机械电子控制技术精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇机械电子控制技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

为了能够严密的诊断故障信息与诊断层面，八十年代末进行的研究全方位车外诊断设备。车外诊断指的是通过专用设备对电控系统实施检查与诊断，和随车诊断的快捷高效比较，其主要长处在于功能齐全。如果将这两者统筹安排，互为补充，则对机械维修大有帮助。

2.集成方式的诊断

伴随时代的进步，电子信息技术的产生与普及，机械电控系统的功能也越来越强大，以往的机械式诊断模式与诊断设施在诊断精确性、便捷性与不同情况的适应性等逐渐处于被动。而计电子信息控制技术与人工智能系统给机械系统的检测与诊断技术的快速进步提供了良好平台。机械集成诊断符合目前机械智能化的要求，顺应行业的发展，融合了各种诊断方式于一身，保障了诊断的精确度与时效。其内容主要有诊断功能的融合、车身整体的诊断、故障排查诊断系统和故障电子信息查询系统、诊断功能联网等方面。

3.机械电控系统检测与诊断方法的发展

当前发动机的技术发展，也越来越适应能源的发展，尤其是电子控制技术的应用，为新能源的应用提供了平台。在九十年代中期至2010年，我国的机械电子控制技术在应用上已经完善。在这段时间里，电子技术给机械控制系统提供了许多非常先进便捷的控制电源、传感器以及有着较大存储量的8位与16位微处理器。在该前提下，机械控制系统的设计便在电子技术的促进下实施，并开始了机械的机电一体化的融合规划。机械电子控制系统的作用从处理机械部件与整体的自动控制，慢慢向大量通过计算机网络和电子技术让机械变得自动与高智能等特性。电子技术已慢慢涉及机械领域让机械的性能得到全面的提升。八十年代末开始，电子计算机开始普及，并尝试应用到我国的机械中，机械电控系统也因此新增了各种先进的功能与部件，但比以往的机械构造复杂了许多，导致了故障点数量逐步增多，而检测与诊断需要用到的信息量也大大膨胀。出现许多错综复杂的，而且随机强性的、不稳定性与临时性等特征的故障种类与各种有效数据，怎样能够快速进行处理故障，并且能够综合利用各种检测诊断技术，是目前和今后一段时期机械电控系统检测与诊断中的继续解决的难点。机械电控系统的检测与诊断技术是一个内容丰富的、涉及到数据采集、传递、处理方式选择、实施的一系列流程，有着明显的信息综合的特性。现实中，通过单用某个或很少的信息对机械故障进行及时又科学的检测和故障诊断是很难做到的，必须通过各种手段的综合利用才可以实现。所以把信息融合技术用在了机械电控系统的检测与诊断业务，必会推进机械电控系统运行效能的迅速提高。当前伴随着电子化设备一一被发明、使用，在机械的电子控制系统里所包含的各种传感器类别与数量也逐渐增多。由于不同传感器所能够检测的数据层面不同，因此综合各种数据、利用各种传感器，这也是系统里必须使用各种方式融合方式的先决条件。

4.结语

篇2

关键词：工程机械；电子节能控制；技术研究

中图分类号：S210.41 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）06-（页码）-页数

随着科学技术的不断发展，工程机械在能量消耗、作业性能、操作适宜程度方面的要求越来越高。本文基于一种全新的节能控制理念，借助于电子节能控制技术，进行工程机械的节能控制管理，节约了能量的消耗。下面先讲解一下广义节能的含义。

1.广义节能的含义分析

1.1广义节能含义

工程机械进行能量的转换以及能量的传递，可以给外面的负载提供有效功，做出有效功率。考虑到工程机械属于协同作业类型，有两个方面可以影响到工程机械的输出功率，一个是功率的传递情况，另一个是不同功率间的配合情况。现在人们对工程机械的节能控制大多关注在功率传递方面以及供应方、需求方的匹配方面，却没有关注不同功率间的配合情况。作用功率为工程机械在单位时间里完成的作用量。在提高作用功率的同时就会加大能量的消除程度，降低作业功率的同时就会降低能量的消耗程度。作用功率同功率之间呈反比例关系，为此，需要在一样的作用功率下进行能源消耗数据资料的比较。广义节能含义有以上说到的四点内容，分别是匹配、效率、不同功率间的配合以及作业效率。

1.2典型的工程机械功率图分析

站在能量的角度看待工程机械的全部过程，其实就是不同类型的能量之间进行的传递过程、转换过程以及做功过程。研究工程机械能量控制管理，不能没有工程机械流图的分析研究。以柴油机为例进行的能量转换过程，都来源于柴油提供的化学能量。首先是柴油机转换柴油的化学能为机械能，在这个过程中可以借助于电控喷油或者全程调速的技术方式降低柴油机的能耗指数，提高其动力性能。在液压泵里，把接收到的机械能量转成液压能量，液压泵的动力性能可以借助于压力切断、恒功率控制等方式来改善。考虑到柴油机是能量的供给方，液压泵是能量的需求方，要想改善这种供求关系时，可以进行功率荷载控制管理以及转速控制管理。液压阀接收泵释放的液压能，借助于液压系统内部的压力和对应的执行部分，进行协同动作。液压阀会受到阀控制系统的控制管理，把液压阀状态当成流量需求方面以及操作图方面的代表。把液压泵、液压阀分别当成流量方面的供求方以及需求方。这种供求关系要想良好的匹配好，还需要借助于负荷的传感控制管理以及负流量方面的控制管理。液压阀液压会被马达吸收，传出机械能量。执行元件传出的一部分机械能量会对外负载全面做功。

2.工程机械电子的节能控制技术分析

2.1全局节能控制体系

基于广义意义，进行工程机械电子的节能控制，要进行研究的对象是负载情况以及整体情况，把多执行部分进行的协调管理控制、原来工程机械电子的节能控制技术以及作业效率这三个部分之间相互结合起来，能够为了统一的目标进行最优化的工程机械节能控制管理。要想良好地定量好工程机械节能控制技术的最终节能效果，还需要定义出以下关于节能方面的指标。在单位油耗内、单位时间段内，工程机械做出的对外有效功，即有效功率比上油耗，被称为全局节能指标。它涉及到了多执行部分进行的协调管理控制、原来工程机械电子的节能控制技术以及作业效率这三个方面，可以全面地比较和分析工程机械节能效果。把工程机械全局的节能指标当成总的大目标，可以构成一个全方面的、多个层次的工程机械节能体系。

2.2全电控系统

原来的节能控制虽然有了很大的节能控制效果，但从以下几个方面，打破原来的节能控制管理范畴，还能够取得更多的节能效果。一是改变原来的参数功率，进行柔性的参数功率匹配；二是借助于作业模式技术，进一步完善功率分配系统，这种系统属于一种动态系统，能够基于作业模式上；三是清晰明白驾驶员的意图，完善作业效率控制系统，这种系统能够基于操作模式上。从以上三个方面进行工程机械的电子节能控制，还需要有全电控制的执行层面以及分布管理方式的控制层面，组成一个全新的工程机械电子节能控制功率系统。全电控转动部分由液压马达、控制阀、液压泵、柴油机构成，这些部分都是电控制的。全电控进行元件之间的转换以及功率之间的传递，让硬件功能变的优化，也增加了硬件之间的通用性。这样一来，就能够进行更方面深入的感知，也更加广泛地进行控制管理。全电控制管理系统的专用作用以及控制作用由软件承担，能够在线调节相关的控制参数，让其适应现实的操作情况以及工作情况。做到参数的柔性化管理，取得广义的节能效果。

2.3分布控制系统

信号、数据的处理速度给节能控制提出了更高的要求，为此，需要使用专门的能够基于总线的各类控制管理器，例如液压阀的控制管理器、液压泵的控制管理器、发动机的控制管理器，让这些控制器之间能够良好地连接高速总线，组成一个能够基于总线的控制系统。其中发动机控制管理器控制喷油量根据的是发动机自身的运行数据以及用户做出的指令，基于总线接收别的控制管理器进行控制指令。液压泵的控制管理器会参考液压泵在出口位置处的压力信号，调节整理液压泵的排量信号，然后发给总线数据，也是基于总线接收别的控制管理器进行控制指令。液压阀控制管理器会受到相关工作人员实施的操作指令，在接收指令后控制管理液压阀，然后传输给总线相关的数据信息，并且能够基于总线来接收别的控制指令。这种基于总线的系统，大大地提高了信息数据的传输速度以及处理速度，也能够达到实时控制在功率管理控制方面的要求。

3.总结

原来的工程机械节能控制存在着不少的缺点，打破这种体系的关键就是进行工程机械的全局电子节能控制管理，实现参数的动态匹配，建立动态功率系统以及作业管理系统，使工程机械节能控制有一个良好的控制效果，并且指明工程机械电子节能控制技术以后的发展趋势。

参考文献

[1]吴文静，刘广瑞. 数字化液压技术的控制方法研究[J].液压气动与密封. 2007（06）

[2]赵波，刘杰，戴丽，邓子龙. 挖掘机液压系统的节能技术分析[J].流体传动与控制. 2007（04）

[3]方桂花，潘海涛. 切管机液压平衡回路的节能分析[J].液压与气动. 2009（08）

[4]黄宗益，李兴华，陈明. 液压挖掘机节能措施[J].建筑机械化. 2009（08）

篇3

【关键词】机械制造；自动化；发展趋势

机械制造技术是用来进行对产品的设计、加工、制造、生产等流程的一门技术。机械制造自动化能够大大提高机械制造的效率和产品的质量，也能够缩小制造的成本。在我国，机械制造自动化技术在改革开放后取得了较大的进步，甚至在某些领域已经达到先进水平。机械制造自动化对国家的经济发展有着举足轻重的地位，是整个制造行业的基础。

1机械制造自动化的特点

1.1安全性能高

机械制造是一项较为危险的工作，但是机械制造自动化的发展使制造的危险性大大降低。机械制造自动化技术能够做到自动报警、自动诊断等预防，在进行机械制造时，自动化系统中含有着各种各样的保护功能，这些功能能够根据在生产过程中出现的安全隐患进行自动判断，从而降低发生危险的可能性，最大限度的保证制造业的人身安全和财产安全。由于机械制造自动化技术是通过电子信息功能来实现对机械设备的操作，因此降低了人工事故的发生率，进一步提高了安全性能。

