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機(jī)電一體化機(jī)電控制技術(shù)論文
摘要：機(jī)電一體化技術(shù)一經(jīng)使用，便得到了社會(huì)各界的高度肯定，目前已經(jīng)在農(nóng)業(yè)以及重工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用，而機(jī)電控制作為機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行關(guān)鍵，自然也成為了業(yè)界人士探究的重要內(nèi)容。本文將以機(jī)電一體化系統(tǒng)介紹為例，對機(jī)電控制實(shí)現(xiàn)技術(shù)展開深度研究，旨在強(qiáng)化機(jī)電控制技術(shù)應(yīng)用水平，保證機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：智能控制；機(jī)電一體化；數(shù)學(xué)模型；機(jī)電控制
在“二戰(zhàn)”期間，在戰(zhàn)爭的帶動(dòng)下，機(jī)械開始與電子技術(shù)相互滲透，機(jī)電一體化技術(shù)開始出現(xiàn)雛形。而在90年代之后，學(xué)術(shù)界開始加大了對機(jī)電一體化的研究力度，各種新型研究結(jié)果以及研究方向開始出現(xiàn)，光纖技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)技術(shù)等研究的興起，為機(jī)電一體化技術(shù)推廣與運(yùn)用提供了可靠的支持。為對機(jī)電控制實(shí)現(xiàn)技術(shù)展開研究，技術(shù)研究人員首先應(yīng)對機(jī)電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行明確。
1.機(jī)電一體化系統(tǒng)
如圖1所示，一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)部分、動(dòng)力部分、機(jī)械本體以及傳感測試等幾部分所組成。其中傳感測試主要負(fù)責(zé)信息傳輸與規(guī)劃，會(huì)對內(nèi)部和外部的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測，經(jīng)過分析和處理后產(chǎn)生對應(yīng)控制信息；而動(dòng)力部分是系統(tǒng)能源供給部分，其會(huì)通過對傳感控制部分的有效整合，在設(shè)備進(jìn)行運(yùn)作時(shí)為其提供動(dòng)力，且會(huì)在設(shè)備動(dòng)力欠缺時(shí)，自動(dòng)展開動(dòng)力欠缺原因分析，以便及時(shí)做出調(diào)整；機(jī)械配置是機(jī)電一體化系統(tǒng)重要組成，是系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架，機(jī)械連接線、設(shè)備核心處理器以及外部機(jī)身框架結(jié)構(gòu)等，都屬于其組成內(nèi)容。在機(jī)械主體中，擁有系統(tǒng)機(jī)身外置輪廓結(jié)構(gòu)，會(huì)通過對各種配置設(shè)計(jì)參數(shù)的運(yùn)用，借助CAD操作軟件將系統(tǒng)輪廓呈現(xiàn)在液晶顯示屏之上，能夠?yàn)楹罄m(xù)一系列操作流程的開展，奠定良好基礎(chǔ)。
2.機(jī)電控制技術(shù)
2.1開關(guān)量與順序控制。兩項(xiàng)控制均是運(yùn)用PLC技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的，而PLC就是可編程邏輯控制器的一種。在實(shí)施開關(guān)量控制時(shí)，會(huì)將可編程邏輯控制系統(tǒng)（以下簡稱控制系統(tǒng)）運(yùn)用到機(jī)電控制之中，會(huì)在實(shí)際進(jìn)行設(shè)備斷開與接通操作時(shí)，會(huì)將控制系統(tǒng)融入到自動(dòng)切換系統(tǒng)之中，以對系統(tǒng)運(yùn)行效率進(jìn)行保證，確保開關(guān)操作效果可以達(dá)到最優(yōu)。而在進(jìn)行順序控制時(shí)，可利用控制系統(tǒng)做好生產(chǎn)過程程序控制，能夠?qū)C(jī)電一體化系統(tǒng)自動(dòng)化控制優(yōu)勢完全發(fā)揮出來，以實(shí)現(xiàn)高效率控制模式。
2.2參數(shù)與狀態(tài)估計(jì)控制。線性模型或者其他類型非線性過程，其可以在最小二乘法回歸估計(jì)算法基礎(chǔ)上做好時(shí)變參數(shù)確定工作，能夠通過對已知狀態(tài)估計(jì)與運(yùn)行參數(shù)的運(yùn)用，對無法實(shí)施直接測量的變量信息展開測量與研究。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，離散時(shí)間模型在算法方面優(yōu)勢較為突出，將其運(yùn)用到一體化系統(tǒng)之中，可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息與各項(xiàng)參數(shù)的收集與整理，能夠以此為基礎(chǔ)做好一體化系統(tǒng)控制工作。
