機電專業(yè)職稱論文

　　機電專業(yè)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(fā)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(jié)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(chǎn)過程自動的根據(jù)預先設定的方式運行，通過整套系統(tǒng)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(fā)展，自動控制技術的應用領域也越來越廣。在自動控制系統(tǒng)中，控制裝置如何調(diào)節(jié)、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(tǒng)即為反饋控制系統(tǒng)。利用反饋信息對輸入量與輸出量的偏差進行調(diào)節(jié)，使得控制對象處于有效范圍而完成任務。反饋控制系統(tǒng)根據(jù)職能不同，其包括測量元件、給定元件、放大元件、執(zhí)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(jīng)較，獲取偏差值;執(zhí)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(tǒng)進行調(diào)整。根據(jù)控制方式不同，自動控制系統(tǒng)可以分為三種，即反饋控制、開環(huán)控制以及復合控制;根據(jù)元件類型不同，可以分為機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、機電系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)與氣壓系統(tǒng)等。只有排除環(huán)境以及元件性能誤差的干擾，才能基于穩(wěn)定性、準確性的角度對系統(tǒng)整體精度加以衡量，從而保證通過自動控制系統(tǒng)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(tǒng)是由直流傳動與交流傳動控制系統(tǒng)組合而成的，其中直流電動機包括定轉(zhuǎn)子、電刷、端蓋、通風冷卻系統(tǒng)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(zhuǎn)動。實際生產(chǎn)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(fā)生改變，從而滿足更高安全性與穩(wěn)定性的要求。要實現(xiàn)電動機的自動控制，調(diào)速裝置是其中的關鍵，所謂調(diào)速就是人為的改變裝置的電氣參數(shù)，既保持了輸出負載轉(zhuǎn)矩不發(fā)生變化，又可以得到不同的轉(zhuǎn)速。調(diào)速的方法很多，有改變磁通調(diào)速、改變電樞電壓調(diào)速、外加串聯(lián)電阻調(diào)速等。自動控制電動機轉(zhuǎn)動的系統(tǒng)，就是電氣電力控制電動機帶動生產(chǎn)機械運動的系統(tǒng)。交流電動機的傳動與控制系統(tǒng)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(diào)速系統(tǒng)主要是針對異步電動機的，與直流電動機相比，它具有調(diào)速性能優(yōu)良、節(jié)約能源、減少維護成本等優(yōu)點，交流異步電動機還具有變頻調(diào)速功能，具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)定性精度、快速動態(tài)響應、高工作效率等特點。因此，交、直流電動機在日常生產(chǎn)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(tǒng)及中央空調(diào)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(zhuǎn)速工作，以達到完成任務的目標，一般在生產(chǎn)中采用帶負反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)來控制。就是把系統(tǒng)的輸出量通過檢測裝置，反饋回系統(tǒng)的輸入端進行比較，得到的偏差量通過系統(tǒng)的調(diào)節(jié)裝置產(chǎn)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(tǒng)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(tǒng)的使用方案，根據(jù)不同的要求、不同的場合選用合適的控制系統(tǒng)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(tǒng)性能的影響，要把因此而產(chǎn)生的誤差考慮進去，使機電控制更加穩(wěn)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(jīng)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(huán)控制系統(tǒng)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(tǒng)，對被控制對象的參數(shù)，如溫度、壓力、流量等進行采樣檢測，并通過數(shù)據(jù)傳輸通道，將采樣到的模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)量，以便在計算機中進行運算和分析，再把結果通過數(shù)據(jù)通道轉(zhuǎn)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(tǒng)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(tǒng)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(shù)器、定時器、串行通信口、A/D轉(zhuǎn)換器等微型部件，完成整個控制系統(tǒng)的功能，具有價廉、可靠、多功能、體積小等優(yōu)點，已廣泛應用于各種小型的控制系統(tǒng)中，被稱為微型控制器。在控制中，計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC系統(tǒng))，是由計算機測量出被控對象的參數(shù)，按照一定的數(shù)學模型，計算出最佳的給定值，通過模擬調(diào)節(jié)器控制整個過程，從而使工作過程處于最好的狀態(tài)，它還可以進行順序控制、集中控制、分級控制和最優(yōu)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(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，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(huán)境變化，代替人類完成有害環(huán)境或惡劣環(huán)境下的危險工作等。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)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(xiàn)實。

　　參考文獻

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　　[4]黃立培.電動機控制[M].北京：清華大學出版社，2006

　　
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