1.2生产效率高并且质量较好

机械制造自动化加工过程中所用的设备都具有精度高、系统性强等特点，在进行制造时，制造系统利用原先已经编写好的程序进行加工工作，不用人工进行测量或操作等工作，因此会大大减小由于人工操作而导致的误差，并且能够提高产品的合格率。在整个加工过程中，工作人员只需要进行启动系统的工作，机械会严格根据系统的指令进行加工工作，并且相同工件只需要一套系统就能完成，因此大大的提高了加工的速度，也保证了加工的质量。

1.3解放了人类双手

传统的机械制造技术只能单纯的依靠手工进行操作，并且费时费力，而机械制造自动化技术实现了机械生产的机械化和自动化，因此就将人类的双手解放出来，不再进行劳累的加工工作。转而将这些工作交给了机器。机械制造自动化开始让制造业的人们从事脑力劳动，社会上也不必去提供一些低端劳力岗位，更多的是需要一些技术性的人才。机械制造所生产的产品具有单一性的特点，因此可以加入更多的技术，让产品的科技含量大大增加，也缩短了产品换代的周期。

1.4系统工程和综合技术

现在，越来越多的现代化技术被应用到机械制造行业中来，例如计算机技术、感应技术、新材料等开发技术等，机械制造技术已经从传统的生产制造领域发展成为与现代化技术相结合的高新产业之一。新技术的使用让制造技术迈入了全新的领域。当今，先进的机械制造技术能够提高企业的竞争力和国家的经济实力，因此，机械制造业发展成为了集市场调查、产品设计、销售服务为一体的集中式产业，一体化的方式让企业的经济效益大大的提高。

2我国机械制造业的发展现状和问题

2.1我国发展现状

由于在我国机械制造自动化技术起步较晚。因此，相比于国外我国在机械制造方面仍落后于先进国家，我国在机械制造技术上存在的问题主要是自动化程度低，缺乏尖端技术，我国机械制造还没有实现大规模的制造生产。我国行业制度较国外先进技术相比也比较落后，制度问题在发展过程中是必然存在的，这反映出我国在制度建设领域还是存在着一些问题，现今仍有一些企业采取着人工管理模式。我国在机械制造自动化领域企业应用计算机系统的积极性还太差，很多企业都没有实现自动化、系统化的制造。

2.2制造工艺不够成熟

在国外西方国家中，大多数都经历过两次工业革命，因此其工业的发展水平整体是高于国内的，国外的工业水平经过长时间的发展后已经形成了一个完整的模式，我国在工业方面起步较晚，因此技术模式上还是存在一定的差距。尽管在近几年，我国工业发展进入了一个超速发展的时机，但是，短时间的发展仍不能真正的追上发达国家的制造工艺，但是经过长时间的发展后，定然会赶上世界先进水平。

2.3自动化程度较低

机械制造自动化最核心的应用是自动化，唯有将自动化水平提高上去，才能把握住机械制造行业的命脉。将自动化技术应用得当，可以大大的提高生产的效率，在国外，自动化的水平已经达到一个较高的水平，对计算机技术的应用和对自动化的控制水平上都已经非常成熟，甚至已经实现了完全的自动化。在我国，由于开发成本等一些问题的限制，唯有着一小部分大企业能够实现自动化，其它企业的自动化水平还相当低，并且对自动化技术的应用还不够成熟。

3自动化技术的发展前景

3.1自动化和网络技术相结合

当今世界计算机技术在飞速发展，网络技术的应用范围在不断扩大。因此，将计算机技术与机械制造自动化技术相融合必然是未来自动化技术的发展方向。在网络技术下，可以通过互联网技术的监视技术、远程操控技术等实现对机械制造时的管理，可以通过远程控制技术实现生产。可以说，计算机技术结合机械制造自动化技术将会大大改变人们的生产方式，人们不用再守在机械旁边，并且能够实现更好的对机械制造过程的全程监管，降低了人工劳动量。

3.2精确高效智能化

精度和效率可以衡量一个机械制造技术的发展水平。随着科技的发展，机床的改变越来越多，新的一批高性能、多芯片的机床正在渐渐的投入到使用中，数字控制技术也在飞速发展和改善，这使得机床的加工精度和效率得到了质的飞越。人们也正在研究将智能化的系统应用到机械制造领域，智能系统是基于计算机模型来模拟人类的思想行为然后再得出具体的实施方案，并且可以从中挑选出最适合的方案进行执行。随着科技的发展，自动化和智能系统相结合已经可以得到应用，通过智能化系统发出的指令来完成人类的各种工作已经实现，智能自动化正在向着更复杂的方向发展。

4总结

本文针对机械制造自动化这个问题，对机械制造自动化的技术特点和发展进行了阐述。在机械制造特点中提出了安全性能高、生产效率高并且质量较好、解放了人类双手、系统工程和综合技术四个特点。后又根据我国发展现状提出了我国发展中存在的问题并对制造工艺不够成熟、自动化程度较低两个问题进行具体叙述。最后提出自动化和网络技术相结合、精确高效智能化两个发展前景。希望能够有所帮助。

参考文献

[1]郭雄.机械制造自动化技术特点及发展前景展望[J].山东工业技术,2015(05):52-52.

[2]孙嫔.机械制造自动化技术特点与发展[J].黑龙江科技信息,2015(33):60-60.

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关键词：电气 自动化 技术 机械

中图分类号：U673 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（c）-0005-02

随着我国的建设速度日趋加快，生产的高效高产、稳定安全需得到保障。机械模式也需随之改变，对工业发展、国家进步具有重要作用。机械设备向智能化、专业化、节约化过渡和转变，自动化技术也逐步向功能多元化、集成化方向发展。同时也带动新技术的发展，现代网络已经与自动化技术紧密相连。与此同时，各种现代化技术的应用，在规避风险的同时极大地减少人力劳动。

1 机械电气自动化技术与控制概述

随着网络技术的快速发展，经济、社会、环保效益显著，我国机械行业面临着十分关键的机遇期。对工业生产进行优化检测与调度控制，继而促进机械电气自动化技术尽快实现标准化应用。机械电气自动化程度也得到了很大的改善，τ呕工作环境、减小运营成本具有重要意义。电气自动化是在工业控制的基础上，通过人工辅助实现主要控制参数的设定。通过理论控制与计算机网络技术等技术，获得较高的工作可靠性和工作效率。

（1）机械电气自动化主要由自动化软件、硬件以及系统3个板块构成，与传统的机械设计相比，其具有自身设计新理念和新思路。在自动化系统中，设计人员需要树立创新思维的理念。在增强生产效率的过程中，充分利用现代计算机技术的优势，例如现场总线通过一连串的自动化系统以及智能设施生成通讯总线。注重提升其自动化调试与升级功能，有效提高企业生产效益。减少整机的成本，促进我国现代机械设计发展。发展先进、可靠的硬件设施，运用各种创造性的方法和手段减小企业目标和生产效率之间的矛盾。实现优秀软件的国产化，对优化工作环境、减小运营成本具有重要意义。

（2）现代机械设计离不开创新思维，同时这也是现代技术创造的优点。机械电气自动化技术是社会发展的源泉，具有简单、方便、易于维护和集成等优点。使接口越来越标准，逐渐成为工业使用的统一平台、语言与规范。机械电气自动化技术也是现代机械设计中重要的组成部分，在与计算机信息技术的结合中展示了重要的作用。需大力促进软件产业的发展，结合丰富的实践经验和扎实的理论知识，让产品接口统一化。以先进的设计理论和设计工具为依托，更好地提高国际竞争力。保障生产量和安全的综合性设施，将大容量的信息集中到中央控制器上。在机械性能的稳定性以及测验等方面，让产品被更多地应用和接受。大大节省了时间，不断提高生产效率。

（3）自动化技术作为科技进步、生产发展的结晶，充分发挥设计者的创造性思维能力。对机械设备具有重要作用，运用自动化技术开发出具有创新性的产品，现代机械能够利用计算机完成工作的模拟和再现。随着现代化技术越来越发达，这种操作能够直观地观察到工作的结果并保证质量水平。从目前的发展进程来看，还能够节约预备和其他相关细节工作的时间。机械设备自动化技术已经向智能化精度化方向发展，使得工作的合理性和速度都得到提升。计算机、现代控制、通信技术以及传感技术作为当代自动化技术的中流砥柱，保持着良好的发展态势。

2 机械电气自动化技术与控制应用

随着新型电子设施被广泛应用，对设计的模型进行修改与合理性评价也变得尤为重要。高效率、高斩波率的斩波器进入运营状态，有利于对设计方案进行设计以及推理。提高行程控制并逐渐让产品得到统一，在规定的条件和规定的时间内完成规定功能。增强自动化进程，对产品的质量起着关键性的作用。

（1）为了保障生产效率与安全，每个环节都要及时地对建立的模型进行仔细分析。在电机驱动的同时，使用人工智能技术。让电机以横向布置的形式呈现并增加装机容量，为机械电气自动化技术与控制工作提供保障。控制技术以计算机作为核心技术，要求设计人员要有丰富的专业知识和设计经验。用户需求直接影响电气自动化发展，因此多以交流提升为主，对设计方案进行设计以及推理。信息技术直接影响电气自动化，引进SCR-D数字型控制机，采用简化系统和结构。当信息技术穿透到执行器、传感器、仪表与控制器中后，在提高生产效率和质量的同时针对多种故障进行诊断以及工况监测，以提高系统可靠性。

（2）目前电气自动化正向着多样化方向发展，裕度设计和可维修设计也变得尤为重要。很多企业应用计算机对工作状况进行监控，从而不断提高工作效益。在机械电气自动化中，满足自动化程度高等基本要求。在高可靠性、大功率的机电一体化技术中，应根据所在区域的具体情况进行选择。让生产更加集中，营造一个安全的生产环境。根据养护方案进行维护，将自动化技术应用于电气自动化设备中。加强对配网工程设计环节的质量管理，检验合格后才能进入下一步。进而让单产转变成高效高产，从而更好地了解工作状态。保障维护工作，是实现机械电气自动化技术与控制整体质量管理的重要措施之一。

（3）从我国目前的机械设备应用状况来看，不同的自动化技术模式存在着不同的优缺点和适用范围。自动化技术是一门涉及学科多、复杂性强的综合性技术，具有投资少且费用低的特点。人类对机械电气的依赖程度日益增加，用户需求直接影响电气自动化发展。与计算机技术、自动控制技术、通信技术、电子学、系统工程等密切相关，所涉及的面广且施工环境复杂。在机械设施投入运营后，还需加强对工程施工区域的调查、勘察、勘测。在计算机网络普遍应用的同时，工程还需要依据工作进程进行设计。在机械设备自动化技术中具有良好的灵活性，有助于进一步加快机械电气自动化控制技术的研发和应用。正在被更多的用户使用，进一步促进我国机械装备的完善和发展。

参考文献

[1] 贾瑛.机械设备电气自动化技术的应用研究[J].科技与企业，2015（13）：137.

