机械工业自动化中的运动控制技术的运用研究陈海涛

机械工业自动化中的运动控制技术的运用研究陈海涛

陈海涛

广东嘉铭智能科技有限公司

摘要：在新型技术的推动下，各类高新技术逐渐流入传统产业，加快了工业领域的革新。运动控制新技术在机械自动化中的大范围推广应用，能充分发掘运动控制新技术的最大潜力，证明其实用性与可操作性有机融合能产生巨大的价值，促使传统机械产业开启一场大规模的技术革命。

关键词：运动控制技术;运用;机械工业;

引言

运动控制新技术是继数控技术、工厂自动化技术产生后的又一项技术创新。通过对机械运动部件位置与速度等的实时监控与管理，使机械设备按照既定的运动参数，完成运动目标。早期的运动控制器是单独的专用控制器，能独立完成运动控制、人机交互及工艺技术等相关工序，但是企业对濒于淘汰的设计模式，无法进行重新组合，不能达到企业生产所需，而运动控制新技术正是基于此进行的创新研发。

1针对运动控制技术进行概括与分析

随着现代科学技术的不断发展,使得一些高新技术不断的引导传统的工业产业。机械工业作为国内的传统工业产业之一,受到了这种潮流的影响,逐渐开始向自动化技术进行了靠拢。随着现代电子计算机技术以及电子电力技术的发展,各个国家所产出的机电产品层出不穷。在目前机电一体化的发展过程当中,其运动控制技术是机电一体化中极为关键的组成部分之一,并且也得到了相关研究人员的一定创新和发展。运动控制系统作为一个机械自动化的分支,其主要是通过服务器来对设备进行全自动化的有效控制,采用控制数据端来一些设计的电机控制机械进行实时掌控,对其输入一定的数据,让其可以在规定的工作速度上进行运作。运动控制技术目前普遍在一些机械或者数控和数控机床当中进行使用的,而且这些机器相比一些传统的机器更加复杂,因为传统的机械运转起来较为简单,而后者则数据用数据终端来对机械进行实时控制,从而达到全自动运动控制的目的。并且运动控制的主要功能为速度控制,能够进行点位控制,用多种的计算方法来算出一个运动轨迹,通常基于一个运动的速度曲线以及三角的曲线来进行计算。

2机械自动化技术的优势

机械自动化技术的优势主要表现在三个方面：首先，能有效提高工作质量，机械自动化技术是服务于机械自动化运行系统的一项专业技术，为机械自动化运行系统的顺利运行创建了一个链接应用程序，从而能够使其按照操作说明的指导完成设定的任务目标；其次，能确保机械运行的安全性，机械自动化技术已具备良好的技术稳定性，是一种应用已相对成熟的技术，这就大大降低了生产中发生机械故障的机率，确保生产机器的高效生产；最后，能有效节约劳动成本，机械自动化技术的广泛应用在很大程度上节约了劳动成本，有效的减少了人力资源的浪费，利用最低的劳动成本实现生产效率的最大化，使企业生产达到最优状态。

3运动控制新技术在机械自动化中的应用

3.1计算机控制器技术的应用

传统的计算机控制器，其控制速度依赖于应用程序的大小，且在处理程序本身所涵盖的逻辑指令时，不能同时执行多个任务指令，与实践工作中要求的高效性、实时性相违背，导致企业生产效率低下。可编程计算机控制器的应用优势十分显著，不仅设计软件具有多样性，运行周期也不再局限于程序长短的控制，应用程序的扫描周期与外部控制周期单独划分开来，使得其高效性、实时性的要求得到同时满足，因此可编程计算机控制器技术也越来越多的应用于工业领域，发挥出其巨大的潜力。

3.2全闭环交流伺服驱动技术的应用

某些机电一体化产品，对定位的精确度要求相对较高，使交流伺服驱动技术应运而生，并逐渐得到了大范围推广应用。数字是交流伺服驱动技术系统中的重要组成部分，在控制系统中，利用数字信号处理器的高能处理技术，完成对整个运行环节的适时调整以及跟踪变化。但这种数字式的交流伺服系统存在一定的弊端，由于其采用的是半闭环式的控制系统，导致其在传动链环节上的间隙与误差控制方面无法达到标准。为了弥补这一缺憾，国外出现了一种创新型自动化设备，即全闭式伺服驱动器，巧妙利用其装在最后一级的机械运动部件上的反馈元件作为位置环，编码器作为速度环，有效的规避了传统机械系统中存在的此类问题，从而得到了更加精准的数据，充分展现了全闭环控制驱动技术的优势和功能。

3.3直线电机驱动技术的应用

直线电机驱动技术越来越广泛的应用于机械自动化机床进给系统中，并得到了机床行业的普遍认可。相对于传统的旋转电机，直线电机驱动技术减少了直线电动机从电机到工作台之间的传统运动环节，打破了原有的传动方式，实现了性能更为优越的技术目标，使得闭环控制系统的整体动态响应性能得到了大幅度的改善，部件的反应更具灵敏性和快捷性，有效提高了机床的生产效率。另外，直线电机驱动技术，由于减少了部件的机械摩擦，且导轨采用了无机械接触的磁垫悬浮导轨，所以电机在运动时，大大减少了噪音的产生，以及对能量的大幅度损耗。鉴于诸多优势，直线传动电机的应用技术在越来越多的行业领域中关注度越来越高，发展前景越来越广阔。

3.4运动控制卡技术的应用

最初，运动控制卡技术在机械自动化应用较为广泛，近年来，随着社会的不断进步与发展，国外机械工业中也开始应用此项技术，它是基于工业PC机上实施的整体单元控制，即使运动控制场所有所不同，它也能够实现对速度的有效控制，有着较强的适用性。同时在运动控制卡技术应用时，最为关键的部分就是高速的DSP的运用，以此来对大部分的步进电机实施控制。通常来讲，PC机主要负责系统监控的工作，而运动控制中其他的一些细节内容则是由运动控制卡来执行，由此可以看出，PC机和运动控制卡在实施控制的过程中并不是同时进行的，而是属于一种较为明显的从属控制关系。另外，运动控制卡还有丰富的公开函数数据库为支撑，这也是其在机械自动化能够有效运用的保障。

4总结

综上所述,目前运动控制技术在国外的自动化设备的应用较为普遍,并且建立起了一个专门独立的行业,国外很多的企业都在从事运动控制技术的创新以及研究,在国内也有很多同种类的产品出现,经过一段时间的是实践,已经在一些数控的设备上进行了应用,并且得到了很好的效果。有效的减少了机械工业产业的工作效率,提升产业的市场竞争力,降低了产业生产作业的成本,提升产业的经济收益,为国内的社会经济的发展提供有力的帮助。

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