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对机电控制系统自动控制技术与一体化设计的分析

2021-12-06赵建鹏

装备维修技术 2022年3期
关键词:一体化设计自动控制技术

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。

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