浅析机械自动化的主要运动控制新技术

李洪波

摘 要：我国的机械业受到了科学技术飞速发展的影响，其自动化的技术有所发展，很多对机械业产生积极影响的新型技术出现在机械业的领域之中，在众多对机械业存在积极影响的新技术都可以将机械自动化提升到更高的程度，其中运动控制技术的应用范围还不大，但是其在机械行业的应用前景还比较广阔，为了保证机械业能够保持稳定发展，并且能够充分满足当今社会其他行业对机械业的需求，必须要对这种运动型的控制技术进行研究与应用。

关键词：机械自动化；运动控制技术；应用；技术分析

我国的几大传统产业分别在不同的时期走出了发展的低潮期，在新的社会阶段，获得了很好的延伸与发展，机械业是我国发展比较早的一种传统产业，机械行业中的各个企业个体想要在科技发达的现代社会获得更多的机会来扩充企业力量，就必须对核心技术进行改革，为了顺应社会的发展，自动化这种技能也被应用到机械产业之中，我国的大部分机械企业已经在各个运行阶段实现了自动化，而在自动化水平相差不多的情况下，想要谋取新的发展途径，就必须保证技术水平高于同行业的其他企业，而运动控制技术下的几种新技术可以改变机械业当前的发展水平，本文对运动型控制技术在机械领域中的具体应用具体进行分析。

1 全部闭环型交流功能伺服驱动型技术

如果想要对新型的运动控制技术有所了解，就必须要对几种常见的运动控制技术的具体情况进行分析。

这種看起来比较复杂的技术一般可以被用于对定位的精度要求比较高的机电性设备之中，将数字型技术也有效地吸收进来。

该系统更符合我国机电产品的生产制造的实际。这种系统使用起来非常简单，而且调试也不需要浪费太多的精力。驱动器是该系统不可或缺的一部分，其主要采用的就是数字信号，由此完成位置采样的工作。闭环系统主要是位于驱动器以及电机之间，作为控制系统的重要部分，主要是通过数字信号的传输来实现快速的运算，除此功能之外，闭环控制系统还能够进行增益调节，还可以对系统的负载变化进行有效的调节，进而使得整个系统更为灵活便利，效果更佳。

该种系统通常情况下运用的是半闭环控制方法，这种控制方法主要的特点是编码器不仅具有速度环的功能，还应该具有位置环的功能，这可以算作是其一大优势，但是此种控制方法却存在着比较严重的缺陷，如果传动链上出现了间隙或者误差没有办法对其进行补偿，也没有任何方法加以克服。因此为了提高该系统的控制水平，相关人员都会在该系统运动部位设计或者后期安装一个检测元件，其精度必要达到一定的要求，即使用全闭环控制方法。早期的全闭环控制方法弊端比较多，比如伺服系统只能进行速度指令的控制，而无法完成位置指令的控制，因此对伺服系统的发展使用十分不利。

该系统在国外发展水平比较高，不仅能够实现自动运行，而且其精度也能够保证，即全闭环数字式伺服系统。这种全新的运动控制新技术是机械自动化发展的典型代表，不仅完全的避免了半闭环控制系统出现了种种问题，而且能够防止机械出现间隙，其定位精度非常高，进而真正的做到了全闭环控制。

2 计算机控制技术

在机械业中，为了实现一体化的需要，必须要将智能计算机引入到机械业的运行之中。在现在的应用机械一体化工作中，可编辑控制器已经得到了很广泛的应用了。但是在早期，控制器在功能上非常不全面，在实用中经常达不到具体要求。在多年实践中进行研究之后，研究人员已经设计出了可以进行编程的计算机控制器了，现在这种控制器已经在机械制造中十分普遍了。这种控制器本身在功能上已经十分接近于大型计算机，具有多线程计算的能力，并且内置的应用软件在功能上也多种多样。在早期，控制器进行计算的时候往往都通过时钟扫面这种形式，也可能通过程序来进行监控，这种运算方式本身是存在一些缺陷的，其中最主要的就是对软件大小有要求。

3 直线型驱动电机技术

机床进给伺服系统中应用直线电机技术，近些年来得到了世界范围内机床行业的重视，特别是在西欧的发达工业地区，已经出现了“直线电机热”这一高潮。在机床的进给系统中，运用直线电机直接驱动比原旋转电机传动的最大优势是取消了从电机到工作台之间的机械传动环节，进而将机床进给传动链的长度缩短为零，因此这种传动方式有被称为“零传动”。正是因为这种“零传动”的方式，给机床带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能和优势。这些性能和优势主要体现在：快速响应。由于伺服系统中直接取消了一些响应时间较长的机械传动建，使得整个闭环控制系统的反应速度大大提高，变得快速直接；高精度。直线驱动系统取消了由丝扛等机械结构所产生的传动间隙和误差，减少了插补运动时因传动系统之后所可能带来的跟踪误差，运用直线定位检测反馈控制，大大提高了机床的定位精度；高传动刚度。由于直接驱动避免了气动、变速和换向时因为中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙所造成的运动滞后现象，提高了传动刚度；行程长度不受限制。在导轨上通过串联直线电机，可以无限制地延长其行程长度，具有过去间接驱动系统所无法比拟的优势；噪音低。

4 运动控制卡

作为一种重要的控制单元，这种运动控制卡一般位于上位的控制单元的位置，一般可以对机械业运行需要使用到额电子型计算机进行控制，除此之外，一些其他需要应用的控制技术的场合之中也可以使用运动控制卡，运动控制卡在机械业获得发展的一席之地，主要是因为这种控制卡能够充分地对机械设备数控系统的荣幸、标准化以及开放性几种需求进行满足，同时这种控制开还能自动进行调节，满足机械设备传达出的各种指令，另外运动控制卡对于硬件平台的需求也不高，因此其能够被应用的领域有很多，无论是工业型设备还是制造国防装备都能够使用到这种运动控制卡，即使是医疗设备这种精密度要求比较高的设备也可以满足运动控制卡的基本硬件需求。最后运动控制卡还能对电子计算机的几种需求进行充分满足，同时将与机械设备相连的计算机的主要功能充分地发挥出来，并且能够将电子计算机的原有功能进行提升。

5 结束语

运动控制技术可以被分化成多种技术，本文只对几种在机械业领域中常见的技术进行了分析，无论是哪一种类型的机械业都可以应用到这几种技术，这几种技术不仅可以提升机械业发展的速度，同时还可以使机械业获得更多发展的机会，但是在对我国当前运行的机械业中使用的运动控制技术还不成熟，在整体技术体系不成熟的情况下，其中很多细化的技术也难以直接被用于机械业之中，我国的科研人员应当对这种新型的运动控制技术开展科学研究活动，使其能够更好地发展我国的机械业。

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