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機電一體化機電控制技術(shù)論文
摘要:機電一體化技術(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)在農業(yè)以及重工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛運用,而機電控制作為機電一體化系統運行關(guān)鍵,自然也成為了業(yè)界人士探究的重要內容。本文將以機電一體化系統介紹為例,對機電控制實(shí)現技術(shù)展開(kāi)深度研究,旨在強化機電控制技術(shù)應用水平,保證機電一體化系統運行質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:智能控制;機電一體化;數學(xué)模型;機電控制
在“二戰”期間,在戰爭的帶動(dòng)下,機械開(kāi)始與電子技術(shù)相互滲透,機電一體化技術(shù)開(kāi)始出現雛形。而在90年代之后,學(xué)術(shù)界開(kāi)始加大了對機電一體化的研究力度,各種新型研究結果以及研究方向開(kāi)始出現,光纖技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)技術(shù)等研究的興起,為機電一體化技術(shù)推廣與運用提供了可靠的支持。為對機電控制實(shí)現技術(shù)展開(kāi)研究,技術(shù)研究人員首先應對機電一體化系統結構進(jìn)行明確。
1.機電一體化系統
如圖1所示,一個(gè)較完善的機電一體化系統主要由驅動(dòng)部分、動(dòng)力部分、機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責信息傳輸與規劃,會(huì )對內部和外部的各種參數和狀態(tài)進(jìn)行檢測,經(jīng)過(guò)分析和處理后產(chǎn)生對應控制信息;而動(dòng)力部分是系統能源供給部分,其會(huì )通過(guò)對傳感控制部分的有效整合,在設備進(jìn)行運作時(shí)為其提供動(dòng)力,且會(huì )在設備動(dòng)力欠缺時(shí),自動(dòng)展開(kāi)動(dòng)力欠缺原因分析,以便及時(shí)做出調整;機械配置是機電一體化系統重要組成,是系統總體結構框架,機械連接線(xiàn)、設備核心處理器以及外部機身框架結構等,都屬于其組成內容。在機械主體中,擁有系統機身外置輪廓結構,會(huì )通過(guò)對各種配置設計參數的運用,借助CAD操作軟件將系統輪廓呈現在液晶顯示屏之上,能夠為后續一系列操作流程的開(kāi)展,奠定良好基礎。
2.機電控制技術(shù)
2.1開(kāi)關(guān)量與順序控制。兩項控制均是運用PLC技術(shù)所實(shí)現的,而PLC就是可編程邏輯控制器的一種。在實(shí)施開(kāi)關(guān)量控制時(shí),會(huì )將可編程邏輯控制系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)控制系統)運用到機電控制之中,會(huì )在實(shí)際進(jìn)行設備斷開(kāi)與接通操作時(shí),會(huì )將控制系統融入到自動(dòng)切換系統之中,以對系統運行效率進(jìn)行保證,確保開(kāi)關(guān)操作效果可以達到最優(yōu)。而在進(jìn)行順序控制時(shí),可利用控制系統做好生產(chǎn)過(guò)程程序控制,能夠將機電一體化系統自動(dòng)化控制優(yōu)勢完全發(fā)揮出來(lái),以實(shí)現高效率控制模式。
2.2參數與狀態(tài)估計控制。線(xiàn)性模型或者其他類(lèi)型非線(xiàn)性過(guò)程,其可以在最小二乘法回歸估計算法基礎上做好時(shí)變參數確定工作,能夠通過(guò)對已知狀態(tài)估計與運行參數的運用,對無(wú)法實(shí)施直接測量的變量信息展開(kāi)測量與研究。通過(guò)分析可以發(fā)現,離散時(shí)間模型在算法方面優(yōu)勢較為突出,將其運用到一體化系統之中,可以實(shí)現對設備運行狀態(tài)信息與各項參數的收集與整理,能夠以此為基礎做好一體化系統控制工作。