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关键词：纺织机械；自动化；控制系统

目前，我国纺织品的出口主要为低端产品。虽然我国纺织产品的生产总量已位居世界之首，但国内的纺织设备普遍比较落后，纺织业仍为劳动密集型行业。如何使我国纺织业真正成为世界纺织行业的领头羊，离不开具有自主知识产权的高效自动化纺织机械设备的支撑。随着最近贸易保护主义和国外技术的封锁，我国纺织业的弱点暴露无疑。提高纺织设备的自动化水平，必须走向自主开发高端纺织机械的道路上来。

1. 纺织机械控制系统计算机语言的Web开发

利用Web技术开发纺织机械机电一体化控制系统是当前纺织机械的主流技术。Web技术的开放性使其在自动化控制系统中的应用越来越广泛，Web技术正逐步取代传统的开发模式。Web技术开发方法目前较为流行的是B/S体系结构模式。

(1) 构建树形文本数据库

采用W3C定制的XML数据交换标准作为应用系统开发的数据描述方法，通过建立树形模型描述数据文件，针对每一个应用模块建立相应的树，包括根(应用本身)、节点（程序、数据）、节点下的子节点(程序、数据所对应的单位)等等。

(2) 数据驱动的开发

W3C提供的DOM规范，是一种能够访问和操纵XML文件的方法。它可以使XML成为与应用无关的跨平台编程语言。在自动化控制系统中采用DOM接口，利用XML和HTML文档， 提供可靠、可扩展的数据开发引擎。采用microsoft的DOM引擎实现DOM功能，是目前公认相当准确的一个。

(3) 控制系统的查询语言

数据文件内容的查询语言，一般采用XQL语言。XQL与SQL相似，但也有区别。由于XML存储数据方式的不同，XML拥有SQL不能提供的同属元素索引和绑定数目字段的操作。XQL可以实现一对一或一对多个XML文件的查询，随着DOM查询引擎的不断完善，DOM将是搜索XML文件的有效方法。

2. 纺织机械自动化控制系统的设计方案

(1) 纺织机械自动化控制系统的软件设计方案

纺织机械自动化控制系统软件由PLC主程序和伺服控制器程序两部分组成，包括通讯发送程序、通讯接受程序、通讯中断程序、定时中断程序等。利用软件实现电机的高频率倒顺运转，并通过控制电机的位置关系保证纺织产品的质量，同时还需考虑各种生产过程中可能出现的停车和启动的特殊条件。变频器主要是通过构件的内部功能模块完成测取主电机的信号、控制自身变速运转功能。

(2) 纺织机械自动化控制系统的硬件设计方案

整个控制系统的硬件采用电机数控技术，利用伺服控制器、伺服电机、编码器组成计算机控制系统，通过PLC协调各驱动部件间的同步运转，从而将传动系统简化到了最低限度，间接消除了因机械原因引起的停车故障，提高了整机运转的可靠性和工作效率，也使生产效率得到相应的提高。

多电机传动系统的纺织机械控制系统通过各个逻辑器件之间的串行通讯端口，以及伺服控制器的数字频率信号的输入、输出接口，使各伺服控制器之间利用数频线逐级相连，从而保证了数据传输的精确度和可靠性。多电机传动控制系统由人机交换界面、PLC模块、变频器、伺服控制器和其他辅助器件组成：

控制对象：多电机控制系统中的电机组，通常为为三相异步电动机和交流伺服电机。

a. 主电机采用变频电机传动，工作轴上安装编码器；

b. 伺服电机控制工作轴完成逆顺转动作；同时，伺服电机所带编码器应保证与主电机的同步；

(3) 纺织机械自动化控制系统原理

主电机带动工作轴，工作轴的主编码器产生信号，并作为伺服电机的控制信号，伺服控制器接收到信号后，传输给伺服电机，伺服电机经编码器得到反馈信号，形成闭环控制，从而实现纺织机械的自动化运转。整个纺织机械的工作部件都以链接主编码器的工作轴作为参考，主编码器的工作信号作为控制其他工作轴的参考信号。伺服控制器、主电机变频器通过内部总线连接，利用总线传输主编码器的工作信号。整机系统产品的检测部分由PLC模块完成，包括安装的行程开关，光电开关等等。而系统的运行状况就可以通过人机交换界面的进行显示，对存在故障的参数进行相应的调整。

图1. 纺织机械自动化控制系统简图

3. 开发纺织机械机电一体化技术的难点

(1) 纺织机械的快速反应技术

设计纺织机械运动构件时，如何做到运动构件的快速反应，是实现纺织业自动化生产的核心技术。如某精梳工艺的锡林最高速度达到500多钳次/分钟，即要求分离罗拉和钳板摆轴的伺服电机能够满足每秒超过8.5次的逆顺转次数，锡林轴的回转保持同步和连续生产的情况下不发热的技术指标。

(2) 纺织机械的同步运转技术

保证运动部件快速反应的同时，还需保证运动部件与伺服电机的同步。如精梳机分离罗拉与钳板摆轴运动规律，要求伺服电机依据编码器和PLC控制程序按照分离罗拉与钳板摆轴的运动规律保证主电机同步。精梳机的分离罗拉技术要求是保证每钳次输出长度为26.482mm。伺服电机必须满足与锡林变频电机同步的要求。

结语

使我国纺织业真正成为世界纺织行业的领头羊，还有很多的路要走。由于国内企业使用的控制系统主要为西门子产品，且由西门子产品进行二次开发的纺织机电一体化产品也取得了一定成果。

参考文献：

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[关键词]PLC技术；自动化；机械；电气控制

中图分类号：TG659；TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0314-01

PLC即可编程序控制器，在各种生产机械自动控制中，发挥重要的作用。PLC技术在机械电气控制装置设计中的应用，将会减轻施工人员的劳动力，提高生产效率的同时也保证了系统运行的稳定和安全性。

一、项目设计

设计基于PLC的机械电气控制装置，以完成机械电气控制装置处理功能，提取出合格的机械电气控制装置产品，满足实际中的工艺要求。利用PLC技术，实现对普通机床电气控制装置的改造。基于CK9930的PLC控制程序，开发电气自动控制电路，完成以PLC控制程序代替原继电器--接触器控制的电气控制装置，在保留原有控制功能基础上，以提高机床的性能，完善控制系统，增加电气控制装置的自动换刀、定时功能，PLC技术在机械电气控制中，发挥重要的作用。

二、设计PLC程序

在PLC的编程中，应用指令表（IL）、结构文本（ST）、顺序功能图（SFC），控制程序流程图。对PLC程序进行模块化设计，采用模块化设计思想，对控制系统功能进行模块划分，可以将不同功能程序放在不同模块中进行设计，在PLC程序中划分出公用程序模块、主轴模块、坐标轴控制模块等，完成零部件库的建立，文字标注功能，机械图的输出，设计电气控制装置。如在机械手控制中，其程序设计如下图1中所示：

图1 程序设计图

PLC技术的机械电气控制装置设计中，先判断是否有货，若有货则由机械手取货，当取货后，进行盘反位、手降、手转动、把货等操作，之后使系统复位。

PLC技术应用到床体程序中，可以使机械自动运行，使PLC控制运行方式更加灵活，方便工作人员的操作需求。在对机械零件的PLC编程中，用户宏程序可以提高零件表面的光洁度，并且从程序中可以看出，还可以有效提高工件表面的加工质量，提高数控加工的总体效率。

三、功能设计

PLC技术下机械电气自动控制中，采用可编程的集中逻辑编辑器和上位机的方式实现自动控制和监控，通过打印机、上位机显示等方式，指挥系统的运行和操作；实现数据采集功能，可以对数据进行检测和处理；同时还要具备超限警报功能、屏幕的显示功能、数据的存储和记录以及统计报表等功能。实现对电气控制装置的常规调节控制和特殊调节控制，以降低系统发生故障的几率，完善PLC技术下电气装置的自我诊断和安全联保的功能。为确保用户可以通过总线通信口实时发送 ASCII 命令，并且再由 DMC-1842 控制器执行。在该系统的管理软件设计中，是基于Windows 操作平台上，应用VC++软件，并结合 DMC Win32 Galil Windows API 函数进行开发，确保系统可以具有视频显示、测量方式选择以及异常报警的功能，实现系统软件开发的透明性。机械电气控制系统的软件结构如图2中所示。

打开 Visual C++ 6.0，新建工程，选择 MFC AppWizard，从而可以建立“基本对话框”；记 X 轴为 0 轴，并增加“启动”按钮（IDC_BUTTON_Start）和“停止”按钮，部分程序代码如下：

（IDC_BUTTON_Stop）。

void CTest0Dlg

{

D5400_board_close（）；

CDislog：：OnCance（l）；

}

Void Ctest0Dlg：：OnBUTTONStar（t）

{

d5400_set_profile（0，500，5000，0.01，0.01）；

d5400_t_pmove（0，10000，0）；

}

void CTest0Dlg：：OnBUTTONStop（）

{

//输入控制代码

d5400_decel_stop（0，0.01）；

}

四、模块设计

PLC 在自动控制装置设计中，在输入输出分配I/O模块中，设计PLC控制中可以将同类型输入、输出点集中在一起，对其进行连续分配。在公用程序模块设计中，对于回原点程序，需要在正式进行数控加工前，使刀架先回零；主轴控制程序中，采用PLC内部的时间继电器实行延时控制，应该确保主轴正、反转有逻辑互锁关系，可以表面当免控制功能切换时发生故障。在坐标轴控制设计中，对于超程、驱动故障以及坐标轴正常停止等，进行全面的控制；同时还应该包括报警处理程序，确保在PLC 控制下的机械电气控制装饰可以对事故、故障发出报警信号；还需要在模块设计中，设计定时控制程序，这样可以便于对机床系统进行；还应该加入自动换刀控制程序，使数控机床可以更加准确、快速地换刀操作，提高换刀效率与定位精度，满足多工序加工需要。同时，PLC应用程序设计中，为防止系统发生误动作，应该设计初始化程序，可以将计数器进行清零、对输出量进行复位动作，以提升PLC在电器控制装置设计中的精度。

结语

PLC技术下的机械自动化电气控制装置系统不仅提高生产效率，还大大促进机械生产的自动化进程。此外，PLC技术具有通信功能，因此采用PLC对机床进行改造后，可使机床可以与其它智能的设备联网通信，可根据需要联入工厂自动化网络中，对于进一步技术改造升级，提高机械自动化水平具有特殊意义。

参考文献

[1] 陈晓萍.机械电气控制装置中的PLC应用[J].科技与企业，2014，（3）：267.

