淺談電氣傳動自動控制原理與設(shè)計

姚宇

摘? ?要：文章主要介紹了電氣傳動自動控制原理及設(shè)計，具體分析電氣傳動自動化技術(shù)在工程領(lǐng)域的具體運用，并將控制驅(qū)動、電器器件和保護部件等集中在一體，為機電一體化發(fā)展創(chuàng)造廣闊空間。隨著電氣自動化技術(shù)和其他學(xué)科的相互滲透，極大程度豐富了相關(guān)理論，為工程領(lǐng)域發(fā)展提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電氣傳動自動化;控制原理;設(shè)計分析

自動化的生產(chǎn)模式已在社會各個領(lǐng)域得到廣泛運用，其中電氣傳動是提供自動化程度的重要技術(shù)，將其運用到生產(chǎn)實踐中，能提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率，突出電氣自動化技術(shù)運用優(yōu)勢。尤其人工智能和機電一體化的出現(xiàn)，對電氣自動化控制提出了更高要求，應(yīng)不斷優(yōu)化控制系統(tǒng)來滿足社會生產(chǎn)需要。

1? ? 電氣傳動自動化控制原理

電氣傳動自動控制系統(tǒng)是由電子機械構(gòu)成的一個集成系統(tǒng)。電動機為基礎(chǔ)組成部分，如果系統(tǒng)中的電源是變壓、變流、變頻的，應(yīng)安裝電子變換設(shè)施來控制，如果采用恒壓電源，在控制裝置選擇上應(yīng)優(yōu)先運用電子接觸器、電磁接觸器為基礎(chǔ)的控制單元，為自動控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供電能保障。在電子變換裝置作用下，能完成能源和發(fā)動機之間的有效傳遞。電子機械制造中加大了電氣傳動自動控制技術(shù)的使用。由于電子機械自身結(jié)構(gòu)、機構(gòu)之間的有機結(jié)合，機電融合情況下，可能設(shè)置多個傳動部件，需要利用電控系統(tǒng)將全部零部件集成在一起。這就需要運用電氣傳動自動控制技術(shù)，在微處理器或微型計算機的載體作用下，運行需要的編程控制器，對電氣機械運行過程進(jìn)行監(jiān)控。電氣傳動自動控制系統(tǒng)是電子機械的核心，能實現(xiàn)機械運行操作、后期維護的自動化。隨著工程領(lǐng)域不斷發(fā)展，電子機械制造中電氣傳動自動化技術(shù)運用比重明顯提高，能在電子和機械相融合背景下制造新產(chǎn)品。

2? ? 電氣傳動自動化控制設(shè)計分析

為了充分發(fā)揮電氣傳動自動化控制系統(tǒng)運行功能，應(yīng)采取相應(yīng)的設(shè)計優(yōu)化策略，使自動控制系統(tǒng)在電子機械制造領(lǐng)域取得較好應(yīng)用效果。

2.1? 最平幅頻系統(tǒng)的設(shè)計

電氣傳動自動控制系統(tǒng)主要體現(xiàn)出節(jié)能、加強電氣傳動性能的優(yōu)點，在幅頻系統(tǒng)設(shè)計上，應(yīng)以保障系統(tǒng)運行穩(wěn)定性為目的，適當(dāng)增加中段頻率來增強設(shè)計效果。在對比系統(tǒng)性能和各項參數(shù)的關(guān)系后，可進(jìn)一步確定參數(shù)，給出具體的開環(huán)增益參數(shù)，做到對系統(tǒng)頻率的有效控制。另外，通過參數(shù)優(yōu)化能夠提高系統(tǒng)控制精確性，相對來講校正條件簡單。最平幅頻系統(tǒng)校正條件如下：當(dāng)系統(tǒng)階數(shù)為一階或時，系統(tǒng)中變化參數(shù)大于等級系統(tǒng)階次。

