机械自动控制技术现状与趋势

机械自动控制技术现状与趋势

张建军裴模超

张建军裴模超

中国人民解放军32140部队石家庄052160

摘要：机械自动控制技术的应用有着其自身的优势，通过机械自动控制技术的应用，能大大降低体力劳动的强度，提升整体的工作效率，还有助于能源的节约等。加大对机械自动控制技术的分析与研究，拓展自动控制技术在多领域中的应用，是未来发展的重要趋势。

关键词：机械自动控制；技术现状；趋势

一、机械自动控制技术的应用现状

机械自动控制技术的应用过程中，能大大提高生产效率，通过CAD技术的应用以及对CAPP技术的应用，就能有助于生产企业的设计效率以及方案的优化，从而减少设计人员的工作压力，也能将产品设计的周期有效缩短。机械自动控制技术的应用中，在工艺资源以及数据的共享目标方面能有效实现，这对整合企业资源以及业务流程就发挥着重要作用，能从整体上提高机械自动生产的质量水平。

机械自动控制技术的实际应用过程中，制造自动化系统通过不同车间组成，自动化分系统作为CIMS重要构成，也是其信息流以及物料流的一个重要汇聚点，能够实现信息的高效化传输。新的生产模式应用下，能够在机械自动化技术的应用下，结合所处的环境进行自行决定，这样能形成最为合理的结构，从而提高生产的质量和效率。

随着我国机械自动控制技术的进一步应用发展，已经在人机一体化的思想方面得到了广泛应用，这将是新世纪科学的一个重要发展方向。人机一体化的思想内涵就是将人的作用充分发挥，把人当做系统当中的重要构成部分，在和科学技术进行有机结合下，就能有助于提高机械制造生产的效率，最大化降低能源消耗，以及保障生产产品的质量。机械自动控制技术的应用过程中，能有效提高生产管理以及过程控制自动化的程度，实现现代化的机械生产制造的发展目标。

二、机械自动控制技术分析

1、全闭环交流伺服驱动技术

在现阶段较为高级的机电厂产品中，使用应用较广的技术为数字式交流伺服系统技术，其便于使用、操作简单、利于调试、符合数字化要求、精密性高。此系统技术主要是对光电编码器位置利用数字信号处理器进行采样，以此形成对位置与速度的控制闭环，通过处理器的高速运算能力自动调节系统增益，同时利用驱动器内的高转傅立叶变换消除机械运转时产生的共振。

在机械运转中，常用半闭环交流伺服驱动技术，提升机械的精密控制度，并经科研者的不懈努力逐渐研发出更高级的全闭环交流伺服系统。当前，国外在机械运动终端安装位置反馈元件，形成较为先进的全闭环交流伺服系统，此时可用电机编码器作为速度环形式对机械传动的间隙问题进行消除，对机械传动部件产生误差进行补漏，进而获得高精度定位。现阶段大部分自动化设备中以借用伺服系统进行改造与升级，其应用前景广泛。

2、直线电机驱动技术

旋转式电机系统是传机床的驱动系统，机械结构限制性较大，难以实现对性能的提升，因此科研人员在直线电机驱动系统研发中投入更多精力。直线电机驱动系统的应用可弥补电机工作台之间机械传动时产生的误差，缩短机床转动时产生的链条长度，充分发挥“零传动”的优越性。提升机械运转速度、运转精确度、运转刚度、降低噪音、延长运动行程等。

目前机床运转领域中直线电机驱动技术目前应用广泛。如：某公司生产在使用HVM600进行卧式加工时，用直线电机驱动技术生产气缸盖，效率明显提升，相比于非直线电机驱动加工技术有效率增加了近90%，有效的促进了生产性能的提升。

