李卓識

摘 要：運動控制技術(shù)的應(yīng)用代表著機械工業(yè)自動化的發(fā)展，也是機械自動化過程的主要表現(xiàn)。隨著科技的不斷發(fā)展，機械工業(yè)自動化水平的不斷提高，運動控制技術(shù)也變得越來越成熟。本文就是對機械工業(yè)自動化中的運動控制技術(shù)的運用進(jìn)行研究，為我國工業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：機械工業(yè)自動化；運動控制技術(shù)；運用研究

機械行業(yè)是我國的傳統(tǒng)行業(yè)，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，這一行業(yè)在發(fā)展的過程中必須要不斷的引進(jìn)新的技術(shù)，運動控制技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上提升了機械工業(yè)自動化的步伐，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機械制造業(yè)變得更加的精確，提高了市場的競爭力。

1 全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)

全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)是一種定位精度較高的技術(shù)，這種技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于電子產(chǎn)品中，對于動態(tài)的要求也比較高，因此在對動態(tài)要求較高的產(chǎn)品中被廣泛的應(yīng)用。這一技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，結(jié)合市場的實際發(fā)展需要，融入了數(shù)字技術(shù)，已經(jīng)開發(fā)出了數(shù)字式的交流伺服系統(tǒng)，數(shù)字式的交流伺服系統(tǒng)與我國機電產(chǎn)品的生產(chǎn)相符，符合現(xiàn)階段機電產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。這一系統(tǒng)使用起來十分的便捷，整個調(diào)試過程也不需要耗費大量的精力。驅(qū)動器在系統(tǒng)的應(yīng)用中是極為重要的，驅(qū)動器使用的是數(shù)字信號，在采樣的過程中，能夠充分的保證采樣過程的準(zhǔn)確性。閉環(huán)系統(tǒng)是在電機和驅(qū)動器之間，是整個系統(tǒng)中十分重要的組成部分，閉環(huán)系統(tǒng)是整個驅(qū)動系統(tǒng)的核心，對于控制系統(tǒng)是極為重要的，這一系統(tǒng)主要就是利用數(shù)字信號來進(jìn)行快速而又簡單的計算的，除了上述的這些功能之外，閉環(huán)系統(tǒng)也能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部的負(fù)載變化和增益進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)生產(chǎn)的實際需要進(jìn)行改變，使得整個系統(tǒng)變得更加的靈敏，有著較好的效果。

傳統(tǒng)的閉環(huán)交流伺服系統(tǒng)使用的是半閉環(huán)控制的方式，半閉環(huán)控制方式能夠使編碼器有著速度環(huán)的基本特征，除此之外，也有著位置環(huán)的作用，這也是半閉環(huán)控制方式的優(yōu)點之一，但是隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，這一控制方法的缺陷也在逐漸的暴露，也就是說，如果傳動鏈出現(xiàn)了問題，那么是沒有任何的辦法對其進(jìn)行補償?shù)?，無法對傳動鏈誤差進(jìn)行降低處理，這樣就能夠在一定程度上降低了這一系統(tǒng)的控制能力，相關(guān)的工作人員經(jīng)過了長期的研究就在這一系統(tǒng)的運動部位安裝了檢測元件，這一檢測元件需要滿足精度要求，在這樣的情況下全閉環(huán)交流伺服系統(tǒng)應(yīng)運而生。

2 計算機控制器技術(shù)

計算機控制器技術(shù)從本質(zhì)上來說就是一種可編程控制器，但是傳統(tǒng)的控制器存在著功能極其單一的缺點，無法滿足工程機械化的基本要求，在經(jīng)過了相關(guān)人員的研究之后，設(shè)計人員設(shè)計出了一種可編程計算機控制器，可編程計算機控制器在機械生產(chǎn)制造的過程中被普遍的應(yīng)用，這種控制器有著功能強大的特點，和大型的計算機是十分相似的，能夠在一定的時間內(nèi)，將多項任務(wù)同時完成，并且將軟件進(jìn)行了相關(guān)的優(yōu)化，多樣化的設(shè)計是可編程控制器在工業(yè)生產(chǎn)的過程中變得越來越重要。傳統(tǒng)的可編程控制器主要是利用監(jiān)控程序和時鐘掃面來進(jìn)行邏輯運算的，這種邏輯運算會產(chǎn)生極大的問題，那就是控制速度與應(yīng)用程序有著一定的聯(lián)系，應(yīng)用程序的大小會對控制速度產(chǎn)生一定的影響，這樣就無法滿足實時性的基本要求。而計算機控制器技術(shù)就能夠解決傳統(tǒng)的可編程控制器存在的缺陷，通過相關(guān)的運行平臺，在運行平臺上就能夠執(zhí)行相關(guān)的程序，這一技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)的過程中已經(jīng)體現(xiàn)了極大的優(yōu)勢，將分布式工業(yè)控制技術(shù)、工業(yè)控制計算機和可編程控制器的優(yōu)點相融合，這樣就能夠有效的提高整個程序的運行效率，使得計算機控制器技術(shù)在機械工業(yè)自動化的過程中展現(xiàn)出強大的潛力。

