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861 全方位数字闭环的伺服控制技术以物体的方位、位置、姿式等作为被控量，是数字控制系统中的伺服系统。
这种控制系统的根本目的就是按照系统给予的速度以及运动轨迹，任意变化跟踪目标，来实现准确的跟踪与定位的一种技术。
它需要保障系统中有充足的能量，才能推动负载输入指令，在规律的运作下，输入与输出的偏差，不得超出规定的范围。
伺服系统作为一个高性能、高技术的产品，在一些定位精度与动态响应下，可以提供灵活、准确、快速、方便的驱动，这使得它在较高的机电一体化产品中，得到广泛的应用。
其中符合数字化控制模式的数字式伺服系统，非常跟得上数字控制技术的潮流，它在调试方面广受好评，使用起来也非常简单。
最近一段时间，工控机控制技术在大部分的交流伺服系统中都广泛被采用。
为了使操作简单易学，提供友好的人机界面给操作员，因而采用工控机与下位机的通信。
同时，还采用DSP（专用数字信号处理器）与新型高速微处理器的伺服控制技术，将全方位替代以模拟为电子器件为主的伺服控制技术。
使DSP的高速运算能力得到充分发挥，增强调节功能，自动完成整个伺服系统，甚至还可以实时调节系统增益，负载跟踪其中的变化。
为了将原来的硬件伺服控制转变为软件伺服控制，实现全方位数字化的闭环伺服控制，提高系统的定位精准度与动态响应的速度，有部分驱动器具备快速傅立叶变换的功能，将设备的机械共振点测算出来，再通过陷波滤波的方式，消除机械共振。
以下就是PC 运动控制卡的闭环伺服控制系统图。
图1 全数字闭环伺服控制系统组成结构图2 先进的现代化数字伺服驱动技术传统的工业控制单元需要向信息化、数字化转变，是因为信息技术的发展。
正是由于信息技术与传统驱动技术相结合，才会出现代表它们的数字驱动技术，这将是21世纪伺服驱动领域里的关键技术之一。
同时，伺服系统中数字化的交流应用也日趋广泛，客户对伺服驱动技术的要求也越来越高，引起了试析机电系统中的数字控制技术刘军高（广州数控设备有限公司，广东 广州 510165）摘要：在这个以“科技”为主题的现代化机电控制系统中，关键领域的科学技术就取决于数控技术，它集多种高新技术为一体，其中包括了微电子与计算机技术，信息处理与自动检测、控制技术等。
第3章：机电一体化技术与系统中微型计算机控制系统及接口设计 3.1 控制系统的一般设计思路3.1.1专用与通用、硬件与软件的权衡与抉择1. 专用与通用的抉择 专用控制系统：适合于大批量生产的而且较成熟的机电一体化产品。
通用控制系统：适合还在不断改进，结构还不十分稳定的产品。
2. 硬件与软件的权衡根据经济性和可靠性的标准权衡决定。
例：分立元件组成硬件------软件 利用LSI 芯片组成电路-----软件3.1.2 控制系统的一般设计思路 设计步骤为：确定系统整体控制方案；确定控制算法；选用微型计算机；系统总体设计；软件设计等。
1、确定系统整体控制方案（1）应了解被控对象的控制要求，构思控制系统的整体方案。
（2）考虑执行元件采用何种方式。
（3）要考虑是否有特殊控制要求。
（4）考虑微机在整个控制系统中的作用，是设定计算、直接控制还是数据处理，微机应承担哪些任务，为完成这些任务，微机应具备哪些功能，需要哪些输入/输出通道、配备哪些外围设备。
（5）应初步估算其成本。
2、确定控制算法建立该系统的数学模型，确定其控制算法。
数学模型：就是系统动态特性的数学表达式。
它反映了系统输入、内部状态和输出之间的数量和逻辑关系。
控制算法：所谓计算机控制，就是按照规定的控制算法进行控制，因此，控制算法的正确与否直接影响控制系统的品质，甚至决定整个系统的成败。
例如：机床控制中常使用的逐点比较法的控制算法和数字积分法的控制算法；直线算法：a a xy yx F -= 或K x y T T ee Y X==∆∆ 圆弧算法：222R Y X F i i i -+= 或yxT T Y X =∆∆ 直接数字控制系统中常用的PID 调节的控制算法；位置数字伺服系统中常用的实现最少拍控制的控制算法；另外，还有各种最优控制的控制算法、随机控制和自适应控制的控制算法。
