浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计

摘 要：随着社会的发展、时代的进步，顺应社会需求的机电控制行业迅速发展，并根据社会实践不断得以改进，并且反过来推动社会实践的进步，也因此在机电控制行业中占据重要地位的自动控制技术与一体化设计问题也聚集了人们的目光，引起了人们的注意。随着自动化技术的发展进步其应用的范围也进一步扩大，从而使自动化技术成为人们生活中不可或缺的一门技术。也基于此笔者对者对机电控制系统自动控制技术与一体化设计进行了研究，并提出了一点浅薄见解，以此来供相关人士交流参考。

关键词：机电控制系；自动控制技术；一体化设计

引言：

在机电控制迅速发展的时代，越来越多得人们将目光投入到机电控制行业身上，也因此机电控制在人们的生活中应用越来越广泛，而其中的自动控制技术更是给人们生活带来了极大的便利，推动着各行各业的发展。但也因此社会反过来对机电控制系统自动控制技术提出了更高的要求，为了顺应社会的发展需求，机电一体化设计技术顺应趋势而生。机电一体化是糅合多项技术使其相互渗透相互交叉而形成的综合性技术，更具人性化、智能化、符合绿色科技的理念。一体化技术的出现是一种进步，更能推动人类社会的发展。

一、关于机电控制系统的相关概念

（一）机电控制系统的概念

机电控制系统指的是在没有人力实际动手参与的情况下将工作中运用到的设备运用技术连接起来，使其按照一定的流程进行生产工作，完成设定的目标。在这一系列过程当中，糅合了各种不同的技术手段，例如相关物理技术、网络通信技术、互联网技术等[1]。这些技术在经历了不和与斗争后慢慢融合在一起，不断充实丰富机电控制系统，使机电控制系统技术不断发展最终运用在了社会生产生活中。机电控制系统应用大大节省了人力，提高了工作效率，同时也节约了成本，为企业创造了利益。例如，在现实生活中人们通过电脑实现收银、售票，工厂通过电脑控制实现生产这些都运用了机电控制系统，通过远程操控，或人机互动为社会生产服务。

（二）自动控制系统的概念

自动控制系统是指控制器让被控制对象按照设定好的程序，自主运行。该理论是在自动控制技术的基础上产生的，是自动控制技术的进一步完善与发展。通过调和各系统例如机械、电气等，是机电控制系统中不可或缺的一部分，占据着至关重要的地位，具有很大的实用性与协调性。

自动控制系统理论来源有现代与经典控制理论两个方面，这两个方面有共同之处也有不同之处，共同之处为它们控制对象明确，都需要建立数据库，利用数据函数来控制对象，不同之处为现代控制理论主要研究线性时变系统，而经典控制理论也就是自动控制原理主要研究线性时不变系统，他们的研究方法也不同。除此之外自动控制系统按照控制对象的不同分为了以下几个不同的方面例如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断和校正控制等。

二、机电一体化设计

（一）设计理念

机电一体化设计技术是顺应时代而生糅合多项系统技术在自动控制系统的基础上形成的综合性技术。其最初由日本经济机械整形研究协会提出，他们认为机电一体化就指的就是在原本基础的控制上将元件，电子，软件和卸载装置机相结合形成电一体化系统[2]。而在我国随着经济工业的发展，为了适应市场需求对机电一体化也逐渐重视起来，其发展的规模也处在不断扩展当中。

机电一体化设计的理念就是产品设计要在综合分析的基础上进行，并且要对分析结果进行综合、检验，最后再将它们整合起来形成具有人性化、智能化、并且符合绿色科技的理念。这种分析是一种反复的结果，只有不断的进行分析才能去改进，从而实现目标实现理想的设计理念。机电一体化系统设计的理念随着社会实践发展处在不断完善当中，逐渐发展成为一门学科。根据设计理念将机械技术、微电子技术、自动控制技术有机进行组合、优化功能、配置资源才能生产出机电一体化的产品。

（二）设计技術

在机电一体化设计技术中包含机械技术和计算机辅助技术两种关键技术。这两种技术在机电一体化的实践应用当中起到了不可估量的作用，对机电一体化起到了推广作用。在这当中机电一体化技术是在机械技术发展起来的，在它的基础上机电一体化技术得到了进一步发展，并在发展过程中吸收了电子技术，将其与机械技术结合起来进行研究实现了最初的机电一体化。而计算机辅助技术则承接了数据整理、分析、信息传递、数据运算等功能更好的实践了机电一体化。

（三）设计方案

根据调查研究机电一体化的设计方案主要从以下三个方面进行开展：整体设计法、组合法及取代法。

1、整体法

整体法指的就是将机械设备与电力结合起来也就是将电力与机械部分进行整合让之形成一个整体，从而进行系统生产运作的方式。机电一体化所设计的产品若想要保持高质量、高回报，产品新颖受市场欢迎，就必须要将机械与电子部分进行优化将之看作一个整体，用全新的眼光创新型的进行整体性设计，当然这并不是指的要改变原来的一切，而是要打破原有的思维加入创新因素，提高产品质量[3]。

2、组合法

组合法指的就是将各种不同的系统功能模块进行统一有效的优化组合，从而形成机电一体化系统，使各种系统功能发挥出最大作用，提高产品的质量，增加产品功能。例如在设计数控车床时首先要采购不同的系统装置比如说伺服驱动装置、专用数据控装置、以及相关的机械装置，采购完成之后就要对这些发挥不同功能的装置系统进行优化整合，经过系统功能模块的组合，数控车床实现了自动调速、进给、多种切削等多种功能。因此在在机电一体化的设计中不能只注重某一部分的功能，而要从整体来看问题，将各个不同部分的功能整合在一起才能实现最优，不仅会提高产品质量，还能提高产品生产效率、缩短工期、节约成本、增加回报。

3、取代法

取代法通俗的来说就是用电子线路取代传统控制系统中的机械电路，通常应用于机械类电子化产品的设计中。在设计机电一体化的产品的过程中，大部分控制机构都是依赖电子线路来完成，但是在传统的纯机械运行中，一般只会用单一的机械控制来进行控制。传统的机械控制被电子控制取代是一种必然的趋势，电子线路要取代机械控制首先要做到的就是使用计算机或控制器将机械控制与电子线路整合起来，将原来老旧的开关与插头等必须接触才能完成控制的控制器用先进的变速装备替代完成。这不仅提高了产品的质量使其智能化、人性化，还简化了设计体现了机电一体化的设计理念[4]。取代法较以上两种方法更简便也更接近人们的日常生活，所以应用的最多，但由于种种原因仍存在有一定的局限性。

三、结束语

机电自动控制与一体化随着社会的发展也在不断的发展中，反过来也会不断地推动我国经济发展和社会进步。因此要对机电自动控制技术与一体化设计重视起来，在实际工作中要结合实际不断地对其进行研究，要时时刻刻学会反思并不断地去改进其中出现的每一个问题，从而更好的提高产品质量，促进机电自动控制技术与一体化设计的发展。

参考文献：

[1]刘敏.基于机电控制系统自动控制技术与一体化设计分析[J].电子世界，2018（15）：206.

[2]王国强.机电自动控制技术与一体化设计分析[J].南方农机，2018，49（14）：93.

[3]麦旭均.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].科技视界，2018（11）：164-165.

[4]赵立燕.机电自动控制技术及其一体化设计研究[J].当代旅游（高尔夫旅行），2018（04）：137-141.

作者简介：

杨育彪（1980.08-），男，苗族，贵州凯里人，副教授，主要从事机电一体化教学研究