制動技術(shù)論文大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發(fā)，也是對學術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇制動技術(shù)論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

一、EPB與傳統(tǒng)手制動相比的優(yōu)點

1.1EPB系統(tǒng)可以在發(fā)動機熄火后自動施加駐車制動。駐車方便、可靠，可防止意外的釋放（比如小孩、偷盜等）。

1.2不同駕駛員的力量大小有別，手駐車制動桿的駐車制動可能由此對制動力的實際作用不同。而對于EPB，制動力量是固定的，不會因人而異，出現(xiàn)偏差。

1.3可在緊急狀態(tài)下組委行車制動用。

二、EPB的功能

2.1基本功能：通過按鈕實現(xiàn)傳統(tǒng)手剎的靜態(tài)駐車和靜態(tài)釋放功能。

2.2動態(tài)功能：行車時，若不踩踏板剎車，通過EPB按鈕，一樣也可以實現(xiàn)制動功能。

2.3“熄火控制”模式：當汽車拔鑰匙熄火時，自動啟用駐車制動，發(fā)動機不打火駐車不能解除。

2.4開車釋放功能：當駕駛員開車時，踩油門，掛擋后自動解除駐車。

2.5啟動約束：點火關(guān)閉，釋放約束模式（保護兒童），不用操作制動踏板，即可釋放約束模式。

2.6緊急釋放功能：當電子駐車沒電需要解除駐車時，可用專門的釋放工具釋放駐車。

三、拉線式EPB的組成及各部件的作用

3.1拉線。拉線和傳統(tǒng)的駐車系統(tǒng)中拉線所起的作用完全一樣，就是把力從EPB總成傳遞到駐車制動器上實現(xiàn)駐車功能。拉線式EPB有單拉線和雙拉線兩種。

單、雙拉線有各自的優(yōu)點和缺點。相比較起來雙拉線有較大的拉線效率，拉線行程短，但布置沒單拉線靈活，產(chǎn)生相同的拉力，控制器需要加載的力大。工作時，雙拉線EPB控制器同時帶動兩根拉線運動，帶動制動器駐車，而單拉線時，EPB控制器是只帶動了一根拉線，然后通過拉索平衡器此拉線帶動后面的兩根拉線駐車。

單拉線式樣的EPB，一根拉線帶動兩根拉線的原理為：第一根拉線的芯線在控制器的帶動下產(chǎn)生移動，其帶動拉線向右移動，然后因為第一根拉線受力彎曲，第一根拉線通過固定在其拉線護套上面的平衡器帶動拉線1向左移動，從而實現(xiàn)了一根拉線帶動兩根拉線移動的目的。

3.2按鈕。通過按或者拉按鈕控制EPB駐車和解除駐車，按鈕上有背景燈，提醒駕駛者是否已工作。

3.3緊急工具。在EPB因斷電不工作時，實現(xiàn)駐車解除功能。

3.4電機。EPB工作時的動力來源，由其來帶動齒輪機構(gòu)工作實現(xiàn)駐車。（有人僅靠電子駐車紙面意思可能會擔心駐車后，出現(xiàn)沒電的情況怎么辦？實際上電子駐車只是靠電觸發(fā)齒輪機構(gòu)工作，最終使車長時間駐車的還是機械機構(gòu)，并且國家法規(guī)中也明確要求，駐車要用可靠的機械機構(gòu)來完成）。

3.5齒輪機構(gòu)。不同廠家EPB的此部分機構(gòu)的工作原理不一定相同但其作用是一樣的。都是力的傳遞機構(gòu)，把力由電機齒輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成拉線方向上力。其齒輪結(jié)構(gòu)的工作原理如右圖電機帶動拉線所在的外齒輪機構(gòu)和內(nèi)齒輪機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，因為旋轉(zhuǎn)方向相反，帶動連接在內(nèi)外齒輪機構(gòu)的拉線運動，實現(xiàn)駐車。

3.6ECU和傳感器。ECU用來控制EPB對外的信息交流和反饋。傳感器用來感應拉力的大小。

四、EPB總成的工作原理和其功能的實現(xiàn)原理

4.1EPB總成的工作原理。拉線式EPB工作原理為：通過開關(guān)給ECU一個通斷信號，EPB的ECU控制電機進行旋轉(zhuǎn)，然后由內(nèi)部的齒輪機構(gòu)把此力輸出到拉線上，由拉線帶動制動器進行駐車。

4.2EPB各功能的實現(xiàn)原理

（1）基本功能。最基本的功能，靜態(tài)釋放和靜態(tài)駐車功能，通過按鈕駐車和解除駐車此工作原理簡單，也就是上面的EPB工作原理。

（2）EPB賣點之一的動態(tài)功能。當車在行車狀態(tài)，速度大于12km/h,若按下EPB按鈕，ECU指揮馬達帶動拉線駐車，當車輪要抱死，有滑移的傾向時，ECU通過CAN得到這個信號后，會使拉線力減小，以便不使車輪抱死，如此循環(huán)，直至車停下為止。雖然EPB有此功能，但各個EPB廠家，并不推薦客戶把EPB當作行車制動器使用，并且還明確要求客戶，此功能只能在常規(guī)制動器失效或不可使用踏板的緊急情況下才能使用，這是因為在行車中，駐車制動器啟動后，那么就把制動力全部加在后輪，對后制動器的損害是很大的。

（3）“熄火控制”模式。發(fā)動機熄火后，通過CAN把此信息傳遞給ECU，ECU指揮EPB駐車。

（4）EPB的另一賣點功能：開車釋放功能。要實現(xiàn)該功能，則EBP系統(tǒng)需要知道駕駛員是否希望車輛開始行駛。對自動擋車輛來說，EPB可以通過變速器信息及油門信息了解車輛狀態(tài)。然后ECU指揮EPB釋放駐車。而對手動擋車輛來說，原有的配置所能提供的信息無法確認駕駛員的期望。為了實現(xiàn)該功能，需要在車輛上加裝檔位傳感器及離合器傳感器。

（5）緊急釋放功能。用專門開發(fā)的緊急釋放工具來實現(xiàn)此功能。工具的工作原理為，用專門開發(fā)的EPB工具，先插入緊急工具孔，然后旋轉(zhuǎn)，使齒輪旋轉(zhuǎn)帶動渦桿移動，解除駐車。有時為了使解除駐車方便，或者不便于使用剛性的緊急釋放工具，也可以使用易曲工具，實現(xiàn)過程為：把緊急釋放工具由剛性改成可彎曲的易曲工具，然后根據(jù)EPB的布置位置，設計合理的導向管，設計導向管的原則為將來在使用工具時比較方便，不需要拆卸其它零件，或者鉆到車下。導向管一端，另一端固定死在電子駐車工具孔上，使用時，取出緊急工具，把工具從導向管端插入，順著導向管，把工具連接到電子駐車上，然后轉(zhuǎn)動工具搖把，即可釋放駐車。在開發(fā)易曲工具中需要注意的是：1.工具的易曲長度不能太長否則會因工具彎曲端過長而使傳遞到電子駐車的力矩解除不了駐車。2.導向管扭曲的幅度不能過于大，否則工具在通過導管時的難度就很大，甚至通不過導管。

五、拉線式EPB的布置

5.1EPB的布置

EPB的布置需要注意以下幾點：

（1）若EPB布置在車身下，要設計合理的支架，力求把EPB包起來，防止車底下高速飛起的石子打在EPB殼體上。（2）注意保證EPB周圍的溫度不能過高，要在其工作溫度范圍內(nèi)。（3）注意選擇合理的緩沖墊來起到防震的效果。（4)EPB位置的選擇，要考慮到將來緊急工具使用的方便性。

5.2拉線的布置

拉線的布置需要注意以下幾點：

（1）拉線之間的間隙要求，需要滿足一定要求。（2）單拉線式。EPB是由一根拉線帶動后面兩根拉線來實現(xiàn)駐車的，為了實現(xiàn)一根拉線帶動二根拉線，所以布置時一定要保證第一根拉線的末端是可移動的，不能在此處做支架給其固定死。

六、結(jié)論

EPB是近來研究的重要成果之一。它替代了手駐車制動，用電子按鈕實現(xiàn)停車制動，且節(jié)省了車廂內(nèi)部的空間。符合現(xiàn)在消費者們希望在車內(nèi)安裝更多的基本配置和功能的這個趨勢。因此設計小巧的EPB倍受青睞。目前電子駐車在國外已應用的比較普遍。在不久的將來電子駐車也會頻頻裝配在中國的汽車上。

參考文獻：

舒華，姚國平.汽車電子控制技術(shù).北京．人民交通出版社，2002.

