自动控制原理在机电工程自动化控制中的应用策略
王镇安
摘要：随着我国科学技术的不断发展和进步，我国的机电控制领域实现了多项应用技术的创新。其中，自动控制技术应用于机电控制领域促进了生产效率的提升，提升了相关企业的市场竞争力。本文主要围绕自动控制原理在机电工程自动化控制中的应用展开研究，通过简要分析自动控制原理的概念，结合机电工程自动化控制的优点以及这种控制原理在机电工程自动化控制中的应用表现，对机电工程自动化控制技术的应用方向进行深入思考，推动其在新时期实现更好的发展，创造更高的社会价值。
关键词：自动控制技术;机电控制领域;应用策略
中图分类号：G4 文献标识码：A
随着我国科学技术水平的不断提高，科学技术的应用促进了各个行业的飞速发展和创新。自动控制技术应用于机电控制领域，在很大程度上提升了生产效率，提高了行业的自动化应用水平，因此，不断分析和研究自动控制技术应用于机电控制领域的实际策略有着重要的现实作用。机电工程中应用自动化控制技术可以减少各环节的人力投入，加快各项工作进度，实现对相关设备工作的自动化控制，极大地提高了工作效率。同时，在引入机电工程自动化控制系统后，部分操作难度较大且具有风险性的工作可以在自动化系统的指导下开展，只需要对其相关数据进行设定即可，工作人员工作过程中出现风险的概率明显下降，可有效提高电气工程整体质量。
一.自动控制技术在机电控制领域应用的概述
（一）自动控制技术概述
自动控制技术属于新时期的新型科学技术，该项技术具有预先设置相关工作程序的功能，可以使相关生产类设备按已经设置好的相关程序开展运行工作，进而节省了大量的生产时间，极大程度上提高了生产效率。同时，自动控制技术降低了对于工作人员技能和数量上的依赖程度，所涉及的具体工作主要是进行程序设置，在生产过程中需要相关工作人员对自动控制相关设备进行辅助性操作。自动控制技术出现于20 世纪中期，后来随着我国经济的发展和科学技术的进步，其不断被应用于各生产线上，逐渐具有了集成化的特点，加强了不同行业领域间的融合。
（二）自动化机电控制技术的运行原理
自动化机电控制技术主要运行原理包括两个方面，即机电自动控制相关设备和机电控制器。机电自动控制是一门系统性的科学技术，其工作原理是通过自身的信息反馈和识别系统进行相关信息数据的分析和识别，以自身信息数据作为分析判断的依据，当输入量和输出量之间存在差别时，需要进行相关调节，而后将相关信息数据反馈至自动化控制系统中，通过其装置获取到相应的指令，进而使被控制对象开展一系列工作，并保证了其工作的精准性。
（三）自动控制技术在机电控制领域应用的特点
自动控制技术应用于机电控制领域具有更加稳定、快速和精准的特性。自动控制系统在进行交付使用过程中，其稳定特性是首要特点，也是基本要求。同时，其运行速度也是非常关键的特点之一，自动控制系统在工作过程中需要其对被控制信号有更加快速的反应动作进而提升整个系统的相应速度，且必须具备高精度特点，提升控制系统的精准性。
三.机电控制系统自动控制技术发展趋势分析
（一）工作人员操作需求降低
在引入自动化控制系统后，机电工程项目工作开展过程中只需要进行必要的程序设定即可，不需要专人来操作设备。这样一来，设备运行过程中，除非受到外界因素的强烈影响，或者设备自身性能等发生变化，设备可以始终保持稳定的产出频率，受工作人员工作时间等方面的影响明显降低。相关单位在该过程中可以对自动化系統进行合理设置，通过使用响应时间和变化等调节设备的运行状态，使得设备可以在指定程序的指导下，定时开展相应工作并调整其工作频率。这样一来，机电工程设备运行过程中的人力成本明显减少，可以将大量的劳动力释放出来，转而引导其围绕改善设备性能、提高设备运行效率等开展研究工作，这就形成了良好的机电工程自动化控制循环。机电工程自动化系统的工作效率不断提高，释放出了大量的劳动力;工作人员结合机电工程各类设备的运行情况，对其运行特点等进行调整，在此基础上改良设备性能，可以进一步提高设备的运行效率。就当前来说，机电工程自动化控制已经有了较为广泛的应用，在短距离范围内结合设备特点对其进行相应的设定，即可指导设备按照规定开展各项工作。而在操作控制距离相对较远时，通过技术工具的帮助也可以保障设备自动化运行质量，推动机电工程自动化控制技术不断深入发展。
