浅谈机械自动化控制技术

浅谈机械自动化控制技术

刘小陈

身份证：13240119800928XXXX

摘要：本文首先分析了当前机械自动化运行控制技术的发展与应用现状，继而分别详细阐述了几种新的运行控制技术。

关键词：机械自动化；运行控制技术；探讨

当前随着科技与工业的不断发展，机械自动化生产逐渐代替了人工生产，极大的提高了我国工业的生产水平。尤其是近年来，机械自动化技术更是备受人们关注，并且在多个产业领域都得到了极为广泛的应用。而机械自动化技术作为一种具有很强专业性的技术，其对于操作人员的专业技能是有着很高的要求的。为了能够使机械自动化技术更好的应用在工业生产中，就必须要加强运行控制技术的研发与应用，这是当前技术人员致力研究的重点问题。以下本文就来简要介绍几种新型的运行控制技术，以供探讨交流。

1当前机械自动化运行控制技术的发展和应用

在我国，机械自动化的起步相对较晚，因此在机械设备的性能水平上还是与发达国家有着一定差距的。但这也代表了我国的机械自动化技术还是有很大发展空间的。目前，我国的机械自动化运行控制器已经从单一的计算机处理发展成了以核心处理器的处理，其运行控制技术的应用范围也由单一的数控加工行业而扩大到了多个行业领域。

并且在运行控制技术的应用越来越广泛的情况下，为了更好的满足新环境的需求，就必须要对运行控制技术进行更新与改进。这就使得一些新的运行规划、多轴插补等技术出现，极大的提高了运行控制技术的应用水平。使得其不但在原有的机械数控行业得到更广泛的应用，也促使了运行控制技术在新兴的电子产业与信息产业等领域都得到了很好的应用与发展，成为这些领域的产品生产中不可替代的先进技术。

2机械自动化的运行控制新技术

当前，社会生产水平的发展对于机械自动化运行控制技术提出了更高的要求，为了满足需求，科研技术人员也在不断的研发和试验新的运行控制技术。就目前来讲，机械自动化的运行控制技术已经取得了一定的成就，并且这些新技术已经被应用到实际的生产运行中，取得了较好的技术效果。在此，笔者主要介绍了几种技术性能较为稳定且应用效果较好的运行控制新技术。具体分析如下所示：

2.1全闭环交流伺服驱动技术

机电一体化产品的定位精度与动态响应若要求比较高，通常会用到交流伺服系统，其中的数字交流伺服系统更合适数电控制。数字交流伺服系统采用了数字信号处理器的驱动器.可以对机械电机轴后端部的光电编码器进行位置采样。电机与驱动器之间就构成了位置与速度的闭环控制系统。这种闭环交流伺服驱动系统具有高速的运算控制能力，能够自动完成整个伺服系统的增益调节.对于机械中负载的变化也可以跟踪到。能够根据负载情况实时地调节系统的增益，甚至有的驱动器还具有快速傅立叶变换的功能，能把机械共振点测算出来，还通过陷波滤波方式能消除机械共振。

目前，国外已经出现了一种更加完善、可实现更加高精度的全闭环数字式伺服系统，让机械实现更高精度的自动化水平越来越容易。这种国外的全闭环数字式控制伺服系统就避免了上述的半毕环控制系统的不足。伺服驱动器可以直接采样装载最后一级机械运行部件上的位置反馈元件，来作为置环，而电机上的编码器反馈此时只当做速度环。此伺服系统可以消除机械传动上出现的齿轮间隙等。同时补偿了机械传动件的制造误差，获得真正的全闭环位置控制功能，得到的定位精度也非常高。这种机械工业自动化中的全闭环控制都由驱动器来实现，不需要增加上位控制器的负担，使它的应用越来越普遍。

2.2直线电机驱动技术

直线电机驱动技术也是机械工业自动化中的运行控制新技术。直线电机在机床行业当中的应用越来越被受到重视。直线电机驱动技术当中取消了一些响应时间常数比较大的机械传动零器件比如丝杠等，这样让整个闭环控制系统的动态效应得到了很大程度的提高，机器反应也非常的灵敏；同时机械产生的传动间隙与误差也大大地降低，通过直线检测反馈控制，在很大程度上提高了机床的定位精度。直线电机驱动因驱动是”直接驱动”，免去了启动、换向时中间传动环节的弹性变形、反向间隙所出现的运行滞后现象。从很多程度提高了传动的刚度。直线电动机还具有速度比较快、速度加与减的过程比较短、行程长度不受限制、机械运行比较安静、机械工作的噪音偏低等特点。此外，直线电动机省掉了一些中间环节，机械摩擦损耗就少了许多，这样传动效率就大大地得到提高。直线电动机的应用越来越多，尤其在机械的运行控制行业当中受到很大重视。

2.3可编程序计算机控制器

可编程控制器的运行控制技术的研发应用相对较早，已经研发应用了将近四十年的时间，因此这种技术已经基本较为成熟。尤其是近年来微电子技术的快速发展，更是使得可编程控制器技术得到了极大的改进与完善。与传统的控制器相比，采用可编程控制器能够很好的解决控制器速度被限制与计算机实时性需求之间的矛盾。计算机控制器采用了分时多任务机制构筑了应用软件的运行平台，那么应用程序的运行周期就与程序的长度没有关系.只与循环周期有大的关系，这样达到了实时控制的要求。计算机可编程控制技术的操作系统帮助了工程应用软件的开发。计算机控制器的各个模块比如数据采集、通信控制等可以进行独立的运行，各个数据之间又保持着相互联系。各个模块经过独立编制与测试之后.可以同时下载到其中央处理器当中，能实现多任务操作下的并行运行，实现了对项目共同的控制。计算机可编程控制器在机械工业控制中体现了比较强大的功能优势。它的应用将越来越得到全面开发。

2.4运行控制卡

运行控制卡就是一种工业的PC机，它主要用作各种运行控制当中的上位控制单元。它作为机械工业自动化中的运行控制新技术，完全符合新型数控系统的各项标准与要求.满足了包装机械、国防装备、印刷机械等改造的硬件平台，达到了PC机借助运行控制卡强大的功能特点。运行控制卡一般都会采用专业运行控制芯片来作为运行控制的核心部分，通常情况下，运行控制卡和PC机会构成主从式控制结构。运行控制卡会有比较开放的DOS或Windows系统等来作为控制系统，PC机则管控着运行轨迹规划、键盘管理、鼠标管理等。运行控制卡正因有结构开放的特点，它能应用于制造机械工业自动化中比较多的领域。运行控制卡在国外的机械工业自动化设备的控制中比较流行。它也形成了一个独立的专门行业。在国内.运行控制卡应用于机械工业自动化中也相继已经有出现。

3结束语

机械自动化目前机械工业发展的主要发展方向，机械自动化水平的高低直接影响了行业的生产水平和能力大小。为此，不断改进与完善机械自动化技术是非常有必要的。现在生产机械自动化成为工业发展的主要方向的今天，我们必须要不断的改进与完善机械自动化的运行控制技术，充分利用各种先进的理论知识与技术方法，不断开拓创新，以促使我国的工业机械生产自动化水平得到进一步的提高。

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