控制技術在機械自動化的作用

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1.可編程計算機控制器技術。傳統的可編程控制器，在處理程序本身的邏輯運算指令時，大多采用單任務的時鐘掃面或者監控程序，然后再刷新。這樣的話，應用程序來決定了可編程控制器的控制速度，從而導致I/O通道的高效實時性的要求得不到滿足?？删幊逃嬎銠C控制器，它最大的特點，在于它具有類似大型計算機的、分時多任務操作系統，并具有多樣化的應用軟件設計，采用分時多任務機制，構筑其應用軟件的運行平臺。這樣，應用程序的運行周期，由操作系統的循環周期決定，而與程序長短并無關系。因此，應用程序的掃描周期與外部的控制周期，被區別開來，使得實時控制的要求，得到了滿足。因此，可編程計算機控制器滿足了高效實時控制的要求。它在工業控制中的廣泛應用，顯現出了其具有的強大優勢功能。可編程計算機控制器技術在越來越多的工業領域中的應用，日益顯示出其巨大的發展潛力。

2.交流伺服驅動技術。有些機電一體化產品，對定位精度要求比較高，在這種情況下，交流伺服驅動技術得到了日益廣泛的應用。數字式交流伺服系統，作為其中一項重要的交流伺服驅動技術，其使用、調試都很簡單方便，更加符合定位精度的數字化控制模式這一潮流。交流伺服系統，它的驅動器，是數字信號處理器。通過對電機軸尾端的光電編碼器進行位置采樣，在驅動器和機電之前形成位置和速度，是一種閉環控制系統。在交流伺服驅動技術系統中，數字是重要的組成部分，在控制系統中，通過充分發揮數字信號處理器的相對高效精準的運算能力，來完成整個系統的增益調節，乃至跟蹤變化。然而，這種數字式交流伺服系統，在工作中，多半采用的是用半閉環的控制系統。這種控制方式存在一定的缺陷，就是在工作中，這種控制方式的編碼器，不但要作速度環，而且同時又要做位置環，導致傳動鏈上的間隙和誤差，得不到補償。對此，國外運動控制新技術在機械自動化中的應用探討甘肅林業職業技術學院張曉暉出現了能夠彌補此種半閉式缺陷、很好地實現高精度的自動化設備，那就是全閉環數字式伺服系統，它能夠有效克服半閉環控制系統存在的缺陷。全閉式的伺服驅動器，由于其將裝在最后一級的機械運動部件上的反饋元件，來作為位置環，而電機上的編碼器只作速度環。這樣，傳統機械系統存在的間隙得到了克服。同時，傳統機械控制系統中制造的誤差，也能夠得到補償，從而得到了較高的精確度，展現了全閉環控制的優勢和功能。

3.直線電機驅動技術。近年來，在機械自動化機床進給系統中，直線電機驅動技術極其應用，在世界機床行業普遍被重視起來。在機床進給系統中采用直線電動機，直接驅動的方法，具有很多的優點。與原來的旋轉電機傳動相比，它們的最大區別在于，由于直線電動機取消了從電機到工作臺之間的機械傳動環節，使得機床進給傳動鏈的長度被縮短為零，因此，這種傳動方式又被稱為“零傳動”。正是由于機床進給傳動鏈的長度被縮短為零，實現了優越的性能指標，原旋轉電機驅動方式根本就無法達到。直線電機驅動技術系統中，由于那些響應時間常數較大的機械傳動件被取消，使得整個閉環控制系統的動態響應性能，得到了大幅的提高，部件的反應更加靈敏，快捷；通過直線位置檢測反饋控制，可使機床的定位精度得到極大提高；由于直線電機驅動技術采用的是直接驅動的方式，傳動剛度也得到了很大的提高；由于零傳動具有高速響應的特點，其加速度很大，加減速過程大為縮短，生產效率得到了大幅的提升。直線電機驅動技術，由于取消了部件的機械摩擦，而且導軌又可采用無機械接觸的磁墊懸浮導軌，所以，電機在運動時，噪音可大大降低；由于取消了中間傳動環節，機械摩擦時的能量損耗大為降低，傳動效率得到了很大的提高。由于上述諸多優點，直線傳動電機在許多國家的運動控制行業中倍受重視，得到了越來越快的發展。綜上所述，在機械自動化中，運動控制新技術的應用，及其與機械自動化融合的實用性，充分體現了運動控制新技術具有強大的生命力，說明其在機械自動化中具有很大潛力，促使機械工業開始了一場大規模的機電一體化技術革命。

本文作者：張曉暉工作單位：甘肅林業職業技術學院