（二）对控制模型的依赖降低
机电工程自动化技术发展过程中可以与信息化技术有机结合，对相应的控制程序进行调整并不断改良自动化控制技术，可有效提高机电工程自动化控制效果。在传统机电设备控制工作开展过程中，受到其应用的控制技术局限性等方面的影响，在开展设备控制工作过程中仍需面对一定的问题。特别是操作相对比较复杂的机电设备，要想实现控制其操作的目的，就要对相应的模型进行调整，通过不断调试来确定最终模型，并以此为基础进行自动化控制测试，才能在最后得到相对准确的控制效果。而这无疑会耗费大量的人力物力，导致设备控制成本增加，最终的控制效果与预期之间也存在一定的差异，影响了自动化控制技术发展。在引入自动化控制技术后，可以删除与模型设计等相关的内容，转而从新角度出发，对设备的运行状况进行调整，在此基础上确定对应的控制方案，可有效改进设备化自动控制效果。这样一来，在机电工程设备进行自动化控制操作的过程中，只需要对设备性能进行研究，并在此基础上编写相应的数据对其进行操作指导即可，应用于模型设计等环节的时间大大减少，整体自动化控制效率也会随着提高。
（三）保障数据处理的统一性
在将自动化控制技术与传统控制器进行比较的过程中可以发现，传统控制器工作开展过程中，受到其操作特点以及控制器稳定性等方面的影响，最终的数据处理效果可能存在差异，而控制器工作过程中并没有与处理该类数据差异相关的程序，这就导致其工作过程中可能出现数据不到位以及操作故障等问题，严重影响设备操作质量。在引入自动化控制技术后，自动化技术可以保障各项工作以相对一致的方式开展，即使面对难度较高、操作较为复杂的设备，也可以结合标准对其进行规范化操作，在记录操作数据的同时对各类数据特点进行分析，将常用数据与非常数据结合起来进行综合考量，可以得到相对比较精确的结果，而该类结果在最后会经由系统统一规划处理，工作人员只需要对处理后的数据进行预测分析即可，可以及时找到自动化控制技术运行过程中出现的问题以及应当采取的解决措施，在此基础上，完善对应的自动化控制标准，不断提高自动化控制质量，后续自动化控制处理过程中遇到的问题也会进一步减少。
四.机电一体化技术在机电系统自动化控制中的具体应用策略
（一）PLC 控制技术应用于机电控制领域
PLC 控制技术又称为可编程的逻辑控制器，其属于信息存储设备，应用于自动控制技术中还可兼具其他功能。例如，定时、计算、控制等多种功能，而且其使用方面更加便捷，程序安装也较简单，可满足绝大部分企业和相关工作者的需求。将 PLC 技术应用于机电控制领域可以提升相关企业的生产效益，促进机电行业实现自动化发展。PLC 相对而言程序语言简单，可用于很多基础性元件的生产，且具有良好的使用功能，不易受到其他环境因素的影响。数控车床属于自动化水平比较高的机械类设备，利用PLC 技术编写相应的程序，即可使其按程序进行自动化运行，实施零件加工作业。数控车床可以提升零件加工的效率和质量，并且实现人工无法完成的复杂性和难度较大的零件加工，而技术人员仅需要做好相关影响因素的控制以共同提升生产质量。在相应的程序编写过程中，通常采用人工和自动编程相互结合的模式，设置数控车床相关参数，再利用自动编程方式进行运行程序的编制，最后采用人工编程方式进行相关参数的校核。
（二）智能自动化技术应用于机电控制领域
