自动控制技术在机电控制领域的应用

发表时间:2021/5/18   来源:《建筑实践》2021年40卷4期   作者:刘武平
[导读] 伴随着我国经济的快速发展,科学技术的到来改变了各行业的工作模式。
        刘武平
        身份证:36220319840117****
         
        摘要:伴随着我国经济的快速发展,科学技术的到来改变了各行业的工作模式。在机电控制领域,自动控制技术的到来推动了其发展,使机电控制工作的效率和水平都得到了提升,所以,在机电控制领域,对自动控制技术进行广泛的应用。自动控制技术应用在我们国家各个生产行业中,推动了社会的发展。
        关键词:自动控制技术;机电控制领域;应用
        1导言
        伴随着国内科学技术的不断深入,国内市场化竞争以及优化的速度也越来越快,在机电技术和自动化技术的整合逐渐成为了我国各个行业日后发展的主要方向之一。在工业生产方面运用机电自动化技术可以大大提高产品质量,在出现安全事故期间,还可以防止工人受到极为严重的损害。然而在实际的应用期间,依旧存在工人技术水平低以及管控力度不高等情况,使得我国机电自动化技术的发展缓慢。所以,必须要不断对机电自动化技术进行创新以及丰富,对其技术不足之处进行改进,提升生产技术,对制造业的竞争力进行充分发挥。
        2机电控制系统与自动化控制系统
        2.1机电控制系统
        计算机技术的广泛运用,使机电控制系统日益普及。机电控制系统能够有效连接控制对象和控制装置。借助不同控制装置对设备进行管控的过程中,需要预先设置机器流程,以高效、快速地控制目标。控制是机电控制系统的关键。控制过程涉及多种技术,包括传感检测、信息处理以及微电子等。机电控制系统能够借助一体化技术提供系统化和流程化的控制服务[1]。机电控制系统采用远程控制方式,无需工作人员进行现场控制,借助网络远程控制器,在网络控制模式下实现控制目的,主要可以采用保持型、完整型以及交互型3类模式。
        2.2自动化控制系统
        自动化控制系统主要是利用控制器根据设定步骤来运行控制对象,主要应用现代控制和经典控制两大理论。这两种控制理论运用不同的数学工具,均拥有明确控制对象的特点。前者的主要特点是自适应性和随机性,后者则借助自动调节器对反馈闭环进行控制。二者在构建数学模型时,会运用到函数概念和数学方程。结合差异化的内容,它们能够将自动控制系统划分成不同的类型,包括自调整校正、自诊断、自适应以及高精度定位等。自动化控制技术的运用为机械化生产提供了极大便利。
        3自动控制技术在机电控制领域的应用
        3.1智能控制技术的应用
        无论是机械设备还是工业生产设备,当其长时间工作之后或者因为工作环境的恶劣,都会出现各种各样的故障问题,这些故障在一开始只是一种微小的隐患,往往不会受到太多的关注,但是如果任由其发展,将会造成设备的严重故障问题,最终使得机械设备无法正常工作,给整个工作过程带来极大的损失。但是智能控制技术能够利用智能监控算法实现对设备运行状态的实时监测,通过传感器检测回路收集的数据信息,分析设备相关部件的运行状况,当出现故障征兆之后能够及时报警,避免大的故障问题出现。同时在系统出现了紧急故障之后,智能控制技术能够准确识别故障类型和故障位置,利用硬件或者软件冗余实现故障重构,确保系统能够在短时间内继续平稳运行,能够有效提升系统工作的稳定性。
        例如,农用拖拉机需要具备高效、节能的控制能力,压路机则需要提高工作质量和工作效率,由此可见,不同的机械设备需要不同的智能控制,要针对不同的工作需求给予不同的控制操作。在机电控制中使用智能控制技术可以在很大程度上减轻人们的体力劳动和脑力劳动,尽可能的应对周围环境变化所带来的不良影响。