2.3智能控制在實(shí)施一體化系統控制時(shí),還可以通過(guò)智能控制的方式,完成相應機電控制任務(wù)。目前國內較為常用的智能控制方式,主要有神經(jīng)元系統、模糊控制以及專(zhuān)家系統等集中,而模糊邏輯控制理論的運用,更是為自動(dòng)化控制模式開(kāi)辟了一個(gè)新的途徑。通過(guò)對語(yǔ)言形式的借助,可完成對模糊控制器使用控制的運用,可利用模糊邏輯所具備的知識框架以及處理不明確等特征,做好各種機電控制工作,以實(shí)現對一體化系統的科學(xué)化運用。
2.4自適應控制。一般在進(jìn)行控制時(shí),多數被控制對象都可以通過(guò)實(shí)施確定的方式,對其參數進(jìn)行調整,所以在進(jìn)行一體化系統使用時(shí),可通過(guò)對自適應控制方式的運用,對系統運行性能展開(kāi)控制,以達到理想化機電控制效果。在對非線(xiàn)性過(guò)程實(shí)施判斷時(shí),可按照變化運行條件所測量到的參數完成參數調度,進(jìn)而準確做出相應判斷,會(huì )將控制器參數適應性設置為V參數,且會(huì )在滿(mǎn)足相應設計條件的基礎上,做好各項控制工作。
2.5故障診斷與監控控制。一體化智能控制具有較為突出的自動(dòng)故障診斷與監控功能,在系統運行過(guò)程中,會(huì )自動(dòng)對外部或者內部故障產(chǎn)生原因等進(jìn)行檢測。若通過(guò)對故障影響的判斷,可對輸出變量進(jìn)行檢測,則可通過(guò)相應信號評估完成檢測工作。當測量數值處于正規范圍時(shí),系統會(huì )自動(dòng)展開(kāi)容差檢測,但如果容差數值超出了相應范圍,此時(shí)系統會(huì )出現發(fā)出警報,以便相關(guān)人員及時(shí)對系統進(jìn)行調整與操作,而這也是監測功能發(fā)揮作用的直觀(guān)體現。
2.6數學(xué)模型控制。此種控制技術(shù)主要用于系統運行部件控制,會(huì )通過(guò)對相應數據模型的運用,完成對傳感器子系統以及執行元件等多個(gè)子系統的控制工作。目前使用率較高的數學(xué)模型主要有狀態(tài)空間模型與傳遞函數模型兩種,在系統控制性能需求與系統復雜性不斷提升的狀態(tài)下,因為狀態(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)空間模型運用率得到了顯著(zhù)提升。與傳統手動(dòng)調節模式相比,運用數學(xué)模型實(shí)施控制可以達到更為智能、精準的目標,技術(shù)人員可通過(guò)參數估計、信號測量輸入輸出與采樣辨識等,完成數學(xué)模型構建,且不會(huì )受到線(xiàn)性系統的約束,可在幾類(lèi)非線(xiàn)性系統辨識中進(jìn)行使用。
2.7反饋控制。在實(shí)施控制時(shí),為達到良好的控制效果,確保各項要求運動(dòng)都可以高質(zhì)量完成,技術(shù)人員會(huì )通過(guò)反饋控制手段,保證被控量穩定性,保證各項要求運動(dòng)都能得到有效落實(shí)?赏ㄟ^(guò)對自適應控制與產(chǎn)生單元的參考,將反饋控制運用到更高或者更低水平的控制器之中,以降低參數敏感度,保證系統運行可以更加穩定,進(jìn)而達到理想化控制狀態(tài)。
通過(guò)本文對機電控制相關(guān)技術(shù)的介紹,使我們對一體化系統機電控制方式有了更加清晰的認知。相關(guān)人員要認識到機電一體化技術(shù)在現代社會(huì )中的重要性,要做好技術(shù)運用與控制研究,要在對技術(shù)發(fā)展與應用現狀進(jìn)行分析的前提下,做好系統結構調整與優(yōu)化工作,保證國內企業(yè)市場(chǎng)可以得到更好發(fā)展,國內科技技術(shù)研發(fā)能夠獲得良好基礎,以為我國一體化技術(shù)運用提供有利支持,保證國內各行業(yè)可以得到更好地發(fā)展。
參考文獻:
[1]趙柏達.機電一體化系統中關(guān)于機電控制的研究[J].內燃機與配件,2017(12):54-54.
[2]張永要.機電一體化系統中關(guān)于機電控制的研究[J].建筑工程技術(shù)與設計,2016(11).
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