自動控制技術在機械中的應用

宣秀紅

摘?要：隨著社會經(jīng)濟的進步發(fā)展以及科學技術的不斷進步，我國的自動控制技術也取得了長足的進步，其涉及到生產(chǎn)、軍事、管理、生活等各個領域，在提高社會生產(chǎn)力、促進社會可持續(xù)發(fā)展上發(fā)揮出了巨大的作用。但是相比于國外先進的自動控制技術，我國還需要進一步加強研究，而東臺市科技服務機構(gòu)在工作過程中，結(jié)合實際情況針對自動控制技術在機械中的應用進行了研究開發(fā)，以期能夠為當前的自動就控制技術發(fā)展提供參考。

關鍵詞：自動控制技術;機械;應用

自動控制技術是控制論的技術實現(xiàn)應用，是通過具有一定控制功能的自動控制系統(tǒng)，來完成某種控制任務，保證某個過程按照預想進行，或者實現(xiàn)某個預設的目標。在機械領域，自動控制技術的應用能夠?qū)崿F(xiàn)提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、減少資源浪費等目標，其廣泛應用是現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活中重要的發(fā)展趨勢。

一、自動控制技術的主要控制方式

（一）開環(huán)控制

開環(huán)控制也被稱為程序控制，具體控制方式是用預先編制好的程序，利用信號傳送控制指令，被控對象就會按照控制質(zhì)量進行運行。在其控制過程中，按照信號產(chǎn)生的條件不同還會將開環(huán)控制分為條件控制、次序控制、時限控制等幾種類型，如果在一些程度較高以及運行過程較為復雜的系統(tǒng)中還會通過更多種類型的程序進行控制，以便保障控制過程的有效性。

（二）閉環(huán)控制

閉環(huán)控制也被稱為反饋控制，其在控制過程中具有較大的目的性。閉環(huán)控制通常由傳感器、控制裝置以及執(zhí)行機構(gòu)三個部分組成，其中傳感器更像是人的感覺器官，在控制過程中起到檢測被控對象狀態(tài)信息的作用，同時還能將這些信息轉(zhuǎn)化成物理信號傳送給控制裝置，控制裝置則會以此自動生成控制信號來實現(xiàn)對被控對象的控制行為。[1]

二、自動控制技術在機械中的應用

機械是機器和機構(gòu)的統(tǒng)稱，當前在社會生產(chǎn)的各個領域中，人們通過利用機械生產(chǎn)來實現(xiàn)降低工作難度、減輕人的勞動強度、節(jié)省工作時間等目的，而自動控制技術的應用更是最大限度的解放了人工生產(chǎn)，進一步提高了生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，以下是自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械、礦山機械以及紡織機械等機械類型中的具體應用分析。

（一）自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中的應用

（1）應用優(yōu)勢。①對農(nóng)業(yè)機械進行實時控制。目前的自動控制技術主要是以電氣控制為主，實際控制過程中是以信號的傳輸達到控制效果，因此可以有效實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機械的實時控制。②提升農(nóng)業(yè)機械的整體性能。自動控制技術中應用到的傳輸信號為I/O 信號，可使農(nóng)業(yè)機械的內(nèi)部電路與外部環(huán)境之間被隔離開，在通過濾波裝置的時候還能夠有效的移植干擾因素，大大提高農(nóng)業(yè)機械的整體性能。③實現(xiàn)故障自診斷。在農(nóng)田工作的機械在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生各種各樣的故障，自動控制技術中的故障自診斷技術可以在農(nóng)業(yè)機械發(fā)生故障的第一時間檢測到并進行自我修復或者發(fā)出報警指示以最大程度上確保機械的安全生產(chǎn)。

（2）具體應用。在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，機械的利用已經(jīng)較為普及，但是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械很難滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，而自動控制技術的應用能夠有效提高農(nóng)業(yè)機械的整體性能，比如大型聯(lián)合收割機，不僅可以進行收割，而且還能利用計算機控制使其完成晾曬、脫粒等作業(yè)，減少人力勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。