3、可编程计算机控制器技术

在二十世纪六十年代的美国生产了世界上首台可编程控制器即PLC，在五十多年的研究与发展中，逐渐升级，并研制出全新的可编程计算机控制器即PCC。此时相比于PLC，其最大优势在于可实操作系统的多线程化，拓展应用软件的丰富储备。应用PCC便于满足不同项目部分间对功能的不同需求，编制出不同模块实现不同的控制，模块独立运行的同时可共享关联性数据，在不断的编制调试模块后，数据可打包下载，存储到PCC的CPU中，实现在操作系统中的高效并行运转，进而满足项目的整体控制要求。在工业控制系统中PCC功能优势强大，更是行业发展潮流，技术应用虽未完全成熟，但发展潜力势头不容小觑。

4、运动控制卡技术

在工业PC机运转过程中，应用运动控制卡控制不同运动场合中尚未得以控制的单元。运动控制核心以专业芯片、高速DSP等为主，对步进电机或伺服电机进行控制。运动控制卡与PC机在控制系统中的关系为主从式，以开放的函数库为用户在操作平台上提供满足需求的自主控制系统。运动控制卡的开放性，使其在多样式机械自动控制设备中均可应用。尤其在国外，此类技术流行广泛，并成为独立的设备系统应用行业，为诸多经典产品提供系统支持。我国在此领域发展起步较晚，与国外行业生产产品差距较大。

三、机械自动控制技术的发展趋势

机械自动化控制技术的实际应用发展过程中，随着技术的不断升级，机械自动化技术将会向着新的技术发展局面迈进。机械自动控制技术会向着数字化的趋势发展，这是通过将计算机技术以及制造技术和网络技术等进行综合应用的发展方向。机械制造企业的发展就需要有先进技术作为支持，生产中的各种图形以及数据等信息，都是数字形式呈现，通过网络技术的传递才能提高信息的分析处理能力。数字化的发展目标实现，就能从整体上提高机械自动控制的程度，最终实现优势互补的发展效果。

机械自动控制技术的发展会逐渐向着虚拟化方向迈进，虚拟技术的应用是未来技术应用的重点，电子计算机技术以及网络通讯技术的应用不断成熟，在对电子计算机技术的应用下，能实现模拟操作大量工作，并借助网络技术将信息数据实施传递，这样就能实现虚拟的操作交流，这将会进一步促进机械自动化控制的能力和水平。

机械自动控制技术的发展中，网络化以及微型化的目标实现也比较重要。长时期中的自动控制技术在工业领域中应用比较挂号规范，自动控制技术的应用主要是为了生产机械设备零部件等提供可靠的控制设备。科学技术的发展是相互联系的，各领域间的发展也都是相互关联的，所以自动控制技术在未来的发展过程中，和机械领域进行结合就会实现网络化的发展目标，自动控制技术的系统应用在网络技术的支持下，就能有效提高系统应用的整体质量水平，能有助于促进自动控制的整体质量。

机械自动控制技术的集成化发展方向也是未来的重要趋势，机械自动控制技术的实际应用过程中，要能从多方面加强重视，保障机械自动控制的整体质量水平提高。这就必然要应用到诸多的技术，将计算机就技术以及电子技术和网络技术等等进行综合应用，就能够提高机械自动控制系统的性能，从而保障系统控制的力度。当前机械自动控制系统当中对智能系统以及模糊控制系统和专家系统的应用已经成为现实，这些技术的应用过程中，就对自动控制系统的整体上进行了优化，保障了机械自动控制技术的良好发展。对各种技术的应用中也形成了新的知识以及理论，这对未来机械自动控制技术的发展就有着积极意义。除此之外，就要充分注重专业人才的培养，这是将机械自动控制技术的应用价值充分发挥的重要途径。

结束语

机械自动控制技术的运用，提高了各项生产效率，保证了企业现代化发展，为进一步实现其运用价值，相关人员应该不断探索其技术的发展趋势，从而紧跟时代步伐，为国家经济发展提供有效的技术支持。

参考文献：

[1]杜金霞，张露，晁静.机械自动控制技术现状与趋势[J].山东工业技术，2018（13）：48.

[2]张凯.网络化制造环境下机械设备自动控制的运用[J].电子技术与软件工程，2017（19）：113.