智能控制系统能够对机电控制环境可能会发生的问题进行预判断,运用智能传感器技术将工作过程中可能会出现的各种情况信息汇总,并对每一种情况进行数据分析,进而调整或者改进工作模式,提高机电控制系统对周围环境的适应能力。
        3.2微型计算机在机电领域的应用
        当前阶段,信息技术、电子技术、计算机技术都已经密切关联了,出现了单片机控制技术、可编程控制技术、微机控制技术等,在智能化、自动化的机电设备中被广泛地应用。一般情况下,闭环控制系统会使用计算机替代给定量、装置、比较器的运行,计算机成为控制系统,将被控制对象参数,如流量、压力、温度等进行采样以及检测,通过数据通道传输,对数据进行转化,把模拟量转变成数据量,方便计算机对其进行分析和运算,得出的结果在通过数据通道进行转化,变回模拟量对控制对象进行控制,从而完成预期的目标。而且使用计算机就可以实现复杂的运算、判断、比较等,并且准确、快速、方便,计算机了成为了核心指挥部,指挥自动控制系统。使用、维修、维护起来都很方便、快捷。计算机控制系统包含电气设施、电路接口、主机,在这之中的单片微型计算机,其小芯片里面包括了A/D转换器、通信口、定时器、计数器、POM、CPU等部件,可以实现控制系统的功能,而且拥有价格低廉、可靠性高、功能多、小体积等特点,在小型的控制系统里面已经被广泛地应用了,叫作微型控制器。智能控制在计算机控制中来说,地位是非常高的,对计算机进行智能化控制使其拥有人的不稳思维,为人们解决难题或者一直都没有办法解决的问题。如神经网络系统和智能机器人,所谓的智能机器人就是让机器人拥有各种思维能力、认知能力以及推理能力等,将计算机作为控制机器人的中心,替代人们在危险的环境下完成工作等,相信随着科技的发展,这一领域会发展得越来越好。
        3.3远程控制技术
        远程操控系统指的是借助一台电脑在远距离完成对另一台电脑的操控,并且相关技术人员根本不用接触远端的电脑,仅仅需要在面前这台电脑中按成简单的操作就可以操控远端的电脑,完成相应的工作内容。在机电自动控制技术中,经常使用的远程操控系统有:一、完成类型的远程操控系统。该系统是在完成相应的工作任务以后,设施会将数据信息资源传递给电脑,该模式是通过机电设施本身完成的,即便在无人管理的地方也可使用。二、保护类型的远程操控系统。该系统在产生故障问题时,计算机可以在极短时间内对故障问题做出分析和辨别,然后有针对性的选用应对措施将故障问题处理掉。三、人机交互类型的远程操控系统。该系统主要是通过计算机和操控人员同时完成的,监控电脑自动控制,技术人员做出相应的调控。
        3.4数控机床的应用
        自动控制与常规的机床相结合形成了数控机床,控制方式是使用信息技术操控其动作。所以,数控机床在实际的运行中,就是通过事先设定的程序,自动地进行工件加工,普通的机床在运转的时候是必须有人看守的,整个加工过程需要手工操作。数控机床的优点在于,性能方面得到了提升,功能也进行了增加,对传统的结构进行了简化。在进行比较复杂的零件加工时,通常会运用数控机床,在生产周期短、更新产品快、精度高的场合也都会应用数控机床。因为科技的迅速发展,数控机床在功能和精度方面不断地提升,已经有了极大的跨越。在功能结构模块化以及总线化上可以体现出数控机床技术。数控机床在进行系统设计时具有开放性,使硬件系统在实际的应用中兼容性和实用性更强,使企业的生产效率以及经济效益得到提升。数控机床在发展的过程中逐渐地智能化,在数控编程技术上更加优良,在整个生产过程中更加智能化。
        结束语
        总之,机电自动技术在现在科技领域中占据重要的地位,通过神经网络、深度学习等智能算法,实现对机电控制系统运行状态的调整,实现智能化和无人化的操作流程,根据所需目标自动调整控制参数。同时,机电自动控制技术还能够很好的对自动控制设备实现故障诊断,实时监测系统的运行状态,以此提升机电控制设备运行的稳定性和可靠性。
        参考文献:
        [1]关宏强.机电自动控制技术的应用[J].科技风,2020(12):192.
        [2]孟凡良,冯其坤.自动控制技术在机电控制领域的应用[J].电子测试,2020(15):106-107.
        [3]朱发智.机电控制系统自动控制技术与一体化设计分析[J].科技创新与应用,2016(11):133.
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