3 直線電機驅(qū)動技術(shù)

直線電機驅(qū)動技術(shù)主要是在機床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用，在最近幾年來已經(jīng)被相關(guān)的行業(yè)所重視，尤其是在工業(yè)機械化比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，直線電機驅(qū)動技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。機床進(jìn)給系統(tǒng)在運行的過程中，會使用直線電機直接驅(qū)動，相對于純銅額旋轉(zhuǎn)電機傳動來說，直線電機驅(qū)動跨越了中間環(huán)節(jié)，將整個機床進(jìn)給傳動鏈的長度進(jìn)行了縮小，這一數(shù)值基本接近零。正是因為這種“零傳動”的方式，給機床帶來了原旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動方式無法達(dá)到的性能和優(yōu)勢。這些性能和優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：快速響應(yīng)。由于伺服系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時間較長的機械傳動建，使得整個閉環(huán)控制系統(tǒng)的反應(yīng)速度大大提高，變得快速直接；高精度。直線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由絲扛等機械結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的傳動間隙和誤差，減少了插補運動時因傳動系統(tǒng)之后所可能帶來的跟蹤誤差，運用直線定位檢測反饋控制，大大提高了機床的定位精度；高傳動剛度。由于直接驅(qū)動避免了氣動、變速和換向時因為中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙所造成的運動滯后現(xiàn)象，提高了傳動剛度；行程長度不受限制。在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機，可以無限制地延長其行程長度，具有過去間接驅(qū)動系統(tǒng)所無法比擬的優(yōu)勢；噪音低。由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)所要求的排放的噪音具有一定的指標(biāo)，而直接驅(qū)動系統(tǒng)由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，同時其導(dǎo)軌又可以采用滾動式或者磁懸浮式，因而大大降低了運動時所產(chǎn)生的噪音；高效率。無中間傳動環(huán)節(jié)，消除了機械摩擦?xí)r的能量損耗，大大提高了傳動效率。

4 運動控制卡

運動控制卡是一種上位控制單元，主要運用于工業(yè)電子計算機和各種運動控制場合上。之所以運動控制卡能夠出現(xiàn)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性和開放性的需求。運動控制卡可以自行調(diào)節(jié)，來達(dá)到上述要求；其次，對運動控制模塊硬件平臺的需求。當(dāng)前，各種工業(yè)設(shè)備、國防裝備制造與操作、醫(yī)療智能設(shè)備在進(jìn)行自動控制系統(tǒng)研制和改造過程中急需運動控制模塊硬件平臺，而運動控制卡則能滿足上述要求；第三，發(fā)揮電子計算機功能的需求。電子計算機在各種工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用，要求配備相應(yīng)的控制卡來提高電子計算機的性能和功能。

5 結(jié)論

綜上所述，可知運動控制新技術(shù)在機械自動化中應(yīng)用比較廣泛，但是比較常見的控制技術(shù)即為上述幾種，這幾種運動控制技術(shù)的應(yīng)用可以體現(xiàn)出我國機械自動化的發(fā)展，但是需要引起注意的是，我國的運動控制新技術(shù)發(fā)展水平并不高，尤其是有些技術(shù)還有待提高，發(fā)達(dá)國家的研究經(jīng)驗值得借鑒，有些機械制造企業(yè)也應(yīng)該與高校進(jìn)行合作進(jìn)行自主研發(fā)，節(jié)省引進(jìn)成本與時間。

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