篇（2）

1引言

信息時代的高新技術(shù)流向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一的機械工業(yè)，在這場新技術(shù)革命沖擊下，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的躍變，微電子技術(shù)、微計算機技術(shù)的高速發(fā)展使信息、智能與機械裝置和動力設備相結(jié)合，促使機械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機電一體化技術(shù)革命。

隨著計算機技術(shù)、電子電力技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，各先進國家的機電一體化產(chǎn)品層出不窮。機床、汽車、儀表、家用電器、輕工機械、紡織機械、包裝機械、印刷機械、冶金機械、化工機械以及工業(yè)機器人、智能機器人等許多門類產(chǎn)品每年都有新的進展。機電一體化技術(shù)已越來越受到各方面的關(guān)注，它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。

在機電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時，運動控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展，國內(nèi)外各個廠家相繼推出運動控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文主要介紹了全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)（FullClosedACServo）、直線電機驅(qū)動技術(shù)（LinearMotorDriving）、可編程序計算機控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和運動控制卡（MotionControllingBoard）等幾項具有代表性的新技術(shù)。

2全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)

在一些定位精度或動態(tài)響應要求比較高的機電一體化產(chǎn)品中，交流伺服系統(tǒng)的應用越來越廣泛，其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流，而且調(diào)試、使用十分簡單，因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅(qū)動器采用了先進的數(shù)字信號處理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以對電機軸后端部的光電編碼器進行位置采樣，在驅(qū)動器和電機之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并充分發(fā)揮DSP的高速運算能力，自動完成整個伺服系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié)，甚至可以跟蹤負載變化，實時調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益；有的驅(qū)動器還具有快速傅立葉變換（FFT）的功能，測算出設備的機械共振點，并通過陷波濾波方式消除機械共振。

一般情況下，這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式，即伺服電機上的編碼器反饋既作速度環(huán)，也作位置環(huán)。這種控制方式對于傳動鏈上的間隙及誤差不能克服或補償。為了獲得更高的控制精度，應在最終的運動部分安裝高精度的檢測元件（如：光柵尺、光電編碼器等），即實現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是：伺服系統(tǒng)只接受速度指令，完成速度環(huán)的控制，位置環(huán)的控制由上位控制器來完成（大多數(shù)全閉環(huán)的機床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣）。這樣大大增加了上位控制器的難度，也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前，國外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng)，使得高精度自動化設備的實現(xiàn)更為容易。其控制原理如圖1所示。

該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷，伺服驅(qū)動器可以直接采樣裝在最后一級機械運動部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等)，作為位置環(huán)，而電機上的編碼器反饋此時僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機械傳動上存在的間隙（如齒輪間隙、絲杠間隙等），補償機械傳動件的制造誤差（如絲杠螺距誤差等），實現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能，獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅(qū)動器來完成，無需增加上位控制器的負擔，因而越來越多的行業(yè)在其自動化設備的改造和研制中，開始采用這種伺服系統(tǒng)。

3直線電機驅(qū)動技術(shù)

直線電機在機床進給伺服系統(tǒng)中的應用，近幾年來已在世界機床行業(yè)得到重視，并在西歐工業(yè)發(fā)達地區(qū)掀起"直線電機熱"。

在機床進給系統(tǒng)中，采用直線電動機直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機傳動的最大區(qū)別是取消了從電機到工作臺（拖板）之間的機械傳動環(huán)節(jié)，把機床進給傳動鏈的長度縮短為零，因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動方式無法達到的性能指標和優(yōu)點。

1.高速響應由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應時間常數(shù)較大的機械傳動件（如絲杠等），使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應性能大大提高，反應異常靈敏快捷。

2.精度直線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機械機構(gòu)產(chǎn)生的傳動間隙和誤差，減少了插補運動時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，即可大大提高機床的定位精度。

3.動剛度高由于"直接驅(qū)動"，避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現(xiàn)象，同時也提高了其傳動剛度。

4.速度快、加減速過程短由于直線電動機最早主要用于磁懸浮列車（時速可達500Km/h），所以用在機床進給驅(qū)動中，要滿足其超高速切削的最大進個速度（要求達60～100M/min或更高）當然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應性，使其加減速過程大大縮短。以實現(xiàn)起動時瞬間達到高速，高速運行時又能瞬間準停。可獲得較高的加速度，一般可達2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1～0.5g。

5.行程長度不受限制在導軌上通過串聯(lián)直線電機，就可以無限延長其行程長度。

6.運動動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，且導軌又可采用滾動導軌或磁墊懸浮導軌（無機械接觸），其運動時噪音將大大降低。

7.效率高由于無中間傳動環(huán)節(jié)，消除了機械摩擦時的能量損耗，傳動效率大大提高。

直線傳動電機的發(fā)展也越來越快，在運動控制行業(yè)中倍受重視。在國外工業(yè)運動控制相對發(fā)達的國家已開始推廣使用相應的產(chǎn)品，其中美國科爾摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直線電機和SERVOSTARCD系列數(shù)字伺服放大器構(gòu)成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng)，它能提供很高的動態(tài)響應速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運動；德國西門子公司、日本三井精機公司、臺灣上銀科技公司等也開始在其產(chǎn)品中應用直線電機。

4可編程計算機控制器技術(shù)

自20世紀60年代末美國第一臺可編程序控制器（ProgrammingLogicalController，PLC）問世以來，PLC控制技術(shù)已走過了30年的發(fā)展歷程，尤其是隨著近代計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，它已在軟硬件技術(shù)方面遠遠走出了當初的"順序控制"的雛形階段?？删幊逃嬎銠C控制器（PCC）就是代表這一發(fā)展趨勢的新一代可編程控制器。

與傳統(tǒng)的PLC相比較，PCC最大的特點在于它類似于大型計算機的分時多任務操作系統(tǒng)和多樣化的應用軟件的設計。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務的時鐘掃描或監(jiān)控程序來處理程序本身的邏輯運算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導致了PLC的"控制速度"依賴于應用程序的大小，這一結(jié)果無疑是同I/O通道中高實時性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問題，它采用分時多任務機制構(gòu)筑其應用軟件的運行平臺，這樣應用程序的運行周期則與程序長短無關(guān)，而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此，它將應用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開來，滿足了實時控制的要求。當然，這種控制周期可以在CPU運算能力允許的前提下，按照用戶的實際要求，任意修改。

基于這樣的操作系統(tǒng)，PCC的應用程序由多任務模塊構(gòu)成，給工程項目應用軟件的開發(fā)帶來很大的便利。因為這樣可以方便地按照控制項目中各部分不同的功能要求，如運動控制、數(shù)據(jù)采集、報警、PID調(diào)節(jié)運算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務），這些模塊既獨立運行，數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，這些模塊經(jīng)過分步驟的獨立編制和調(diào)試之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下并行運行，共同實現(xiàn)項目的控制要求。

PCC在工業(yè)控制中強大的功能優(yōu)勢，體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計算機及DCS（分布式工業(yè)控制系統(tǒng)）技術(shù)互相融合的發(fā)展潮流，雖然這還是一項較為年輕的技術(shù)，但在其越來越多的應用領(lǐng)域中，它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5運動控制卡