[2] 毛久勇.基于PLC的自动化电气控制分析[J].科技创新与应用 ，2013，（30）：50.

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关键词：机械电子工程；智能控制工程；应用分析

1关于智能控制技术的相关概述

智能控制技术虽然在我国的发展时间并不是很长，但是其基本上可以划分为3个具有代表性的发展阶段。分别是20世纪中期的萌芽阶段，20世纪末期的发展阶段和21世纪的进一步发展阶段。其中，在萌芽阶段的智能控制技术基本上还是停留在初步研究和适用阶段，虽然已经构建起了基础的智能控制模型，但是因为受到各种因素的限制和影响，智能控制技术并没有被广泛应用到实际工作当中去，而且在实验中的使用效果也不是特别理想和显著。而在发展阶段，智能控制技术开始被应用到一些特定的领域和生产工作当中，诸如军事领域。在这一时期智能控制技术已经在语言编程上面获得了非常大的进步。在当前发展阶段，智能控制技术与之前发展阶段和成果相比，实现了质的飞跃。智能控制技术与当今社会各领域的生产以及现代人的生活产生了非常紧密的联系，其已经成为了现代人工作和生活中不可或缺的组成部分，在实际工作和生活中发挥着非常重要的作用。当前的智能控制技术所涉及的领域主要涵盖电子信息学、神经网络学、人文科学等，在机械电子工程领域中得到了越来越广泛的应用。现阶段我国的智能控制技术水平已经实现了思想的介入，其借助相关计算机软件，并结合生物学的相关内容让很多机械设备都开始有了思想，其已经在一定程度上能够模仿和实现人类的身体机能和大脑思维。而智能控制技术在具体应用过程中，其通过信息传输和数据处理基本上都达到了智能化操作的效果和标准，但是，其还拥有着非常广阔的上升空间。

2智能控制工程在机械电子工程中的应用

在信息时代的大背景下，智能控制工程实现了现代信息技术和人工智能的高度融合，智能控制工程在机械电子工程领域中的应用也帮助其实现了智能化模拟化控制，其有效地避免了因为人为操作因素影响而出现的失误现象，确保了机械电子工程的稳定性，也全面提升了整体质量。关于智能控制工程在机械电子工程中的具体应用主要集中体现在以下几个方面。

2.1智能控制系统

与之前机械电子工程中所运用的自动化控制系统相比，智能控制系统成功融合了智能化的生产理念，让智能化成为了机械电子工程的重要标签。现阶段在机械电子工程中所应用的智能控制系统充分应用了计算机技术和人工智能技术，其将当前最先进的技术种类融合在一起使用，其可以根据机械电子工程运转中的实际需求来自动模拟人脑和肢体语言，也可以对机械电子工程运行流程实施智能控制，进行智能化的模拟。智能控制系统在机械电子工程中的运营原理主要是借助智能控制系统来对人类大脑运行思维进行有效的模拟和控制，智能化收集数据信息，实现对数据信息的重复利用，将信息数据的价值发挥到最大化。目前，我国各行各业都开始逐步推广和应用智能化生产技术，越来越先进的人工智能技术都逐渐被融入到机械电子工程当中，其不仅有效地节省了人力和物力资源，还可以将人为因素产生的负面问题彻底解决掉，这就大大提高了生产效率。

2.2智能集成控制

在机械电子工程中，智能集成技术的应用价值主要体现在在对机械电子工程进行有效的控制和管理，让机械电子工程中所应用到各种机械设备的运行优势都能够得到最大化的发挥，与此同时提高各种机械设备的协调与配合。还有，智能集成控制技术有效地结合了当前最先进的大数据和人工智能技术，对各类机械设备的所产生和需要的数据与信息进行有效的整合，其完美实现了整个系统和各个设备的高度配合。目前，我国机械电子工程领域所应用的智能集成控制技术正在不断地创新和优化，科研领域专业人士也在加大对智能集成控制系统的研发力度，意在通过此项创新后的控制系统来实现全车间的智能化操作，每一个车间只需要保留一个管理人员便可以了。

2.3模糊控制系统

伴随着生产需求的不断提高，现在的机械电子工程的加工步骤变得越来越繁琐，如果继续选择使用传统的控制方式来建立模型，那么其不仅难以满足生产效率的实际需求，而且也在很大程度上加大了设计人员的工作量，工作难度也提高了很多。基于此情况以及实际控制过程中出现的各种各样的问题，科研工作人员最终决定利用模糊控制技术来对这些比较复杂的问题进行有效的处理，模糊化控制技术在实际应用中展现出非常理想的效果，这与模糊控制技术自身所具备的优势有着非常紧密的联系，模糊化控制可直接展开精准化的数据研究，对机械电子工程技术实现精准控制和操作。

2.4神经网络控制技术

关于神经网络控制技术，其是建立在多功能神经元控制基础上的一种智能控制技术，其应用理论是将神经元收集到的数据和信息统一做出处理，然后将处理后的结果反馈给各个神经元支配电子设备执行指令。从现阶段机械电子工程领域的发展现状来看，神经网络控制技术将会是其未来主要技术研究和发展的方向之一。举例说明：在应用神经网络控制技术之前，机械电子工程领域中关于数控设备信息识别和处理的能力一直都是比较薄弱的地方，其必须要借助人工干预和人工操作才能够完成好执行操作的任务。但是，在神经网络控制技术应用到其中之后，神经网络控制技术对系统参数进行了统一的调整，让数据设备的顺畅运行拥有了坚实的基础，也就不必再借助人工干预，这就在很大程度上节省了人力资源，而且有了技术的精准控制，生产技术水平得到了有效的提高，生产的安全性也得到了有效保障，进而对于机械电子工程的整体收益也起到了很大的帮助作用。

2.5预测控制技术

预测控制技术在机械电子工程中的应用，其是对机械电子工程中各种设备的运行情况进行有效且精确的预测，在得出预测结果之后再对相关设备进行预算精准控制技术，进而更好地满足实际生产需求。举例说明：高速液压机机械设备在实际运行过程中会产生比较大的荷载冲击，而且比较容易产生系统超调的问题，一旦这样的问题出现，其会对高速液压机的安全监测和运行精度产生非常直接的影响。将预测控制技术应用到高速液压机运行当中，随时对高速液压机的输出值变化进行观测，由此便可以对高速液压机的运行误差进行精准判断，必然能够有效提高高速液压机运行的安全性和顺畅性。

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关键词：智能控制；机械电子工程；应用策略

引言

《2019年中国机电工程设计上市公司利润规模排行榜（前三季度）》的权威报告显示：2019年前三季度的机械电子工程设计所有上市公司的总利润总额为40121.9万元，其中排名前2位的企业利润总额占比为98.29%；榜单中有2家公司的利润规模超过7661万元大关，排名前两位的企业分别突破31773万元和7661万元。这一数据充分展现了我国机电工程在近年来取得的巨大经济效益。客观而言，当前智能化时代大背景下，智能控制能够全面促进和推动机械电子工程的健康发展，具有极为重要的意义和价值[1]。但实事求是讲，智能控制工程与机械电子工程的相互融合时间较短，想要全面发挥智能控制的各项作用和技术，专业工作人员还需进行有针对性的完善和创新，力争让这项工作得到质的提高。

1解读智能控制工程的基本概念

随着我国整体科学技术实力不断提升，控制工程已然成为全面推动和发展生产力的一项重要核心技术。智能化无疑成为机械电子工程一种必然发展的整体趋势[2]。如今，整个机械电子工程的已经全力向智能化目标迈进，当前阶段机械化生产的质量与效率的迅猛提升加之整个机械化生产的技术水平不断提高已经证明了上述观点。在机械电子工程日常工作中全面应用和推广智能化控制工程，能够提高安全生产保证以及增强社会效益。通常而言，在传统控制工程具体运作环节中，专业人员主要是将较为先进的计算机技术控制理论渗透落实于具体实践工程中，并且结合各种实际性问题运用计算机技术来采取相应的自动化控制。整个工程实现建设的关键核心就是数据模型以及设置参数。相比较之下，智能化控制工程则更为先进合理，并且堪称一种全新理念的控制模式。具体来讲，这种控制方法主要是对人脑的具体思维以及所产生的思维流程使用计算机技术完成模拟过程，并能够在整个自动控制工程中进行系统化的引入。值得一提的是，传统控制工程中对于控制具体对象的数字化模型以及各种参数极为依赖，而智能化控制工程对此都可以进行舍弃，不存在任何的依赖性，能够全面有效解决传统控制技术无法解决的一些疑难问题。

2解析机械电子工程全面应用智能控制的意义

从概念上来分析，机械电子工程属于一项工科机械类别，堪称为一种现代化技术处理的工程，这项工程又可以称作为“机电一体化”[3]。当前阶段，机械电子工程已经涵盖了诸多机械制造的方法和各种计算机应用理论。鉴于此，该工程已经被定义为一种先进的科技现代化产物。智能控制相关技术能够在现阶段的机械电子工程各项工作中起到积极的不可获取的作用，例如自动售票机、安全气囊、行驶模拟系统等等机械化产品都需要机械电子工程的各项知识理论支持和辅助。此外，科技不断进步，机械电子工程对于自身的控制系统要求越来越高。想要全面优化和提升当前阶段的机械电子工程控制系统整体水平，创造更优质的生产经营环境，就必须让智能控制工程与机械电子工程二者进行更加完美的融合。

3现阶段智能控制工程在机械电子工程中体现的三大具体应用优势

3.1应用优势之“准确性”

人工智能技术与计算机完美连接堪称为当前阶段智能控制工程一个最显著特点。通过这种模式，工作人员便可以直接通过对计算机的相应控制来顺利完成整个操控过程[4]。现阶段，科学技术取得各项优异成果，相关工作人员还能够充分利用先进的机器人技术来模拟人类控制计算机的各项具体操作。客观来讲，数据运行在整个机械电子工程运行过程中并非一成不变，而是无时无刻都在产生不同的变化。鉴于此种情况，专业的工作人员在日常工作过程中就必须对各类数据进行科学化修正，让其符合整个程序的需要，这种操作方式和流程无疑耗时耗力。而在这项工作中全面应用智能控制工程后，先进的智能系统完全能够对各种数据进行自动化的修正和完善，从而让生产的“准确性”更高，并且让整个机械电子生产过程变得更加自动化和智能化。

