机电一体化的控制系统设计研究

叶耘

摘  要：机械电子技术水平的不断提高为机电一体化控制系统的设计提供了技术基础，近些年来机电一体化技术日渐成熟，计算机技术与机械制造技术融合程度越来越高。凭借出色的分析性能和控制水平，机电一体化技术在工业生产中的应用日渐广泛，显著提高了工业生产的效率和质量。控制系统的设计质量会对机电一体化技术的应用成效产生直接的影响，科学的控制系统设计有利于提高机械设备的自动化水平和分析能力，确保机电设备的运行的可靠性和稳定性。

关键词：机电一体化;系统设计;研究

一、机电一体化控制系统的基本概述

机电控制系统是指将工作运行中一系列的相关运行技术连接起来，并将特定装置进行有效的固定，依据生产流程形成一整套的生产动作，有效控制进行工作生产，完成生产工作。在系统形成的过程中，融合了大量的技术手段，比如，互联网技术、网络通讯技术、电力技术等，对机电控制系统进行不断的完善，最终将其应用在实际的生产工作中，实现各项技术之间的兼容共存，指导各部分相关的工作。机电控制系统的完善与发展大大提升了人类工作的效率，同时也大大提升企业发展效益。例如，将机电控制系统中的远程控制系统应用在实际工作中，工作人员仅仅使用计算机就能够实现生产工作的远程控制，节省人力管理时间，提升企业生产效益。

二、机电一体化控制系统设计原则

实际工业生产中所应用的机电一体化控制系统类别多样，应用范围和功能侧重点都存在差异。在进行机电一体化控制系统的设计中，必须要遵循相应的设计原则，确保系统整体功能性的发挥，并结合应用要求对具体的细节进行合理的调整。

1平稳性原则

为了避免设计与实际构建的机电一体化控制系统之间存在过大的差距，必须要坚持平稳性原则，确保机电一体化控制系统整体的设计质量和控制效果，尽量降低系统受外界因素的影响程度，提高控制系统运行稳定性和可靠性，降低产品质量问题发生的概率。机电控制系统在闭环情况下如果出现数据不匹配的情况，控制系统容易出现波动导致运行异常。

2精确性原则

现代工业对于机械产品的生产精度要求越来越高，而控制系统的精确性会对产品生产流程监控的精密度产生直接的影响，因而设计人员在对机电一体化控制系统进行测试和调整时，要避免输出命令与设计命令误差过大的情况的出现，提高控制系统命令收发的精确性。技术人员在确保控制系统可用性的基础上要尽可能地降低系统的误差，保障机电一体化控制系统的运行效果。

3快捷性原则

高效率和高质量是机电一体化控制系统的显著优势，因而在进行机电一体化控制系统的设计时也必须要坚持快捷性原则，提高系统差错值处理和异常情况解决的效率，减少异常运行事故和质量问题的发生，确保控制系统可以在尽可能短的时间内避免系统差值，提高机电控制系统运行的稳定性。

三、机电一体化的控制系统设计分析

1机电一体化的控制系统设计应用

机电一体化的控制系统在工业生产中的应用非常广泛，主要的设计应用包括如下几方面：一是，挖掘机的生产制造，利用模拟理论及控制原理，测定液压设备中泵的输送压强、控制压強以及别的数据，进而将相应数据输送到控制系统之中，调配挖掘机的工作形式，从而完成控制系统的设计使用。二是，压缩机的生产制造，利用控制系统测定振动轮内的偏心块振动路径，进而确定其运行加速度，运用傅里叶变换等公式，得出压实参数，从而实现了压缩机运行控制的目标。三是，在国际上的起重生产制造领域，已用到了控制系统的相应功能，实现了实际生产与设计理论的有效结合，对计算机技术的运用使得机械控制能够像人工作业一样方便，但工作效率及可靠性要更高。

2机电一体化的控制系统设计方向

机电一体化的控制系统，推动着机械生产向智能化方向发展，伴随通讯技术、计算机技术及机械技术等的飞速发展，控制系统的设计方向逐渐深化，同时，智能技术、神经网络技术的发展，也在改善着控制系统的易用性。目前，机电一体化的控制系统设计方向主要包括如下几个方面：一是，模块化。模块化的应用是控制系统发展的重要方向，因为当前各式各样的机械设备来源于各个地区的生产单位及供应商，所以就要对讯号接口、转化接口、连接接口等位置进行标准化设计，而模块化的运用就方便了各自控制模块能够应用于所有的设备控制系统中，为产业升级和企业间的交流提供了便捷的通道。 二是，智能化。近年来，智能化的应用源自于智能技术、计算机技术、心理学等新技术、新科技的发展和融合，进而给予了控制系统更加高效的分析与控制性能，进一步的提升了生产力，改善了工作效能。不过，想要实现更高的目标离不开更高标准的终端设备及更高性能的计算机的支持。三是，信息化。信息技术的发展拓宽了信息的传播范围及速度，对于当前的控制系统来说，只要其控制系统的效能足够优秀，就能够快速得到各国市场的认可并迅速得以推广，所以，迅速扩大的市场范围有助于推动相关产业的发展与进步，从而不断提高所用控制系统的运转性能。四是，环保化。随着经济社会的发展，人们对环境保护越来越重视。尽管经济的发展给我们的生活带来了很大的方便，使得我们的产品更加丰富，生活更加便捷，但也造成了资源的损耗，以及自然环境的破坏。因此，人们开始重视对环境的保护，倡导尊重自然。绿色经济在这一形势下应时而生，环保化是经济发展到了一定程度后的必然趋势。绿色产品在其设计、生产的整个流程中，遵循对生态平衡的要求，对自然环境损害或影响较小，资源浪费情况减轻。对环保化机电设备的设计，符合当下的时代要求。机电产品的环保化主要在于应用过程中不会对生态环境造成污染，设备废弃后也能尽可能的回收。

总之，机电一体化的控制系统已在机械行业内得到大量应用，其特殊的性能及方便的控制使得人们在选用机械设备时更加青睐该类设备。尽管机电一体化的控制系统设计发展已较为完善，各种配套系统及工具也越来越趋于充实，但还要看到其在实际使用过程中的问题，从创新发展的角度，对其继续的研究和探索下去，面对各行业的需求，设计出可用性强、效率更高的控制系统。

参考文献：

[1]桥式起重机自动运行控制系统设计[J]. 赵子振.  科技与创新. 2017（12）

[2]LabView平台下电动起吊推车控制系统设计[J]. 付兴娥.  计算机测量与控制. 2017（06）

（作者单位：佳木斯职教集团）