論機電控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

阮義波（貴陽久聯(lián)化工有限責(zé)任公司，貴陽　550026）

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論機電控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

阮義波
（貴陽久聯(lián)化工有限責(zé)任公司，貴陽550026）

摘要：機電控制技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)十分廣泛一種技術(shù)，在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)過程中有著十分重要的作用，對提高工業(yè)生產(chǎn)效率有著很大幫助。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，機電控制技術(shù)也得到更好發(fā)展，為能夠更好掌握及應(yīng)用機電控制技術(shù)，應(yīng)當(dāng)對機電控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢清楚了解并掌握。本文就機電控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行分析。

關(guān)鍵詞：機電控制技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

0　引言

機電控制技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)機電一體化的基礎(chǔ)條件，同時也是提高工業(yè)生產(chǎn)水平及效率的關(guān)鍵。作為機電控制技術(shù)工作人員而言，了解并掌握機電控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，可以使其更好應(yīng)用機電控制技術(shù)，從而使工業(yè)生產(chǎn)效率及水平得到更大提高，促使工業(yè)生產(chǎn)得到進一步發(fā)展。下面首先對機電控制技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展情況進行分析，然后指出其今后發(fā)展方向，為工作人員更好掌握該技術(shù)提供指導(dǎo)。

1　機電控制技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展

在20世紀30年代之前，由于科技水平比較低，當(dāng)時還未出現(xiàn)機電控制技術(shù)，在大多數(shù)科研領(lǐng)域、機械領(lǐng)域以及生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)均未應(yīng)用機電控制技術(shù)，然而對于有些必備工作而言仍要正常進行，所以這時只能選擇人工操作方式，但這種人工方式對于比較細節(jié)的一些問題無法實行有關(guān)控制以及管理，另外還很容易有人工問題出現(xiàn)，所以這一時期工作質(zhì)量相對而言都比較差，并且需要花費相對比較長的時間，工作效果也不是十分理想。大約到三四十年代，通過很多科學(xué)家不斷進行研究，為能夠與當(dāng)代機械工作相適應(yīng)，出現(xiàn)經(jīng)典控制理論，這一理論在當(dāng)時有著十分重要的意義，其是研究機電控制理論的基礎(chǔ)。利用經(jīng)典控制理論可以對定值控制系統(tǒng)進行研究，但應(yīng)當(dāng)保證一定前提條件，即這些系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備單輸入及單輸出特點，在滿足這些特點基礎(chǔ)上才能給對系統(tǒng)進行有效研發(fā)。此外，當(dāng)時人們選擇的操作方式主要為以大尺寸基地式儀表對研究對象以及研究數(shù)據(jù)進行操縱，這種操作方式對控制理論的研究產(chǎn)生一定影響。

大約到四五十年代，在范圍及面積方面，機電控制已經(jīng)不受限制，其控制方式開始發(fā)生轉(zhuǎn)變，即改變以往局部控制形式，成為集中監(jiān)督控制方式，之所以能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能，主要就是因為開始使用電動、氣動單元組合儀表，并且啟用巡回檢測裝置。直至60年代，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，對機電控制技術(shù)研究起到很大推動作用，并且在很大程度上對系統(tǒng)發(fā)展起到促進作用，新出現(xiàn)的一些電動組合單元儀表可以將稍微復(fù)雜化的系統(tǒng)解決，對于該系統(tǒng)而言，其特點主要就是模仿及邏輯規(guī)律。此外，機電控制技術(shù)開始向現(xiàn)代控制技術(shù)發(fā)展。到70年代，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及自動化技術(shù)不斷發(fā)展，機電控制系統(tǒng)也開始出現(xiàn)微型化發(fā)展趨勢，隨著不斷升級以及更新系統(tǒng)，機電控制技術(shù)發(fā)展也表現(xiàn)出智能化特點，使該技術(shù)在實際應(yīng)用有了更高水平，在很大程度上使人力及物力均得到很大程度節(jié)約。

2　機電控制系統(tǒng)發(fā)展方向

2.1PID控制需加強

對于PID而言，其主要包括三個部分內(nèi)容，即比例控制單元、積分控制單元以及微分控制單元，其作用分別對控制并且修正被控制量中的當(dāng)前值、過去值以及將來值。從當(dāng)前實際情況來看，對于PID控制結(jié)構(gòu)而言，其操作管理相對比較容易，然而該控制結(jié)構(gòu)對于系統(tǒng)穩(wěn)定性以及快速性之間存在的制約關(guān)系解決比較困難，另外，該控制結(jié)構(gòu)的魯棒性也比較差，因此需要對PID控制系統(tǒng)進行進一步改善，并對其加強控制。

2.2改善自適應(yīng)控制管理

對于自適應(yīng)管理理論而言，其主要包括兩個方面內(nèi)容，即自校正控制與模型參考自適應(yīng)控制。

從當(dāng)前實際情況來看，自適應(yīng)系統(tǒng)雖然得到較好發(fā)展，然后仍有很多問題存在，對于該系統(tǒng)而言，與PID系統(tǒng)相比較相對比較復(fù)雜，并且操控比較困難，另外，整套系統(tǒng)運行也需要較多資金，金額耗費相對而言比較大，若有差錯出現(xiàn)，將會導(dǎo)致出現(xiàn)很大經(jīng)濟損失。此外，在選擇參考模型方面模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)仍有很多困難存在。所以，在對自適應(yīng)控制系統(tǒng)改善方面，對算法簡單且魯棒性較強的自適應(yīng)定律進行研究已經(jīng)成為其發(fā)展方向。

2.3模糊控制系統(tǒng)發(fā)展方向

對于模糊控制器而言，其組成主要包括三個部分，即模糊化、模糊算法器以及解模糊，模糊控制器實現(xiàn)管理控制的途徑就是先通過被控對象，之后經(jīng)過傳感器。與自適應(yīng)控制相比較而言，模糊控制相對更加復(fù)雜，但是利用模糊控制器能夠使具體操作更容易實現(xiàn)，對于該系統(tǒng)而言，其適用性、強健性以及容錯性更強。但是模糊控制系統(tǒng)也存在自身缺點，由于該系統(tǒng)自身程序相對比較簡單，所以要操作難度工序比較困難。此外，模糊控制系統(tǒng)存在很多不確切因素，在很大程度上受人工因素影響，同時，對于模糊控制系統(tǒng)而言，其穩(wěn)定性以及魯棒性需進一步提高，這些均會成為模糊系統(tǒng)今后發(fā)展方向。

3　結(jié)語

通過機電控制技術(shù)的應(yīng)用，可以使機械操作更加方便，也能夠使生產(chǎn)效率得到更有效提高，這對于當(dāng)前社會快速發(fā)展有著十分重要的作用。當(dāng)前機電控制技術(shù)在實際應(yīng)用中已經(jīng)取得較好成績，但仍需進一步發(fā)展。筆者對機電控制技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了分析，指出了今后機電控制技術(shù)發(fā)展方向，比便于機電控制技術(shù)工作人員能夠?qū)C電控制系統(tǒng)更好掌握，從而在今后工作過程中可以對該技術(shù)進行更加科學(xué)合理應(yīng)用，使工作效率得到更大提高。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.180

作者簡介：阮義波（1981-），男，布依族，貴州貴定人，本科，助理工程師，設(shè)備技術(shù)員，研究方向：工業(yè)炸藥類生產(chǎn)設(shè)備。