在新时期，随着我国经济水平的不断提高，人们的生活、生产方式不断变化，人们对于各方面的需求也不断提升，智能化技术已经走进了人们生活和生产的各个方面。机器智能化是在自动控制理论基础之上，汇集人工智能、计算机科技、数学、心理学、混合动力学等科学技术，并运用创新思维、方法，通过模拟人类的智能实现分析、判断、推理、逻辑和自动决策等功能，以获取到相应的控制目的。当前，模拟系统、专家系统、神经网络系统和遗传计算方法等是促进机电一体化产品实现人工智能目标的过程中主要运用到的相关技术，其在各自发展过程中出现了彼此交互和渗透的现象。智能自动化技术应用于机电控制领域中，已经趋向于一体化的发展方向，实现了生产效率的提升和生产成本的降低，确保了相关企业的经济效益，促进企业实现新时期的创新发展，提高其智能化生产技术水平，进而提升企业市场竞争力。
（三）远程控制技術应用于机电控制领域
远程控制技术的应用打破了地域因素的限制，可以利用电脑或者其他终端设备实现对相关设备的操作和控制，并可进行相关软件系统的安装等。远控技术应用机电控制领域中，其实施自动控制的相关系统要有保护型、完成型以及人机交换类型。保护型指的是在应用远动控制技术过程中当遇到系统故障时，可以通过计算机进行相应的问题识别、判断和处理。完成型指的是在远程控制系统完成相应工作任务后，可以将相关信息直接传递到计算机，进而实现机电设备的自行传输，通常适用于无人值守地方。人机交换类型指的是工作人员和计算机共同实施控制操作，计算机实施自动控制和监控，相应的技术人员实施调控操作。例如，很多变配电所的机电设备都已经使用了远程控制技术，实现了遥信、遥 测、遥控、遥调，甚至是无人值守，这在很大程度上解决了偏远地区的设备运行问题，降低了企业人工成本。
（四）微型计算机系统应用于机电控制领域
现阶段，在我国的社会发展中，信息科学技术、电子科技、计算机技术等已经紧密融合。现在微型计算机、智能技术、自动化技术不断应用于机电控制领域，促进了很多技术的融合发展。计算机的控制系统中包括了电气设备、电路的接口和主机，其中的单片微型计算机中含有小芯片，而小芯片里面有 A/D 转换器、定时器、通信接口、计数器、CPU 等元部件，可以实现相应的控制功能，而且其价格低、可靠性高以及功能多样，最主要的是其体积小，因此，在很多小型或者微
型的机电控制系统中得到了普遍应用，称其为微型控制器。智能化控制技术应用于计算机控制系统中具有较高地位，可以使计算机具有人类的思维方式，解决较难课题或者无法靠人类大脑进行处理的相关难题。例如，智能机器人就是使其具有人类思维能力、认知辨识能力和逻辑推理判别能力等，将微型计算机当作控制机器人的核心，以代替人们完成较困难或者危险系数高的工作。
（五） 神经网络系统
在自动化控制系统中，使用电子电流，通过转子运行推动相应的参数不断变化，进而推动机电工程各类设备的操作等发生变化，以此实现自动化控制的目的。在神经网络发展过程中，其构造系统的前馈性可以帮助开展自动化控制计算工作，在各类计算的帮助下，提高定期工程的整体驱动力。随着神经网络的发展以及与电气系统的不断交换，负载矩阵的程度以及初始反应速度等都会发生变化，对设备运行状态等作出判断所需要的时间明显减少，可进一步提高机电工程自动化控制效率。
结束语：随着时代与科技不断进步，加强机电一体化技术不仅有利于实现工程机械现代化，而且对提高工程机械生产效率、节约生产资源也有着十分重要的作用。因此机械制造和加工行业以及大型机械设备生产企业都应该准确把握机电一体化技术的发展趋势，提高企业的机电控制系统智能化、一体化程度。使得企业机械系统产品设计能够满足现代工业加工、工程施工的基本要求，积极尝试应用具备节能、高效、精确度高、质量好、安全等优势的高新人工智能技术以及物联网技术，稳步进行机电工程控制系统设计方面硬件、软件配置结构上的创新发展。
参考文献
[1]张文君.自动控制技术在机电控制领域的应用[J].中国设备工程，2021（02）：175-177.
[2]孟凡良，冯其坤.自动控制技术在机电控制领域的应用[J].电子测试，2020（15）：106-107.
[3]张卫华.试析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].中国新通信，2020，22（07）：141-142.
