對機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計的分析

摘 要：機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)在機電設(shè)備管理中，發(fā)揮著顯著的自動化控制作用。若能實現(xiàn)一體化設(shè)計，有利于鞏固控制效果。在此之上，本文簡要分析了機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的必要性，并從軟硬件設(shè)計、線路設(shè)計、功能模塊設(shè)計等路徑予以研究，促使系統(tǒng)保持優(yōu)良的運行性能，加強系統(tǒng)改造。

關(guān)鍵詞：機電控制系統(tǒng);自動控制技術(shù);一體化設(shè)計

機電控制系統(tǒng)應用范圍，隨著科技力量的強化有所擴增。它具體包括控制裝置、控制對象兩個主體部分。經(jīng)由一體化設(shè)計，系統(tǒng)將在聯(lián)合設(shè)計中逐步達到無人控制狀態(tài)，借此增強系統(tǒng)運用可行性，在為用戶提供便捷服務(wù)的同時，也能對我國機電領(lǐng)域的智能化運作、無人化操控指明方向。

1 機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的必要性

機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的成功研發(fā)，為機電領(lǐng)域生產(chǎn)項目提供了自動化控制服務(wù)，借助此項技術(shù)可以進一步提高機電設(shè)備的運行效率，使其在高質(zhì)量運作目標的實現(xiàn)道路上獲取充足的新生動力。而且還減輕了傳統(tǒng)人工控制工作量。實際上，自動控制技術(shù)的應用多指的是信息處理技術(shù)以及傳感器技術(shù)等。伴隨著技術(shù)融合與數(shù)學建模思想的滲透，自動控制系統(tǒng)可以逐步在自行診斷、精準定位中有所突破，不但為機電產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的改善帶來保障，而且還在智能化制造發(fā)展中積累了豐富的實踐經(jīng)驗。鑒于此，實現(xiàn)一體化設(shè)計屬于時代進步的必要步驟[1]。

2 機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)一體化設(shè)計路徑

2.1軟硬件設(shè)計

2.1.1軟件設(shè)計

機電控制系統(tǒng)在自動控制技術(shù)與一體化技術(shù)應用中，關(guān)于一體化設(shè)計部分最為關(guān)鍵的是一體化軟件設(shè)計。其中以液壓沖擊器機電設(shè)備為例。在軟件設(shè)計環(huán)節(jié)，需要先行注重軟件程序的合理開發(fā)，便于在程序設(shè)定流程中，能夠針對液壓沖擊器的沖擊頻率實施一體化控制。一方面，需要明確軟件程序中的時間組參數(shù)。如借助鍵盤編碼形式，對液壓沖擊器的運行時間予以設(shè)定，即在程序輔助下實現(xiàn)設(shè)備啟?？刂啤Ａ硪环矫?，對于程序設(shè)定中初始參數(shù)的控制，則需要連接定時器，對機電設(shè)備中的時間指標進行微調(diào)。一般需要按照下列公式確定調(diào)整時間（T）。，式中、w分別指代的是阻尼比與自然頻率。計算出調(diào)整時間后，可以針對自動控制主程序中的子程序中確定啟停時間參數(shù)，促使液壓沖擊器能夠在時間控制中完成沖擊動作的合理控制。

此外，還可以采用智能控制軟件，增加機電設(shè)備一體化設(shè)計的智能性。在主程序向子程序下達指令時，可以通過在軟件操作界面點擊對應按鈕，促使壓力變送器、開關(guān)閥等部分保持智能控制功能。因此，軟件設(shè)計是維持系統(tǒng)智能化運行的重要部分，需要設(shè)計者在一體化設(shè)計中，結(jié)合機電設(shè)備時間的變化規(guī)律予以完善。

