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机电系统控制技术的综述

机电系统控制技术的综述

机自1101班孙镍波

现代机电控制系统正在向着智能化，精确化，学

科交叉化的发展方向发展，电子信息和控制技术

将对机械制造业的发展带来新的革命。新型机电

控制技术主要包含以下方面：

1机电系统的感知器件

任何机电系统都需要从外界获取信息，类似于人

的五官，传感器是获取信息的源头。传感器种类

繁多，性能各异，针对不同的控制系统，需要对

传感器作出不同的选择。传感器简介：

传感器是机电控制的基础，是系统对外感知的基

本器件，没有传感器就没有外界信号的准确输

入。传感器将感知量转换成另一种便于测量和输

出的物理量，其中主要以电学量为主，从而大大

降低信号分析的难度。传感器一般由敏感元件和

转换元件两大部分组成。传感器作为一个完整的

器件，绝大部分都是把转换电路及必要的辅助电

源单元与敏感元件、转换元件一起做成一体化的

冲信号，即将转过固定角度。通过控制脉冲个数

从而控制角位移量，因此步进电机的调速比直流

电机更为精确。

3机电系统控制中心单元

控制单元是机电系统的核心，负责将来自各传感

器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、

计算、分析，根据信息处理结果，按照一定的程

度和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的

地进行运转。

3.1单片机

单片机是将CPU、RAM、ROM、I/O接口等单元集

成到一块硅片上构成的微型计算机系统，它在的

控制单元中可以说是最小的，但是其重要性却是

其他控制单元无法比拟的。单片机数量庞大，小

到计算器，大到各种精密控制系统，它实际已成

为世界上数量最多的处理器。单片机的学习和开

发充满无穷的魅力，造就了一批智能化控制的技

术人才。由于单片机的超低功耗、其强大的处理

能力以及丰富的片上外围模块和方便高效的开

发环境，它已经成功吸引了人们对单片机的发展

和开发，单片机的功能甚至在逐步逼近传统的计

算机，目前已经发展到32位300M的高速单片

机，可以预见单片机的发展前景是无可估量的。

3.2PLC

PLC是可编程逻辑控制器的简称，它是利用计算

机原理为顺序控制专门设计的、通用的、使用方

便的装置。PLC采用可以编制程序的存储器，用

来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计

时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数

字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机

械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该

按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展

其功能的原则而设计。PLC通用性强，控制程序

可变，使用方便，在工业自动化中控制中已成为

主流。同时其编程简单容易掌握，通过对技术人

员进行短期的培训就能够很快学会梯形图编制

控制程序。由于PLC采用了软件存储逻辑取代继

电器控制系统中的中间继电器、时间继电器、计

数器等器件的接线逻辑，因此使控制柜的设计安

装接线工作量大大减少。另外PLC体积小、重量

轻、功耗低和抗干扰能力强，因此是实u29616.

机电系统控制的理想控制设备。

3.3ARM

ARM处理器及其技术的应用几乎已经深入到各个

领域，成为嵌入式系统微处理家庭中极其其重要

的一员，而其在机电系统控制领域的应用只是其

很小的一部分。在移动通信领域超过85%的无线

通信设备都采用了ARM技术。ARM处理器有相当

多的技术优势，采用哈佛结构的ARM9处理器执

行效率较早期的ARM7处理器效率更高。ARM处

理器体积小、功耗低、低成本、高性能，寻址方

式灵活简单，执行效率高，在工业控制领域已经

占据很大份额。从全球来看，ARM公司本身并不

生产芯片，但是世界上各大半导体生产商都从

ARM公司购买其CPU架构。然后各生产商自行设

计外围电路用于不同功能的使用。就机电控制领

域而言器ARM结构和移动通信领域的学ARM结构

本没有显著的差异，但是其外围电路却大相径

庭。由于ARM的诸多优势，ARM在机电控制领域

的使用非常广泛。

4数控技术与系统数控机床综合了微电子、计

算机、信息处理、自动检测、自动控制、电机与

拖动，电子和电力、精密测量、气液压及现代机

械制造技术等多种先进技术的机电一体化产

品，是数控机床的心脏。具有高精度，高效率，

柔性自动化等特点决定了今后发展数控机床是

我国机械制造业技术改造的必由之路，是工厂自

动化的基础。

目前，数控系统正在向电气