机电一体化中的电机控制

[机电一体化设备管理的发展]机电一体化设备管理的发展【摘要】本文就机电一体化设备的管理问题进行了探讨，首先从机电一体化的概念、发展历程及未来发展趋势着手，介绍了机电一体化的基本内涵。然后，着...+阅读

机电一体化中的电机控制

【摘要】随着科学技术分飞速发展和人们生活水平的不断提高，当前人们逐渐对机电行业的发展重视起来。

本文针对电机控制中执行机构元件选型以及执行机构功能元件设计和执行机构功能元件阀位等进行分析，并提出解决与执行机构功能元件速度控制原理相关的解决办法，希望为实现我国机电一体化的进程与发展贡献出一份力量。

【关键词】机电一体化电机控制相关讨论

众所周知，随着科学技术的不断发展以及现代先进生产加工技术的不断完善，相关执行机构的重要性不言而喻，因为执行机构在自动控制系统工作中起着至关重要的作用。

但是当前我国国产大流量电动执行机构无论是在相关控制手段上还是在机械传动机构上都出现明显落后和偏多的情况，同时电动执行机构中其结构相对复杂且其可靠性能也相对较低。

本文针对执行机构发展的相关缺陷和不足，对如何采用机电一体化技术将阀门和控制器进行有机融合进行深度探究。

一、机电一体化发展历程与现代化技术发展趋势

从始初的数控机床逐渐演变为微电子技术机电一体化并在基础上沿用了可编程控制器，同时电力电子的出现也会机电一体化的发展奠定了重要基础。

还需要强调的是，现代机电一体化技术主要是由激光技术和信息技术以及相应的模糊技术共同构成，其无论是在运转效率上还是在工作质量上都有着较大进步。

微控制器在生产数字化机电产品中起着重要作用，数控机床施工和机器人施工都是数字化机电一体生产中的重要表现形式，与此同时，随着科学技术的飞速发展和计算机系统的广泛应用，虚拟设计技术以及集成制造技术都是数字化机电一体应用中的重点环节。

其优点一般具有软件可靠性、软件可维护性和软件自行诊断性以及软件高可靠性等。

新型数字化技术的出现在一定程度上使远程操作远程诊断和远程修复成为可能。

智能化就是要求在进行机电产品生产的过程中其产品又有一定的智能特性，并使相关产品能够独立进行逻辑思考和自主决策。

CNC中的人机对话功能就是机电产品智能化的的一种重要表现形式，其会在设置智能工艺数据库的同时使产品使用和产品操作以及产品维护带来较大便利。

需要强调的是，模糊控制技术、灰色理论技术、神经网络技术和小波理论技术以及混沌分岔技术都是机电一体化产品智能化的几种体现，并在此基础上为机电一体化技术的发展奠定了有力基础。

因为生产机电一体化产品的商家和种类相对较多，那么在进行研制机械接口和研制动力接口以及开发环境接口的过程中就会产生一定的困难，具有集减速变频调的动力驱动单元以及需要进行视觉信息处理和图像信息识别等工作就是其中厂商研制开发机电一体化产品中的典型实例。

二、硬件控制与相关工作原理分析

(一)机电一体化智能执行机构主要分为智能控制部分以及智能执行驱动部分两种，而我们通常所说的控制部分主要包括单片机、IPM逆变器、输入输出通道和整流模块以及报警电路等，而智能执行驱动部分主要是由三相伺报电机结构以及位置传感器结构二者共同构成。

(二)被检测逆变模块中的电压位置信号以及三相输出电流会被相关程序转换，并在此过程中传送相应单片机上。

而单片机则是用过8255控制PWM波发生器的，通过其中的光电耦合被逆变模块IPM所应用，这样就在一定程度上实现了阀位控制工作以及电机变频调速工作等。

需要注意的是，在逆变模块进行正常工作的过程中，380V电源调整模式会将其所需直流电压信号进行全桥整流。

(三)双环控制技术是进行机电一体化电机控制工作中的主要技术，其内环和外环分别为速度环和位置环。

我们需要了解的是，速度环的主要工作任务是将基础速度与设定速度进行相互比较，之后通过对PWM波发生器的载波频率的变换实现机电一体化电机自动转速调节，此时的速度调节器是以模糊神经网络控制算法为主要计算手段的。

而外环中的相应速度设定则主要是根据其当前所处位置来完成并在此基础上形成内环设定值的。

因为流量阀减速和流量阀匀速以及流量阀加速是其机构运行中的三个主要运行阶段，此时每个阶段中的运行时间和运行加速度以及特定位置特定运行的频率也有所不同，速度给定发生器的主要工作原理就是当实际阀位与相关给定阀位不等时，其会以恒定加速度为主要加速手段，此时的减速点会根据相关阀位值和阀位给定值以及当前速度这三者的大小来进行计算并得出具体数值。

(四)阀门柔性开关以及阀位极限位置判定是我们在执行机构是所要考虑的两项主要技术因素，阀门柔性开关的主要功能是当阀门开关的过程中保证阀门不受损伤，正确的做法是，我们应该运用微处理器对变频器输出电压和变频器输出电流进行相对精准的计算，并在计算的过程中得出输出力矩，在得出力矩信息后自动调节速度以防止阀门撞击。

阀门全开位置以及阀门全关位置就是阀门的极限位置，传统执行机构中阀位监测在监测的过程中容易出现阀门松动，我们应该运用单片机将两次监测信号进行具体对比，并在确认已达到正确阀门极限位置的同时切断异步供电电源。

三、结束语

综上所诉，机电一体化中的电机控制是当下我们要亟待解决的问题，正确的做法是要根据机电一体化技术的技术发展现状和技术应用现状作为分析基础，之后进行对新型电动执行机构的相应合理方案进行较为科学的制定。

本文针对执行机构发展的相关缺陷和不足，对如何采用机电一体化技术将阀门和控制器进行有机融合进行深度探究，希望为我国机电行业的发展贡献出一份力量。

参考文献：

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