机械自动化中运动控制新技术的运用

吴磊

吴磊

青海盐湖海纳化工有限公司青海省西宁市810000

摘要：计算机与微电子技术的兴起，带动了所有行业的快速发展，工业运动控制技术也随之提高，出现了好多新技术，比如计算机控制技术、直线电机驱动技术、全闭环交流伺服驱动技术运动控制卡等。这些技术为我国工业水平的提高与“机电一体化“的进步贡献了巨大的力量。本文就机械工业自动化中的”运动控制新技术“进行如下探析——

关键词：机械自动化；运动控制新技术

引言：传统产业在最新科技产业的发展冲击下，不断完善、不断创新，这也为传统产业的发展制造了机会。“机械工业“是传统产业之一，新技术的出现、使其产品在结构生产系统的结构都发生了巨大的变化。微电子技术、微计算机技术的快速发展，推动了机械工业自动化的发展进程。”机电一体化“不断的技术革新，使得一些产品比如家用电器、冶金机械、汽车、工业机器人和包装机械等等，每隔一段时间就会更新升级一次。”机电一体化“在现代生产生活中的作用是非常强大不可小觑的，它使人民的生产生活水平和工作效率都迈上了一个新的台阶，而且降低了材料的损耗，增强了企业发展的竞争力。机电一体化的迅速发展、同时带动了运动控制技术的提升和发展，机械工业自动化中的”运动控制新技术“得到发展，其中全闭环交流伺服驱动技术；直线电机驱动技术；可编程序计算机控制器；和运动控制卡等等新技术全面开花。

机械行业作为我国的传统行业，科学技术水平在不断提升，这一行业也随之不断发展，这就要求我们必须不断的引进新的技术，才能在竞争站稳脚跟，“运动控制技术“的应用在一定程度上推动了机械工业自动化的步伐。

一、“运动控制新技术“的应用

1、计算机控制器技术

计算机控制器从实质上来说就是一种可编程的控制器，因为传统的计算机控制器的缺点是功能比较单一，无法跟上现代工业机械化的步伐，在经过了科技人员的艰苦钻研之后，设计出了一种可编程计算机控制器，其在机械生产制造的过程中得到普遍的认可和应用，可编程计算机控制器控制器有着“功能强大”的特点，和大型的计算机十分相似，能够用最短的时间、同时完成多项任务，并且将软件进行了优化，可编程控制器的“多样化”设计、在工业生产的过程中的作用非常重要。以前的可编程控制器、是利用监控程序及时钟扫面来进行逻辑运算的，这种逻辑运算时常会出现一些问题，就是控制速度与应用程序有着相应的联系，应用程序的大小、影响着控制速度，这样就达不到“实时性”的基本要求。而“计算机控制器技术”解决了这一传统技术的缺陷，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，此种技术在工业生产的过程中发挥了它极大的优势，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，这样就能够顺利的提高整个程序的运行效率，使“计算机控制器技术”在机械工业自动化的过程中呈现出强大的魅力。

2、全闭环交流伺服驱动技术

以前使用的闭环交流伺服系统是半闭环控制的方式，它的编码器和速度环的基本特征一样，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，但是工业在不断发展，这一控制方法已经跟不上时代的步伐，逐渐地显现出它的不足，比如说、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，就能够在某些程度上降低这一系统的控制能力，我们的科研人员经过了长期的研究、在这一系统的运动部位安装了“检测元件”，但这一检测元件需要达到“精度”要求，在这样的情况下全闭环交流伺服系统应运而生。

“全闭环交流伺服驱动”技术是一种定位精度较高的技术，这项技术主要应用于“电子产品”中，在动态方面的要求也比较严格，因此，在对“动态”要求较高的产品中比较常见。目前、这项技术还在不断的进步与探索中，结合市场的实际需要，融入了“数字技术”，并且发明了数字式的交流伺服系统，数字式的交流伺服系统与我国机电产品的生产相近，符合现在电子产品的生产要求。这个新发明使用起来方便快捷，在整个调试过程上省时省力。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，能够保证它的准确性，闭环系统是在电机和驱动器之间，是全系统中非常重要的一部分，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，它主要就是利用数字信号来进行计算，快速而又简单，除了这些功能之外，闭环系统也能够调节系统内部的负载变化和增益，随着生产的实际需要而改变，使得整个系统的灵敏度非常高，而且效果明显。

3、直线电机驱动技术

“直线电机驱动技术”主要是应用在机床进给伺服系统中，在最近几年来已经得到广泛的认可和重视，尤其是在工业机械化比较发达的地区，已经被广泛应用。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，直线电机驱动省略了中间环节，缩减了整个机床进给传动链的长度，这一数值基本接近“零”，正是因為这种“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反应速度快。由于伺服系统中直接取消了一些反应较慢的机械传动键，使得整个“闭环控制系统”的反应速度明显提高，充分显示了它的快速直接和高精度。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，使插补运动时因传动系统之后所带来的跟踪误差明显减少，“直线定位”检测反馈控制的运用也使机床的定位精度得到提高；高传动刚度，由于直接驱动避免了气动和变速还有换向时、因为“中间传动环节”的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙所带来的“运动迟滞”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“无限延长”其行程长度，是过去间接驱动系统所无法达到的；噪音小，由于现代工业生产中对“噪音”具有一定的规定指标，而“直接驱动系统”避免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”，从而在运动时所产生的噪音降到最小；高效率，就是无中间传动环节，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

它指的是一种“上位控制单元”，在工业电子计算机和各种运动控制场上得到广泛应用。它的优势有以下几种体现：其一，运动控制卡的自行调节功能，对新型数控系统的标准化与柔性和开放性提供了需求；其二，为运动控制模块硬件平台提供了需求，因为目前各种工业、国防、医疗等各方面智能设备都在进行“自动化”研制和创新，这个过程都需要运动控制模块硬件平台来满足它的要求；其三，发挥电子计算机功能的需求，因为电子计算机的普遍应用，它的性能和功能必须配备合适的控制卡来提高。

结束语

综合来讲，高科技的不断发展注定了工业自动化中的“运动控制新技术”的出现，尤其是计算机技术与微电子技术的方面，推动了运动控制技术的快速发展进步。可知“运动控制新技术”在机械自动化中应用比较广泛，上述几种比较常见的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还不太成熟，有些技术还需要进一步完善，还应借鉴发达国家的研究经验，经过不断努力，使我们的机械自动化中运动控制技术赶上发达国家的水平。

参考文献：

[1]刘斌.运动控制新技术探析[J].科技信息，2011（18）。

[2]王彦鹂.运动控制新技术及其应用[J].装备制造技术，2009。

[3]关键，舒志兵.基于PCI总线的全闭环交流伺服控制系统，2008。

[4]李丹，马振华.浅论运动控制新技术在机械工业自动化中的应用，2008。