運動控制卡是一種基于工業(yè)PC機、用于各種運動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因為：（1）為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標準化、柔性、開放性等要求；（2）在各種工業(yè)設備（如包裝機械、印刷機械等）、國防裝備（如跟蹤定位系統(tǒng)等）、智能醫(yī)療裝置等設備的自動化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個運動控制模塊的硬件平臺；（3）PC機在各種工業(yè)現(xiàn)場的廣泛應用，也促使配備相應的控制卡以充分發(fā)揮PC機的強大功能。

運動控制卡通常采用專業(yè)運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心，大多用于控制步進電機或伺服電機。一般地，運動控制卡與PC機構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機負責人機交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等）；控制卡完成運動控制的所有細節(jié)（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等）。運動控制卡都配有開放的函數(shù)庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運動控制卡能夠廣泛地應用于制造業(yè)中設備自動化的各個領(lǐng)域。

篇（3）

1引言

信息時代的高新技術(shù)流向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一的機械工業(yè)，在這場新技術(shù)革命沖擊下，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的躍變，微電子技術(shù)、微計算機技術(shù)的高速發(fā)展使信息、智能與機械裝置和動力設備相結(jié)合，促使機械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機電一體化技術(shù)革命。

隨著計算機技術(shù)、電子電力技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，各先進國家的機電一體化產(chǎn)品層出不窮。機床、汽車、儀表、家用電器、輕工機械、紡織機械、包裝機械、印刷機械、冶金機械、化工機械以及工業(yè)機器人、智能機器人等許多門類產(chǎn)品每年都有新的進展。機電一體化技術(shù)已越來越受到各方面的關(guān)注，它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。

在機電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時，運動控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展，國內(nèi)外各個廠家相繼推出運動控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文主要介紹了全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)（FullClosedACServo）、直線電機驅(qū)動技術(shù)（LinearMotorDriving）、可編程序計算機控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和運動控制卡（MotionControllingBoard）等幾項具有代表性的新技術(shù)。

2全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)

在一些定位精度或動態(tài)響應要求比較高的機電一體化產(chǎn)品中，交流伺服系統(tǒng)的應用越來越廣泛，其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流，而且調(diào)試、使用十分簡單，因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅(qū)動器采用了先進的數(shù)字信號處理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以對電機軸后端部的光電編碼器進行位置采樣，在驅(qū)動器和電機之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并充分發(fā)揮DSP的高速運算能力，自動完成整個伺服系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié)，甚至可以跟蹤負載變化，實時調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益；有的驅(qū)動器還具有快速傅立葉變換（FFT）的功能，測算出設備的機械共振點，并通過陷波濾波方式消除機械共振。

一般情況下，這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式，即伺服電機上的編碼器反饋既作速度環(huán)，也作位置環(huán)。這種控制方式對于傳動鏈上的間隙及誤差不能克服或補償。為了獲得更高的控制精度，應在最終的運動部分安裝高精度的檢測元件（如：光柵尺、光電編碼器等），即實現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是：伺服系統(tǒng)只接受速度指令，完成速度環(huán)的控制，位置環(huán)的控制由上位控制器來完成（大多數(shù)全閉環(huán)的機床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣）。這樣大大增加了上位控制器的難度，也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前，國外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng)，使得高精度自動化設備的實現(xiàn)更為容易。其控制原理如圖1所示。

該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷，伺服驅(qū)動器可以直接采樣裝在最后一級機械運動部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等)，作為位置環(huán)，而電機上的編碼器反饋此時僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機械傳動上存在的間隙（如齒輪間隙、絲杠間隙等），補償機械傳動件的制造誤差（如絲杠螺距誤差等），實現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能，獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅(qū)動器來完成，無需增加上位控制器的負擔，因而越來越多的行業(yè)在其自動化設備的改造和研制中，開始采用這種伺服系統(tǒng)。

3直線電機驅(qū)動技術(shù)

直線電機在機床進給伺服系統(tǒng)中的應用，近幾年來已在世界機床行業(yè)得到重視，并在西歐工業(yè)發(fā)達地區(qū)掀起"直線電機熱"。

在機床進給系統(tǒng)中，采用直線電動機直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機傳動的最大區(qū)別是取消了從電機到工作臺（拖板）之間的機械傳動環(huán)節(jié)，把機床進給傳動鏈的長度縮短為零，因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動方式無法達到的性能指標和優(yōu)點。

1.高速響應由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應時間常數(shù)較大的機械傳動件（如絲杠等），使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應性能大大提高，反應異常靈敏快捷。

2.精度直線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機械機構(gòu)產(chǎn)生的傳動間隙和誤差，減少了插補運動時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，即可大大提高機床的定位精度。

3.動剛度高由于"直接驅(qū)動"，避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現(xiàn)象，同時也提高了其傳動剛度。

4.速度快、加減速過程短由于直線電動機最早主要用于磁懸浮列車（時速可達500Km/h），所以用在機床進給驅(qū)動中，要滿足其超高速切削的最大進個速度（要求達60～100M/min或更高）當然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應性，使其加減速過程大大縮短。以實現(xiàn)起動時瞬間達到高速，高速運行時又能瞬間準停?？色@得較高的加速度，一般可達2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1～0.5g。

5.行程長度不受限制在導軌上通過串聯(lián)直線電機，就可以無限延長其行程長度。

6.運動動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，且導軌又可采用滾動導軌或磁墊懸浮導軌（無機械接觸），其運動時噪音將大大降低。

7.效率高由于無中間傳動環(huán)節(jié)，消除了機械摩擦時的能量損耗，傳動效率大大提高。

直線傳動電機的發(fā)展也越來越快，在運動控制行業(yè)中倍受重視。在國外工業(yè)運動控制相對發(fā)達的國家已開始推廣使用相應的產(chǎn)品，其中美國科爾摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直線電機和SERVOSTARCD系列數(shù)字伺服放大器構(gòu)成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng)，它能提供很高的動態(tài)響應速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運動；德國西門子公司、日本三井精機公司、臺灣上銀科技公司等也開始在其產(chǎn)品中應用直線電機。

4可編程計算機控制器技術(shù)

自20世紀60年代末美國第一臺可編程序控制器（ProgrammingLogicalController，PLC）問世以來，PLC控制技術(shù)已走過了30年的發(fā)展歷程，尤其是隨著近代計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，它已在軟硬件技術(shù)方面遠遠走出了當初的"順序控制"的雛形階段?？删幊逃嬎銠C控制器（PCC）就是代表這一發(fā)展趨勢的新一代可編程控制器。

與傳統(tǒng)的PLC相比較，PCC最大的特點在于它類似于大型計算機的分時多任務操作系統(tǒng)和多樣化的應用軟件的設計。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務的時鐘掃描或監(jiān)控程序來處理程序本身的邏輯運算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導致了PLC的"控制速度"依賴于應用程序的大小，這一結(jié)果無疑是同I/O通道中高實時性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問題，它采用分時多任務機制構(gòu)筑其應用軟件的運行平臺，這樣應用程序的運行周期則與程序長短無關(guān)，而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此，它將應用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開來，滿足了實時控制的要求。當然，這種控制周期可以在CPU運算能力允許的前提下，按照用戶的實際要求，任意修改。

基于這樣的操作系統(tǒng)，PCC的應用程序由多任務模塊構(gòu)成，給工程項目應用軟件的開發(fā)帶來很大的便利。因為這樣可以方便地按照控制項目中各部分不同的功能要求，如運動控制、數(shù)據(jù)采集、報警、PID調(diào)節(jié)運算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務），這些模塊既獨立運行，數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，這些模塊經(jīng)過分步驟的獨立編制和調(diào)試之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下并行運行，共同實現(xiàn)項目的控制要求。

PCC在工業(yè)控制中強大的功能優(yōu)勢，體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計算機及DCS（分布式工業(yè)控制系統(tǒng)）技術(shù)互相融合的發(fā)展潮流，雖然這還是一項較為年輕的技術(shù)，但在其越來越多的應用領(lǐng)域中，它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5運動控制卡

