機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì)分析

　　摘 要：在當(dāng)前新時(shí)代背景下，機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)得到較為快速的發(fā)展，同時(shí)也得到越來越廣泛的應(yīng)用。其在實(shí)際應(yīng)用中的作用越來越突出，這也在很大程度上推動(dòng)機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。本文首先對(duì)當(dāng)前機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀展開分析，然后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用探討其未來發(fā)展趨勢(shì)，希望該項(xiàng)技術(shù)在未來的時(shí)間里能夠得到更好的發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

　　1 前言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，這在很大程度上促使機(jī)械加工生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量的提升，在實(shí)際生產(chǎn)中表現(xiàn)出巨大的價(jià)值，也因此當(dāng)前關(guān)于機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的研究力度不斷加大，希望通過更加深入的研究，讓自動(dòng)化控制與機(jī)械設(shè)備更多的結(jié)合，以促進(jìn)機(jī)械設(shè)備更好的為人們服務(wù)。

　　2 機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用具備的優(yōu)勢(shì)分析

　　將機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)同傳統(tǒng)的人工控制技術(shù)相比較，機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)表現(xiàn)出眾多的優(yōu)勢(shì)，其主要表現(xiàn)在以下幾方面：第一，大幅度提升機(jī)械生產(chǎn)效率。在機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)中利用自動(dòng)控制系統(tǒng)代替人為操作，可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間不間斷連續(xù)性作業(yè)，使機(jī)械生產(chǎn)效率呈現(xiàn)大幅度增長;第二，降低人力資源成本。在自動(dòng)控制系統(tǒng)代替人為操作之后，所需要的工作人員數(shù)量降低，自然在人力資源方面的投入也降低;第三，提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行安全性。在機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)中通常有運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)檢測(cè)的功能，當(dāng)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)的警告，有助于快速發(fā)現(xiàn)故障，提升故障處理效率，保障機(jī)械設(shè)備運(yùn)行安全。

　　3 機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　在自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)也取得巨大的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)，如：可編程計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)(PCC)、運(yùn)動(dòng)控制卡技術(shù)、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)等。

　　3.1 PCC

　　可編程計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)(PCC)是一種基于PLC和IPC結(jié)合形成的全新機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)，從其實(shí)際應(yīng)用表現(xiàn)出來的性能來看，PCC集合了PLC和IPC二者的優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)出較高的可靠性、擴(kuò)展性以及計(jì)算處理能力。相較于以往傳統(tǒng)的PLC而言，在計(jì)算處理能力方面得到大幅度提升，在實(shí)時(shí)性和開放性上有更大的提升�，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中常常存在多個(gè)不同的項(xiàng)目部分，而且這些不同的項(xiàng)目部分在功能上存在著較大的差異，為實(shí)現(xiàn)對(duì)不同項(xiàng)目部分的統(tǒng)一性管理，可將PCC技術(shù)應(yīng)用于其中。通過PCC技術(shù)為不同項(xiàng)目部分設(shè)置對(duì)應(yīng)的模塊，通過對(duì)模塊單獨(dú)編程，以保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)行滿足實(shí)際功能需要。同時(shí)在運(yùn)行的過程中各模塊之間會(huì)產(chǎn)生出大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸?shù)絇CC的cpu中，經(jīng)過計(jì)算處理后實(shí)現(xiàn)整體的協(xié)調(diào)控制，從而保證機(jī)械設(shè)備不同項(xiàng)目部分能夠高效并行運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足實(shí)際運(yùn)行所需。PCC技術(shù)在現(xiàn)今機(jī)械工業(yè)控制中表現(xiàn)出非常大的潛力，雖然受制于目前技術(shù)方面的不成熟，但是在未來的時(shí)間里可能會(huì)取得巨大的發(fā)展。

　　3.2 運(yùn)動(dòng)控制卡技術(shù)

　　運(yùn)動(dòng)控制卡技術(shù)也是一種目前應(yīng)用較為廣泛的機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)，該技術(shù)主要基于PC機(jī)，利用微處理器和編程器件來實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)伺服電機(jī)的協(xié)調(diào)性控制，使機(jī)械設(shè)備更加高性能的運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)動(dòng)控制卡技術(shù)在具體的功能上主要包括：脈沖輸出、數(shù)字輸入/輸入等。該技術(shù)在運(yùn)用的過程中，會(huì)根據(jù)設(shè)置的編程程度發(fā)出連續(xù)的脈沖串，而在控制上主要通過改變發(fā)出脈沖的頻率和數(shù)量來實(shí)現(xiàn)，通過控制脈沖頻率可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)，通過控制脈沖發(fā)出的數(shù)量可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)位置的調(diào)節(jié)，再加上脈沖計(jì)數(shù)功能，可以準(zhǔn)確的反饋機(jī)器所在的位置，然后對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的誤差做出調(diào)整，使其在控制上保持較高的精度。該項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)用上表現(xiàn)出較高的開放性，也因此適用于許多類型的機(jī)械設(shè)備，從目前應(yīng)用現(xiàn)狀來看，國外對(duì)該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用更為普遍，而國內(nèi)在這方面發(fā)展較晚，所生產(chǎn)制造的產(chǎn)品性能與國外還存在加到的差距。

