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摘要：现代生产力的进步越来越快，技术水平越来越高，产值数量也日益增大，使现在的机电控制系统的用途越来越广泛，已经成为现代科技水平发展的一个标志性技术。文章讨论了机电控制系统与机电一体化产品设计，从机电控制系统的含义与控制方法理念着手，介绍了现代机电一体化产品的设计思路和理念，讨论了机电一体化产品的设计方法。
关键词：机电；控制系统；一体化；设计
1机电控制系统的涵义
在现有的科学技术里，所谓机电控制系统是指在无人控制的情况之下，利用自动控制设备，让生产设备或者机器按照预先编辑好的程序进行动作，还可以利用通讯设备组成一个完整的工作系统，实现特定的任务要求。其中机电控制系统里最主要的组成是控制方面。而从技术层面看，机电控制系统是单片机技术、电力电子技术、电机拖动技术、通信与信息技术等技术的结合体，而且这些技术并非是孤立的，而是这些技术互相结合、互相利用的综合性技术，并将这些技术整合而成，包括自动控制技术、传感器技术、通信与信息技术、伺服变频技术。机电控制系统的发展其实是依靠微机系统的飞速发展，以及相应的软件开发技术配套使用而慢慢发展的。现在这方面的技术已经在航空航天、生产实践的各个方面得到了非常广泛的应用。
机电控制系统的发展趋向于无线远程异地控制，可以使系统操作人员利用以太网络或者其他通信网络连接控制系统，实现本地上位机的计算处理去控制异地的智能机电控制系统。在已经实现的无线远程监控系统中，其中的一种系统是需要操作技术人员不断进行监控运行，且如果系统发生情况，则需要人员及时处置以恢复系统的稳定运行，这样的系统我们称为保持型远程控制。还有一种系统是不需要技术人员实时进行监控操作的，只需要等到该系统运行完成以后，通过网络向技术人员通告，这样的系统我们称为完成型控制系统。如果系统在进行的过程中，技术人员与系统可以实时进行通讯，则技术人员可以监控操作，也可以让系统自动运行，这样的系统我们称为人机交互型控制系统。
2自动控制系统
自动控制系统的定义是操作控制器，让被控对象能够按照预先设定的程序任务操作执行。自动控制系统的分类中按照被控参数可以分成这几类：位移控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正控制等。自动控制系统具有很强的实用性能，它的工作主要是通过自身系统中的各个机械电子等部件的协调工作实现预先设定的程序任务，这是自动控制技术的主要内容。
自动控制系统分为经典控制理论和现代控制理论两类，其中经典控制理论讲的是在分析控制系统中利用拉普拉斯变换来建立自动控制系统在复数域中的数学模型，然后进行系统的动态和静态分析，一般来说，主要分析系统的稳定性、快速性和准确性三大性能，而且一般这样的系统都是负反馈闭循环系统，采用比例、积分、微分等算法的调节器，所以，这种控制理论我们称为自动调节原理。另一种现代控制理论主要研究的方式和前面所说的控制理论相比较，采用的分析方法是利用数学工具中的线性代数和矩阵，把自动控制系统的整个运行的状态采用状态空间法在时间域内用时域方程进行客观表述，可以利用这些方程和现在正在表现的状态把系统将要出现的下一种状态分析出来。其中分析的主要精髓就是最优控制、随机控制和自适应控制这三类。其实综合来看，以上介绍的这两类控制理论都有一个共同特点，就是对系统进行精确的分析和控制，都必须建立该系统的数学模型，当然数学模型的表述都是时域数学方程或者是复数域数学方程。
3机电一体化设计手段的介绍应用
3.1整体性手段
往往该种方法就是指将电子方面和机械设备有效结合在一起，通过其二者的有效整合展开整体化设计工作，便于促使机电一体化设计能够顺利实施。同时机电一体化设计过程还需始终将创新型设计理念放在首要地位，彻底打破以往传统设计模式，大大提高机电产品使用性能水平和整体质量。也就是说，整体性方法可将机械设备技术和电子技术整合在一起形成一个较为完善整体结构，既能充分展现出机电产品设计的创新独特性，又能树立良好创新设计理念，对机电行业可持续发展起到一定积极作用。
3.2取代性手段
通常来说，该种方法就是将电子形式彻底取代机械设备控制的整个过程，主要适用于电子化产品设计工作。机电一体化设计工作的顺利展开可帮助机械设备控制彻底改变以往单一化形式问题，通过电子线路对机电运行机构起到控制性作用。一般可将电子线路控制分为以下流程：先在网络计算机上编制相对完善程序系统，促使机械设备控制系统能与电子线路有效结合在一起，之后再正式展开取代性工作，即为利用电子线路彻底取代原来机械设备结构，如可将变速机构取代接触式控制器，只有这样以往传统机械设备结构才能得到进一步简化，分展现出机电一体化设计理念，大幅度提高机电产品生产质量。
4机电控制系统自动控制技术和一体化的设计分析
4.1机电一体化设计的核心思路
随着我国在世界制造行业中占据地位的愈发重要，国内对机电一体化设计投入和重视程度也越来越高，致使机电一体化已逐渐成为崭新领域，需设计人员在开展具体设计工作时，首先需对机电产品内部结构、使用功能等内容展开详细分析探讨，并将设计分析结果和最终理想结果展开对比分析，促使机电一体化设计能够充分具备智能化、专业化、现代化及人格化等优势，切实增强一体化设计的使用性能，便于为日后机电行业的健康发展提供切实可行参考依据。
4.2机电运行线路的一体化设计
根据实践调查分析可知，机电运行线路一体化设计具体体现在电子线路上，在以往传统机电系统控制工作开展中，因机械控制常常与电子线路处于分离状态，进而非常容易使机电生产效率面临着大幅度下降趋势，并且相关操作人员对机电产品实际情况也不能有一个全面深入掌握。而在机电一体化设计实施后，上述现象便可以得到很好解决，将网络计算机和控制器设备合理应用到机电控制系统中，彻底代替原有控制性设备，不但能有效提高生产工作效率，还能借助相对完善控制系统顺利开展各项生产工作，甚至机电线路的一体化设计还能进一步优化生产质量，大大缩减了操作步骤，促使该方面企业经济效益也大幅度提升。
结束语
总而言之，机电一体化设计开展的首要前提便是机电控制系统和自动控制技术的有效整合，在此基础上可实现对机电企业经济收益的合理调整，大大提高机电生产效率，使其进一步朝向智能化方向转变。因此这就需要机电企业能对机电一体化设计有一个深入了解认识，充分发挥自身存在优势，推动经济模式的积极转变优化，全面提高操作人员专业水平和综合素质，促使机电生产工作能够更加安全展开。
参考文献
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