机械自动控制技术现状与未来发展趋势分析

　　摘 要：在当前新时代背景下，机械自动控制技术得到较为快速的发展，同时也得到越来越广泛的应用。其在实际应用中的作用越来越突出，这也在很大程度上推动机械自动控制技术的进一步发展。本文首先对当前机械自动控制技术的应用现状展开分析，然后结合实际应用探讨其未来发展趋势，希望该项技术在未来的时间里能够得到更好的发展。

　　关键词：机械自动控制技术;现状;发展趋势

　　1 前言

　　随着科学技术的快速发展，越来越多的机械设备实现自动化控制，这在很大程度上促使机械加工生产效率、生产质量的提升，在实际生产中表现出巨大的价值，也因此当前关于机械自动控制技术的研究力度不断加大，希望通过更加深入的研究，让自动化控制与机械设备更多的结合，以促进机械设备更好的为人们服务。

　　2 机械自动控制技术应用具备的优势分析

　　将机械自动控制技术同传统的人工控制技术相比较，机械自动控制技术表现出众多的优势，其主要表现在以下几方面：第一，大幅度提升机械生产效率。在机械自动控制技术中利用自动控制系统代替人为操作，可实现长时间不间断连续性作业，使机械生产效率呈现大幅度增长;第二，降低人力资源成本。在自动控制系统代替人为操作之后，所需要的工作人员数量降低，自然在人力资源方面的投入也降低;第三，提高机械设备运行安全性。在机械自动控制技术中通常有运行状态自动检测的功能，当机械设备在运行过程中出现故障时，会自动发出相应的警告，有助于快速发现故障，提升故障处理效率，保障机械设备运行安全。

　　3 机械自动控制技术应用现状

　　在自动化技术、计算机技术、信息技术快速发展的背景下，机械自动控制技术也取得巨大的发展，出现了许多新的机械自动控制技术，如：可编程计算机控制器技术(PCC)、运动控制卡技术、直线电机驱动技术等。

　　3.1 PCC

　　可编程计算机控制器技术(PCC)是一种基于PLC和IPC结合形成的全新机械自动控制技术，从其实际应用表现出来的性能来看，PCC集合了PLC和IPC二者的优点，表现出较高的可靠性、扩展性以及计算处理能力。相较于以往传统的PLC而言，在计算处理能力方面得到大幅度提升，在实时性和开放性上有更大的提升。现代机械设备在运转的过程中常常存在多个不同的项目部分，而且这些不同的项目部分在功能上存在着较大的差异，为实现对不同项目部分的统一性管理，可将PCC技术应用于其中。通过PCC技术为不同项目部分设置对应的模块，通过对模块单独编程，以保证机械设备运行满足实际功能需要。同时在运行的过程中各模块之间会产生出大量的运行数据，这些数据统一传输到PCC的cpu中，经过计算处理后实现整体的协调控制，从而保证机械设备不同项目部分能够高效并行运转，满足实际运行所需。PCC技术在现今机械工业控制中表现出非常大的潜力，虽然受制于目前技术方面的不成熟，但是在未来的时间里可能会取得巨大的发展。

　　3.2 运动控制卡技术

　　运动控制卡技术也是一种目前应用较为广泛的机械自动控制技术，该技术主要基于PC机，利用微处理器和编程器件来实现对多个伺服电机的协调性控制，使机械设备更加高性能的运转。运动控制卡技术在具体的功能上主要包括：脉冲输出、数字输入/输入等。该技术在运用的过程中，会根据设置的编程程度发出连续的脉冲串，而在控制上主要通过改变发出脉冲的频率和数量来实现，通过控制脉冲频率可实现对电机运转速度的调节，通过控制脉冲发出的数量可实现对电机位置的调节，再加上脉冲计数功能，可以准确的反馈机器所在的位置，然后对运动过程中产生的误差做出调整，使其在控制上保持较高的精度。该项技术在运用上表现出较高的开放性，也因此适用于许多类型的机械设备，从目前应用现状来看，国外对该项技术应用更为普遍，而国内在这方面发展较晚，所生产制造的产品性能与国外还存在加到的差距。

　　3.3 直线电机驱动技术

　　直线电机驱动技术在被提出之后，得到机床行业的高度重视。在以往的机床进给系统中，主要采用的是旋转电动机传动方式，在这种传动方式中存在着较多的中间传动环节，也因此在控制上影响到响应速度、控制精度等。而在直线电机驱动技术中，将原来传动过程中的中间环节省去，将传动链长度缩短为零，也因此该项技术被称之为“零传动”技术。从直线电机驱动技术的实际使用情况来看，其主要表现出以下一些优势：高响应性、高灵敏性、高精度、传动刚度高、行程长度不受限制、效率高、噪音低。在实际发展中也正因为该项技术表现出较多的优势，在国外机床行业发展中得到非常高的关注。

　　4 机械自动控制技术未来发展趋势

　　机械自动控制技术以其卓越的性能受到人们的广泛重视，关于其研究的力度也在不断加大，从目前机械自动控制技术发展的现状来看，其在未来的时间里主要表现出以下三方面趋势：

　　第一，逐渐向着智能化的方向发展。人工智能技术是近年来发展的热点，将人工智能技术与机械设备进行结合，可大幅度提升机械设备运转的效率和安全性，给人们的生活和工作带来更大的便利。例如：当前国外许多专业汽车制造厂商，都推出了无人驾驶汽车，这便属于机械设备同人工智能技术的有效结合，但是由于受到目前技术的限制，无人驾驶汽车在推广应用中的安全性和可靠性还有待验证。

　　第二，逐渐向着微型化的方向发展。为了让机械制造变得更加的方便，在对机械设备进行设计控制时，也不断朝着小巧灵活的方向发展，实现微型化机械设备自动控制，通过该方向自动控制技术的发展，也可有效促进精密零件的加工制作生产。但是从目前该项技术应用的现状来看，更多的被应用在医学设备、军事领域之中，且应用仍旧十分有限，离在商业中普遍性运用仍旧有着一段较长的距离，因此这也是未来发展的主要方向之一。

　　第三，逐渐向着虚拟化的方向发展。该项技术主要用于机械制造设计之中，通过对该项技术应用，可以大幅缩减新设备零件、装配工艺设计研发的进度，通过计算机软件实现对整个加工制造过程的模拟，以虚拟化的方式来对制造加工做出检验，通过计算机设备完成数据调整，以节省实际生产加工所需要的时间，降低实际生产加工过程中产生的材料浪费，降低新产品开发制造的成本。此外，通过在这方面的发展进步，能够有效促进机械自动控制技术实现制造与设计的一体化，增强行业的综合竞争力。

　　5 结语

　　综上所述，在新的时代背景下，机械设备自动控制是一种必然的发展趋势，而为了满足更加多样化的加工制造生产需求，进一步提升机械设备的综合性能，还需要在现有自动控制技术上不断做出改进与创新，从而使其应用效率最大化。而从当前的实际发展现状来看，在未来的发展中机械自动控制技术主要可能朝着智能化、微型化以及虚拟化方向发展。

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　　推荐阅读：《机械研究与应用》杂志曾获甘肃省优秀科技期刊称号，双月刊，是甘肃省机械行业唯一代表性的、国内外公开发行的科技期刊。

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