机电一体化数控方向篇1
关键词：数控专业培养目标教学内容教学方法评价机制
我院是部级数控培训基地之一，如何利用数控基地，提高学生数控技能，使学生在企业中拿到更高工资，使家长愿意送子女到我院就读，这是我院不断思索和追求的目标，也是我院今后办学的方向。根据办学方向，企业需求，确定数控专业的培养目标，并根据培养目标，在数控专业教学改革中，从教学内容、教学方法、教学评价机制方面做了一些有益的探索与实践，使选择本专业的学生，以成功者的心态步入社会。
一、依据企业需求确定培养目标
要发展职业教育，要办好职业院校，明确定位是学校发展的前提，职业院校数控专业应该为地方培养优秀的数控技术人才，如果职业院校毕业生每月能拿到3000元、4000元，家长自然就会十分愿意地送子女到职业院校就读。企业凭什么给职业院校学生高工资，前提是我们培养的学生有过硬的本领。据《关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研报告》中指出，当前企业对数控技术人才有三个层次需求，蓝领层、灰领层和金领层。我院以学生为主体，以企业需求为依据，以就业为导向，把培养目标定位在“蓝领层”。
二、根据职业实践能力改革教学内容
根据《中等职业技术学校数控技术应用专业领域技能型紧缺人才培养培训指导方案》指导思想，在培养培训中应体现以综合素质为基础，以能力为本位，把提高学生的职业能力放在突出的位置，加强实践性教学环节，使学生成为企业生产服务一线迫切需要的高素质劳动者，因此设置课程的教学内容，应围绕学生职业实践能力。
（一）专业基础课服务职业实践能力
我院数控专业仍沿用机械专业的一些传统课程名称，如《机械制图》、《公差配合与技术测量》、《机械基础》、《金属材料与热处理》、《机制工艺》、《车工实习》、《数控车床编程与操作》等专业基础课，但这些课程的外延与内涵都发生变化。因此学校让各教研组和备课组共同探讨所教学科的教学大纲和教学内容。根据职业院校生文化成绩相对较差的特点，理论教学以“必需、够用”为度，突出“适用性”和“针对性”，允许对某些偏难偏深或者陈旧内容进行大胆删除，而增加一些数控技能培养所需的实用性知识。
（二）文化基础课渗透职业实践能力
在文化课程中，要渗透岗位职业能力的要求。比如，学生毕业后如果口才好、写作能力强，能把车间生产过程，企业存在的问题以及解决方案，能以调研报告的形式写出来，在企业里就会受到重用，容易得到提拔。因此围绕专业岗位需要，将语言口头表达能力与应用文写作能力作为语文重点教学内容；对于数学课则着重学习对数控编程中的数学处理知识，如灵活应用三角函数数学知识，确定各表面上点的坐标等；对于英语课中加入数控专业知识，培养学生阅读机床上英文指令如JoG、menU、oFSeF、aUto等指令，培养学生阅读数控机床说明书的能力。
（三）数控技能操作课体现职业实践能力
目前许多数控教材给定加工程序不完整和不全面，只给出了“轮廓”加工程序，工艺分析不分粗车、精车工序，没有介绍如何达到数控技术要求，况且许多教材中实训工件加工直径超过40mm，那些课题的程序无法在本基地的数控机床上运行。根据数控教材中存在的缺陷，可通过校企合作或课程整合，及时调整课程设置和教学内容，在“必需”和“够用”的原则下，开发数控校本课程，体现数控专业领域的新知识、新技术、新工艺和新方法，在实习过程中向企业靠拢。如数控实训部分课题可选自永康企业生产实际，通过一系列有针对性的技能训练，使学生在扎实掌握专业基本知识和技能基础上，及时了解掌握本专业领域最新技术发展及相关技能，实现专业教学基础性与先进性的统一，从而为学生直接顶岗，在企业中获得高收入创造条件。
三、针对课程特点改革教学方法
职业院校学生，生源复杂，学生程度参差不齐，要调动学生学习积极性，提高学生自学能力，养成良好学习习惯，这是提高教学质量必须解决的课题。根据数控技能操作这门课和课程特点，利用部级数控培训基地，提高学生数控操作能力，对传统的教学方法进行改革。
我院对数控技能培训采用项目教学法，项目教学法是师生通过共同实施一个完整项目而进行教学活动。在教学中，采用数控校本课程，由“双师型”教学执教，把每个练习项目根据数控技能要求分解成许多小知识点，让学生在学数控操作中学会对刀、车削循环程序的上机调试及自编工艺、自编程序、自选刀具并在机床上将零件加工出来。通过项目教学法，给学生提供体验完整工作过程的学习机会，经历确定任务――制定工作计划――实施计划――进行质量控制与检测――评估反馈整个过程，提高学生理解和掌握车削对刀、车削循环程序编写的知识与技能。
四、结合职教特点改革评价机制
机电一体化数控方向篇2
所谓的机电一体化就是电子控制、机械、信息处理、计算机等不同学科的交叉融合，主要的发展方向包括智能化、数字化等。也就是说机电产品是具有一定的智能的，要能够具有类似于人的判断推理能力、逻辑思考能力和自主决策能力等。比如说在CnC的数控机床上可以增加人机对话的功能以及设置智能工艺数据库、智能i/o接口等，给使用和维护机器带来很大的方便，同时随着当前灰色理论、模糊控制、混沌和分岔、神经网络等人工智能技术的进步和发展，机电一体化必然会在技术发展方向走出更加广阔的天地。微控制器是机电一体化的基础，比如说不断发展的机器人和数控机床。而当前网络技术的不断发展，也为机电数字化的建设铺平了道路，比如说计算机集成制造，虚拟设计等。机电一体化产品数字化具有非常可靠的可维护性、可靠性和易操作性，数字化的实现将能够便于远程的操控以及故障的诊断和修复。