運動控制卡是一種基于工業(yè)PC機、用于各種運動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因為：（1）為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標準化、柔性、開放性等要求；（2）在各種工業(yè)設備（如包裝機械、印刷機械等）、國防裝備（如跟蹤定位系統(tǒng)等）、智能醫(yī)療裝置等設備的自動化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個運動控制模塊的硬件平臺；（3）PC機在各種工業(yè)現(xiàn)場的廣泛應用，也促使配備相應的控制卡以充分發(fā)揮PC機的強大功能。

運動控制卡通常采用專業(yè)運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心，大多用于控制步進電機或伺服電機。一般地，運動控制卡與PC機構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機負責人機交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等）；控制卡完成運動控制的所有細節(jié)（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等）。運動控制卡都配有開放的函數(shù)庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運動控制卡能夠廣泛地應用于制造業(yè)中設備自動化的各個領(lǐng)域。

篇（4）

2我國機械設計制造自動化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析

機械設計制造以及實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化需要做很多的準備工作，其中包括要擁有良好的產(chǎn)品設計模塊、保證產(chǎn)品的加工具有系統(tǒng)性、對于產(chǎn)品的銷售要具有規(guī)劃和策略，同時對現(xiàn)有機械制造體系進行整體的改造和完善，保證行業(yè)能夠具有一定的競爭力，在國際競爭市場中可以站穩(wěn)腳步。機械設計制造以及自動化的實現(xiàn)離不開先進技術(shù)的支持，對于發(fā)達國家而言該技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但我國目前能處于發(fā)展階段，相應的技術(shù)體系還需要進一步完善。針對我國目前機械制造及自動化工業(yè)發(fā)展的實際情況而言，我國一直都在加強對其的研究力度，具體的來說，CIMS技術(shù)在我國的應用越來越為廣泛，我國目前建有很多關(guān)于該技術(shù)的實驗室，并且通過一定的實際操作對該技術(shù)體系不斷進行改良和完善，我國先后開展了很多關(guān)于CIMS技術(shù)的研究項目，對CIMS工程軟件不斷進行更新，優(yōu)化。機械設計制造行業(yè)與IMS軟件有著很大的聯(lián)系，可以說二者相互影響，相互制約，因為會涉及到企業(yè)產(chǎn)品設計自動化的實現(xiàn)，工藝設計自動化的實現(xiàn)。加強對制造業(yè)質(zhì)量技術(shù)的改善，建立良好的信息數(shù)據(jù)庫，可以為我國機械制造行業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展增加源源不斷的動力。目前我國仍有許多機械制造企業(yè)的管理信息系統(tǒng)存在很多缺陷，導致先進的CAD技術(shù)不能與企業(yè)的機械制造相融合，最總導致企業(yè)的自動化生產(chǎn)水平不高，數(shù)控機床技術(shù)的廣泛應用，制造行業(yè)的技術(shù)和設備也需要進行一場巨大的更新。二十一世紀是信息時代，也是機械制造領(lǐng)域需要大跨步的時代，一方面給我國國名經(jīng)濟的發(fā)展帶來了巨大的機遇，另一方面也對我國機械制造行業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的沖擊，因為我國機械制造領(lǐng)域的自動化水平與西方發(fā)達國家相比較仍有一定的差距，如果不能夠改變成產(chǎn)技術(shù)落后，制備工藝落后的現(xiàn)狀，則會對我國工業(yè)的國際市場競爭力帶來極其不良的影響。可以說實現(xiàn)全球化、科學化、自動化等模式是我國機械設計制造領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。

3關(guān)于機械設計制造及其自動化技術(shù)應用環(huán)節(jié)的多元化分析

3.1機械設計制造及其自動化技術(shù)的應用趨勢

為了保證我國機械制造企業(yè)的長期發(fā)展，落實好基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的自動化模塊是非常必要的，從而進行機械加工體系的健全，進行可編程控制器、工業(yè)機器人的有效應用，立足于我國經(jīng)濟的發(fā)展情況，進行制造業(yè)基礎(chǔ)工作體系的健全，實現(xiàn)其內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，以應對機械設計及其制造的國際化潮流。在當今國際科技應用背景下，進行先進性的制造技術(shù)的應用是必要的，這涉及到機械制造自動化技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)等的應用，保證現(xiàn)代系統(tǒng)管理體系的健全，積極做好相關(guān)的生產(chǎn)組織管理工作，進行高新技術(shù)的普及，讓制造及其自動化技術(shù)真正實現(xiàn)其系統(tǒng)性、整體性，從而保證我國制造業(yè)國際競爭力的提升。這對于機械制造成本提出了更高的要求，其產(chǎn)品開發(fā)模塊、工藝設計模塊、加工制造模塊等面臨著巨大的挑戰(zhàn)。如何做好機械制造體系的整體性應用工作，這是當下制造業(yè)發(fā)展所必須要解決的問題。機械制造業(yè)的市場競爭核心，就是生產(chǎn)率的提升，保證其市場全球化的拓展，進行勞動生產(chǎn)率提升，進行生產(chǎn)成本的控制，保證其制造成本、制造質(zhì)量等的優(yōu)化，這離不開對先進機械制造及其自動化技術(shù)的更新。

篇（5）

第一代的移動通信技術(shù)最早是在二十世紀八十年代左右出現(xiàn)的，它經(jīng)歷了大概十幾年的發(fā)展時間，在上世紀九十年展結(jié)束。它的技術(shù)特點主要有以下幾個方面，它的智能化技術(shù)很差，業(yè)務量較小、沒有很好的通信技術(shù)、安全性不高、運行起來很慢而且沒有設定加密的功能。在這一代移動通信系統(tǒng)中，主要采用的是模擬傳輸技術(shù)，所以傳輸?shù)男Ч懿睿以趥鬏斨袝黄渌蛩赜绊?，抗干擾力很差。那個時期，人們的生活水平并不高，生活也不豐富。所以，只有一少部分人能夠使用這種移動通信設備，并沒有得到廣泛的使用。因此，人們并沒有十分關(guān)注這種通信技術(shù)的發(fā)展。

第二代移動通信技術(shù)的特征

第二代的移動通信系統(tǒng)即2G技術(shù)，最開始是從二十世紀九十年代初期出現(xiàn)的，這種技術(shù)的出現(xiàn)主要是為了彌補第一代移動通信系統(tǒng)中存在的缺陷，并且擴展相應的功能。第二代移動通信系統(tǒng)的主要內(nèi)容是網(wǎng)絡應用邏輯更強，采用立即計費的方式，支持最佳路由，00/1800雙頻段，話語編解碼等是完全兼容的而且速率更強，頻率結(jié)構(gòu)使用的是更高的加密技術(shù)，并且在這一代的通信技術(shù)中還應用了智能天線技術(shù)和雙頻段技術(shù)等。這樣就滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的需求，使業(yè)務數(shù)量持續(xù)的增長。移動通信技術(shù)所存在的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷，使GSM功能不斷地得到改善和增強，具備了初步支持多媒體業(yè)務的能力。雖然第二代移動通信技術(shù)，在發(fā)展的過程中不斷地得到較好的完善，但是2G的移動通信系統(tǒng)，隨著用戶和網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大，頻率資源也己經(jīng)適應不了，移動通信業(yè)務發(fā)展的需求，呈現(xiàn)供不應求的趨式，頻率資源也占有率也接近于枯竭，移動通信的語音質(zhì)量，也不能達到用戶所要求的高質(zhì)量的標準，對于數(shù)據(jù)通信速率太低，這個2G無法在真正意義上滿足移動多媒體業(yè)務的需求。

第三代移動通信技術(shù)

