机电自动控制技术与一体化设计

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电气和机械系统的核心是控制，它-般被称为机械和电气控制系统的机电系统。从技术，现代机电控制技术，微电子技术，电力电子，计算机，信息处理，通信，传感器检测，过程控制，伺服驱动器和自动控制的各种技术交叉，渗透，结合技术。机电控制的共性相关技术-般归纳为检测传感器技术，信息处理技术，自动控制技术，伺服驱动技术和整体系统的技术。

I自动控制技术的自动控制技术，自动运行，按照预定的规则。被控的对象范围很广，控制技术含量非常丰富，高精度定位控制，速度控制，自适应控制，自诊断，校正，补偿，教学和回放，搜索技术。协调的机械，电气部分完成动作过程的自动控制技术，在机电控制系统中发挥着重要作用洎 动控制理论，自动控制原理的基础上，它被分为经典控制理论和现代控制理论。前者的研究对象是-个单变量线性时不变系统，它使用数学工具拉普拉斯变换在频域传递函数系统的分析方法∝制原理是负反馈闭环系统，自动调节器的反镭制系统为中心环节，所以经典控制理论中，也称为自动调节的原则。后者是基于多变量，非线性，随时间变化的系统的研究，它是利用纷眭代数，矩阵理论和集合论的数学工具。它是状态空间法在时域系统的分析，状态方程描述的系统进程。根据下-个状态的状态和条件。现代控制理论的最优控制的主要内容，随机控制，白适应控制和鲁棒控制。经典控制理论和现代控制理论，统称为传统的控制理论。它们的共同点是根据精确的数学模型的控制对象的控制对象和干扰装置，应根据严格的数学方程和函数∝制任务和目标通常是更简单。在现实世界中，许多系统，如智能机器人系统，计算机集成制造系统，航天控制系统采用传统的控制理论，但难以解决的问题，从2Ol!t纪70年代以来，特别是进入21世纪，智能控制开始上升，已经形成了-个新兴学科。智能控制系统具有学习功能，自适应和自组织和协调作用。它主要用于在数学工具，符号推理和数值计算以及神经网络和模糊理论的组合。多个跨学科的智能控制是-个新兴领域，其理论尚未成熟，与实际需要的智能控制理论与技术的快速发展，有力地推动了，有广阔的发展前景～逐步在电气控制系统中发挥着重要作用。机电控制技术，自动控制主要是解决如何提高产品的精度，提高加工效率，提高设备的有效利用率等诸多问题。其主要的关键技术是现代控制理论的机械和电气控制技术，工程和实用，最优控制模型和边界条件确定。动态计算机仿真技术的出现和发展，在可预见的事先控制系统的动态性能的物理模型的建立，并提供-个方便和条件，正确选择控制系统的相关参数。

2机电-体化产品的设计思想机电-体化产品是机械结构和电子电路相结合的产物。它的各个组成部分紧密合作，是不可分割的整体。在机电-体亿产品的设计，研究的对象作为-个系统的分析的结果的分析加以整合，全面的系统设计，设计的系统后进行评估。

这个过程反复进行，直到系统被设计有效地实现了预定的目标为止。系统分析是为使目的能够更好实现，为怎样构成系统提供必要信息。在分析过程中，可以运用各种分析方法对系统进行模拟、计算，获得系统设计必需的信息。综合，就是根据分析与评价的结果确定系统的构成和动作方式，作出系统的设计。设计多种方案，再按评价标准进行综合评价选出最优的设计。

3机电-体化产品的设计不同类型的产品，在设计中采取了不同的方法。

在旧机器上的技术改造，其主体仍是-个机械系统，只是控制系统电子化了，智能测量设备的设计，设计的主体是电子技术的问题 实现机电-体化设计的方法-般有取代法、整体设计法和组合法，要根据不同情况进行选择。

(1)取代该方法-般用在电子电路来代替机械控制机制，这种类型的机械和电子产品的设计。例如，可编程逻辑控制器或代替机械传动机构的微型计算机，该凸轮控制装置，而不是气动，液压控制系统，而不是闩锁片，和触摸拨码盘步进开关，时间继电器，等控制器。不仅简化了机械结构，也可以改善整个产品的性能和质量∮近原产品或类似产品的结构原理，设计容易实现，缺点是这种方法不可能逃脱对原有产品的框架，在新产品的开发也有其局限陛。Q)整体的方法。这样的设计的产品，以获得更高的价格，开发新产品时设计的机械部分和电气部分的整合，整体设计 在电液比例控制系统，比例电磁比例阀的液压控制阀构成-体化；直线伺服电机定子绕组是埋在机床介质是整体的设计。0)相结合的方法。它是各种标准功能漠块相结合的机电-体化系统。例如，当-个车床数控车床可购买的-组在车床数控装置，伺服驱动器，位移测量装置，主轴电机与逆变器可以是-个具有自动速度控制的组合，自动进给，完成-次多种切割功能数控车床的。相结合的方法，开发机电--体化，周期短，质量可靠，工装设备节约成本，便于生产管理，使用和维护。

随着社会生产的发展和进步科学与技术，机械和电气控制技术是不断地到各个领域，并正在迅速向前推进。发展的重点和具体做法有所不同，但 的趋势是-致的。

从陛能的角度来看，向高精度，高效率，高性能，智能化的方向发展；从功能的角度来看，它是体积小，重量轻，多功能方向发展；层次的角度来看，它的系统，复杂的集成化方向发展。机电-体化综合利用技术，相关技术的优势，劣势，系统优化的结果有显着的社会效益和经济效益。它可以提高精度；增强；提高生产效率，降低成本，节约能源，降低消耗，提高安全性和可靠陛，提高可操作性和实用性，减轻劳动强度，改善劳动条件，简化结构，降低质量，降低价格，增强灵活应用程序