2.1.2硬件設(shè)計

一體化設(shè)計中還需要針對硬件設(shè)施進行設(shè)計，其中包含下述三個部分。第一，單片機，單片機作為機電設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的重要硬件結(jié)構(gòu)，它能夠提高系統(tǒng)自動化水平。而且因其具備邏輯功能，可以經(jīng)過安裝單片機芯片，為系統(tǒng)的精準化控制帶來保障;第二，轉(zhuǎn)換器硬件結(jié)構(gòu)，在一體化設(shè)計中使用轉(zhuǎn)換器，可以經(jīng)過與單片機的交互操作，促使機電設(shè)備能夠擁有通信功能;第三，接口設(shè)計，為了確保自動控制系統(tǒng)可以與各種控制器建立連接關(guān)系，理應對其接口處實施改造設(shè)計。好比液壓沖擊器的接口，可以采用中央處理器，結(jié)合計算機元件，對其電流值以及進行有效轉(zhuǎn)換、尤其在單片機斷開階段，能夠在控制器輔助下，幫助系統(tǒng)實現(xiàn)電路轉(zhuǎn)換，借此維護系統(tǒng)運行安全性。

2.2線路設(shè)計

要想確保機電自動控制系統(tǒng)具備一體化運行優(yōu)勢，還應當加強電路設(shè)計。任何系統(tǒng)都需要獲得供應電源。而電路的連接還應當對其線路的連接渠道進行優(yōu)化設(shè)計。首先，設(shè)計人員需要針對電路轉(zhuǎn)換功能進行強化。以往在電流參數(shù)處理環(huán)節(jié)，多采集輸出電壓等常規(guī)指標。而今經(jīng)過對原有線路結(jié)構(gòu)的改造，可以促使系統(tǒng)運行中保持參數(shù)轉(zhuǎn)換特征。如遇到超電流現(xiàn)象時，可以及時應對突發(fā)狀況切換連接線路。一般多通過安裝調(diào)壓器，幫助系統(tǒng)促成電壓轉(zhuǎn)換目標;其次，設(shè)計者還應當重調(diào)電阻線路方式。如將電阻設(shè)定為串聯(lián)模式，借此防止電壓值較大危害系統(tǒng)運行安全;最后，在線路設(shè)計中還需要針對供應電源實施一體化控制，使其在通電運行全過程中，始終擁有通暢的連接電路[2]。

2.3功能模塊設(shè)計

自動控制技術(shù)應用于機電自動控制系統(tǒng)中，并對其實施一體化設(shè)計時，還需要完善功能模塊。系統(tǒng)功能是提升系統(tǒng)適應性與可操作性的重要內(nèi)容。因此，設(shè)計者需要從一體化設(shè)計理念出發(fā)，結(jié)合機電控制系統(tǒng)原有的自動控制、檢測傳感、伺服驅(qū)動等功能特征，提出新的一體化控制功能。通常需要采用數(shù)學建模思想，對系統(tǒng)功能進行分析，從功能性質(zhì)、動力能量、功能數(shù)據(jù)等方面，判定系統(tǒng)運行后是否能夠達到功能需求。而且還應當以功能為核心，為其編制科學的設(shè)計規(guī)劃。另外，在功能成功研發(fā)后，需要進入試運行階段，對系統(tǒng)的一體化設(shè)計成果予以驗證。如若能夠發(fā)揮其功能價值，又或是無明顯缺陷，則認定此項功能符合應用標準。最終依據(jù)經(jīng)濟性指標確定具體方案。

結(jié)論：綜上所述，機電控制系統(tǒng)，若能在自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計技術(shù)聯(lián)合運用中得以改進，其運行狀態(tài)、運行質(zhì)量及其運行性能均能有所改善，借此為我國現(xiàn)代化制造項目的推進給予保障。對此，應從軟硬件設(shè)計、線路設(shè)計、功能模塊設(shè)計等方面著手，確保在一體化設(shè)計中，機電領(lǐng)域擁有優(yōu)良的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]李敏.機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的一體化設(shè)計分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2021（10）：108-109.

[2]趙建軍.機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2020，56（12）：186-187.

作者簡介：

趙建鵬（1992.7），男，江蘇泰州人，碩士，助理工程師，雷達目標識別方向。