第三代移動通信系統(tǒng)技術(shù)，主要是在話音和數(shù)據(jù)通信速率等方面得到有效的改進，通信碼率能夠達到384kb/s，第三代移動通信系統(tǒng)，也就是通常所說的3G，是現(xiàn)階段正在全力開發(fā)的移動通信的系統(tǒng)，這一代移動通信的系統(tǒng)，已經(jīng)具備了最基本智能特征，應用了智能信號處理技術(shù)，智能信號處理單元，多媒體數(shù)據(jù)通信和話音支持的技術(shù)，能夠提供跟前兩代產(chǎn)品相比，所不能提供的多種寬帶信息業(yè)務，第三代移動通信技術(shù)具備慢速圖像、高速數(shù)據(jù)、電視圖像等功能。傳輸速率也比前兩代，移動通信技術(shù)有高質(zhì)量的提高，傳輸速率在用戶靜止時，移動通信速率最大為2Mbps，在用戶高速移動時，移動通信速率最大支持144Kbps，所占頻帶寬度為5MHz左右。但是，就目前的第三代3G移動通信系統(tǒng)，通信標準總共有三大類CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA，共同組成3G移動通信IMT2000的體系，它們彼此之間存在相互兼容的問題，這就意味著從根本上來說，當前已有的移動通信系統(tǒng)，并不是真正的個人通信和全球通信系統(tǒng)。再進一步地說，目前的3G移動通信系統(tǒng)的頻譜利用率還相當?shù)氐?，并沒有充分地利用頻譜資源，達到普及和推廣3G移動通信的業(yè)務，留下了很大的發(fā)展智能移動通信技術(shù)的空間。根據(jù)移動通信市場發(fā)展的需要，和3G移動通信所存在的一些欠缺，目前國際上有不少國家，已經(jīng)開始研究第四代移動通信系統(tǒng)。也就是我們將要面對的4G移動通信智能系統(tǒng)，這一代移動通信技術(shù)，將從根本上彌補前三代移動通信所存在的不足，成為移動通信系統(tǒng)又一個閃光的亮點，在不斷地研究和發(fā)展中，讓更多的用戶認識和接受。

篇（6）

二、智能化技術(shù)的應用優(yōu)勢

（一）免去了控制模型的建立

在電氣工程的傳統(tǒng)工作中，自動化系統(tǒng)控制的實現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是，在實際的操作中，被控制對象往往需要十分復雜的動態(tài)方程，這就影響了精確效果的獲得。由此，在設計對象模型的環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會遇到無法科學預測、無法準確估量的一系列困難。然而，智能化系統(tǒng)的出現(xiàn)，使這些困難得到了較好解決，極大促進了工作效率的提升，同時對于一些不可控制的因素，也實現(xiàn)了較好的控制，大大提升了自動化控制器的準確性。

（二）實現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制

智能化控制器的實際應用實現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制，隨時都可以完成對系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整，極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能，是對自動化控制順利實現(xiàn)的進一步保障。從這一項優(yōu)勢中就可以看到，和傳統(tǒng)的自動化控制器相比較，在任何條件下，智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能，在電氣工程的自動化實踐應用中占據(jù)優(yōu)勢。

（三）實現(xiàn)了一致性的智能化控制

在自動化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，智能化控制器可以實現(xiàn)一致性的智能化控制，很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且，在自動化控制的標準執(zhí)行上，即使遇到陌生的數(shù)據(jù)，也依舊可以獲得具有較高準確度的估計。但是，如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實際的應用中沒有發(fā)揮出理想的效果，一定要全面排查工程的各個細節(jié)，細致地進行分析，不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。

三、智能化技術(shù)的實踐應用

（一）系統(tǒng)病因診斷

在電氣工程診斷工作中，采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強的復雜性，雖然對工作人員要求十分嚴格，但是也無法獲得較為準確的診斷病因。在電氣工程工作中，實現(xiàn)自動化控制的過程中經(jīng)常會遇到一些如設備、數(shù)據(jù)等方面的問題，這是不可能避免的，采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性，而且處理效果也不佳。但是，智能化技術(shù)的廣泛應用，使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且，定時檢測診斷應用，有效避免了一些不必要的問題。

（二）系統(tǒng)設計優(yōu)化

在電氣工程發(fā)展中，傳統(tǒng)的工程設計需要工作人員進行多次重復的實驗操作和改良，而且，在這一工作過程中，對工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求，既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設計知識，還需要工作人員能夠很好的將知識理論應用于實踐工作中。但是，在實際的設計工作中，工作人員往往不能做到全面的考慮，經(jīng)常會漏掉一些具體的問題。所以，一旦發(fā)現(xiàn)復雜問題，很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn)，較好解決了這一問題。設計工作可以借助于計算機網(wǎng)絡完成，也可以借助于相關(guān)的軟件完成，既保證了設計中數(shù)據(jù)的準確性，也實現(xiàn)了設計樣式的豐富化，更能夠做到對復雜問題的及時處理，較好保證了自動化控制的穩(wěn)定性。

（三）系統(tǒng)的自動化控制

在電氣工程中，智能化技術(shù)可以應用于多個控制環(huán)節(jié)，能夠很好的實現(xiàn)整體性的自動化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實現(xiàn)的，一是模糊控制，二是專家系統(tǒng)控制，三是神經(jīng)網(wǎng)絡控制。運用這三種控制手段，極大提升了自動化控制效率，使遠距離的自動化控制成為可能，增強了對電氣系統(tǒng)的運行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡控制，能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習，在信號處理方面得到了較大應用。

篇（7）

2機械制造與自動化中數(shù)控技術(shù)的應用

數(shù)控技術(shù)在機械制造與自動化上應用廣泛，本文主要從航空業(yè)，機床設備，工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域論述數(shù)控技術(shù)的應用。

2.1航空業(yè)的應用

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，飛機對于普通大眾來說不再是奢侈的出行工具，航空業(yè)發(fā)展進入了一個新的階段，和發(fā)達國家相比，我國的航空業(yè)仍然存在著不小的差距，但是這種差距在逐漸的縮小。航空業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在航空業(yè)中，數(shù)控技術(shù)的應用大大的提高了航空零件生產(chǎn)的效率，促進了航空業(yè)的發(fā)展。

2.2機床設備中的應用

數(shù)控技術(shù)是機床設備生產(chǎn)中的重要組成部分，在機床設備生產(chǎn)中扮演著重要的角色。數(shù)控技術(shù)以其獨特的優(yōu)越性，在一些精密零件的生產(chǎn)中被廣泛的應用。數(shù)控技術(shù)的應用能夠提高機床設備零件加工的精度和機床設備行業(yè)整體的水平。在這種情況下，出現(xiàn)了數(shù)控機床設備，將最初由人工的操作變成由數(shù)控操作，在運行的時候工作人員只需把各種指令參數(shù)輸入到設備里，數(shù)控就能夠正常工作運行，相比人工而言，數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)出來的零件質(zhì)量和速度明顯高于人工。數(shù)控技術(shù)的應用，很大程度的提高了機床設備的的質(zhì)量和速度。

2.3工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用

有些工業(yè)的工作環(huán)境較差，危險性較高。數(shù)控技術(shù)的應用，有效的改善了這些情況，切實的保護好工人的人身安全。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，比如煤礦開采工業(yè)，在過去煤礦生產(chǎn)具有很高的危險性，許多煤礦工人在工作時，要冒著巨大的生命危險，隨著科技的進步，在采用數(shù)控技術(shù)之后，這種情況大為改善，數(shù)控技術(shù)的使用，將一些危險系數(shù)較高的工作交給數(shù)控設備有很多工作風險度較高，數(shù)控設備只需要按照所輸入的指令進行工作即可。一旦在運行過程中發(fā)生故障，工作人員也能夠及時的進行排除，降低的工人工作的危險性，數(shù)量以及生產(chǎn)成本。

