談計算機在機械和電子控制產業領域的廣泛應用

才智咖 人氣:2.09W

計算技術和機械電子控制技術一體化的有機結合,如何淺談計算機在機械和電子控制產業領域的廣泛應用?

談計算機在機械和電子控制產業領域的廣泛應用

論文關鍵詞: 計算機技術 機電一體化 生產應用

論文摘 要: 概括說明機械電子控制產業發展的情況,重點介紹計算機技術在機械電子控制產業領域以及工業生產製造和人們日常生活中的廣泛應用。

0 引言

現代科學技術的發展極大地推動了機械工業領域的變革,同時給相關生產產業帶來了巨大的影響,提高了生產水平和技術。隨著各種技術之間相融合的發展,以計算機電子技術、機械技術為核心的機電控制領域將給工業及科研等領域帶來更多的實際應用。

1 計算機技術與機電控制技術的發展概況

1.1 計算機控制理論的形成與技術的發展

忽略數字訊號的量化效應,可以將計算機控制系統看成取樣控制系統,在這一系統中,將其中連續的環節離散化,則整個系統又可看成由不同的離散系統構成。計算機控制理論的發展主要是將取樣理論、差分方程、變換理論、狀態空間理論和系統辨識自適應控制等理論綜合應用到控制技術中,使計算機控制系統有了初步發展。對於結構複雜、時變的非線性系統,控制系統則融入了魯棒控制、模糊控制、預測控制等多種新型理論,逐步形成了工業過程控制系統的一個新方向。

自世界第一臺電子計算機問世後,計算機首先被用來自動檢測化工生產過程的過程參量並進行相關的資料處理,同時也研究了計算機的開環控制。到二十世紀六十年代,出現了用於過程控制的計算機,實現了直接數字控制。後經集中式計算機控制系統發展到現在的以微處理器為核心的分層式控制系統控制,通過計算機對生產過程進行集中監視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術的發展,計算機控制技術也隨之發生相應的變革,最終應用到工業生產中並對其產生巨大影響。

1.2 機械和電子控制技術的發展和現狀

在生產、科研等諸多領域裡,有大量的物理量需要按某種變化規律進行控制。在二十世紀三十年代之前,工業生產多處於手工操作的狀態。最初採用基地式儀表控制壓力溫度等在一恆定範圍內,初步有了對工業生產的機械控制實踐。隨著電子技術的迅速發展和計算機控制系統的出現,直接實現了工業生產中各參量和過程的數字控制。計算機的微型化使控制技術更加智慧化,同時將機械、電子、計算機技術和控制技術有機結合的機電一體化技術也得到迅猛發展,且越來越被廣泛的應用到各生產領域。目前主要形成並應用的機電控制技術主要有pid控制,pid是經典控制理論的代表,它吸收了智慧控制思想並利用計算機的優勢,形成了自適應pid和非線性pid等更利於控制的變種pid控制器。另外還有模糊控制(flc)、變結構控制等,均隨著計算機領域的發展在不斷地拓寬。

2 機電一體化的發展及在工業上的廣泛應用

2.1 機電一體化的簡介和生產應用

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、資訊處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及計算機軟體系統集合起來所構成的系統總稱,綜合運用機械技術、微電子技術、計算機技術、電力電子技術等對各生產領域的控制過程進行監督操作。它主要應用領域有數控機床,通過相應的數控技術,在工業操作上結構、功能、操作精度上都有明顯的提高。採用多cpu和多主線的體系結構,豐富了數控功能,也提高了生產效率。