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摘要：随着工业制造业的迅猛发展，机电控制系统在制造业中的应用范围页越来越广，高速发展的制造业需要更先进的机电控制系统。为了满足行业需求，机电控制系统相关专业设计人员进行了更加智能及先进的设计。因此，自动控制技术与一体化的设计应运而生，且得到了较为快速的运用及发展。
关键词：机电控制系统；自动控制技术；一体化设计
随着我国经济的不断发展，各个领域所运用的生产技术日益进步。而生产规模的飞速增加，带动着自动化技术的蓬勃发展。现阶段，自动化技术应用范围的逐步增加，为其发展带来了巨大的空间，也使得其成为目前国内社会中举足轻重的先进技术。
1、机电控制系统和自动控制技术的介绍
1.1机电控制系统
机电控制系统的核心元素是控制，它是指在无人参与和指导下，利用控制装置的作用使机器、设备或生产的过程能够自动按照设计好的方式运行，共同完成指定任务。机电控制通过一套完整的系统把控制器、控制对象和其他部件组合在一起，需要多种技术的共同配合来完成，例如微电子、信息处理、通信、自动控制等技术。所以，机电控制技术是一项综合性技术，主要包括检测传感、自动控制、信息处理、伺服传送这四种技术方式。随着计算机的发展和开发，机电控制系统出现之后便得到大力推广，现已经在生产制造、航空航天等领域被广泛的应用着，占据较为稳定的地位。机电控制系统主要进行远程控制，管理人员可以通过异地拨号或者网络连接来远程控制异地的计算机，来完成相应的任务或指令。这种控制技术基于网络平台，可以对系统的每一个过程实时监督，保证人机之间可以随时建立联系。
1.2自动控制技术
自动控制系统通过控制器的使用，使被控制对象在运行中，自动按照预定规律运行。自动控制系统根据控制内容的不同可以分为：高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正控制等。自动控制系统的实用性，以及它可以协调机械、电器各个部分来有效地完成预定的内容，这是自动控制技术的核心。经典控制理论和现代控制理论是自动控制系统的两大理论依据。经典控制理论采用数学工具拉普拉斯变换来进行传递函数的计算，并且进行系统的分析，研究单变量的线性时不变系统。控制原理是负反馈闭循环系统，采用自动调节器作为反馈控制系统的中心环节，因此经典控制理论也叫自动调节原理。现代控制理论的研究对象是相对经典控制理论而言的，它主要以线性代数、矩阵论和集合论为主要的数学工具，将系统运行的过程采用状态空间法在时间域内分析之后，用状态方程描述出来，根据现行状态及其条件分析下一步的状态，其主要内容是最优控制、随机控制和自适应控制。这两种理论的控制对象极为明确，都需要建立精确的数据模型，其数据模型都可以用严格的数学方程和函数表示，这是两种控制理论的共性。
2、机电一体化设计方法
对于机电控制系统的一体化设计，常用的设计方法主要包括组合法、取代法和整体法。
2.1组合法
组合法是通过整合功能模块来实现设计的一种方法，在设计过程中，需要将具有不同功能的标准功能模块组成成机电一体化系统。机电控制系统的一体化是为了实现其功能的多样化，当利用简单的电子或者机械已经不能顺利完成制定的任务时，为了强化系统的功能性，可以将几个不同功能模块进行整合，形成一个具有多功能模块的综合系统，以实现其一体化设计，不同的功能模块通过相互作用对系统进行设计。组合法在机电一体化设计中应用非常广泛，尤其是在数控机床方面应用非常多，能够取得良好的效果，表现出多种优势，使数控机床的功能呈现出多样化特点，有效提高产品质量。此外，采用组合法进行一体化设计，并不需要重新设计，而是将各种功能模块整合在一起，因此，一体化设计的周期比较短，设计过程比较简便，应用非常广泛。
2.2取代法
取代法一般用于以电子线路取代机械式控制机构，这类机械电子化产品设计。例如，用可编程序控制器或微型计算机来取代机械式的变速机构、凸轮等控制机构，代替气动、液压控制系统，代替插销板、拨码盘、步进开关、时间继电器等接触式控制器等。不仅能简化机械结构，还可以提高产品的性能和质量。这种方法接近原来的产品或同类产品的结构原理，设计容易实现；而缺点是跳不出原产品的框架，在开发全新产品时有其局限性。
2.3整体法
采用整体法设计机电一体化产品，是将电子部分和机械部分有机结合，充分利用电子技术和机械技术，从整体视角对机电一体化产品进行设计。这种基于整体的设计需要花费较大的时间，同时在设备成本上也更大，但是其由于是基于整体的设计，因此能够表现出创新的产品设计理论，和传统设计模式不同，可以全面提升机电一体化产品的性能和质量，体现出了设计过程的创新性。三种不同设计法的比较见下表：
3、结束语
机电控制系统中的机电一体化主要是在自动化控制技术与机电控制技术的有机结合下，对企业的相应设备及生产进行调整的过程，机电控制系统中自动控制技术及一体化设计能有效提高企业的生产效率，推动企业向着智能化及绿色化发展。应重视信息技术的应用，发挥自身自动化及一体化水平的优势，研发更加智能、高效的产品，降低生产成本，提高专業人才的职业素养，促进经济模式的进步及发展，制订机电一体化的发展目标。
参考文献：
[1]李进生.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].通信电源技术，2013（01）：73-74.
[2]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013（08）：36-37.
[3]梁治河.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J]科技
风，2011（09）：12-13.