（二）自動控制技術在紡織機械中應用

（1）PLC 技術。PLC是具有可編程功能的電子系統(tǒng)，編輯好的程序可以直接存儲至存儲器中，在紡織機械的實際作業(yè)中，其可以按照存儲器中相應的代碼指令來完成生產(chǎn)任務。當前在紡織生產(chǎn)中，自動控制技術常應用于清花機和并紗機上，使其工作效率大大提升的同時還能夠保證生產(chǎn)質(zhì)量。

（2）交流伺服。伺服是一個反饋控制系統(tǒng)，其常見于紡織機械生產(chǎn)中的梳棉機、粗紗機和并條機等設備當中，能夠使以上這些設備的穩(wěn)定性、精準性等等得到大幅度的提升，而且機械的反映速度也會得到增強，能夠較好的滿足現(xiàn)代紡織生產(chǎn)中的巨大需求。

（三）自動控制技術在煤礦機械中的應用

（1）在采煤機中的應用。在采煤機中應用自動控制技術主要就是實現(xiàn)對采煤機的實時定位和視頻跟蹤，而且借助于遠程操控中心還能夠自動控制采煤機的啟停及運行速度進行自動控制，使其在作業(yè)過程中能夠按照實際情況進行，大大提高采煤機的采煤效率以及采煤質(zhì)量，同時也能夠有效防止采煤過程中的安全事故。

（2）在刮板輸送機中的應用。刮板輸送機是煤礦生產(chǎn)中重要的機械設備，將自動控制技術融入到刮板輸送機中主要是實現(xiàn)對輸送機整個運行過程的在線監(jiān)測、實時控制等，以便保證刮板輸送機的運行穩(wěn)定。[2]

三、自動控制技術的發(fā)展趨勢

（一）數(shù)字化

數(shù)字化要求自動控制技術在發(fā)展過程中能夠利用計算機技術和制造技術以及網(wǎng)路技術等各種先進技術，并利用數(shù)字形式展現(xiàn)出生產(chǎn)中的各種圖形和數(shù)據(jù)，進一步提升機械自動控制技術的信息化。

（二）虛擬化

虛擬技術的發(fā)展應用為自動控制技術的虛擬化發(fā)展提供了可能，其可以利用網(wǎng)絡技術傳遞信息數(shù)據(jù)，對于操作交流過程進行模擬，不斷的提升自動化控制能力和水平。

（三）集成化

集成化發(fā)展方向是自動控制技術的重要趨勢，要求自動控制技術在發(fā)展過程中應重視起多個方面、多個功能的發(fā)展，應綜合利用計算機技術和電子技術以及網(wǎng)絡技術等各項先進的技術手段，保證機械自動控制系統(tǒng)的整體性能，同時還能夠使自動控制系統(tǒng)更加完善。[3]在研究開發(fā)的過程中也需要借助國外先進的理論知識以及實踐經(jīng)驗，不斷優(yōu)化整體自動控制系統(tǒng)，不斷發(fā)揮自動控制技術在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的重要作用。

四、結(jié)語

綜上所述，自動控制技術隨著科學技術的發(fā)展在不斷的完善當中，其在各領域的應用逐漸顯示出顯著的效果，尤其是在機械領域中，不管是在農(nóng)業(yè)機械、礦山機械還是紡織機械中，其在提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)安全、降低生產(chǎn)成本上都發(fā)揮出了巨大的作用，因此，我們必須要加強對自動控制技術的進一步研究開發(fā)，實現(xiàn)其數(shù)字化、虛擬化、集成化的普及。

參考文獻：

[1]栗繼魁，張波，安志銀，朱建峰.機械自動控制技術現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢分析[J].山東工業(yè)技術，2019（16）：141.

[2]梁挺，尤曉，韓偉，張楠.自動控制技術發(fā)展趨勢研究[J].數(shù)字通信世界，2018（07）：143-144.

[3]杜金霞，張露，晁靜.機械自動控制技術現(xiàn)狀與趨勢[J].山東工業(yè)技術，2018（13）：48.