【摘 ?要】隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品層出不窮，各類機(jī)械領(lǐng)域、工業(yè)機(jī)器人、智能機(jī)器人等產(chǎn)品每年都有新的進(jìn)展，特別是運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化中的應(yīng)用，使傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。但是機(jī)械自動(dòng)化需要掌握實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，熟練的在機(jī)械自動(dòng)化中采用運(yùn)動(dòng)控制新技術(shù)，從而強(qiáng)有力的推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的革新。

【關(guān)鍵詞】運(yùn)動(dòng)控制新技術(shù);機(jī)械自動(dòng)化;應(yīng)用

引言

在新時(shí)代下，高新技術(shù)融入傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)必將會(huì)引起一場(chǎng)革命。在新技術(shù)革命浪潮的沖擊中，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)品與生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都會(huì)發(fā)生歷史性的轉(zhuǎn)折。相應(yīng)地，在機(jī)電一體化技術(shù)飛速發(fā)展的過(guò)程中，作為關(guān)鍵元素的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，也得到了前所未有的發(fā)展。一些運(yùn)動(dòng)控制新技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械自動(dòng)化中，成為我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)前進(jìn)路上重要的試金石?？梢姡詸C(jī)械自動(dòng)化為媒介，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制新技術(shù)的運(yùn)用予以分析是非常必要的。

1運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)概述

隨著數(shù)控技術(shù)、工廠自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，通過(guò)實(shí)時(shí)管理和控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置和速度等，使機(jī)械設(shè)備按照既定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，完成運(yùn)動(dòng)任務(wù)。運(yùn)動(dòng)控制器的早期形態(tài)其實(shí)是可獨(dú)立運(yùn)行的專用控制器，可獨(dú)立完成運(yùn)動(dòng)控制功能、人機(jī)交互功能、工藝技術(shù)要求的其他功能。大部分運(yùn)動(dòng)控制器是根據(jù)企業(yè)需要進(jìn)行相關(guān)功能的設(shè)計(jì)，利用RS232方式或DNC方式傳輸?shù)娇刂破鲝亩瓿杉榷▌?dòng)作。缺點(diǎn)是企業(yè)無(wú)法改動(dòng)既定設(shè)計(jì)，不能通過(guò)重組組織自己的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。

2機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

從某種意義上說(shuō)，在機(jī)械領(lǐng)域中，機(jī)械自動(dòng)化的高效應(yīng)用已成為其重要發(fā)展方向。相應(yīng)地，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要具有這些方面的優(yōu)點(diǎn)。首先，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量。主要是因?yàn)闄C(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用能夠以對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)為紐帶，不受操作者的影響，完成預(yù)定動(dòng)作。其次，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在提高機(jī)械安全性的同時(shí)，也使它具有一定的可靠性。以此，減少了生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)械故障的發(fā)生，使工業(yè)生產(chǎn)處于有序運(yùn)行之中。用這樣的方式，可以避免再生產(chǎn)中出現(xiàn)機(jī)械故障的發(fā)生，令其產(chǎn)業(yè)有順序的操作生產(chǎn)。與此相互對(duì)應(yīng)，另一方面的機(jī)械產(chǎn)品，主要因?yàn)榈氖钱a(chǎn)量，保護(hù)功能措施和相互的監(jiān)督，報(bào)警的辨析。更重要的是，在生產(chǎn)操作流程里，假如出現(xiàn)意外情況，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品能夠在時(shí)間上來(lái)進(jìn)行解決。最后，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用減少了人力勞動(dòng)量，使大量勞動(dòng)力從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)。同時(shí)，生產(chǎn)效率卻得到了極大的提高。此外，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠應(yīng)用于很多方面。因而，使以往的但技術(shù)與功能局面得以打破，使整個(gè)生產(chǎn)出于有序的系統(tǒng)化運(yùn)行之中。很顯然，除了上面這些，還有一些其它方面的優(yōu)點(diǎn)。比如機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品能夠隨時(shí)進(jìn)行維護(hù)和調(diào)整，便于對(duì)它的管理。

3運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用分析

在發(fā)達(dá)國(guó)家，機(jī)電一體化的各種新型技術(shù)不斷出現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)作為重要的一個(gè)部分也不斷的在革新，機(jī)械自動(dòng)化中出現(xiàn)了多種技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制，下面將對(duì)幾種運(yùn)動(dòng)控制新技術(shù)展開分析。