2.2? 調(diào)節(jié)器設(shè)計方法

通常利用典型Ⅲ型系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)器設(shè)計，但是目前研究學(xué)者關(guān)于這一設(shè)計方法的優(yōu)化策略研究還比較不足，本文從設(shè)計優(yōu)化思想入手，闡述調(diào)節(jié)器的優(yōu)化設(shè)計策略。典型Ⅲ型系統(tǒng)運用時確定相關(guān)參數(shù)，利用mrmin準(zhǔn)則、tsmin準(zhǔn)則可明確參數(shù)間的關(guān)系[1]。尤其要注意判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，針對這類系統(tǒng)通常采取勞斯判定依據(jù)，能對系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行明確判斷，進(jìn)而得到保持系統(tǒng)穩(wěn)定需要的條件，在此基礎(chǔ)上，可設(shè)計多個參數(shù)組成方案，在逐步驗證后選擇最佳方案，以確保調(diào)節(jié)器設(shè)計效果較好適用于電氣自動化控制系統(tǒng)中。

2.3? 雙零點典型Ⅱ型系統(tǒng)的設(shè)計方法

這一系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)可通過有關(guān)公式來確定，在優(yōu)化過程中要調(diào)節(jié)有關(guān)參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)性能要求去設(shè)計多個參數(shù)組合在一起，保證系統(tǒng)功能正常發(fā)揮。確定參數(shù)組合時普遍使用單一變量法，即是從現(xiàn)有經(jīng)驗和規(guī)定原則出發(fā)確定其中兩個參數(shù)，進(jìn)行其他參數(shù)的調(diào)節(jié)，分析參數(shù)間的關(guān)系，驗證組合方案可行與否。實際設(shè)計中運用mrmin準(zhǔn)則和tsmin準(zhǔn)則，主要用來檢驗系統(tǒng)的抗干擾能力。

2.4? 新型控制策略的使用

運用新型控制策略有助于提高系統(tǒng)自動化水平。電氣傳動自動控制系統(tǒng)主要特點在于自動化程度高，能通過使用環(huán)境和外界負(fù)荷的變化，實施新型控制策略來將先進(jìn)技術(shù)融入到系統(tǒng)設(shè)計中，已成為電氣傳動領(lǐng)域主要關(guān)注內(nèi)容。例如，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，在電機自動控制系統(tǒng)中，記錄不同轉(zhuǎn)速和載荷情況下的設(shè)備參數(shù)，結(jié)合設(shè)備運行特點進(jìn)行電機運行功率的準(zhǔn)確控制，以便盡可能提高電擊有效功率。還可采用狀態(tài)變量監(jiān)測技術(shù)，檢測傳動系統(tǒng)中振源位置，并進(jìn)行振源的在線監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)確定速度調(diào)節(jié)器設(shè)計方案，用來控制系統(tǒng)振動情況，在維持系統(tǒng)功能穩(wěn)定性上有著重要意義[2]。另外，通過使用模糊控制技術(shù)，省去建設(shè)數(shù)學(xué)模型的設(shè)計步驟，能實現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)的智能化控制，確保系統(tǒng)功能符合工程生產(chǎn)要求。在模糊控制技術(shù)支持下簡化了傳動系統(tǒng)設(shè)計程序，符合智能化系統(tǒng)設(shè)計要求。而故障自動診斷技術(shù)的使用，可及時找出大型系統(tǒng)中的安全隱患和故障位置，使系統(tǒng)具有故障定位和數(shù)據(jù)記錄等功能，實施在線監(jiān)測，有助于增強系統(tǒng)功能穩(wěn)定性。除此之外，還有其他一些優(yōu)化設(shè)計策略被運用在電氣傳動自動控制系統(tǒng)中，對最終設(shè)計質(zhì)量的提高有著重要意義，是未來傳動控制領(lǐng)域研究重點。

3? ? 結(jié)語

綜上所述，隨著電氣傳動自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸總結(jié)出大量有關(guān)電氣傳動自動控制的理論文獻(xiàn)，在實踐中優(yōu)化自動化控制手段，進(jìn)而提高工業(yè)生產(chǎn)智能化水平。本文針對電氣傳動自動化控制原理及具體設(shè)計展開討論，對電氣傳動自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計提出自身觀點，以保證該技術(shù)在電子設(shè)備制造中的有效運用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]黃家彪.電氣傳動自動控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法研究[J].中外企業(yè)家，2016（15）：210.

[2]鹿凡超.電氣傳動自動控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法研究[J].硅谷，2014（21）：38，40.