（作者单位：中冶南方（武汉）自动化有限公司）
作者简介：胡思源（1981-）；男；山东邹城；汉；硕士；研究方向为电气传动、自动化控制、智能制造等。
关键词：机电控制系统；自动控制技术；一体化设计
随着我国经济的不断发展，各个领域所运用的生产技术日益进步。而生产规模的飞速增加，带动着自动化技术的蓬勃发展。现阶段，自动化技术应用范围的逐步增加，为其发展带来了巨大的空间，也使得其成为目前国内社会中举足轻重的先进技术。
1、机电控制系统和自动控制技术的介绍
1.1机电控制系统
机电控制系统的核心元素是控制，它是指在无人参与和指导下，利用控制装置的作用使机器、设备或生产的过程能够自动按照设计好的方式运行，共同完成指定任务。机电控制通过一套完整的系统把控制器、控制对象和其他部件组合在一起，需要多种技术的共同配合来完成，例如微电子、信息处理、通信、自动控制等技术。所以，机电控制技术是一项综合性技术，主要包括检测传感、自动控制、信息处理、伺服传送这四种技术方式。随着计算机的发展和开发，机电控制系统出现之后便得到大力推广，现已经在生产制造、航空航天等领域被广泛的应用着，占据较为稳定的地位。机电控制系统主要进行远程控制，管理人员可以通过异地拨号或者网络连接来远程控制异地的计算机，来完成相应的任务或指令。这种控制技术基于网络平台，可以对系统的每一个过程实时监督，保证人机之间可以随时建立联系。
1.2自动控制技术
自动控制系统通过控制器的使用，使被控制对象在运行中，自动按照预定规律运行。自动控制系统根据控制内容的不同可以分为：高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正控制等。自动控制系统的实用性，以及它可以协调机械、电器各个部分来有效地完成预定的内容，这是自动控制技术的核心。经典控制理论和现代控制理论是自动控制系统的两大理论依据。经典控制理论采用数学工具拉普拉斯变换来进行传递函数的计算，并且进行系统的分析，研究单变量的线性时不变系统。控制原理是负反馈闭循环系统，采用自动调节器作为反馈控制系统的中心环节，因此经典控制理论也叫自动调节原理。现代控制理论的研究对象是相对经典控制理论而言的，它主要以线性代数、矩阵论和集合论为主要的数学工具，将系统运行的过程采用状态空间法在时间域内分析之后，用状态方程描述出来，根据现行状态及其条件分析下一步的状态，其主要内容是最优控制、随机控制和自适应控制。这两种理论的控制对象极为明确，都需要建立精确的数据模型，其数据模型都可以用严格的数学方程和函数表示，这是两种控制理论的共性。
2、机电一体化设计方法
对于机电控制系统的一体化设计，常用的设计方法主要包括组合法、取代法和整体法。
2.1组合法
组合法是通过整合功能模块来实现设计的一种方法，在设计过程中，需要将具有不同功能的标准功能模块组成成机电一体化系统。机电控制系统的一体化是为了实现其功能的多样化，当利用简单的电子或者机械已经不能顺利完成制定的任务时，为了强化系统的功能性，可以将几个不同功能模块进行整合，形成一个具有多功能模块的综合系统，以实现其一体化设计，不同的功能模块通过相互作用对系统进行设计。组合法在机电一体化设计中应用非常广泛，尤其是在数控机床方面应用非常多，能够取得良好的效果，表现出多种优势，使数控机床的功能呈现出多样化特点，有效提高产品质量。此外，采用组合法进行一体化设计，并不需要重新设计，而是将各种功能模块整合在一起，因此，一体化设计的周期比较短，设计过程比较简便，应用非常广泛。
2.2取代法
取代法一般用于以电子线路取代机械式控制机构，这类机械电子化产品设计。例如，用可编程序控制器或微型计算机来取代机械式的变速机构、凸轮等控制机构，代替气动、液压控制系统，代替插销板、拨码盘、步进开关、时间继电器等接触式控制器等。不仅能简化机械结构，还可以提高产品的性能和质量。这种方法接近原来的产品或同类产品的结构原理，设计容易实现；而缺点是跳不出原产品的框架，在开发全新产品时有其局限性。
2.3整体法
采用整体法设计机电一体化产品，是将电子部分和机械部分有机结合，充分利用电子技术和机械技术，从整体视角对机电一体化产品进行设计。这种基于整体的设计需要花费较大的时间，同时在设备成本上也更大，但是其由于是基于整体的设计，因此能够表现出创新的产品设计理论，和传统设计模式不同，可以全面提升机电一体化产品的性能和质量，体现出了设计过程的创新性。三种不同设计法的比较见下表：
3、结束语
机电控制系统中的机电一体化主要是在自动化控制技术与机电控制技术的有机结合下，对企业的相应设备及生产进行调整的过程，机电控制系统中自动控制技术及一体化设计能有效提高企业的生产效率，推动企业向着智能化及绿色化发展。应重视信息技术的应用，发挥自身自动化及一体化水平的优势，研发更加智能、高效的产品，降低生产成本，提高专業人才的职业素养，促进经济模式的进步及发展，制订机电一体化的发展目标。
参考文献：
[1]李进生.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].通信电源技术，2013（01）：73-74.
[2]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013（08）：36-37.
[3]梁治河.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J]科技
风，2011（09）：12-13.
（作者单位：中冶南方（武汉）自动化有限公司）
作者简介：胡思源（1981-）；男；山东邹城；汉；硕士；研究方向为电气传动、自动化控制、智能制造等。