机械设计制造及其自动化的技术核心探析

赵 飞

（长虹美菱股份有限公司，安徽 合肥 230000）

核心技术能够从根本上决定设计的系统是否能够正常稳定运行，此外在选择了核心技术之后，也要将其正确配置才能够让整个体系处于正常的运行状况。在实际的工作过程，要从根本上实现对各项技术的升级和变革，让新的工作理念和传统的控制技术融合，提高系统的运行质量。

1 机械设计制造及其自动化技术的核心内容

1.1 数据采集技术

核心技术中的数据采集技术是整个控制系统的控制源头，只有当这一体系能够处于高效安全的运行状态下，才能够为后续的发展和控制过程提供帮助。当前的数据收集核心技术包括两种，一种是人工指令的输入，另一种是数据的自助获取，前者通过已经建成的人机交互见面，把控制指令转化成机械语言，由建成的控制模块分析控制指令。后项工作主要通过设置的传感器，把反馈信号转变为机械信号，为后续的控制过程奠定基础。

1.2 负反馈技术

当前大量的控制系统采用负反馈控制理念完成控制工作，负反馈控制理念是，通过经过一段时间之后的反馈信号和实际需求的信号对比，向其中自主发出调整后的控制指令[1]。负反馈技术无论是在传统的PID 控制系统还是现代的人工智能控制网络中，都具有极其深厚的使用意义，通过建成的回路即可以实现控制质量的深入对比，在此基础上给出发出运行指令。

1.3 抗干扰技术

抗干扰技术考虑到不同作业设备和工作机制的差异，需要建成的抗干扰体系功能方面存在差异。对于高精尖技术来说，抗干扰技术是一项需要重点考虑的内容，通常情况下开发出的PID 控制系统、PLC 控制系统以及人工智能网络技术，都需要设置额外的抗干扰技术模块。随着科技的发展，该项技术包括主动抗干扰技术和被动抗干扰技术两类，两者的特点和优劣势不同，要从系统的生产、设计和制造成本角度切入，选择最佳的抗干扰技术方案。

1.4 现代控制技术

现代控制技术实现了模糊控制、多数据源的同步控制、多技术体系的合理调控等，所有这些控制系统都要处于稳定的运行状态。现代控制技术已经制造的成品包括人工智能网络技术、人工智能技术等，这些技术的核心是在系统中建成数据处理平台，并且借助定位装置，把控制指令输入到正确的被控对象以及设备的运行区域，从而让整个系统的运行稳定度提高。

2 机械设计制造及其自动化技术的实施方法

2.1 数据采集技术实施

数据采集技术的实施，一方面通过人机交互界面完成，当前已经开发出了多种技术，比如对于PLC 控制系统，采用的人机交互界面是液晶屏和数据的处理装置构成，其中根据已经编写的程序在人机交互界面上设置多个框架结构以及数据的输入模块，由机械设备的操作人员向其中输入各种指令，例如刀具的运行路径指令、机械设备生产中的精度指令等，所有这些指令都需要纳入到统一性的管理范畴内。另一方面是数据的自主采集系统，当前开发出的技术形式有激光测距技术、运行参数的调整技术等，从本质上来看，可以把这些设备以及被控对象的运行命令电信号转变为可供机械设备中处理器识别的机械信号，回传到控制平台之后，自主完成相关数据的横向对比工作。

2.2 负反馈技术实施

负反馈技术的实施要按照传统控制理论和现代控制理论两个角度切入，传统控制理论较为简单，比如对于PID 控制器，前向通路中包括输入信号的比较器、放大器以及控制模块，其中控制模块是整个系统的设计重点，按照一定的控制方法核实信号之后，将最终获取的指令传输给被控对象，其中含有的负反馈通路是在经过了信号处理之后，通过一个独特的反馈通路，借助该反馈通路中的信号放大器把信号传递给前项通路的输入端，之后经过反馈数据的对比和分析，明确当前整个控制通路的运行精度和运行状态。

2.3 抗干扰技术实施

抗干扰技术实施过程，传统控制理论要通过配置专用的被动式抗干扰模块，消除干扰信号，或者直接把干扰信号输入到整个控制系统中，由系统中建成的抗干扰模块完成干扰信号的消除和处理工作[2]。而对于现代控制理论，由于通常情况下对控制精度提出的要求更高，所以大量采用主动抗干扰技术完成调整项目，主动抗干扰技术包括谐波的消除技术、抗噪音技术等，工作原理是通过信号的识别模块了解干扰波的频率、振幅以及干扰波形态等多个特征，抗干扰模块会发送频率、振幅完全相同，但是形态相反的抗干扰波，以全面抵消干扰信号。

2.4 现代控制技术实施

现代控制技术实施重点是数据平台的建设，由于其余的技术当前已经趋于完善和成熟，所以数据平台建设过程主要是研究该平台需要发挥的功能和作用，比如工业焊接机器人的设计过程，要控制各个关节的转动角度、指令的接收区域、作业精度的分析工作等，数据平台需要通过主动输入指令控制器和系统中含有的数据接收装置获取所有的信号，并把这些信号传输给控制平台。该平台通过输入指令和获取的反馈信号，实现控制指令和数据的横向对比，以发出相应的控制波。

3 结语

综上所述，机械设计制造及其自动化技术的关键技术包括数据获取技术、负反馈控制技术、抗干扰技术等，这些技术的实施过程，传统的控制器要通过各类传感器、数据处理装置以及抗干扰模块的加入提高控制精度，现代控制技术主要工作是建成分析平台，通过数据的横向对比，给出针对不同区域的控制指令。