　　3.3 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

　　直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)在被提出之后，得到機(jī)床行業(yè)的高度重視。在以往的機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，主要采用的是旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)方式，在這種傳動(dòng)方式中存在著較多的中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，也因此在控制上影響到響應(yīng)速度、控制精度等。而在直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)中，將原來傳動(dòng)過程中的中間環(huán)節(jié)省去，將傳動(dòng)鏈長度縮短為零，也因此該項(xiàng)技術(shù)被稱之為“零傳動(dòng)”技術(shù)。從直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的實(shí)際使用情況來看，其主要表現(xiàn)出以下一些優(yōu)勢(shì)：高響應(yīng)性、高靈敏性、高精度、傳動(dòng)剛度高、行程長度不受限制、效率高、噪音低。在實(shí)際發(fā)展中也正因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)表現(xiàn)出較多的優(yōu)勢(shì)，在國外機(jī)床行業(yè)發(fā)展中得到非常高的關(guān)注。

　　4 機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)

　　機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)以其卓越的性能受到人們的廣泛重視，關(guān)于其研究的力度也在不斷加大，從目前機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，其在未來的時(shí)間里主要表現(xiàn)出以下三方面趨勢(shì)：

　　第一，逐漸向著智能化的方向發(fā)展。人工智能技術(shù)是近年來發(fā)展的熱點(diǎn)，將人工智能技術(shù)與機(jī)械設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，可大幅度提升機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的效率和安全性，給人們的生活和工作帶來更大的便利。例如：當(dāng)前國外許多專業(yè)汽車制造廠商，都推出了無人駕駛汽車，這便屬于機(jī)械設(shè)備同人工智能技術(shù)的有效結(jié)合，但是由于受到目前技術(shù)的限制，無人駕駛汽車在推廣應(yīng)用中的安全性和可靠性還有待驗(yàn)證。

　　第二，逐漸向著微型化的方向發(fā)展。為了讓機(jī)械制造變得更加的方便，在對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)控制時(shí)，也不斷朝著小巧靈活的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)微型化機(jī)械設(shè)備自動(dòng)控制，通過該方向自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，也可有效促進(jìn)精密零件的加工制作生產(chǎn)。但是從目前該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，更多的被應(yīng)用在醫(yī)學(xué)設(shè)備、軍事領(lǐng)域之中，且應(yīng)用仍舊十分有限，離在商業(yè)中普遍性運(yùn)用仍舊有著一段較長的距離，因此這也是未來發(fā)展的主要方向之一。

　　第三，逐漸向著虛擬化的方向發(fā)展。該項(xiàng)技術(shù)主要用于機(jī)械制造設(shè)計(jì)之中，通過對(duì)該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用，可以大幅縮減新設(shè)備零件、裝配工藝設(shè)計(jì)研發(fā)的進(jìn)度，通過計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)加工制造過程的模擬，以虛擬化的方式來對(duì)制造加工做出檢驗(yàn)，通過計(jì)算機(jī)設(shè)備完成數(shù)據(jù)調(diào)整，以節(jié)省實(shí)際生產(chǎn)加工所需要的時(shí)間，降低實(shí)際生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的材料浪費(fèi)，降低新產(chǎn)品開發(fā)制造的成本。此外，通過在這方面的發(fā)展進(jìn)步，能夠有效促進(jìn)機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造與設(shè)計(jì)的一體化，增強(qiáng)行業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

　　5 結(jié)語

　　綜上所述，在新的時(shí)代背景下，機(jī)械設(shè)備自動(dòng)控制是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)，而為了滿足更加多樣化的加工制造生產(chǎn)需求，進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)備的綜合性能，還需要在現(xiàn)有自動(dòng)控制技術(shù)上不斷做出改進(jìn)與創(chuàng)新，從而使其應(yīng)用效率最大化。而從當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀來看，在未來的發(fā)展中機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)主要可能朝著智能化、微型化以及虛擬化方向發(fā)展。

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