3機械制造與自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

機械制造與自動化技術(shù)成產(chǎn)的產(chǎn)品種類較多，研究標準統(tǒng)一的機械化各種接口是極其復雜的，使用起來比較麻煩，必須要根據(jù)不同的型號的接口及時的進行更換。為此，很有必要生產(chǎn)統(tǒng)一標準的接口。目前，有些機械制造零件體積較大，雖然能夠正常的進行各項工作，但是搬運起來極不方便，因此研究微型的機械極其重要。過去，在機械制造與自動化發(fā)展上，大量的資源被浪費，人們很長一段時間沒有意識到這個問題的嚴重性。資源是固定的同時還會造成環(huán)境的污染，大量資源的浪費必然導致資源的緊缺。如今，人們意識到環(huán)境和資源的重要性，因此，機械制造在今后的發(fā)展過程中，應該不斷的提高自身的技術(shù)，最大限度的利用現(xiàn)有的資源，除此之外，還要對一些環(huán)節(jié)進行改進，從而減少對環(huán)境的污染，做到清潔生產(chǎn)，對于廢棄的資源，也要充分的回收利用，從而真正的做到在生產(chǎn)過程中的最大綠色經(jīng)濟效益。目前，在機械制造與自動化技術(shù)上，還需要一定的人力，但是，我們一定要堅信，時代是前進的，在不遠的將來，機械制造與自動化技術(shù)能夠真正的實現(xiàn)自主操作，在機械制造中，發(fā)揮重要作用。

篇（8）

1．1動力學控制變換工藝動力學控制變換工藝流程見圖2。粗合成氣全量進入1＃低壓蒸汽發(fā)生器副產(chǎn)低壓蒸汽，同時調(diào)整水氣比至約0．55后，經(jīng)氣氣換熱器升溫進入第一變換爐進行變換反應，出口氣體經(jīng)換熱后，進入1＃中壓蒸汽發(fā)生器副產(chǎn)中壓蒸汽，降溫后進入第二變換爐繼續(xù)變換反應，出第二變換爐變換氣進入2＃中壓蒸汽發(fā)生器副產(chǎn)中壓蒸汽后，與第一變換爐出口跨線變換氣混合，調(diào)整出裝置工藝氣H2／CO，混合工藝氣依次進入2＃低壓蒸汽發(fā)生器、鍋爐給水預熱器、脫鹽水預熱器回收熱量。動力學控制變換工藝通過適當減少第一變換爐中的催化劑，即控制催化劑裝填量的辦法，能達到控制床層熱點溫度從而達到控制反應深度的目的［6］。但是，由于CO濃度和水氣比都高，反應的推動力太大，催化劑的裝填量只要有少量的變化，就會明顯影響床層的熱點溫度，因此催化劑的用量必須準確，否則會因為反應深度的增加而造成床層“飛溫”的不良結(jié)果。如果催化劑的裝填量固定不變，則在裝置開車初期，負荷小或氣量波動時，催化劑裝填量勢必富余，導致粗合成氣反應深度加大而超溫。運用一種新開發(fā)的分層進氣變換反應器技術(shù)，當生產(chǎn)裝置運行負荷低時，氣體只經(jīng)過下層進行變換反應，可以避免因為催化劑裝填富余，CO過度反應使床層超溫；當生產(chǎn)裝置運行正常時，氣體可以全部從上段進入或者上段和下段同時進入，以此來滿足生產(chǎn)要求。該工藝主要缺點是：變換反應溫度控制的影響因素較多，催化劑的裝填量、原料氣負荷、水氣比的波動均影響反應溫度，操作控制系統(tǒng)設計較復雜。

1．2熱力學控制變換工藝熱力學控制變換工藝流程見圖3。粗合成氣首先分為兩路，一路進入1＃低壓蒸汽發(fā)生器副產(chǎn)低壓蒸汽，同時調(diào)整水氣比至約0．25后，經(jīng)氣氣換熱器升溫進入第一變換爐進行變換反應，出口氣體經(jīng)換熱后，進入1＃中壓蒸汽發(fā)生器副產(chǎn)中壓蒸汽，降溫后與另一路粗合成氣匯合后經(jīng)脫毒槽進入第二變換爐繼續(xù)變換反應，出第二變換爐變換氣依次進入中壓蒸汽過熱器、2＃中壓蒸汽發(fā)生器、2＃低壓蒸汽發(fā)生器、鍋爐給水預熱器、脫鹽水預熱器回收熱量。熱力學控制變換工藝在粗合成氣主路設置非變換旁路跨越第一變換爐，再與另一路經(jīng)第一變換爐的低含水量變換氣混合后進入第二變換爐反應，可穩(wěn)定調(diào)控水氣比，且無需補充蒸汽調(diào)整水氣比，節(jié)約能耗效果顯著。第一、二變換爐催化劑裝填量均為足量，都按照接近反應平衡控制變換深度進行設計，結(jié)合粗合成氣旁路、主路流量比值控制及第一變換爐之前設置蒸汽發(fā)生器，運行負荷變化時不需要調(diào)整；且由于反應平衡控制的特點，在不同運行負荷下第一變換爐發(fā)生甲烷化反應的風險很小。該流程應注意的是，運行過程特別是開工導氣初期，由于操作或調(diào)整不當出現(xiàn)水氣比過低而容易導致甲烷化超溫發(fā)生。此時可根據(jù)床層溫度適當調(diào)整第一變換爐水氣比，控制床層熱點溫度不高于380℃，避免甲烷化的發(fā)生。在運行末期，可以通過適當減小進入第一變換爐的氣量或者適當提高第一變換爐反應器入口的水氣比，來維持較高的CO轉(zhuǎn)化率，使裝置仍能夠穩(wěn)定運行。此工藝操作過程簡單，兼顧了第一、二變換爐反應器的溫度控制和水氣比要求，既很好地控制了第一變換爐反應器的熱點溫度，又使第二變換爐反應器入口氣體在降溫的同時提高了水氣比。

2分析比較

兩種工藝有相似之處，即均采用了降低原料粗合成氣中水氣比的方法。究其原因，一方面制甲醇其水氣比是過剩的，節(jié)能效果顯著；另一方面可以降低變換反應的劇烈程度，增強了裝置的穩(wěn)定性和可操作性。不同的是第一變換爐變換反應控溫方式的差異，動力學控制變換工藝是減少催化劑裝填量，使變換未反應完全即送出第一變換爐，而熱力學控制變換工藝是變換反應達到平衡后送出第一變換爐。

2．1技術(shù)參數(shù)表1是兩種工藝的主要技術(shù)參數(shù)對比，從表1中可知，兩種工藝均能滿足生產(chǎn)要求。兩種工藝經(jīng)廢熱鍋爐后，降低第一變換爐進口的水氣比，因各自控溫方式的不同而產(chǎn)生較大差異。且2個變換爐進口溫度、床層熱點溫度呈現(xiàn)出不同的高低分布。動力學控制變換工藝2個爐進口溫度均較高，床層熱點溫度前高后低。熱力學控制變換工藝2個爐進口溫度均較低，床層熱點溫度前低后高。比較而言，較低的進口溫度有利于催化劑的升溫還原操作和使用壽命的延長，也便于換熱流程的組建，而且變換工藝的控溫關(guān)鍵是第一變換爐，第一變換爐較低的床層熱點溫度可以更有效避免甲烷化的發(fā)生。由于兩種工藝變換爐熱點溫度的差異，換熱流程從熱量有效利用的角度考慮，中壓蒸汽過熱器設置位置不同，動力學控制變換工藝中，中壓蒸汽過熱器直接設置在了第一變換爐出口，而熱力學控制變換工藝則設置在了第二變換爐出口。

2．2能耗表2是兩種工藝的主要消耗對比。當生產(chǎn)規(guī)模一定時，不同變換工藝的能耗主要體現(xiàn)在蒸汽和工藝余熱上。由表2可知，兩種工藝副產(chǎn)的蒸汽基本相當，低溫位工藝余熱、冷凝液總量、循環(huán)冷卻水水量，熱力學控制變換工藝略多，此結(jié)果是由于熱力學控制工藝進入變換系統(tǒng)的總水氣比略高于動力學控制工藝。兩種工藝均采用了前置廢熱鍋爐，并且后續(xù)不補充蒸汽或水，變換深度相當，變換產(chǎn)生的整體熱量和冷凝液基本相同，只是熱量及冷凝液的分配有所不同，故由表2可看出兩方案能耗相當。

