機電專業職稱論文(2)
機電專業職稱論文
機電專業職稱論文篇二
機電設備自動化控制
摘要：近幾年計算機控制技術得到了長足的發展，相應的機電自動控制技術的應用也越來越廣泛。機電設備采用自動化的控制手段，不僅可以提高控制精度，而且自動化的普及與應用大大節約了人力成本，因此其應用范圍將會不斷的拓展。本文就談談機電設備自動化控制。
關鍵詞：機電設備;自動控制
一、自動控制技術的原理與作用
所謂的自動化控制是指基于無人參與的條件下，通過控制裝置促使機器、設備或者生產過程自動的根據預先設定的方式運行，通過整套系統將控制器、控制對象等部件組合起來，完成特定的任務。電子計算機技術不斷發展，自動控制技術的應用領域也越來越廣。在自動控制系統中，控制裝置如何調節、控制受控對象，由工作時的反饋信息來決定，這種自動控制系統即為反饋控制系統。利用反饋信息對輸入量與輸出量的偏差進行調節，使得控制對象處于有效范圍而完成任務。反饋控制系統根據職能不同，其包括測量元件、給定元件、放大元件、執行元件、比較元件以及校正元件等幾個部分，其中受控對象即為測量元件，給定元件則是給出對應受控量的輸入量;比較元件的主要作用是將實測量與給定元件的輸出量作經較，獲取偏差值;執行元件則起到推動受控對象的作用;校正元件起到補償作用，對系統進行調整。根據控制方式不同，自動控制系統可以分為三種，即反饋控制、開環控制以及復合控制;根據元件類型不同，可以分為機械系統、電氣系統、機電系統以及液壓系統與氣壓系統等。只有排除環境以及元件性能誤差的干擾，才能基于穩定性、準確性的角度對系統整體精度加以衡量，從而保證通過自動控制系統的受控量與期望量相等。
二、機電自動控制中的電動機控制技術
機電傳動控制系統是由直流傳動與交流傳動控制系統組合而成的，其中直流電動機包括定轉子、電刷、端蓋、通風冷卻系統等，其原理是以電磁力定律為基礎的，促使N極線圈中有效電流保持一個不變的方向，S極圈同樣保持一樣方向不變的電流，參照左手定律促使線圈中兩個有效邊受到方向一致的電磁力，促使電樞轉動。實際生產過程中，電動機的選擇要參照實際的工藝需求以及所用的機械特征，比如普通的切削機床采用硬特性電動機，而一些電動車或者重型吊車等則采用軟性電動機。盡管電動機的機械特性是固定的，但是可以人為的改變電動機的電樞電壓、勵磁電流、外加阻抗等，使其原來的機械特性發生改變，從而滿足更高安全性與穩定性的要求。要實現電動機的自動控制，調速裝置是其中的關鍵，所謂調速就是人為的改變裝置的電氣參數，既保持了輸出負載轉矩不發生變化，又可以得到不同的轉速。調速的方法很多，有改變磁通調速、改變電樞電壓調速、外加串聯電阻調速等。自動控制電動機轉動的系統，就是電氣電力控制電動機帶動生產機械運動的系統。交流電動機的傳動與控制系統則采用交流電動機作為傳動動力源，一般有同步和異步電動機2種，而交流調速系統主要是針對異步電動機的，與直流電動機相比，它具有調速性能優良、節約能源、減少維護成本等優點，交流異步電動機還具有變頻調速功能，具備了寬調速范圍、高穩定性精度、快速動態響應、高工作效率等特點。因此，交、直流電動機在日常生產中運用廣泛，從大型的建筑吊機，到公共場合的電梯和傳動帶、電瓶車，小型的有DVD碟機、照相機等家用電器，還有在我們單位使用的污水處理泵、潛水泵、消防控制系統及中央空調控制等設備，都無一不是觸及這一領域的技術，由此可見其重要性和應用的普及性。
為了使電動機按要求的轉速工作，以達到完成任務的目標，一般在生產中采用帶負反饋的閉環控制系統來控制。就是把系統的輸出量通過檢測裝置，反饋回系統的輸入端進行比較，得到的偏差量通過系統的調節裝置產生控制信號，對偏差進行糾正，來改善輸出量直至符合要求，所以提高系統的控制精確度是關鍵的技術。因此在設計選用時，要確定機電自動控制系統的使用方案，根據不同的要求、不同的場合選用合適的控制系統方案。另外，還要考慮到設備的機械結構對電氣性能的影響問題，如機械設備之間的摩擦、間隙、彈性變形等對電氣控制系統性能的影響，要把因此而產生的誤差考慮進去，使機電控制更加穩定。
三、微機計算機控制技術在機電自動控制中的應用
目前，計算機技術、電子技術、信息技術已經緊密地結合起來，有微機控制技術、可編程(PLC)控制技術、單片機控制技術等，其廣泛應用于自動化、智能化等機電設備中。一般在閉環控制系統中，把給定量與被控制的比較器和裝置用計算機來代替其工作，即用計算機作控制系統，對被控制對象的參數，如溫度、壓力、流量等進行采樣檢測，并通過數據傳輸通道，將采樣到的模擬量轉變為數據量，以便在計算機中進行運算和分析，再把結果通過數據通道轉變回模擬量去控制被控制對象，以此達到預期的目的。而通過計算機就能完成復雜的比較、判斷、運算、綜合等功能，且簡單、快捷、準確，計算機則成為整個自動控制系統的核心指揮部。在使用、維護及修改方面更加清晰、簡便、直觀。
計算機控制系統包括主機、接口電路及外圍電氣設備，其中單片微型計算機在一片小芯片中集成了CPU、RAN、ROM、I/O接口、計數器、定時器、串行通信口、A/D轉換器等微型部件，完成整個控制系統的功能，具有價廉、可靠、多功能、體積小等優點，已廣泛應用于各種小型的控制系統中，被稱為微型控制器。在控制中，計算機監督控制系統(SCC系統)，是由計算機測量出被控對象的參數，按照一定的數學模型，計算出最佳的給定值，通過模擬調節器控制整個過程，從而使工作過程處于最好的狀態，它還可以進行順序控制、集中控制、分級控制和最優控制。而智能控制又是計算機控制中的佼佼者，智能化控制使計算機具有人腦的部分思維功能，解決一些人們難以解決或至今還無法解決的問題。如智能機器人和神經網絡系統，其中智能機器人是為機器人配備各種感知能力、推理能力、思維能力等，使機器人用計算機作控制中心，機電合體進行各種功能操作，使機器人能行走、說話，還能感知環境變化，代替人類完成有害環境或惡劣環境下的危險工作等。神經網絡系統是模擬人腦細胞結構和信息傳遞方式來研制智能計算機，相信在不久的將來，這一領域的構思和研究就會成為現實。
參考文獻
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