机械工业自动化中的运动控制技术的运用研究

叶明 李明昊

摘 要：机械工业领域的发展对于社会经济的推动具有非常重要的作用，能够为社会生产提供最直接的动力支持。如今在科学技术的推动下，机械工业领域的自动化发展成为最重要的趋势和方向，时下运动控制技术已然成为机械工业自动化的前沿方向。本文重點探讨运动控制技术在机械工业自动化领域的应用及相关情况。

关键词：机械工业自动化；运动控制技术；运用研究

构成一个国家经济发展的领域和行业多种多样，其中机械行业无疑是一个国家硬实力构成的重要领域，机械行业的发展水平在一定程度上能够代表一个国家的经济发展水平。也正因如此，机械工业的发展始终随着新技术的发展不断革新，尤其运动控制技术的出现和应用将机械工业的自动化领域推向新的发展节点。

1全闭环交流伺服驱动技术

全闭环交流伺服驱动技术是动态电子产品中最常见的一种技术，其特点是定位精度高、动态强度高。随着电子科学技术的不断革新发展，全闭环交流伺服驱动技术也在日新月异发生着改变和进步，尤其与数字技术的融合出现了数字式交流伺服系统，这一系统是伴随着我国机电产品的出现而诞生的，符合现阶段机电产品的生产要求。数字式交流伺服系统的优点是应用便捷，调试成本低效率高。驱动器在系统的应用中是极为重要的，驱动器使用的是数字信号，在采样的过程中，能够充分的保证采样过程的准确性。闭环系统是在电机和驱动器之间，是整个系统中十分重要的组成部分，闭环系统是整个驱动系统的核心，对于控制系统是极为重要的，这一系统主要就是利用数字信号来进行快速而又简单的计算的，除了上述的这些功能之外，闭环系统也能够对系统内部的负载变化和增益进行调节，根据生产的实际需要进行改变，使得整个系统变得更加的灵敏，有着较好的效果。

传统的闭环交流伺服系统使用的是半闭环控制的方式，半闭环控制方式能够使编码器有着速度环的基本特征，除此之外，也有着位置环的作用，这也是半闭环控制方式的优点之一，但是随着工业的不断发展，这一控制方法的缺陷也在逐渐的暴露，也就是说，如果传动链出现了问题，那么是没有任何的办法对其进行补偿的，无法对传动链误差进行降低处理，这样就能够在一定程度上降低了这一系统的控制能力，相关的工作人员经过了长期的研究就在这一系统的运动部位安装了检测组件，这一检测组件需要满足精度要求，在这样的情况下全闭环交流伺服系统应运而生。

2计算机控制器技术

计算机控制器技术从本质上来说就是一种可编程控制器，但是传统的控制器存在着功能极其单一的缺点，无法满足工程机械化的基本要求，在经过了相关人员的研究之后，设计人员设计出了一种可编程计算机控制器，可编程计算机控制器在机械生产制造的过程中被普遍的应用，这种控制器有着功能强大的特点，和大型的计算机是十分相似的，能够在一定的时间内，将多项任务同时完成，并且将软件进行了相关的优化，多样化的设计是可编程控制器在工业生产的过程中变得越来越重要。传统的可编程控制器主要是利用监控程序和时钟扫面来进行逻辑运算的，这种逻辑运算会产生极大的问题，那就是控制速度与应用程序有着一定的联系，应用程序的大小会对控制速度产生一定的影响，这样就无法满足实时性的基本要求。而计算机控制器技术就能够解决传统的可编程控制器存在的缺陷，通过相关的运行平台，在运行平台上就能够执行相关的程序，这一技术在工业生产的过程中已经体现了极大的优势，将分布式工业控制技术、工业控制计算机和可编程控制器的优点相融合，这样就能够有效的提高整个程序的运行效率，使得计算机控制器技术在机械工业自动化的过程中展现出强大的潜力。

3直线电机驱动技术

直线电机驱动技术主要是在机床进给伺服系统中被广泛的应用，在最近几年来已经被相关的行业所重视，尤其是在工业机械化比较发达的地区，直线电机驱动技术已经被广泛的应用。机床进给系统在运行的过程中，会使用直线电机直接驱动，相对于纯铜额旋转电机传动来说，直线电机驱动跨越了中间环节，将整个机床进给传动链的长度进行了缩小，这一数值基本接近零。正是因为这种“零传动”的方式，给机床带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能和优势。这些性能和优势主要体现在：快速响应。由于伺服系统中直接取消了一些响应时间较长的机械传动建，使得整个闭环控制系统的反应速度大大提高，变得快速直接；高精度。直线驱动系统取消了由丝扛等机械结构所产生的传动间隙和误差，减少了插补运动时因传动系统之后所可能带来的跟踪误差，运用直线定位检测反馈控制，大大提高了机床的定位精度；高传动刚度。由于直接驱动避免了气动、变速和换向时因为中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙所造成的运动滞后现象，提高了传动刚度；行程长度不受限制。在导轨上通过串联直线电机，可以无限制地延长其行程长度，具有过去间接驱动系统所无法比拟的优势；噪音低。由于现代工业生产所要求的排放的噪音具有一定的指标，而直接驱动系统由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦，同时其导轨又可以采用滚动式或者磁悬浮式，因而大大降低了运动时所产生的噪音；高效率。无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗，大大提高了传动效率。

4运动控制卡

运动控制卡是一种上位控制单元，主要运用于工业电子计算机和各种运动控制场合上。之所以运动控制卡能够出现，主要体现在以下几个方面：首先，为了满足新型数控系统的标准化、柔性和开放性的需求。运动控制卡可以自行调节，来达到上述要求；其次，对运动控制模块硬件平台的需求。当前，各种工业设备、国防装备制造与操作、医疗智能设备在进行自动控制系统研制和改造过程中急需运动控制模块硬件平台，而运动控制卡则能满足上述要求；第三，发挥电子计算机功能的需求。电子计算机在各种工业现场的应用，要求配备相应的控制卡来提高电子计算机的性能和功能。

5结论

综上所述，可知运动控制新技术在机械自动化中应用比较广泛，但是比较常见的控制技术即为上述几种，这几种运动控制技术的应用可以体现出我国机械自动化的发展，但是需要引起注意的是，我国的运动控制新技术发展水平并不高，尤其是有些技术还有待提高，发达国家的研究经验值得借鉴，有些机械制造企业也应该与高校进行合作进行自主研发，节省引进成本与时间。

参考文献：

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