2.3智能控制在實(shí)施一體化系統(tǒng)控制時(shí)，還可以通過智能控制的方式，完成相應(yīng)機(jī)電控制任務(wù)。目前國內(nèi)較為常用的智能控制方式，主要有神經(jīng)元系統(tǒng)、模糊控制以及專家系統(tǒng)等集中，而模糊邏輯控制理論的運(yùn)用，更是為自動(dòng)化控制模式開辟了一個(gè)新的途徑。通過對語言形式的借助，可完成對模糊控制器使用控制的運(yùn)用，可利用模糊邏輯所具備的知識(shí)框架以及處理不明確等特征，做好各種機(jī)電控制工作，以實(shí)現(xiàn)對一體化系統(tǒng)的科學(xué)化運(yùn)用。
2.4自適應(yīng)控制。一般在進(jìn)行控制時(shí)，多數(shù)被控制對象都可以通過實(shí)施確定的方式，對其參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，所以在進(jìn)行一體化系統(tǒng)使用時(shí)，可通過對自適應(yīng)控制方式的運(yùn)用，對系統(tǒng)運(yùn)行性能展開控制，以達(dá)到理想化機(jī)電控制效果。在對非線性過程實(shí)施判斷時(shí)，可按照變化運(yùn)行條件所測量到的參數(shù)完成參數(shù)調(diào)度，進(jìn)而準(zhǔn)確做出相應(yīng)判斷，會(huì)將控制器參數(shù)適應(yīng)性設(shè)置為V參數(shù)，且會(huì)在滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)條件的基礎(chǔ)上，做好各項(xiàng)控制工作。
2.5故障診斷與監(jiān)控控制。一體化智能控制具有較為突出的自動(dòng)故障診斷與監(jiān)控功能，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，會(huì)自動(dòng)對外部或者內(nèi)部故障產(chǎn)生原因等進(jìn)行檢測。若通過對故障影響的判斷，可對輸出變量進(jìn)行檢測，則可通過相應(yīng)信號(hào)評估完成檢測工作。當(dāng)測量數(shù)值處于正規(guī)范圍時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)展開容差檢測，但如果容差數(shù)值超出了相應(yīng)范圍，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)發(fā)出警報(bào)，以便相關(guān)人員及時(shí)對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整與操作，而這也是監(jiān)測功能發(fā)揮作用的直觀體現(xiàn)。
2.6數(shù)學(xué)模型控制。此種控制技術(shù)主要用于系統(tǒng)運(yùn)行部件控制，會(huì)通過對相應(yīng)數(shù)據(jù)模型的運(yùn)用，完成對傳感器子系統(tǒng)以及執(zhí)行元件等多個(gè)子系統(tǒng)的控制工作。目前使用率較高的數(shù)學(xué)模型主要有狀態(tài)空間模型與傳遞函數(shù)模型兩種，在系統(tǒng)控制性能需求與系統(tǒng)復(fù)雜性不斷提升的狀態(tài)下，因?yàn)闋顟B(tài)空間模型在部件微處理器性能方面所具有的優(yōu)勢，使得狀態(tài)空間模型運(yùn)用率得到了顯著提升。與傳統(tǒng)手動(dòng)調(diào)節(jié)模式相比，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型實(shí)施控制可以達(dá)到更為智能、精準(zhǔn)的目標(biāo)，技術(shù)人員可通過參數(shù)估計(jì)、信號(hào)測量輸入輸出與采樣辨識(shí)等，完成數(shù)學(xué)模型構(gòu)建，且不會(huì)受到線性系統(tǒng)的約束，可在幾類非線性系統(tǒng)辨識(shí)中進(jìn)行使用。
2.7反饋控制。在實(shí)施控制時(shí)，為達(dá)到良好的控制效果，確保各項(xiàng)要求運(yùn)動(dòng)都可以高質(zhì)量完成，技術(shù)人員會(huì)通過反饋控制手段，保證被控量穩(wěn)定性，保證各項(xiàng)要求運(yùn)動(dòng)都能得到有效落實(shí)�？赏ㄟ^對自適應(yīng)控制與產(chǎn)生單元的參考，將反饋控制運(yùn)用到更高或者更低水平的控制器之中，以降低參數(shù)敏感度，保證系統(tǒng)運(yùn)行可以更加穩(wěn)定，進(jìn)而達(dá)到理想化控制狀態(tài)。
通過本文對機(jī)電控制相關(guān)技術(shù)的介紹，使我們對一體化系統(tǒng)機(jī)電控制方式有了更加清晰的認(rèn)知。相關(guān)人員要認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的重要性，要做好技術(shù)運(yùn)用與控制研究，要在對技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析的前提下，做好系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化工作，保證國內(nèi)企業(yè)市場可以得到更好發(fā)展，國內(nèi)科技技術(shù)研發(fā)能夠獲得良好基礎(chǔ)，以為我國一體化技術(shù)運(yùn)用提供有利支持，保證國內(nèi)各行業(yè)可以得到更好地發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙柏達(dá).機(jī)電一體化系統(tǒng)中關(guān)于機(jī)電控制的研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2017(12):54-54.
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