3.1可編程計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于傳統(tǒng)的可編程控制器來(lái)說(shuō)，主要是以單任務(wù)的監(jiān)控程序?yàn)橹?。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的刷新。因此，在機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，需要以應(yīng)用程序?yàn)橐劳校瑳Q定可編程控制器的控制速度。以至于不能滿足I/O通道的要求。而運(yùn)動(dòng)控制新技術(shù)中可編程計(jì)算機(jī)控制器的應(yīng)用可以使這些問(wèn)題得到很好地解決。在控制器下，操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定應(yīng)用程序的運(yùn)行周期，和程序的長(zhǎng)度沒有任何關(guān)聯(lián)。進(jìn)而，使其中的應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)控制得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，該控制器能夠采用分時(shí)多任務(wù)的機(jī)制，形成對(duì)應(yīng)的軟件運(yùn)行平臺(tái)。此外，這種可編程計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)控制中，具有很好的發(fā)展前景。

3.2全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用可以使精準(zhǔn)度進(jìn)一步提高，更符合數(shù)字化控制模式的潮流，采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)以半閉環(huán)的控制方式為主，通過(guò)對(duì)電機(jī)軸后端部的光電編碼器進(jìn)行位置采樣，在驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng)，自動(dòng)完成系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié)，通常數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)中伺服電機(jī)上的編碼器即作為速度環(huán)也作為位置環(huán)，系統(tǒng)采用的是半閉環(huán)的控制方式，傳動(dòng)鏈上的間隙及誤差不能克服或補(bǔ)償，通過(guò)在最終運(yùn)動(dòng)部分安裝光柵尺、光電編碼器等高精度檢測(cè)元件實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。傳統(tǒng)全閉環(huán)控制系統(tǒng)位置環(huán)由上位控制器來(lái)控制，最新的全閉環(huán)控制系統(tǒng)電機(jī)上的編碼器反饋?zhàn)鳛樗俣拳h(huán)，最后一級(jí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的位置反饋元件上安裝伺服驅(qū)動(dòng)器直接采樣作為位置環(huán)，實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)位置控制功能。

3.3直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)床行業(yè)運(yùn)用直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)最多，特別是在西歐這些具有發(fā)達(dá)工業(yè)的國(guó)家，直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)比較受青睞。在機(jī)床行業(yè)中直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要是對(duì)機(jī)床的進(jìn)給流程做出簡(jiǎn)化。與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式相比性能指標(biāo)有很大提升。例如，通過(guò)取消絲杠等響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件，不但提升了整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，還降低了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后所導(dǎo)致的誤差概率，提高了機(jī)床定位的精度。由于取消了部件間的機(jī)械摩擦，電機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中噪音大大降低，傳動(dòng)效率得到提高，基于這些優(yōu)勢(shì)，直線傳動(dòng)電機(jī)在運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)的發(fā)展越來(lái)越好。

4結(jié)語(yǔ)

總之，機(jī)械自動(dòng)化的運(yùn)動(dòng)控制中新技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展中起到了至關(guān)重要的作用，減少了機(jī)械設(shè)備故障的發(fā)生，降低企業(yè)成本的同時(shí)，提升了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化過(guò)程當(dāng)中的應(yīng)用，體現(xiàn)了兩者融合的實(shí)用性，體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)生命力的強(qiáng)大，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用使企業(yè)形成自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，促使機(jī)械工業(yè)開始了一場(chǎng)大規(guī)模的機(jī)電一體化技術(shù)革命。應(yīng)的，企業(yè)如果想在競(jìng)爭(zhēng)如此大的今天站穩(wěn)腳步，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制新技術(shù)的使用以及深入研究都是必須的。

參考文獻(xiàn)：

[1]運(yùn)動(dòng)控制新技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化中的運(yùn)用研究[J].張新宇.自動(dòng)化應(yīng)用.2017（06）

[2]我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].馮立斌.南方農(nóng)機(jī).2017（01）

[3]機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化中的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的運(yùn)用研究[J].潘宇鍇.科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊.2016（23）

[4]運(yùn)動(dòng)控制新技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化中的應(yīng)用探究[J].郭棟.農(nóng)村實(shí)用技術(shù).2019（03）

[5]紡織機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用及發(fā)展分析[J].李嬋.山東工業(yè)技術(shù).2018（16）

[6]機(jī)械自動(dòng)化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析[J].周奧博，王耐東，宋晶.南方農(nóng)機(jī).2017（03）

[7]芻議我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].于晗.科技資訊.2018（23）

[8]機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用[A].科技與企業(yè)雜志社、北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院、北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院.科技與企業(yè)——企業(yè)科技創(chuàng)新與管理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（下）[C].解寶鑫.科技與企業(yè)雜志社、北京科技大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院、北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院：，2016：1.

[9]淺析機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].談維鵬.科技資訊.2018（25）

作者簡(jiǎn)介：

徐雙雙（1986.1-），女，遼寧沈陽(yáng)人，東北石油大學(xué)控制理論與控制工程碩士，研究方向：控制理論與控制工程。

（作者單位：沈陽(yáng)和研科技有限公司）