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自动控制技术在机械中的应用

发布时间: 2019/12/28 16:45:42
随着社会经济的进步发展以及科学技术的不断进步,我国的自动控制技术也取得了长足的进步,其涉及到生产、军事、管理、生活等各个领域,在提高社会生产力、促进社会可持续发展上发挥出了巨大的作用。但是相比于国外先进的自动控制技术,我国还需要进一步加强研究,而东台市科技服务机构在工作过程中,结合实际情况针对自动控制技术在机械中的应用进行了研究开发,以期能够为当前的自动就控制技术发展提供参考。 
自动控制技术是控制论的技术实现应用,是通过具有一定控制功能的自动控制系统,来完成某种控制任务,保证某个过程按照预想进行,或者实现某个预设的目标。在机械领域,自动控制技术的应用能够实现提高生产效率、保证生产质量、降低生产成本、减少资源浪费等目标,其广泛应用是现代社会生产生活中重要的发展趋势。 
一、自动控制技术的主要控制方式 
(一)开环控制 
开环控制也被称为程序控制,具体控制方式是用预先编制好的程序,利用信号传送控制指令,被控对象就会按照控制质量进行运行。在其控制过程中,按照信号产生的条件不同还会将开环控制分为条件控制、次序控制、时限控制等几种类型,如果在一些程度较高以及运行过程较为复杂的系统中还会通过更多种类型的程序进行控制,以便保障控制过程的有效性。 
(二)闭环控制 
闭环控制也被称为反馈控制,其在控制过程中具有较大的目的性。闭环控制通常由传感器、控制装置以及执行机构三个部分组成,其中传感器更像是人的感觉器官,在控制过程中起到检测被控对象状态信息的作用,同时还能将这些信息转化成物理信号传送给控制装置,控制装置则会以此自动生成控制信号来实现对被控对象的控制行为。[1] 
二、自动控制技术在机械中的应用 
机械是机器和机构的统称,当前在社会生产的各个领域中,人们通过利用机械生产来实现降低工作难度、减轻人的劳动强度、节省工作时间等目的,而自动控制技术的应用更是最大限度的解放了人工生产,进一步提高了生产效率与生产质量,以下是自动控制技术在农业机械、矿山机械以及纺织机械等机械类型中的具体应用分析。 
(一)自动控制技术在农业机械中的应用 
(1)应用优势。①对农业机械进行实时控制。目前的自动控制技术主要是以电气控制为主,实际控制过程中是以信号的传输达到控制效果,因此可以有效实现对农业机械的实时控制。②提升农业机械的整体性能。自动控制技术中应用到的传输信号为I/O 信号,可使农业机械的内部电路与外部环境之间被隔离开,在通过滤波装置的时候还能够有效的移植干扰因素,大大提高农业机械的整体性能。③实现故障自诊断。在农田工作的机械在生产过程中会产生各种各样的故障,自动控制技术中的故障自診断技术可以在农业机械发生故障的第一时间检测到并进行自我修复或者发出报警指示以最大程度上确保机械的安全生产。 
(2)具体应用。在我国的农业生产中,机械的利用已经较为普及,但是传统的农业机械很难满足现代农业的生产,而自动控制技术的应用能够有效提高农业机械的整体性能,比如大型联合收割机,不仅可以进行收割,而且还能利用计算机控制使其完成晾晒、脱粒等作业,减少人力劳动强度,提高了生产效率。 
(二)自动控制技术在纺织机械中应用 
(1)PLC 技术。PLC是具有可编程功能的电子系统,编辑好的程序可以直接存储至存储器中,在纺织机械的实际作业中,其可以按照存储器中相应的代码指令来完成生产任务。当前在纺织生产中,自动控制技术常应用于清花机和并纱机上,使其工作效率大大提升的同时还能够保证生产质量。 
(2)交流伺服。伺服是一个反馈控制系统,其常见于纺织机械生产中的梳棉机、粗纱机和并条机等设备当中,能够使以上这些设备的稳定性、精准性等等得到大幅度的提升,而且机械的反映速度也会得到增强,能够较好的满足现代纺织生产中的巨大需求。 
(三)自动控制技术在煤矿机械中的应用 
(1)在采煤机中的应用。在采煤机中应用自动控制技术主要就是实现对采煤机的实时定位和视频跟踪,而且借助于远程操控中心还能够自动控制采煤机的启停及运行速度进行自动控制,使其在作业过程中能够按照实际情况进行,大大提高采煤机的采煤效率以及采煤质量,同时也能够有效防止采煤过程中的安全事故。 
(2)在刮板输送机中的应用。刮板输送机是煤矿生产中重要的机械设备,将自动控制技术融入到刮板输送机中主要是实现对输送机整个运行过程的在线监测、实时控制等,以便保证刮板输送机的运行稳定。[2] 
三、自动控制技术的发展趋势 
(一)数字化 
数字化要求自动控制技术在发展过程中能够利用计算机技术和制造技术以及网路技术等各种先进技术,并利用数字形式展现出生产中的各种图形和数据,进一步提升机械自动控制技术的信息化。 
(二)虚拟化 
虚拟技术的发展应用为自动控制技术的虚拟化发展提供了可能,其可以利用网络技术传递信息数据,对于操作交流过程进行模拟,不断的提升自动化控制能力和水平。 
(三)集成化 
集成化发展方向是自动控制技术的重要趋势,要求自动控制技术在发展过程中应重视起多个方面、多个功能的发展,应综合利用计算机技术和电子技术以及网络技术等各项先进的技术手段,保证机械自动控制系统的整体性能,同时还能够使自动控制系统更加完善。[3]在研究开发的过程中也需要借助国外先进的理论知识以及实践经验,不断优化整体自动控制系统,不断发挥自动控制技术在现代生产生活中的重要作用。 
四、结语 
综上所述,自动控制技术随着科学技术的发展在不断的完善当中,其在各领域的应用逐渐显示出显著的效果,尤其是在机械领域中,不管是在农业机械、矿山机械还是纺织机械中,其在提高生产效率、保证生产安全、降低生产成本上都发挥出了巨大的作用,因此,我们必须要加强对自动控制技术的进一步研究开发,实现其数字化、虚拟化、集成化的普及。 

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