3、选择微型计算机 （1）较完善的中断系统 （2）足够的存储容量（3）完备的输入／输出通道和实时时钟（4）特殊要求：字长、速度、指令4、系统总体设计设计中主要考虑硬件与软件功能的分配与协调、接口设计、通道设计、操作控制台设计、可靠性设计等问题。
计算机在机电一体化中的应用
计算机在机电一体化中有广泛的应用，可以涉及到以下几个方面：
1. 控制系统：计算机可以作为机电控制系统的核心，通过搭载控制算法和传感器，实
现对机械设备、工业自动化系统等的精确控制。
例如，工业机械自动化生产线、机器
人控制系统、汽车车身焊接系统等都离不开计算机的控制。
2. 数据采集与处理：计算机可以通过连接传感器和执行器，实时采集和处理机电系统
中的各种数据，例如温度、压力、位置等，用于系统的监控、分析和优化控制。
3. 仿真模拟与优化设计：计算机可以进行机电系统的仿真模拟，通过建立系统的数学
模型，并基于该模型进行系统的仿真分析和性能优化设计。
这样可以节省成本和时间，提高系统设计的效率和优化程度。
4. 人机界面：计算机可以通过触摸屏、图形界面等方式实现与机电设备的人机交互，
方便操作者对设备进行监控和控制，提高操作的便捷性和智能化程度。
5. 数据存储与管理：计算机可以对机电系统中的数据进行存储和管理，方便后续的数
据分析与决策支持。
例如，在工业自动化生产线中，可以通过计算机对生产数据进行
实时存储，以便进行质量分析和生产效率评估。
总之，计算机在机电一体化中的应用可以大大提升机械设备的智能化程度和自动化水平，优化系统的性能和效率，提高生产的质量和安全性。
机电系统计算机控制课程实验指导书电子科技大学机械电子工程学院目录实验一、采样控制实验 (3)实验二二阶PID控制 (10)实验三最少拍控制系统 (17)1.自控/计控原理实验机介绍信号源模块如图1所示，斜坡、阶跃、正弦和矩形波由插孔OUT1输出，非线性、微分脉冲和正弦波由插孔OUT2输出，该模块可同时发生两种不同类型信号，信号源参数（如幅度、频率、宽度、斜率、扰动等）在电脑上模拟示波器软件界面上由用户设置（每个实验范例都有其默认值），如图6中红框所示。
图1 信号源模块图2 基准电源模块和数据采集模块图2中是实验箱的基准电源模块和数据采集模块。
数据采集模块为虚拟示波器采集信号，虚拟示波器有四个信号输入通道，可将需要观察的波形接入任意一个输入口，就可通过软件观察到波形。
需要特别注意的地方是：虚拟示波器会限幅，只能显示+5V～-5V之间的波形，超出该范围的信号则对应输出为+5V或-5V。
图3 频率特性测试模块图4 控制器模块图5 运算放大器模块图3中式频率特性测试模块，插孔ADIN为测试信号输入，将系统的输出信号接入该插孔。
图4中是控制器模块，插孔AOUT1和AOUT2为信号输出孔，输出的是采样控制或PID控制信号。
图5是运算放大器模块，该模块有多个电阻可选。
插孔H1、H2和IN为运放的输入端。
插孔IN直接接入运放反相输入端，未接任何电阻；插孔H2通过固定电阻后接入运放反相输入端；插孔H1有多个电阻可选，白色的连线相当于电路线，两个连在一起的黑色排针是断开的；确定使用哪一个阻值的电阻后，用短解套连接该电阻左边的排针即可。
通过短解套可选用不同阻值的电阻，不同电容值的电容，就可控制增益和时间常数。
双击桌面图标打开软件，出现实验机实验项目选择界面如图6所示，点击蓝色框中串口右边的下拉按钮，如右图所示，若出现其他串口，则选择其中的任一串口（如果没有其他串口，则不用修改），则会出现通讯成功的界面，如图7所示。
图6实验机实验项目选择界面图7通讯成功界面②打开系统颜色设置按钮，如图6中红色框中的按钮，将坐标轴、背景色、测量文字和测量线改成下图中的颜色，如图8所示，然后点击确定键。
计算机控制系统及发展趋势概述
计算机控制系统是指利用计算机技术实现对机电设备、工业生产过程、交通运输等系统进行控制的一种自动化系统。
它的出现极大地提高了工业生产效率和产品质量，并且从根本上改变了人们的生产方式和生活方式。
