组的运行波动不大,并且调整速度相对很快,所以在调整制冷系统变工况中意义十分突出。不过这种方法没有足够良好的适应能力,并不适合被广泛推广和应用,尤其是中央空调中不应该单独使用。本文中局部模糊算法运行中能够修正系统热力学参数,并将参数存储在数据库。在出现工况重复现象的时候能够直接控制制冷量,调节制冷量。从试验结果中可以看到,在模糊辅助控制方式的支持下,机组控制滞后问题得到了很好的控制,对提高机组运行经济性来说意义重大。
         3机电自动控制技术的组成与发展方向
         机电自动控制技术机械框架是机电自动控制系统能够正常运转的首要条件,同时也是动力要求的基本条件。机电自动控制要想停止结束动力输出就要注意动力输出结构,也就是说机电自动控制就是人类心脏,机器系统能够正常运转需要通过动力为机电自动控制系统使其正常运行。而机电自动控制系统中的感知则是借助各种传感机构、光传感机构等,这些机构就如同人类感知器官,帮助机电自动控制系统感知外界机构,然后将外界各种信信息数据进行识别。机电自动控制系统中的运动组成则相当与人的四肢,调动一切可以运动的组织系统,并将技术人员的事先输入好的信息转变成外界运动,使其可以完成较为复杂的机械加工。而智能组成属于机电自动控制系统中的控制机构,这部分机构好比人类大脑,是整个机电自动控制技术系统的核心部分,专门处理外界信息系统,并对其做出相关控制反应,对所有信息系统进行指挥,确保整个系统能够正常运转。
         结语
         通过将机电控制系统与自动化控制技术进行一体化设计,可以有效实现二者的优势整合,达到机电一体化自动控制的效果。其应用对于提高工作人员的工作效率与安全性、减轻工作人员的工作量等均具有重要作用。因此,还需要继续加大相关研究力度,对机电一体化自动控制系统进行深入研究。
         参考文献
         [1]刘川.工业自动化控制中计算机控制技术应用路径研究[J].湖北农机化,2019(18):129.
         [2]余金永,李玉琴.基于多传感器融合结合单片机在温棚环境控制系统中的应用探究[J].科技与创新,2019(17):56-57.
         [3]童保军.综合运用PLC技术和计算机自动控制设计差压铸造过程自动化控制系统[J].中国设备工程,2019(6):193-194.
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