自动控制技术在机械中的应用论文_林庆桐

自动控制技术在机械中的应用论文_林庆桐

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摘要:本文从自动控制技术的主要控制方式分析入手,论述了自动控制技术在机械中的应用。期望通过本文的研究能够对促进机械性能的提升有所帮助。

关键词:机械; 自动控制技术; 控制方式;

机械自动化控制技术是当今科学技术飞速发展背景下新兴起的一项自动化技术,其属于一种结构复杂的机电一体化设备,具有着突出的高灵活性特点。在现代社会生产领域,机械自动化控制技术的普及,不仅促使产品的生产数量及质量大幅度提升,同时在改善劳动环境、缓解人工劳动强度、节约成本消耗及保证妊娠安全等方面也极具现实意义。加强机械自动化控制技术的应用与普及,已成为当代我国工业发展进程中一大必然要求。

1 机械自动化控制技术发展现状分析

所谓机械自动化控制技术,具体所指的就是借助一系列的机械控制设备,使被控制对象能够在无人控制的条件下也能按照预定程序进行自主运行的技术形式。机械自动化控制技术是以数学系统理论为基础,并利用反馈原理针对动态系统进行自动化的影响,最终促使其输出值能够完美的接近与人们预定值。在当代工业生产过程中,自动化控制技术的应用,成功的实现了加工对象的连续化自动生产,同时也促使生产过程得到了有效优化。历经多年的发展与改进,目前一些发达国家在机械自动化控制技术方面已经达成了相对成熟的水平,我国与之相比由于发展时间较短尚且存在着一定的差距。就目前我国机械自动化控制技术发展现状来看,我国机械制造业的自动化设备无论是数量上,还是在水准上与发达国家相比均存在着显著的差距。

2 自动控制技术的主要控制方式

自动控制技术是指借助具有控制功能的自动化装置或是系统,实现控制目标,这是一项较为先进的技术,自问世以来便获得快速发展,现已在多个领域中得到广泛应用。自动控制系统的主要控制方式有两种,一种是开环控制,另一种是闭环控制。

2.1 开环控制

这种控制方式又被称之为程序控制,是根据预先编制好的程序,利用信号传送控制指令,从而对被控对象的运行过程进行控制。按照信号产生条件的不同,可将开环控制分为以下几种类型:条件控制、次序控制、时限控制。PLC(可编程逻辑控制器)是开环控制的代表,它以微电子技术为核心,在工业控制领域中获得广泛应用。对于部分复杂程度较高或是运行过程较为繁琐的系统,则需要通过多种类型的程序进行控制。

2.2 闭环控制

这种控制方式又被称之为反馈控制,其控制原理与人的目的性具有非常相似之处。常规的闭环系统由三个部分组成:传感器、控制装置以及执行机构。其中传感器的作用类似于人的感觉器官,能够对被控对象的状态信息进行检测,并将这部分信息转换为可进行传送的物理信号,发给控制装置,当控制装置接收到传感器发出的信息后,会自动生成一个控制信号,通过执行机构对被控对象的运动过程进行控制。闭环控制的种类较多,如模糊控制、智能控制、自适应控制、最优控制以及专家控制等等。

3 自动控制技术在机械中的应用

机械是机器和机构的统称,是一种能够帮助人们降低工作难度、减轻劳动强度、节省工作时间的装置。机械是生产与服务的五大要素之一,其种类较多,比较常见的有农业机械、矿山机械、纺织机械等等。下面重点对自动控制技术在各类机械中的应用进行分析。

3.1 自动控制技术在农业机械中的应用

我国是一个农业大国,为提高农业生产效率,可将自动控制技术应用于农业机械当中。

3.1.1 应用优势

在农业机械中,自动控制技术具有以下应用优势:

(1)能够对农业机械进行实时控制。在农业机械中,自动控制技术主要是以电气控制为主,通过信号传输来达到控制效果。由此可实现对农业机械运行过程的实时控制。

(2)可提升农业机械的整体性能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自动控制技术在农业机械中进行应用时,通常采用的是I/O信号,由此可使农业机械的内部电路与外部环境之间被隔离开,通过滤波装置,能够对干扰进行有效抑制,从而使农业机械的整体性能得到进一步提升。