计算机控制系统的发展可以分为五个阶段：机械控制阶段、电气控制阶段、逻辑控制阶段、数字控制阶段和智能控制阶段。
其中，数字控制阶段和智能控制阶段是目前计算机控制系统发展的主要方向。
数字控制系统是指利用数字电路实现对机电设备、工业生产过程等系统进行控制的一种自动化系统。
它具有精度高、稳定性好、误差小、适应性强等优点，能够实现高度自动化的生产控制。
智能控制系统是指利用人工智能技术实现对机电设备、工业生产过程等系统进行控制的一种自动化系统。
它具有自学习、自适应、自优化、自重构等优点，能够实现高度智能化的生产控制。
未来计算机控制系统的发展趋势是融合化和智能化。
融合化是指将各种控制技术、传感技术、网络技术等有机地融合在一起，形成一个统一、高效、可靠的控制系统；智能化是指利用人工智能技术实现对控制系统的自主学习、自适应、自优化、自重构等功能，从而实现高度智能化的生产控制。
未来计算机控制系统的发展将不仅仅是技术的革新，更是对生产方式和生活方式的变革。
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机电一体化系统中的智能控制技术分析曾会军发布时间：2023-07-16T05:15:28.307Z 来源：《科技新时代》2023年9期作者：曾会军[导读] 我国工业化发展进程在时代变化下不断推进，通过不断学习、借鉴世界先进科学技术，我国加强了自我创新能力，进而在工业制造领域应用较多先进科学技术，而智能控制技术作为重要技术之一，在推进我国工业化发展过程中发挥了重要作用。
以往的机电控制技术已难以满足工业化时代发展需求，使得智能控制技术成为时代新宠儿，是工业发展中非常关键的动力，该技术的应用可以进一步优化机电控制系统，发挥其最大效用。
身份证号：61032219800515xxxx 摘要：我国工业化发展进程在时代变化下不断推进，通过不断学习、借鉴世界先进科学技术，我国加强了自我创新能力，进而在工业制造领域应用较多先进科学技术，而智能控制技术作为重要技术之一，在推进我国工业化发展过程中发挥了重要作用。
以往的机电控制技术已难以满足工业化时代发展需求，使得智能控制技术成为时代新宠儿，是工业发展中非常关键的动力，该技术的应用可以进一步优化机电控制系统，发挥其最大效用。
关键词：机电一体化系统；智能控制技术；策略1智能控制技术及其特点智能控制技术是运用人工智能、计算机等先进技术，采用科学的方式处理相关知识和信息，同时在生产过程中可以将相应的技术应用其中，从而构建成一种新型控制系统。
智能控制技术不仅融合了多个学科，也应用了大量研究成果，促使生产制造领域获得进一步升级。
在智能控制系统的应用下，可以充分利用过往数据，与传统机电控制系统相比，在控制任务和控制目的方面更加复杂多样化，达到不断改善、升级、优化控制结构、控制体系的目的，进一步提升系统控制精准性、稳定性，有效提高生产率，进而不断推进企业工业化进程的发展。
以往机电控制技术一般位于控制系统工作底层，其主要作用是针对一些重复的工作，引入相关机械设备替代人工，进一步提高生产效率。
计算机技术在机电一体化的应用
计算机技术在机电一体化领域的应用非常广泛，以下是一些常见的应用示例：
1. 数字化控制系统：计算机技术用于开发和控制机电一体化系统，例如用于工厂自动化、机器人控制和智能交通系统等。
2. 传感器和测量技术：计算机技术与传感器技术相结合，用于实时监测和测量机电设备和系统的状态，例如温度、压力、速度等参数。
3. 自动化控制系统：计算机技术用于设计和实现机电一体化系统的自动化控制，例如自动化生产线和自动驾驶系统等。
4. 虚拟现实和增强现实技术：计算机技术用于创建虚拟现实和增强现实环境，帮助工程师和操作人员进行培训、测试和操作机电设备和系统。
5. 互联网和物联网技术：计算机技术与互联网和物联网技术相结合，实现机电设备和系统的远程监控、远程操作和远程维护。
6. 数据分析和优化技术：计算机技术用于收集、分析和优化机电设备和系统的工作数据，以提高效率、可靠性和安全性。
7. 人机交互技术：计算机技术用于设计和实现人机交互界面，使工程师和操作人员更方便地与机电设备和系统进行交互和控制。