3.2应用优势之“稳定性”

针对当前我国的机械电子工程各项工作而言，能够达到稳定生产，堪称为整个工作的成败关键所在。通常工作人员在采用传统的生产工艺展开各项生产工作时，经常会遇到因稳定性不佳而产生的各种生产问题，导致生产效率下降，质量达不到相应标准。而智能控制工程则有效改善了这一弊端的存在，让机械电子生产过程的稳定性能够得到最充分的保障。具体原因为：智能控制工程能够借助先进的人工智能有效控制每一个生产环节，并且能够在各个生产环节中为其提供准确的信息和相关数据，让每一个生产流程能够有条不紊的进行，全面提高机械电子工程的生产效率和稳定性。

3.3应用优势之“完善性”

众所周知，机械电子工程在其自身发展过程中充分体现出了模块化的特征与性质。毫无疑问，这种特性是全面确保整个系统稳定与安全的先决条件。在发展过程中，机械电子工程必然会经历不同时期的升级以及涉及更多的科技化应用技术，这些情况都让其模块化的发展特征成为一种必然趋势得以延续。然而传统机械电子工程在整个运行过程中针对模块的完善仍旧展现出诸多限制和阻碍，让二者的融合工作无法有效进展。而在智能控制工程广泛应用于机械电子工程各个领域后该问题便迎刃而解。由于智能控制工程自身所具备的先进化综合操作系统，能够优先的控制机械电子工程各项具体工作，并且同步进行模块的完善工作，能够让机械电子工程模块化的效果发挥出最佳水平。经过分析不难得出这样一个结论：智能控制工程在机械电子工程中的三大具体应用优势明显且不可或缺。

4现阶段智能控制工程在机械电子工程中的四大具体应用探究

4.1探究集成自动控制技术的具体应用策略

从概念上来讲，集成自动控制技术在现阶段堪称为一种广泛应用于机械电子工程各项工作中的先进化智能控制技术，该项技术的基础核心是优化和创新先进的信息技术，进而全面改善机械电子设备的性能。当前阶段，集成自动控制技术对于整个机械电子工程能够起到充分的管控作用，并可以有效提高各种电子设备的生产质量和效率。具体来讲，集成自动控制技术能够广泛应用于机械电子工程中所使用各项电子设备运行的各个环节，并且这项先进的技术能够全面整合设备的各项生产信息以及运行情况，并且结合实际选取最为合理的控制方法，对多项设备进行科学化的集成控制。

4.2分析神经网络控制系统的具体应用策略

神经网络控制系统无疑是一种极为先进化且智能化的技术理念。从定义上来分析，神经网络控制系统通常是指通过先进科技全面建立模拟人类神经系统的一种高科技网络控制系统，这项系统可以充分利用不同的神经元对某一区域的机械电子设备采取专有控制，不但能够全面提高生产效率，还可以有效降低人工成本以及劳动量。针对机械电子工程所使用的各项数控设备而言，较为传统意义上的控制方法通常都是采用人工操作和控制进行，这种方式显然在处理和识别各种有效信息的环节上会出现一些失误。将先进的神经网络控制系统与数控设备相结合，工作人员仅仅需要调整好系统具体运行参数便可以对整个生产流程有效控制，全面避免因人为操作失误而产生的各种负面影响。

4.3解读预测控制技术的具体应用策略

作为极其重要的一种智能控制工程先进技术，预测控制技术所起到的重要作用不言而喻。当前阶段在我国各项机械电子工程领域中，必然会涉及到各种各样的生产工序以及机组设备，这就极易导致某一机组设备发生故障而让整条生产线产品质量受到巨大影响。而科学化的运用先进的预测控制技术可以有效解决这一关键性问题。这项先进技术能够充分结合发达的网络技术与电子信息技术对机械电子工程各项设备的日常运行状态进行详细分析，并且结合所分析出的精准结果提前预测各项设备的具体运行状态以及潜在问题。提出合理化改善和调整建议，最大程度的降低故障率，全面提高生产效率。

4.4讨论鲁棒控制技术的具体应用策略

从核心内容来讲，鲁棒控制技术一般所指的是在机械电子工程中安装先进的控制器，通过全面调试控制器所具备的各项性能，全面解决设备在运行各个环节中所出现的各种问题。鲁棒控制器具有极为重要的实际应用意义，相关工作人员结合相应的控制理论内容设计出先进的鲁棒控制器，能够精准控制目标轨迹的运行状态和运行稳定性。针对机械电子工程设备各项具体运行工作中产生的一些外部因素，如设备受到干扰而无法正常化运行时，鲁棒控制技术便能够充分发挥出应有的控制作用，让设备始终保持正常运行状态不受各种外界干扰。

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关键词：控制工程；机械电子工程；模糊控制

引言

随着我国社会经济的蓬勃发展，机械电子工程行业对科学技术不仅有着更多的需求量，而且其需求也逐渐朝着多元化、智能化和现代化的方向发展，因此控制工程在机械电子工程中的运用具有良好的应用前景和应用空间。为有效实现机械电子工程的长久稳定发展，人们需要继续关注和重视机械电子工程，并努力寻找可以将控制工程灵活运用到机械电子工程中的方法与技术。本文在这一背景下，对控制工程在机械电子工程中的应用进行探究。

1控制工程与机械电子工程的具体内涵

1.1控制工程

控制工程是指将工程与计算机技术等相关基础理论作为重点概念，利用其中的各项自动化技术解决和控制工程问题的一种技术。控制工程中重点研究多输入与输出，以及非线性设计问题和参数问题等。现在控制工程的应用范围和应用领域正在逐渐扩大，并且在机械电子工程中也开始得到广泛应用[1]。

1.2机械电子工程

机械电子工程既具有机械专业的特点，同时也带有电子信息特征。如果从设计层面出发对其进行定义，机械电子工程融合了众多领域和学科知识，在设计和系统操作过程中主要利用模块化的方式。与以往的机械工程不同的是，现在的机械电子工程性能更高且构造简易、体积较小。随着科学技术水平的持续提升，机械电子工程的系统也越来越复杂，因此有必要利用各种科学技术将其同控制工程紧密联系，从而更好地推动机械电子工程的发展。

2控制工程在机械电子工程中的实际应用

2.1智能控制系统

发展至今，在控制工程中最引人瞩目的便是智能控制系统。其通过杂糅人工智能技术和计算机技术，将其运用在机械电子工程中，使用人工智能的方式模拟和控制某一操作流程，为各种机械机器人设定相关运行程序使其可以像人类一样完成生产操作等工作。智能控制系统的运行方式完全参照人类大脑的思维方式，因此利用智能控制系统可以在进行机械化生产时主动完成各项信息的搜集、分析和处理工作，在有效控制生产成本的同时进一步提升机械电子工程的生产效率。

2.2集成自动控制

现阶段，在我国机械电子工程中最常使用的控制系统便是集成自动控制系统。它立足于原有的信息技术，并对其进行优化调整，有效地提升了机械电子工程系统的完善程度[2]。通过在机械电子工程中，尤其是机械生产加工过程中使用集成自动控制，能够有效整合以往的信息技术以及同机械生产相关的各种信息，从而大大加强了机械电子工程中的集中工程。其通过与信息技术进行高度融合，并配合相应的机械电子生产技术，以自动化、高效化和标准化的方式快速、精准地完成机械加工。在科学技术水平又一次提升的情况下，已经出现了能够全部保留机械电子工程中自动化成分的柔性自动控制系统。该系统能够实现自动化和智能化的生产与控制，可以将信息技术、计算机技术以及现代机械电子技术等进行有机整合。将柔性自动控制系统运用于数控机床，可以将设定好的标准生产程序和控制程序输入至控制设备中，从而更加科学、高效地完成机械生产制造。

2.3鲁棒控制

控制工程中的鲁棒控制也经常被运用在机械电子工程中。相比于其他控制技术，鲁棒控制最大的特点是在面对外界因素的干扰时能够始终保持某一方面的性能不变。因此，鲁棒控制在控制方面具有无可比拟的稳定性，尤其是在机械生产制造中更加倾向于使用多变量型鲁棒控制系统。譬如，在制造柔性臂轨迹的过程中，基于滑膜变的结构控制法研制出了一种慢变控制器，其运用H∞的控制理论，可有效调整整体系统控制器结构。而在模拟研究操作轨迹时则可以通过运用补偿控制算法计算具体的补偿控制量，以有效实现H∞控制理论与滑膜变结构地组合控制，进一步提升控制系统控制目标轨迹运行过程中的精确性和有效性。

2.4预测控制

以高速液压机为例，将控制工程中的预测控制技术运用在高速液压机中，能够有效推动液压机技术实现新的突破与发展。为有效满足社会发展需要，高速液压机的压力和速度均实现了不同程度的提升。因此，其也面临着更大的负载惯性，极有可能出现加大系统超调的情况，从而影响高速液压机的测量精度。通过运用预测控制，能够根据系统的实际情况建立相应的预测模型，并在此基础之上获取预测输出值，利用这一数值准确预测并计算出系统误差变化率。通过运用预测控制能够有效控制高速液压机的负面影响，尤其是通过准确地预测计算能够提前明确控制器的输出，从而有效控制高速液压机的应用模式[3]。

2.5模糊控制

工作人员在机械电子工程中需要进行繁杂的工序和操作才能完成机械加工。因此，为有效提升工作效率并缓解工作人员沉重的工作量，可以将控制工程中的模糊控制运用其中，从而建立起精准的数学模型以有效实现自动控制。模糊控制技术能够清晰直观地展现出具体技术操作，同时其构造算法和控制编程既灵活又简单，对于简化机械加工中的复杂技术具有良好的现实意义。不仅如此，在机械加工中运用模糊控制时，可直接将测量值以及设定好的偏差及变化率等输入其中，省略了数字描述控制对象的步骤即有效获得最优控制输出值。因此，工作人员在特定工作区内使用模糊控制并利用仿真实验的方式就能显示出最优的控制成效。

2.6神经网络控制

目前，控制工程中的神经网络控制技术也经常被运用在机械电子工程中，该技术立足于仿生学中的思想控制，通过连接各个看似简单的神经元，从而构造出一个完整的网络结构即高度非线性动力学系统，用于完成相关技术操作[4]。譬如，在数控机床中，通过运用类似于人脑结构的神经网络，对各操作技术进行自我组织以及适应，从而有效控制数控机床的切削等机械操作。至今，神经网络控制技术在数控机床中已经能较为精确地处理和识别各种不确定的情况，且具有强大的学习能力。由于受到智能技术的影响，神经网络控制将更加智能化、自动化地运用在数控机床中，从而有效提升机床的加工以及工作成效。

3结语

总而言之，在我国综合国力不断上升，科学技术水平飞速发展的情况下，人们对机械电子工程的研究力度正在不断加大，其发展程度也在日益完善。通过将控制工程运用在机械电子工程中，能够有效地帮助机械电子工程提升生产效率和效益，并推动该领域朝着智能化、自动化和现代化的方向稳定发展。相信在未来，控制工程还将得到进一步完善，能够更加全方位、更加高效地运用在机械电子工程中。

参考文献

[1]李艳萍.控制工程在机械电子工程中的应用[J].机械管理开发，2016，（4）：75-76.