(3)可实现故障自诊断。由于农业机械需要在地里田间作业,受到环境因素的影响,使得农业机械常常会出现各种故障,而自动控制技术的应用,可实现农业机械故障自诊断。当故障问题发生时,农业机械中的自动控制装置或是系统,会在第一时间对故障进行诊断,通过自我修复的方式对故障进行处理,对于无法处理的故障问题,机械会发出报警提示,由此确保运行的安全性和稳定性。

3.1.2 具体应用

目前,在农业生产中,一些传统的机械无法满足现代化作业的需要,为有效解决这一问题,可对自动控制技术进行合理运用,以此来提升农业机械的各方面性能,从而使其达到现代化农业生产的要求。如,大型联合收割机,这是在传统收割机的基础上引入自动控制技术,利用计算机便可使机械自动完成收割、晾晒、脱粒等作业,由此使农业生产效率获得大幅度提升。在该农业机械中,应用的自动控制技术为视觉技术,可对作业目标进行准确定位,通过远程控制中心发出的指令,可操控收割机自动完成相关作业。

3.2 自动控制技术在纺织机械中应用

我国是一个纺织大国,每年需要出口大量的纺织品,为提高纺织品的产量,可将自动控制技术应用于纺织机械当中。目前,在纺织机械中得到应用的自动控制技术主要有以下几种:

3.2.1 PLC技术

PLC是具有可编程功能的电子系统,编辑好的程序可以直接存储至存储器当中,纺织机械可以按照相应的代码指令,自动完成生产任务。在纺织机械中,PLC技术主要用于清花机和并纱机上,由此使得机械设备的工作效率获得大幅度提升。

3.2.2 交流伺服

伺服是一个反馈控制系统,在纺织机械中,交流伺服技术常被用于梳棉机、粗纱机和并条机等设备当中,通过交流伺服技术的运用,可以使上述纺织机械的稳定性、精准性获得大幅度提升,并且机械的反应速度也将变得更快,能够满足纺织品的生产需要。

3.3 自动控制技术在煤矿机械中的应用

我国既是产煤大国,也是用煤大国,为提高煤炭的总产量,可在煤矿机械中对自动控制技术进行合理运用。在煤矿采掘机械中,远程自动控制系统的应用较为广泛,该系统能够对采煤机、刮板输送机等设备进行远程自动控制。

3.3.1 在采煤机中的应用

远程自动控制系统在采煤机中的应用,可实现对采煤机的实时定位和视频跟踪,通过远程操控中心,可以对采煤机的启停及运行速度进行自动控制,由此使得采煤机能够在作业面按照预先设定好的程序自动调高和加减速,不但使采煤效率大幅度提升,而且还能防止安全事故的发生。

3.3.2 在刮板输送机中的应用

刮板输送机是煤矿生产中不可或缺的重要机械设备之一,通过远程自动控制技术的应用,可对输送机的运行过程进行在线监测、实时控制,大幅度提升了刮板输送机的运行稳定性。

4 结论

综上所述,随着科技的快速发展,使得自动控制技术日趋完善,该技术以其自身所具备的各种优势,在诸多领域中得到广泛应用。自动控制技术在机械领域中的应用,能够使机械设备的运行安全性、稳定性和可靠性获得大幅度提升,由此可使相关的生产效率显著提高。

参考文献:

[1]李精.朱群峰探析非结构环境下机械臂各关节自动控制系统设计[J].南方农机,2018(04):56-58.

[2]曹睿华.机械式立体停车设备自动控制系统的设计探讨[J].中国设备工程,2017(10):109-111

[3]刘雅倩,勒国庆.分析微电子传感信号控制下的机械设备自动控制技术应用[J].南方农机,2018(03):43-44.

论文作者:林庆桐

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/9/21

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