2．3投資兩種工藝主要設備投資費用見表3?？梢钥闯?，變換爐費用因兩種工藝催化劑裝量的不同存在較大差異；各換熱設備因兩種工藝換熱流程、參與換熱工藝氣氣量、平均傳熱溫差等因素存在明顯差異。雖然熱力學控制變換工藝多設置一臺脫毒槽，但動力學控制變換工藝主要設備投資費用比熱力學控制變換工藝多。兩種變換工藝中，第一變換爐催化劑設計使用壽命均為2a，第二變換爐催化劑設計壽命為4a，脫毒槽吸附劑設計使用壽命為4a。綜合以上幾方面的分析比較，兩種變換工藝均能滿足生產(chǎn)要求，能耗相當，在操作穩(wěn)定性和主要設備投資方面，熱力學控制變換工藝優(yōu)于動力學控制變換工藝。

篇（9）

2自動化技術(shù)在機械制造中的應用

1）信息自動化。信息自動化主要是依托于計算機技術(shù)而形成的，其中主要包括輔助制造、輔助設計、工藝輔助設計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理等。輔助制造指在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中采用數(shù)值控制技術(shù)來實現(xiàn)自動化應用，進而完成產(chǎn)品的生產(chǎn)，也被稱為數(shù)控技術(shù)；輔助設計是指采用計算機設計軟件來完成對產(chǎn)品的創(chuàng)意、設計、建模、參數(shù)值評測等，并且對機械構(gòu)件實現(xiàn)精確測量；工藝輔助設計則是輔助制造和輔助設計的紐帶，能夠有效提高工藝生產(chǎn)的效率，并使之實現(xiàn)優(yōu)化和提升；產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理則是采用計算技術(shù)來實現(xiàn)對儲入庫，進而實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化管理。

2）物資供輸自動化。物資供輸是對品生產(chǎn)的原材料進行運輸和調(diào)配的過程，其物資供輸自動化則是采用自動化手段來完成物資的運輸和調(diào)配，是自動化在機械領(lǐng)域中得到應用的細分體現(xiàn)，其中涉及自動化設備、自動化裝置、自動化物資輸送、自動化軟件等。

3）生產(chǎn)自動化。生產(chǎn)自動化能夠從機械制造加工方面得以體現(xiàn)，可以實現(xiàn)機械組件的自動化裝卸，這種自動化裝卸在系統(tǒng)不發(fā)生故障的情況下可以循環(huán)重復進行，有效降低人力使用成本，并且能夠降低由于人為因素所造成的失誤，提升產(chǎn)品的合格率，大幅提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。

4）設備裝配自動化。設備裝配自動化是將整個裝配流程輸入到數(shù)控設備中，通過計算機來完成對機械的操作，按照特定的規(guī)格、形狀制成配件，同時還能夠完成一系列組裝、調(diào)試、驗收等工作，是一條能夠自動完成機械裝配的自動化流水線。在機械制造業(yè)中，設備裝備擁有比較重要的地位，而自動化設備能夠協(xié)助完成接卸裝配，使很多繁瑣的人工裝配能夠用機械替代完成，極大地提高機械生產(chǎn)效率，是現(xiàn)代化機械制造的重要組成部分。

5）檢測自動化。自動化裝配完成的零件或設備需要對其進行檢測，而自動化檢測則能夠很好的完成這項工作。針對新型材料、零部件和復雜的工藝加工產(chǎn)品，在機械制造也中采用人工進行檢測難度非常大，而且效率極低，已經(jīng)不能滿足當前機械制造與生產(chǎn)的要求，檢測自動化被應用到機械制造是一種必然趨勢，采用多種檢測技術(shù)來對機械制造出的產(chǎn)品進行檢測，其中包括電流信號、時序錯排、人工神經(jīng)網(wǎng)絡和其他更為智能的設備診斷技術(shù)。

3自動化技術(shù)在機械制造中的應用發(fā)展趨勢

1）高度集成化。將自動化應用在機械制造領(lǐng)域，首要解決的問題就是實現(xiàn)制造技術(shù)的高度集成化。集成化是一種生產(chǎn)模式，能夠?qū)⒍喾N生產(chǎn)內(nèi)容按照一定的順序來形成流水作業(yè)，對制造生產(chǎn)工作進行整合，并在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上來實現(xiàn)和完成機械制造的自動化，并將其細分到各個子系統(tǒng)中，如自動化信息系統(tǒng)、自動化制造系統(tǒng)、自動化管理系統(tǒng)等，相互子系統(tǒng)之間分工協(xié)作，形成一套擁有高集成度的機械制造自動化系統(tǒng)。

2）智能化。機械制造是由手工制造發(fā)展轉(zhuǎn)變而來的，傳統(tǒng)簡單的機械制造技術(shù)無法滿足新時代的要求，依托于先進的計算機科學所構(gòu)建的智能化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)機械加工的集成化、系統(tǒng)化、流程化作業(yè)，打破傳統(tǒng)機械生產(chǎn)的局限，引入高效能的功能體系，結(jié)合計算機信息技術(shù)來實現(xiàn)系統(tǒng)的集成和整合，使之成為一個整體，力求實現(xiàn)全自動的智能化生產(chǎn)。智能制造就是將人工智能技術(shù)引入到機械制造中，同時在自動化基礎(chǔ)上實現(xiàn)更加現(xiàn)代化的機械制造，使相互之間的技術(shù)能夠相互滲透和共融，能夠運用計算機來對機械制造進行分析和決策，模擬人的思維來模仿和代替人的工作。此外，相較于專家智慧，智能化機械制造能夠完成專家無法完成的對自身進行監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)錯誤并進行調(diào)整和改進，同時還能對任務進行預設，不斷調(diào)節(jié)自身參數(shù)獲得最佳狀態(tài)，不受情緒的影響等優(yōu)勢。可見，智能化系統(tǒng)相較于人工智能要更高一層。

3）虛擬化。虛擬化指采用計算機技術(shù)來使機械產(chǎn)品能夠在現(xiàn)實中完成完全模擬，進而提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高工作效率。比如，機械制造過程中應用計算機模擬仿真技術(shù)和信息控制技術(shù)，能夠更好的對計算機的控制過程進行模擬，發(fā)現(xiàn)其中所存在的問題，進而在實際工作中避免出現(xiàn)類似錯誤。利用虛擬化能夠大幅提高產(chǎn)品設計和研發(fā)的周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量，進而提升在市場中的競爭力。

4）柔性自動化?，F(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展要求企業(yè)在市場應變能力上要更為靈活，對客戶的反饋有快速捕捉并對產(chǎn)品加以改進的能力，因而要根據(jù)市場需求的內(nèi)外部環(huán)境條件來有針對性的進行部件更新，對產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整或改變機械制造種類等，對此，采用柔性自動化技術(shù)是最佳的選擇。利用計算機技術(shù)來構(gòu)建人機交互界面，并結(jié)合自動化技術(shù)構(gòu)建一個擁有柔性自動化的信息管理系統(tǒng)，為獲得更高的效益和利潤提供保障。柔性自動化系統(tǒng)中并不完全是自動化設備，也存在普通設備，只是在個別環(huán)節(jié)上可以進行人為介入，以提升機械制造的作業(yè)效率。柔性自動化所要實現(xiàn)的目標就是使產(chǎn)品生產(chǎn)能夠更好的滿足市場需求，提升市場競爭力。與此同時，采用柔性自動化能夠拉近機械設置、機械生產(chǎn)、機械制造之間的關(guān)系，使集成化程度更高，大幅提升自動化技術(shù)應用背景下機械制造的效率。