[2]傅思杰.控制工程在机械电子工程中的应用[J].福建质量管理，2016，（4）：254-255.

[3]李健，李朕兴.控制工程在机械电子工程中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2017，（1）：44-45.

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[关键词]机械电子技术；发展趋势；发展阶段

中图分类号：S126 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0037-01

机械电子技术一词最先来源于日本，对这项技术的研究最初也只是应用在机械生产中，用电子部件代替机械设备的某些零部件，以此减轻机械设备的重量与体积，使机械设备更具灵活性。随着机械生产行业以及电子技术的深入发展，将电子技术应用在机械设备的零部件已经不能满足生产的需求了，人们更加重视的是怎样借助电子技术有效提升机械设备的工作质量和效率。到了今天，机械和电子已经很好地融为一体了，机械电子技术的发展也越来越成熟，还能被有效应用到很多生产领域，有很大实用价值和现实意义。

一、机械电子技术概念及特征

（一）概念

最初，机械电子技术就是指将电子技术应用到机械生产活动中，促使两者有效结合，为机械生产提供相应的技术支撑。但随着机械行业和电子技术的不断发展，最初的概念已经不能满足需求了，机械电子技术所涉及的范围也越来越广了，成为了集多学科为一体的综合性技术。在概念方面自然也就更具综合性了。新型机械电子技术的功能更加广泛，在机械设备的中心控制系统、动力系统、操作系统中都能使用电子技术操作，还能有效优化机械设备的结构，真正实现机械设备生产的高效率、低能耗、低成本、可靠结构[1]。现今，机械电子技术仍然在不断发展，不仅在技术中加入了新型元素，而且设计理念也更加智能化与人性化，使机械设备的使用在未来更加便捷和高效。

（二）特征

机械电子技术主要具备以下两个特征：一是多学科的有机交叉与融合。最初机械电子技术是以机械学和电子学为基础，后来在此基础上又逐渐融合了信息技术、生物技术、光学技术、纳米技术、微细加工技术等，多学科技术的加入使得机械电子技术的生命力更加坚强和广阔。二是应用领域很广泛。机械电子技术不仅可以应用在科学探索及实验领域、国防建设领域，还能应用在人们的日常生活与工作中。不单能在一般尺寸的物理世界发挥作用，在微型世界也有机械电子技术的用武之地。由此可见，机械电子技术在未来的发展前景和空间是十分可观的。

二、机械电子技术的发展

机械电子技术的发展经过了漫长的历程，不是一朝一夕就成熟的，综合来说，其发展可以归纳为三个阶段：第一阶段，二十世纪六十年代以前。这是机械电子技术发展的初级阶段，在这个阶段，人们将已经初具成效的电子技术用来完善机械设备的性能。第二阶段，二十世纪七十到八十年代。这是机械电子技术蓬勃发展的阶段，这个阶段控制技术、计算机技术以及通信技术的不断发展为机械电子技术的发展提供了很大动力，奠定了坚实基础。第三阶段，二十世纪九十年代后期。这是机械电子技术的深入发展阶段，这个阶段机械电子技术的发展逐渐朝着智能化的方向迈进，一是光学、通信等技术被应用到机械电子技术中，微细加工技术在凸显出了自身的作用，进而在机械电子技术中出现了新的分支，即微电子机械技术以及光电子机械技术；二是随着机械电子技术集成方式、建模设计等的出现，其学科体系以及发展趋势都步入了更深层次的研究。

我国在这方面的研究与应用始于二十世纪八十年代初，国务院创建了机械电子技术领导小组，并且将机械电子技术纳入了“863计划”；同时，在很多高校也都相继出现了电子机械技术应用专业或是机械电子技术专业（机电技术应用专业）[2]。至此，机械电子技术的发展可谓逐渐步入了成熟稳定的时期。

三、机械电子技术发展趋势分析

（一）网络化

机械电子技术在未来的发展会更加网络化。因为网路技术的发展，各种远程控制技术以及监视技术也逐渐发展起来，加之，远程控制技术的终端设备本就属于机电产品，局域网技术以及现场总线使得网络渗透到家用电器中极具可能性。借助家庭网络将家里面的电器连接起来，构成以计算机为核心的“计算机集成家用电器系统”。让人们在家里也可以享受到高科技成果。

（二）模块化

机械电子技术在未来的发展会更加模块化，因为机械电子技术产品的生产厂家以及种类都越来越多，研发具备标准环境接口、机械接口以及动力接口的产品单元模块极具现实意义和发展空间。如研发集减速功能和变频调速功能为一体的动力驱动单元；研发集视觉、识别、图像处理等多功能为一体的控制单元。此外，借助这些标准模块化单元还能给研发新产品提供很多帮助。

（三）人性化

机械电子技术在未来的发展会更加人性化。机械电子技术产品的最终使用者或是使用对象是人类，因此机械电子技术产品的人性化发展十分重要且极具现实意义。机电技术产品不仅要具备健全的性能和功能，还要在造型、色彩等方面跟环境吻合，确保产品投入使用后，对人类而言是一种艺术，是一种享受，就如同家用机器人一样，最终要实现人机一体化才是人性化的最好诠释。

（四）智能化

机械电子技术在未来的发展会更加智能化，也就是赋予机电产品相应的“智慧”，让这些产品可以像人类一样思考、判断、决策等。如在CNC数控机床上增添一项功能――人机对话，并设置智能工艺数据库以及I/O接口[3]，这样在投入使用后就会更加便捷，而且维护也更加方便。此外，“模糊控制”、“灰色理论”、“神经网络”等人工智能技术的不断改进和发展，也给机械电子技术的发展提供了更多有利条件。

（五）数字化

机械电子技术在未来的发展会更加数字化，微控制器的出现和发展为机械电子技术产品的数字化发展奠定了基础，如不断改进和发展的数控机床、机器人。同时，计算机网络技术的迅猛发展更是机械电子技术产品数字化发展的“王牌帮手”，如计算机集成制造、计算机虚拟设计等。要实现数字化发展，机械电子技术产品就必须有集可靠性、自诊断能力、易操作性等多种功能为一体的软件，这样不仅操作、诊断、修复起来十分便捷，还能用远程控制实现这些操作。

（六）集成化

机械电子技术在未来的发展会更加集成化。集成化涵盖了很多内容，如各种技术的相互渗透和融合；各种产品结构的优化跟复合；生产时加工、检测、装配、管理等工作同时进行。要想每一次生产种类多、批量少的产品效率更高、更加自动化，那么相应系统就要具备更加广泛的柔性，一方面可以将系统分为多个层次，将其功能分开，然后协调好各部分的运作，确保安全性，另一方面借助软件和硬件将系统各个层次进行有机结合，确保系统的性能和功能更加优化与强化。

四、结语

机械电子技术一体化发展是多个学科技术共同发展的结果，也是社会生产力不断发展的必然要求。而且跟机电一体化有关的技术还有很广阔的发展空间，在未来这些技术间相互渗透和融合的情况将会越来越多，发展也会更加成熟和稳定。在信息化时代和经济知识时代，机械电子技术的不断创新和发展，对于各种现代化机械设备的使用以及管理都有促进作用，同时会给人们的生活和生产带来更多便捷。

参考文献

[1] 万遇良.机械电子技术的发展及其对产业的影响[J].机电一体化，2004（04）：6-8

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（一）控制工程 

控制工程是指结合了工程理论与计算机技术理论为基础的核心概念， 是一种处理各种自动化技术中出现的工程技术问题的工程技术， 控制工程在各种机械电子工程技术实施中都得到了广泛性的应用，以多输入、多输出，改变参数和非线性等设计问题为主要研究问题， 因此控制工程在机械制造业中越来越受到重视。 

（二）机械电子工程 

机械电子工程并不是一种独特的工程学科，它通常采用模块化的方式来完成系统操作，机械电子工程系统有着构造简单的特性， 减小了机械电子工程系统的总体积，提高了机械电子工程的性能，不过，随着机械电子工程系统的复杂性不断地增加， 就必须要使机械工程与计算机技术统一地结合在一起， 从而使得控制工程在机械电子工程能够得到更好地发展。 

二、控制工程技术在机械电子工程中的应用 

（一）神经网络控制的应用 

在生物学基础上形成的神经网络控制技术，是将多个有效简单的网络神经元连接为一个网络系统，可以对于大规模网络数据信息进行有效的处理。虽然网络神经元比较简单，但将多个有效的网络神经元进行连接与融合，将形成具有复杂处理能力的神经网络控制系统。在电子机械工程中，神经网络控制系统可以有效在数控机床中应用。比如：合理利用神经网络控制系統，可以将数控机床加工过程中的不确定时间进行有效改变，最终使得数控机床加工的效率幅度得到大规模提升，使得机械电子工程行业的安全性得到全面提升。 

（二）模糊控制在机械加工过程中的应用 

在机械电子工程中，工人所操作的手续非常复杂，尤其是在机械加工的过程中，技术的操作基本上很难顺利完成。所以，在机械电子工程中，如果采用常规的控制方法是很难建立起精确的数学模型。而建立起的数学模型操作也是难度较大，并且自动控制的效果也不是很理想。而模糊控制技术相对于数学模型具有直观和构造算法灵活化以及控制编程简单化的特征，可以将原本复杂的技术转化为简单的技术。所以，在这些机械工程控制中也得到了广泛的应用。另外，模糊控制的操作方式并不用对控制对象进行精准的数学描述，只需要直接的输入测量值与设定的偏差及其偏差变化率等条件，就能够得到最优控制输出值。因此，在目前电子工程控制过程中，我们可以利用模糊控制在特定的功能区进行，并且模糊控制系统的仿真实验结果可以显示出十分明显的控制效果。 

