对机电控制系统自动控制技术与一体化设计的分析

摘 要：机电控制系统自动控制技术在机电设备管理中，发挥着显著的自动化控制作用。若能实现一体化设计，有利于巩固控制效果。在此之上，本文简要分析了机电控制系统自动控制技术的必要性，并从软硬件设计、线路设计、功能模块设计等路径予以研究，促使系统保持优良的运行性能，加强系统改造。

关键词：机电控制系统;自动控制技术;一体化设计

机电控制系统应用范围，随着科技力量的强化有所扩增。它具体包括控制装置、控制对象两个主体部分。经由一体化设计，系统将在联合设计中逐步达到无人控制状态，借此增强系统运用可行性，在为用户提供便捷服务的同时，也能对我国机电领域的智能化运作、无人化操控指明方向。

1 机电控制系统自动控制技术的必要性

机电控制系统自动控制技术的成功研发，为机电领域生产项目提供了自动化控制服务，借助此项技术可以进一步提高机电设备的运行效率，使其在高质量运作目标的实现道路上获取充足的新生动力。而且还减轻了传统人工控制工作量。实际上，自动控制技术的应用多指的是信息处理技术以及传感器技术等。伴随着技术融合与数学建模思想的渗透，自动控制系统可以逐步在自行诊断、精准定位中有所突破，不但为机电产品生产质量的改善带来保障，而且还在智能化制造发展中积累了丰富的实践经验。鉴于此，实现一体化设计属于时代进步的必要步骤[1]。

2 机电控制系统自动控制技术一体化设计路径

2.1软硬件设计

2.1.1软件设计

机电控制系统在自动控制技术与一体化技术应用中，关于一体化设计部分最为关键的是一体化软件设计。其中以液压冲击器机电设备为例。在软件设计环节，需要先行注重软件程序的合理开发，便于在程序设定流程中，能够针对液压冲击器的冲击频率实施一体化控制。一方面，需要明确软件程序中的时间组参数。如借助键盘编码形式，对液压冲击器的运行时间予以设定，即在程序辅助下实现设备启停控制。另一方面，对于程序设定中初始参数的控制，则需要连接定时器，对机电设备中的时间指标进行微调。一般需要按照下列公式确定调整时间（T）。，式中、w分别指代的是阻尼比与自然频率。计算出调整时间后，可以针对自动控制主程序中的子程序中确定启停时间参数，促使液压冲击器能够在时间控制中完成冲击动作的合理控制。

此外，还可以采用智能控制软件，增加机电设备一体化设计的智能性。在主程序向子程序下达指令时，可以通过在软件操作界面点击对应按钮，促使压力变送器、开关阀等部分保持智能控制功能。因此，软件设计是维持系统智能化运行的重要部分，需要设计者在一体化设计中，结合机电设备时间的变化规律予以完善。

2.1.2硬件设计

一体化设计中还需要针对硬件设施进行设计，其中包含下述三个部分。第一，单片机，单片机作为机电设备自动控制系統中的重要硬件结构，它能够提高系统自动化水平。而且因其具备逻辑功能，可以经过安装单片机芯片，为系统的精准化控制带来保障;第二，转换器硬件结构，在一体化设计中使用转换器，可以经过与单片机的交互操作，促使机电设备能够拥有通信功能;第三，接口设计，为了确保自动控制系统可以与各种控制器建立连接关系，理应对其接口处实施改造设计。好比液压冲击器的接口，可以采用中央处理器，结合计算机元件，对其电流值以及进行有效转换、尤其在单片机断开阶段，能够在控制器辅助下，帮助系统实现电路转换，借此维护系统运行安全性。

2.2线路设计

要想确保机电自动控制系统具备一体化运行优势，还应当加强电路设计。任何系统都需要获得供应电源。而电路的连接还应当对其线路的连接渠道进行优化设计。首先，设计人员需要针对电路转换功能进行强化。以往在电流参数处理环节，多采集输出电压等常规指标。而今经过对原有线路结构的改造，可以促使系统运行中保持参数转换特征。如遇到超电流现象时，可以及时应对突发状况切换连接线路。一般多通过安装调压器，帮助系统促成电压转换目标;其次，设计者还应当重调电阻线路方式。如将电阻设定为串联模式，借此防止电压值较大危害系统运行安全;最后，在线路设计中还需要针对供应电源实施一体化控制，使其在通电运行全过程中，始终拥有通畅的连接电路[2]。

2.3功能模块设计

自动控制技术应用于机电自动控制系统中，并对其实施一体化设计时，还需要完善功能模块。系统功能是提升系统适应性与可操作性的重要内容。因此，设计者需要从一体化设计理念出发，结合机电控制系统原有的自动控制、检测传感、伺服驱动等功能特征，提出新的一体化控制功能。通常需要采用数学建模思想，对系统功能进行分析，从功能性质、动力能量、功能数据等方面，判定系统运行后是否能够达到功能需求。而且还应当以功能为核心，为其编制科学的设计规划。另外，在功能成功研发后，需要进入试运行阶段，对系统的一体化设计成果予以验证。如若能够发挥其功能价值，又或是无明显缺陷，则认定此项功能符合应用标准。最终依据经济性指标确定具体方案。

结论：综上所述，机电控制系统，若能在自动控制技术与一体化设计技术联合运用中得以改进，其运行状态、运行质量及其运行性能均能有所改善，借此为我国现代化制造项目的推进给予保障。对此，应从软硬件设计、线路设计、功能模块设计等方面着手，确保在一体化设计中，机电领域拥有优良的发展前景。

参考文献：

[1]李敏.机电控制系统自动控制技术的一体化设计分析[J].电子技术与软件工程，2021（10）：108-109.

[2]赵建军.机电控制系统自动控制技术与一体化设计分析[J].现代制造技术与装备，2020，56（12）：186-187.

作者简介：

赵建鹏（1992.7），男，江苏泰州人，硕士，助理工程师，雷达目标识别方向。