篇（10）

2智能化技術(shù)優(yōu)勢

在智能化的發(fā)展過程中，其相對于自動化的優(yōu)勢逐漸凸顯出來。智能化技術(shù)應用到電氣自動化中，能夠更好的推動自動化技術(shù)向著更高效、更快速、更精確的方向發(fā)展。首先，智能技術(shù)的應用，使得電氣自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在運行過程中的動靜結(jié)合控制，使得生產(chǎn)能夠更加具有高效性，不斷提高電氣自動化技術(shù)的發(fā)展。其次，智能化技術(shù)的運用還能夠迎合每位用戶的需求，針對不同用戶的不同需求進行設置，使得電氣自動化本身能夠更好的滿足更多數(shù)人的需要。實現(xiàn)這種需求主要是依靠智能化的柔性系統(tǒng)控制作用，在生產(chǎn)過程中能夠控制生產(chǎn)參數(shù)，實現(xiàn)模塊化的時機理念。此外，在更為復雜的技術(shù)運用時，智能化技術(shù)能夠使得實際應用中多程序和復雜化加工的實現(xiàn)成為可能。

3智能化技術(shù)的應用

3.1電氣產(chǎn)品優(yōu)化設計

為保證電氣產(chǎn)品的市場競爭力，產(chǎn)品需要不斷的更新和發(fā)展，才能不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。對于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化更新是一項繁瑣復雜的過程，其設計需要投入大量的人力和物力，耗費的財力也是相當巨大的，對于優(yōu)化的內(nèi)容主要包含以下幾個方面：第一，在理論知識方面需要優(yōu)化更新。理論知識是指導產(chǎn)品優(yōu)化設計的基礎(chǔ)，是一切工作的前提。第二，產(chǎn)品的優(yōu)化還需要足夠的經(jīng)驗知識。豐富的經(jīng)驗知識是進行產(chǎn)品優(yōu)化設計的保障。在傳統(tǒng)的電氣產(chǎn)品的設計過程中，要想進行產(chǎn)品的優(yōu)化，必須進行大量的實驗，并且還需要憑借經(jīng)驗進行綜合驗證，如果沒有足夠的財力物力支持，或者相應的經(jīng)驗沒有達到相關(guān)的要求，就很難實現(xiàn)電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設計。即使各方面都能達到相應的要求，所設計出的方案也并不能完全達到要求。但是隨著智能化技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域中的應用，對于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設計也有了全新的技術(shù)支持，不是憑借從前的經(jīng)驗進行，人工智能化使得計算機自動化技術(shù)就能完成相應的設計。計算機智能化的投入，使得電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設計逐漸簡單化，不僅大大降低了成本的投入，大大縮短了研發(fā)的時間，而且還使產(chǎn)品更能適應市場發(fā)展的需求，為電氣自動化技術(shù)的發(fā)展提供了保障。

3.2人工智能控制技術(shù)

在電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，人工智能控制技術(shù)的應用和發(fā)展已成為其優(yōu)化的必經(jīng)之路，人工智能技術(shù)也將逐步成為未來發(fā)展過程中的新興力量。對于人工智能的控制，目前階段較為常用和有效的三種控制方式主要指的是模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制和專家系統(tǒng)控制。人工智能控制的運用，能夠使得生產(chǎn)經(jīng)營過程中出現(xiàn)的問題得到及時的解決，其在線經(jīng)營模式加快了問題的處理速度，能夠提高生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)經(jīng)營過程中，人工智能控制技術(shù)能夠?qū)γ總€設備的運行情況進行實時監(jiān)控，并將收集到的信息進行及時的采集處理，在第一時間發(fā)現(xiàn)故障并采取相應的措施進行解決。

3.3故障的診斷電氣設備

由于其特殊的性質(zhì)，同普通設備相比更具有復雜性和非線性的特點，因此其診斷和維修更為復雜。采用傳統(tǒng)的方式進行故障的診斷，不僅診斷效率較為低下，還造成人力物力的浪費，因此，采用智能技術(shù)進行電氣故障的診斷顯得十分有必要。人工智能技術(shù)在電氣診斷方面的應用，不僅能夠使得診斷的效率大大提高，還會使得診斷的差錯率降低，推動力電氣自動化技術(shù)的發(fā)展。在對電動機進行診斷的過程中，智能技術(shù)的應用，能夠使得神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊邏輯進行結(jié)合，診斷更具有高效性和準確性。

4智能化應用的發(fā)展趨勢

4.1主站體系的規(guī)模

不斷擴大對于主站而言，在其發(fā)展過程中，所能夠接收到的信息范圍不斷擴大，覆蓋面積更加廣泛，因此，在發(fā)展過程中逐漸向著規(guī)模不斷擴大的方向發(fā)展。主站在其開放性、安全性以及穩(wěn)定性等方面，對于軟件都有突出的要求。因此，在主站智能化的建設過程中，不僅要保證其規(guī)模的擴大，在規(guī)模擴大的過程中還要保證其安全性和穩(wěn)定性。

4.2應用的復雜程度不斷的提高

主站規(guī)模的不斷擴大，使得對電力調(diào)度的實用性的要求也將逐步增加。電力自動化智能技術(shù)的不斷提升，還要體現(xiàn)在企業(yè)的管理和運營上。應用的復雜程度不斷提高，就要求在數(shù)據(jù)的源頭也要相應跟上應用程序的要求，源頭努力做好多樣化和復雜化的處理，還要在應用的程序中體現(xiàn)出獨具特色的運行和管理模式。

4.3增強電力調(diào)度

自動化主站體系的交互電力自動化主站體系的交互已經(jīng)從開始的單一化的模式逐步向著多元化的模式發(fā)展起來，信息的流向也不再是從前的單一流向，也逐漸向著多向流動的趨勢發(fā)展。主體系統(tǒng)的發(fā)展不斷帶動著各個子系統(tǒng)壯大，子系統(tǒng)的不斷發(fā)展推動力各系統(tǒng)間耦合性提升，信息交互也由原來的單一模式逐步向多元化的方向發(fā)展，不斷實現(xiàn)信息的交互和共享。

篇（11）

2.緊急停車系統(tǒng)的應用

緊急停車系統(tǒng)依據(jù)自動化控制和安全聯(lián)鎖在化工生產(chǎn)中的應用十分廣泛。假如某設備出現(xiàn)故障需要檢驗和維修，系統(tǒng)會在第一時間內(nèi)啟動緊急停車系統(tǒng)，設備停止作業(yè)后，維修人員既可以開始維修工作。在實際生產(chǎn)必然存在突然停止動力供應的情況，化工生產(chǎn)過程中這種突發(fā)事故很多，緊急停車系統(tǒng)可以有效地解決因突然停止動力供應產(chǎn)生的意外損失，在保障生產(chǎn)安全的同時，還能為化工生產(chǎn)的順利進行提供保障?；どa(chǎn)中的緊急剎車系統(tǒng)不能與其他設備同時存在，在保持獨立設置的同時，既不影響其他設備的正常工作，也不會因為系統(tǒng)突然啟動引發(fā)的系統(tǒng)問題。最后，化工生產(chǎn)技術(shù)人員還應該減少緊急剎車系統(tǒng)運行過程中的冗余設備，為系統(tǒng)的安全運行提供動力保障。因此緊急剎車系統(tǒng)的使用必須堅持故障安全的原則，只有保障系統(tǒng)設備的安全運行才能從根本上發(fā)揮緊急剎車系統(tǒng)的作用。

3.安全自動化裝置的應用

安全自動化裝置是自動化控制及安全聯(lián)鎖在化工安全生產(chǎn)中的應用形式之一。安全自動化裝置在化工安全生產(chǎn)中的主要目的有：第一，在實際施工過程中，如果施工人員很難發(fā)現(xiàn)安全隱患，安全裝置在接受到安全隱患信號后將會自動發(fā)出報警動作，實際施工中安全自動化裝置發(fā)出相應動作的事例有：對有毒氣體進行密封隔離、發(fā)生火災時自動啟動滅火裝置等。第二，安全裝置的自動化還能有效處理施工現(xiàn)場工作人員難以解決的困難，減少因施工人員親自解決施工危害產(chǎn)生的傷亡和經(jīng)濟損失，減少施工過程中各種不必要的意外事故。