（三）鲁棒控制的应用 

控制工程技术中的鲁棒控制指的是，技术系统在受到外界条件干扰下依然可以在某一方面保持应有的功能与特性，最终使得其具有良好的应用效果。具体来讲，我们将控制工程技术中的鲁棒控制在机械电子工程中进行应用，可以提高机械电子工程工艺的质量和水平。比如：我们以鲁棒控制在机械电子工程中机械制造生产为例子进行具体的说明。如：在柔性臂轨迹制造中，我们通常应用的是滑膜变结构的控制方法来进行工艺制造的控制，并且研究出慢变控制器。而我们有效的应用鲁棒控制就可以应用先进的理论研究出鲁棒控制器，并且使其发挥出应有的作用，对于整个系统的控制器结构进行科学调节。因此，我们应用这种方式，通过应用补偿控制算法，可以对操作轨迹模拟研究工作进行有效的补偿控制计算，最终保障柔性臂轨迹制造中的滑膜变结构。同时，想要达到以上的控制结果，我们需要对于其运行目标轨迹的过程进行有效的控制，使其具有合理化应用的组合方式，最终确保控制工作的效果。 

（四）智能控制系统在机械电子工程中的应用 

智能控制系统就是指人工智能与计算机技术结合在一起， 对机械电子工程当中的某一操作流程进行人工化的智能模拟和控制，使得智能的机器人可以像人一样进行操作工作，智能控制系统能够与人类的大脑思维模式相似， 智能控制系统能够做到自主收集相关信息等。 因此，智能控制系统结合了人工智能的特性进行了机械化大生产， 使其生产效率与人工生产模式相比，得到了质的飞跃，还可以对生产操作流程进行严格控制，节约了人力、物力资源成本，提高了机械制造行业的经济收入。对于应用这些先进技术方式的企业来讲，树立了良好的成本控制思维，提高了生产工艺的科技含量，在市场中形成了有效的精品深加工的理念，有利于企业未来的进步与发展。 

三、结束语 

控制工程是现代化高科技的产物，尤其是在机械电子工程早已实现了机电一体化的今天，控制工程系统更是被广泛运用于机械电子工程中。它使机械电子工程的操作得到了有效的优化，并有效地提高了机械电子工程的操作效率和可靠度与精度等多项指标，因此它对于推动机械电子工程的产业升级是具有积极的意义的。21 世纪是信息化的社会，计算机控制工程技术在机械电子工程中得到了有效运用。随着机械电子工程中机电一体化技术的不断发展，控制工程系统逐渐起着越来越重要的作用。它的精髓在于将控制工程的手段与计算机机械电子工程技术相结合，有效地推动了机械电子工程的智能化，也日益引发人们的高度关注。 

参考文献： 

[1]王啸. 基于自适应鲁棒算法的开架ROV悬停姿态控制研究[D].中国海洋大学，2014. 

[2]王相兵. 工程机械臂系统结构动力学及特性研究[D].浙江大学，2014. 

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[关键词] 煤矿机械； 电子式变频控制； 晶闸管

1 引言

目前变频控制技术比较普遍的工作机理是采用特殊制造的离合器使机械的减速机构和机械主驱动电机相连接，这种特殊制造的离合器是根据液体粘性传动机理制造完成的。这种技术的开发与应用最早可以追溯到上世纪70年代的西方发达国家。在这种零负载的工况下启动机械设备，其从初始状态达到额定速率只需要很短的时间，而系统的控制依托于相应的液压装置，逐步驱使机械的静摩擦片和动摩擦片相互趋近，从而达到传递动力的目的。

随着时代的发展，变频控制技术不光在西方国家逐步推广应用，在中国很多学者机构也开始着手研究这项技术并取得了不错的成绩。本文通过分析对比不同启动方式的优缺点，阐述工作机理，从而引出设计思想和方法。

2 重要性

随着现代工业规模的扩大和技术的发展，煤矿机械尤其是带式传送机在向大载荷、长距离、高功率、高带速、大倾角方向发展。基于物体传送过程中惯性的原因，其启动、减速及运行过程中存在许多急需解决难题，相应的技术先进的控制系统也就应运而生，解决这些难题，优化设备系统，完善控制过程。

与变频控制相对应的是硬启动方式，其工作原理简单来讲就是供电装置与电机直接相连，这种启动方式存在很多的缺点，例如在设备刚开始启动时会产生过高的电流，这种冲击电流会在电机轴承上产生很大的扭矩，甚至会超过正常扭矩的300%，促使供电装置过载，从而加大了电机的机械磨损和齿轮损耗，对其造成了很大的冲击。这种所谓的硬启动方式也是根据很多煤矿机械设备自身的特性所发展衍生的。而变频控制方式的工作机理简而言之便是使机械设备平稳启动以及稳定停车，这种可控性的实现正式由于这种启动方式的原因。和上文硬启动方式的比较，变频控制方式最大的特点便是变频控制方式拥有限制电流功能，即通常所说的限流，显而易见，这样的话便可以很好地避免过高的冲击电流对机械设备以及供电装置的冲击和机械损耗，延长设备的使用寿命和周期。在整个系统中，触发系统可以说是其最重要的也是最核心的部分，正是因为这一点，才对触发系统提出了很多严格性的要求，例如抗干扰能力，这里的干扰指的是噪声或者其他的干扰项。此外在可控硅方面也必须具有极高的操纵性和灵敏度。

由此可以看出，开发与推广煤矿机械变频控制方式技术具有重要性和必然性。

3 工作机理

煤矿机械电子变频控制装置可以有效的控制机械在启动的初期所产生的相关的负效应，比如明显的电压减低以及过大的冲击电流，根据载荷的大小智能的调节电流的大小，减小电机轴的不利扭矩，减轻机械磨损，这一点在前文中进行了相关的阐述，这样的有点不光是可以延长机械设备的使用周期，而且也可以有效的保护在实际生产过程中不可避免与机械设备相接触的操作人员，实现安全生产，也可以节约能耗，实现可持续发展，此外电子变频控制方式也具有硬启动方式无法比拟的系统优势，由于其体积小，操作方便，构造也很简单，因此故障率极低，这也是机械电子变频控制方式装置得到重视的原因之一。

对于机械硬启动方式来讲其主回路是通过普通的晶闸管作为开关，但是变频控制技术方面，大功率的晶闸管是作为主回路开关元件的首选，导通角的智能化系统控制是通过单片机的应用实现的。煤矿机械电子式变频控制装置的具体工作机理是：①在最开始的启动阶段，晶闸管的导通角逐渐升高，电机两端的电压也会随之产生变化，由此会对晶闸管的输出电压产生调节功能，当电机转速升高到启动扭矩时，启动过程便结束。②机械电子式软起动装置还具有一个关键的功能――限流，当晶闸管处于完全导通状态时，电机便会处于额定功率下工作，再加上旁路接通起的同时启动，可以有效地延长晶闸管的使用周期，此时电机进入到稳定运行状态。③当机械需要停车时，第一步是旁路接通起器的断开，这样做的直接目的是减小旁路接通器内晶闸管的导通角，这样的话电机转速归零，机械停车，处于关闭状态。启动过程如图1。

3.1 传统启动方式的阐述

煤矿领域内的常用工程机械例如带式输送机因为可靠性高、运行连续、工作效率高以及适应能力强等优点，已成为现代重载荷运输的常用设备，尤其是在煤矿采矿领域内得到广泛的重视，但是伴随着机械化工业化程度的不断提高，各种机械设备的运行功率也在不断攀升，输送机当然也不例外。在采矿机械的不断发展应用的过程中，人们发现传统的启动方式不能满足大规模生产发展的需要，归结于一点就是其无法避免的诸多缺点。在这种情况下，电子式变频控制装置的出现，很好地解决了一系列难题，因其运行稳定，体积小，故障发生率低，不光是在煤矿采矿领域内，在冶金、码头、港口领域内也达到了很好地应用。本文列举若干传统的启动方式的弊端：①故障率较高，由此引发了高昂的维修养护费，并且在启动初期在供电装置与电机之间会产生很强的冲击电流，在电机轴内会有很高的扭矩，往往会超过正常扭矩的150%，这种弊端使得其具有很大的局限性，即工作条件比较苛刻，例如无法满足井下防爆安全的要求；②启动过程中的冲击电流会对机械部件产生很大的不利影响，增加机械磨损，对供电系统造成冲击，限制了启动周期和频率；③在一些已经安装了软起动装置的相对比较现代化的煤矿机械里，在实际的生产经验来看，运行比较平稳，但是电流智能化调节无法实现，承受载荷能力也不会有很大提高。

3.2 电子式变频控制过程分析研究

电子式变频控制不仅能够保证机械装置在启动、运行以及停车过程中的平稳而且能够有效地减少冲击电流的危害，降低机械磨损，伴随着计算机技术的发展，启动过程与计算机相连，实现交互式操作智能化程度更高。由此不难发现机械电子式变频控制装置具有很大的发展潜力与发展前景。解决机械震荡以及冲击电流的不利影响的最为有效地途径便是运行前根据预定的可控曲线进行设置，分阶段慢速有序的启动机械系统，这样一来便可以解决很多动力学问题。现在简单介绍几种常用的电子式变频控制方式：①斜坡恒流：电流升高的速度越快，启动速率越高。这种方式是以一定的速率提高电流，直到预定的制定电流后，再以恒定的电流运行，直到启动阶段完成；②斜坡电压：启动电压由低到高逐步攀升，不需要闭环控制电流的过程。这种启动方式的最大优点是机理简单易懂，系统故障率低，但是缺乏对电流的控制，因此晶闸管会受到电流的冲击，使用寿命降低；③阶跃式：启动阶段加载启动扭矩，这个扭矩一般很大，这样可以有效降低负载的静摩擦力，但是这种方式的弊端是会对供电装置产生强干扰；④矩形转矩：这种启动方式相比较上述三种而言，体积较小，故障率低，结构完善紧凑，设计更加合理优化，安全措施齐全，载荷能力大。

