机电控制系统的控制方式分析
2015-10-21汤海涛
汤海涛
【摘要】在主要目的是如何采取有效控制方式使被控制对象到控制指标能够达到设想的标准的机电控制系统控制的实际操作时,我们可以依靠专业的机电传感器装置进行监督。本文通过先简单讲述机电控制系统中的三种基本控制方式,即开环式、反馈式以及复合式控制方式,后阐明实现机电控制系统控制的基本要求,最后说明只有工作人员对机电控制方式有一个基本的认识才能有效对其进行应用。
【关键词】机电控制系统;控制方式;机电设备
引言
完善并强化机电控制系统控制方式,是当前机电控制领域亟需解决的重要课题之一。如何实现机电控制系统控制,要求有关部门和技术人员不断推动机电控制系统自动化进程,要求系统受控值的设定范围,遵循稳定性、快速性以及精确性等基本原则。笔者通过对机电控制系统的三种基本控制方式进行论述,对实现机电控制系统控制的基本要求进行综合研究分析,确保机电控制方式在认识上的推广和应用。
1.机电控制系统中的基本控制方式
机电控制技术是一种基础性控制技术,其基础是机电一体化系统,主要目的是如何采取有效控制方式使被控制对象到控制指标能够达到设想的标准值。机电控制系统控制在实际操作时,需要依靠专业的机电传感器装置进行监督。具体控制方式如下:
(1)开环式控制方式
开环式控制方式又可称为外环控制系统,其基础是机电控制系统的控制通道,是通过该通道而实现了一种机电控制方式。在此控制系统的控制过程中,直接参与控制活动的信息通道主要有给定值、干扰变量与受控值3条。而经过信息通过的两支信息则成为系统开展控制活动的基本依据。开环是通过将系统的控制装置和系统的手控对象有机联系起来,形成顺向作用,使得通道中的给定值与受控值作用方向为单向传递的方向。开环式控制方式的优点在于可以有效控制系统的输出量,降低了系统遭受负面影响作用的风险。
(2)反馈式控制方式
反控制式控制方式属于机电控制系统中比较基本,应用范围比较广泛的一种系统控制模式。在这种系统中,控制装置往往容易对受控制的装置给予较为显著的控制作用。而在这个过程中受控对象的受控值是关键的反馈信息,系统通过不断调整受控制出现的偏差,以强化对受控对象的控制作用。反馈式控制方式在某种程度上与人体活动规律相同,人在进行日常活动时,会在心中先对相关信息进行判断,通过对反馈而来的信息与实际情况进行对比分析,不断修正出现偏差的信息,直接将偏差消除[1]。
(3)复合式控制方式
复合式控制方式较前两种控制方式而言更为复杂。反馈式控制方式只有在系统外部因素干扰十分明显的情况下才能进行反馈,从而对信息进行及时的修正,但一旦外部干扰较小或者未有影响情况发生,反馈式控制方式将无法顺利实现,无法对偏差进行修整。复合式控制方式就是针对这一问题而设计的,它的可测量环境中不仅仅包括外部干扰因素还包括多个干扰因素补偿效果,简而言之,就是当多个干扰因素可以互相补偿时,复合式控制方式可以对其进行测量反馈。在相应装置中设置好补偿装置以实现系统的扰动控制。当然复合式控制方式也需建立有效的反馈控制系统,以对一种或多种因素造成的信息偏差进行控制和干扰补偿。
2.实现机电控制系统控制的基本要求
机电控制系统基于其受控主体的不同,可以分为手动和自动两类。其中手动控制是通过操作人员自身的判断和操作来进行系统控制,而自动控制则是在人员无参与或者少参与的系统操作环境中,相关控制设备器材的运行状态是根据已设立好的标准参数进行自动化规划处理的。自动化运行是当前机电控制领域的发展方向与目前重要的研究课题,因为要不断实现机电控制系统控制,首要要求就是机电控制系统自动化的不断发展。实现这一目标离不开相关科学技术的发展创新,同时也离不开相关技术人员专业技能和个人综合素质的提高。只有基于高水平的自动化系统控制技术,才能使得自动化了的机电控制系统能够在实际工作活动中处理更多更为复杂的系统控制任务,才能真正地形成以控制系统为核心的联合控制结构[2]。另一方面,在机电控制系统的控制过程中,某些典型信息如控制系统的具体组织结构、设定参数在标准化确定之后要输入系统,以使受控值根据这些参数与标准得到精确的控制。在系统组成过程中受控制的变化控制操作要求稳定、快速、精确。稳定性是指机电控制系统可以在进行工作时保障系统的操作的稳定性,当受控值与期望值发生偏差且偏差较大时,系统能够将受控值及时地拉回到期望值范围之中,即经过一段时间控制系统的调控,与期望值有偏差的受控值能够回到初始期望值水平。在机电控制系统的正常运作当中,设计人员不仅要强调控制系统的稳定性,同时还应当确保系统在控制过程中快速性、精确性等基本要求。而所谓快速性,主要指的是在系统的控制作用下,受控值能够及时高速地被控制,并在较短的过渡时间里得到调整。只有确保了系统的快速性,机电系统才能在正常运行的情况下,保证自身自动化操作人物的成功完成,从而为系统性能保驾护航。另外一方面,当机电系统出现故障时,快速性则体现在自动化系统会在较短的时间内进行故障排除和故障原因的分析,通过及时地停止系统作业,并迅速采取相应的有效处理措施,从而将机电控制设备在故障时期可能发生的问题和造成的损失控制在最小程度范围之内。因此,快速性可以说是机电控制系统得以平稳、持续运行的关键性要求之一。其次,机电控制系统的精确性也不容忽视。所谓精确性,既包括受控值的精准要求,同时也对机电控制系统的期望值提出了必要的精准度要求。受控值的精准要求指的是设计人员在设计受控值的基本范围时,应当严格依据相关的标准规范,对受控值进行及时修正操作。期望值的精准是在初始期望值的设定范围时,设计人员应根据相关设定与操作严格的设计,以得出的标准数据,而受控值的精准要求,系统控制修正时,能够进行数据信息上的准确修正。受控值的精准要求和期望值的精准要求在具体的系统控制过程中应当依据实际的情况进行必要的调整。在针对数据不断变化的原因进行修正操作时,在确保受控值可以不斷接近期望值的同时,可以尽量做一些微观上的操作和处理,以发挥最高水平的系统控制处理能力。
3.结语
机电控制技术是一种基础性控制技术,其基础是机电一体化系统,主要目的是如何采取有效控制方式使被控制对象到控制指标能够达到设想的标准值,或者说是到达期望值的范围内。机电控制系统控制在实际操作时,需要依靠专业的机电传感器装置进行监督。研究探讨机电控制系统的具体控制方式,首先应当对其基本内容有一定了解。具体而言,机电控制系统方式包括多种,本文主要强调3种:开环式控制方式,反馈式控制方式,复合式控制方式。如何实现机电控制系统控制,要求有关部门和技术人员不断推动机电控制系统自动化进程,要求系统受控值的设定范围,遵循稳定性、快速性以及精确性等基本原则。为实现机电控制系统的创新,为给相关企业带来巨大经济效益,我们必须做到针对机电控制方式提出相应的控制标准和设计要求。
【参考文献】
[1]刘福禄.机电一体化技术的内涵与发展[J].重仄工贾职业技术学院学报,2012,2 (03):119-121.
[2]王斌.论机电一体化技术的发展趋势略述[J].产业与科技论坛,2013,5(09):145-146.
[3]张延波.光机电一体化技术的现状和发展趋势[J].化学工程与装备,2012,1(01):157-158.