4 煤矿机械电子式变频控制装置的设计思想与方法

4.1 硬件设计

煤矿机械电子式变频控制装置的硬件设计主要集中在电路设计上，其中主回路的控制是核心因素，关键是晶闸管的设计，连接顺序为供电装置与电动机，其中晶闸管的导通角设计也是重要的一点，前文讲到单片机技术的应用可以有效控制导通角的变化，使输出电压逐步升高直至额定电压。以采矿领域内常用的带式输送机为例，通过流程图的方式简明说明硬件设计过程，如图2。

4.2 软件设计

在电子式变频控制装置中，控制器的质量以及工作原理直接决定着控制系统的优劣，目前通常的控制器为可编程化的控制器，这种控制器的可靠性较高，可以实现系统的优化和平稳运行，整个运行系统的控制上位机通常是由电子计算机来担当，由此可见，可编程控制器以及电子计算机是关键的两个因素，需要进行相应的程序计算与设计，这种程序设计的过程优化以及结果的完备性、可靠性、准确性直接影响到机械运行的可靠性、稳定性。

具体而言，可以从以下几个方面来阐述电子式变频控制装置的软件设计：①可编程控制器往往采用面向运行过程的control language和面向问题的image language，其特点是结构简单紧凑，过程直观易懂，它的程序设计方案一般是根据流程图来实现的；②以电子计算机为上位机的计算机软件选取，伴随着现代科技的不断发展，现代计算机软件的功能也日趋强大与完善，可靠性不断提高，这些软件通常都会选择面向对象以及可视化的设计方法，同样，煤矿机械电子式变频控制装置控制系统的控制软件应该具有响应速度快、敏感度高和分析点准确、过程优化等特点，操作界面与接口模块采用不同的程序语言编写也就成了必然条件。这是软件设计里面比较重要的一步，首先要把握操作主界面的设计，要求界面简单，直观，功能齐全。

5 结束语

从目前的使用状况和调查分析来看，煤矿机械电子式变频控制装置仍然无法满足我国大规模现代化建设的需要，无法满足煤矿产值的增长需要，这不仅仅表现在数量上的缺乏以及普及度的欠缺，也表现在使用中的装置系统也存在许多缺陷，例如系统优化程度不高，程序化设计欠缺，结构紧凑度较低，故障率无法实现理论值等，这也需要我们在生产实践的过程中不断地发现问题，进而分析问题解决问题，不断完善变频控制技术，使之与生产实际相结合，提高生产率，减少风险点，更好地为我国的现代化建设服务。

[参考文献]

[1] 李润方，龚剑霞.接触问题数值方法及其在机械设计中的应用[M].重庆大学出版社，1991.2（8）：64-70.

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【关键词】机械电子;软启动装置;控制系统;设计

1.前言

在全世界的发达国家大概从20世纪70年代便开始进行对软启动装置技术及设备的研究。目前西方国家往往采用基于液体粘性传动原理的离合器使减速器与主驱动电机连接，在这种无任何负载的情况下启动，电机只用很少的时间就能达到额定速率[2]。在此原理上，对整个系统运用液压进行有效控制，将设备离合器中的摩擦片之间的距离缩短，从而使动力得以传达。最近几年，我国对于软启动技术及设备的研究开始慢慢重视，在研究过程中也得到了一定的成果。文章通过对机械电子式软启动控制系统组成及其原理进行阐述分析，找寻到了机械电子式软启动装置控制系统的设计方式。

2.机械电子式软启动控制系统组成介绍

2.1 软启动器的介绍

软启动器是一种新型的设备，主要是用来控制鼠笼型异步电动机，其组成部分包含着：电机软起动、软停车及轻载节能等。软启动器采用的是三对反并联的晶闸管，在三相电源与电机回路上进行串接。软启动器能够放置在晶闸管两侧的接触器能够确保晶闸管的运行只存在与启动以及停车环节，减少了晶闸管的运行时长，能够有效降低晶闸管出现发热情况的概率。与此同时还能对软启动器在设备运行时所产生的谐波，一旦出现故障也可使用旁路接触器进行应急措施。机械电子软启动装置控制系统是为了满足机械设备在载工饱和的状况下，对整个系统实行启动模式，确保系统从头到尾的正常运行。机械电子软启动装置控制系统主要是针对交流电动机和重载机械的启动要求进行不断改良的先进的大功率传动的解决方案。

2.2 机械电子式软启动控制系统的组成

机械电子式软启动控制系统的组成部分是：上位计算机、变频器以及可编程控制器。而为了有效保护工作仪器，一般会在控制柜内安装变频器及可编程控制器等。异步型电动机中减速部位则是软启动控制装置的执行机构，而其对象则是带式的输送机。现在新型的机械电子式软启动控制系统采用的是以晶闸管调压电路为主要电路，而六只晶闸管未调压电路，在电动机的三相供电线路上进行串联。软启动器装置的控制系统一旦接到相关的启动指令，系统便会进行计算，将晶闸管进行触发，经由控制晶闸管的导通角，让启动器按模式进行电压输出，实现对电动机起动过程的有效控制。起动过程一旦完成，启动器便会使旁路接触器吸合，将晶闸管主电路全部断开，使电动机不用通过一些不必要的环节，直接进行电网运行，减少电能的损耗，有效地控制电能。

3.机械电子式软启动装置控制系统的软、硬件设计步骤

3.1 控制系统软件方面的设计方案

能够实现编程的系统控制器是软启动装置的重点，且具有较强的稳定性与安全性，而使用计算机来作为上位机则能够更好地控制系统。因此在设计中对可编程控制器及再运用科学的设计对整个系统进行正确及便捷的控制。系统设计的水平及质量会对机械整体运行造成影响，机械的可靠性与工作效率均会受到程序设计质量的影响。因此，程序设计意义重大。

第一，有关于可编程控制器的程序设计，一般是应用控制及形象两方面的语言。控制方面的语言是偏向整个系统的运作过程，形象方面的语言则是偏向系统中的问题。整个设计

较为简便且形象直观，而其设计往往是依据事先准备好的整体的系统图以及系统中的存在功能两方面来实行的。

第二，由于软件方面技术的日益兴起，人们对于软件的设计往往采用偏可视化的方法进行设计。因此，软启动系统的上的软件应具备较快的响应速度以及高效率的执行这两点。为了实现上位机软件的较快的响应速度以及高效率的执行，在设计时应在界面与接口两部分运用完全不相同的编写语言，以获得最佳成效。

第三，以计算机主要的系统设计在软启动装置设计中是首要部分且非常重要的。在设计时应对针对系统的整个用户界面实行科学合理的设计。软件系统的菜单界面往往是偏形象化且简单明了的。主菜单应有整个系统的菜单栏、工具栏、警示栏及状态栏等多个方便快捷栏。

警示栏的主要功能是当用户实行不正确操作可能引发故障时，能够迅速地发出警示，提醒用户，引起用户的重视，保证系统的运作。以便人们迅速地采取必要的措施。因此在系统设计时应充分重视故障检测环节，确保其信号的有效发出，确保整个系统的安全稳定。

3.2 控制系统硬件方面的设计方案

控制系统硬件方面的设计方案主要是针对整个系统中的电路方面进行设计，最重要的是对主电路进行科学设计。而机械电子式软启动装置中的晶闸管应放置于电源与电动机定子之中，而且导通角应确保电压呈现一个逐步上升的趋势，电机转速也应逐步进行增强，以此更加简便地进行软启动装置的启动。

4.结语

机械电子式软起动装置能够帮助设备进行一个带式输送机的软启动和软停车，且具有较高的可靠稳定性以及高效率，是现今机械设备中一种理想有效的启动系统。对机械软启动装置的组成进行分析研究，能够更好地对机械软启动装置控制系统进行设计，从而达到一个良好的控制效果，使设备良好地运行。

参考文献

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关键词：控制工程；机械电子；应用

在我国社会经济持续发展和科学技术不断完善的基础上，机械电子工程的技术水平不断提升，技术的需求量随之增加，逐渐向智能化、多元化方向发展。在这个背景下，控制工程在机械电子工程中体现了较高的应用价值。为此，要在关注机械电子工程的基础上，要对电子技术和机械控制技术进行持续的研究，将控制工程合理应用到机械电子工程中，保证机械电子工程持续稳定发展[1-3]。

1控制工程的基本作用

控制工程空间结构简单，操作较为便捷，具有极强的应用性以及操作性，在使用过程中性能良好，能及时处理一些复杂问题，分析以及论证综合机械技术，实现良好的控制效果。另外，现阶段的控制理论主要是以空间线性工程为依据，分析并讨论非线性和多输出等问题，制定解决策略，在机械工程中发挥着重要作用，为控制工程的具体运用提供了一定的技术支持，促进了科学化生产[4-5]。

2控制工程在机械电子工程中的应用

结合之前传统机械电子工程在实际发展过程中的状况可知，控制工程在机械电子工程中已经得到了比较普遍的运用，例如数控机床以及智能控制系统等，这对促进企业健康稳定发展发挥着重要作用，同时还能进一步提高企业的经济效益[6]。具体来说，控制工程在机械电子工程中的应用体现在以下三个方面。

2.1在数控机床中的应用

控制工程在数控机床中的应用较为典型。数控机床是由较为复杂的电子网络组成的，不同的网络连接成复杂的网络交互系统。控制工程具有多功能特点的电子系统，能合理应用电子信息技术分析和处理各种数控机床应用问题，通过有效处理大规模数据信息，进行自我辨识以及自我学习，为数据的产生提供相应的自动化设备支持，使其生产成本降低，保证企业的经济效益[7-8]。

2.2在加工制作中的应用

如今，随着我国科学技术的快速发展，机械加工越来越完善，并向着多元化的方向发展，传统加工模式的问题逐渐暴露，已经无法满足时展的需要。面对这种情况，必须找到一个更先进和可靠的制作方法，促进工作效率的提高，提升企业自身的经济效益和社会效益。机械工程的数据处理速度快，操作简单，将控制工程合理应用到机械加工中，可以提高产品的整体质量，降低企业的成本[9-11]。在实际操作时，可以将其编码直接输入机器，保证其实现自动化的加工制作，提高企业的整体效益。

2.3在智能控制系统中的应用

将云计算技术和人工智能技术相互结合，可以建立系统化的智能控制系统，保证生产过程中的智能化控制以及操作。通过应用智能控制系统，对相关机械设备进行模拟操作，使机械电子工程代替人工进行数据的操控，模拟人的思维来管理数据，从而提高企业的整体工作效率[12-13]。此外，电子网络控制是一种比较简单的方式，能实现对大规模数据的处理，让生产模式持续优化。