2机电一体化未来发展方向
所谓的机电一体化，实际上是以信息技术控制机械的操作，这就要求首先必须发展信息技术，因为信息技术负责机械控制的应用，它包括负责控制方法、数据分析、运行反馈、分析决策等，如果没有先进的信息技术支持，那么机电一体化不能有效率地展开，也不能满足经济的发展与社会的需求，在信息技术发展后，机械技术要同步更新和发展，它需要能满足信息技术的要求，两者同时提高、有效整合，正是未来发展的方向。第一，机电一体化技术要向智能化方向发展。随着科技的进步，目前智能化的研究取究正在不断的发展，人们在信息技术中大量应用到数掘挖掘技术、粗糙集理论等等，这些都是信息技术智能化的基础，它们能让信息技术拥有模拟人一样的思维，同时它具有学习能力、决策能力等。这些先进的信息技术应用到机械设备当中，工作人员可以用程序的方法让机械设备按照预定的流程进行工作。原来这些工作需要耗费大量的人力资源，而现在只需要很少的人力就能完成，它能大幅度地降低人力的使用，同时，人力资源的精减也使管理得到更高的效率，达到企业结构优化、提高经济效益的目的。机械设备不仅向着智能化的方向发展，还向着机械人的方向发展。机器人的行动会更加的灵活，同时也会被赋予人类的一些简单的行为，机器人能提炼出人的思维流程，模拟人类数据分析的方法，它能使智能化向着更进一步的方向发展，比如说机器人拥有自我决策能力以及逻辑判断能力等，可以看到，未来机械设备将来逐渐摆脱人的控制而让这些智能机械人操作。第二，机电一体化技术还要兼顾环保的需求。随着经济的发展与科学的进步，人们已经意识到周围的环境正在变化，日趋减少的自然资源和正在恶化的生存环境是人们必须要去面对的问题，现在人们已经越来越意识到除了要保证科学的发展，同时也要兼顾环保的控制，因此机电一体化在设计过程中，也要注意到环保的理念，使机电一体化设备更能满足人们的需求。要求机电一体化拥有环保的性能，要求设计机电一体化设备时能对资源有效的利用，同时要尽可能做到对废旧的资源能进行再回收、再利用，要能实现使用最小的资源能得到最大的产出效果，机电一体化技术向着环保的方向发展既是企业节省成本的需要，也是社会的整体需求，机电一体化技术只有满足环保的需求才能适应未来经济发展的需求，设备才能持续性发展。第三，网络化发展是机电一体化的趋势。网络技术的发展给人们的生产、生活方式带来巨大的改变，这种改变也对机电一体化带来巨大的影响，比如在机电一体化设备的生产上，人们可以通过网络技术的数据采集与分析，了解到社会对机电一体化设备的需求，生产厂家可以针对此市场需求开发；在机电一体化工艺技术的共享上，由于网络技术能将信息迅速传播，一旦机电一体化设备出现新的工艺、新的设计构思，很快就能被相关人员了解，人们可以通过网络的方式共同探讨；在机电一体化设备的使用上，由于网络技术的迅速发展，未来远程对机电一体化设备进行操作成为可能；同时，由于网络技术与信息技术的结合，当机电一体化设备出现异常状态时，人们可以远程收到机电一体化设备运行的状态数据，对设备进行远程评估与诊断，这些方式将对机电一体化设备的发展产生极大的影响。
3结语
机电一体化数控方向篇3
关键词：矿井；机电一体化；信息集成；交互共享
随着电力电子技术、计算机技术、网络通信技术、自动控制技术等快速发展，其在煤矿机电一体化产品中的合理应用和技术升级，为煤矿数字化、智能自动化、网络集成化的机电一体化产品的研发和应用提供了重要技术支撑，为信息智能化矿井动态安全管理奠定了良好的基础。机电一体化水平较高的国家，其采煤系统从井下采煤工作面、掘进工作面、通风、供水、提升，到井上的视频监控、可视化管理、集控中心等，均建立基于DSp数据处理为核心的采煤作业监控、监测、保护系统，确保煤矿机电一体化设备功能的高效、稳定、可靠发挥，工作效率得到大大提高，能耗大大降低[1]。我国在最近10多年的研发和应用过程中，煤矿机电一体化产品的性能、使用范围均有了很大提高，基本覆盖了整个采煤系统的全过程各环节，大大提高了采煤工作效率和安全可靠水平，但同国外发达国家相比，其机电一体化信息化自动化水平依然存在一定差距。因此，大力发展我国煤矿机电一体化、智能自动化、信息可视化水平，就显得尤为重要。
1发展煤矿机电一体化自动化水平的方向探讨
煤矿机电一体化集成监控系统，是以运行环境数据、实时运行数据、图像视频等基础数据智能自动化处理为核心，实现对煤矿机电一体化系统运行工况、周围环境、安全隐患、人员操作、设备性能等进行在线实时检测分析，避免机电一体化系统中由于某些自动化传感器的局限性引起安全隐患或故障的漏报或误报，有效弥补煤矿机电一体化监控系统在煤矿生产作业全过程中的监控盲区，降低事故发生率，确保工作人员及机电设备长期处于高效、安全的运行工况，有效提高机电一体化系统的综合自动化、信息化水平。
1.1建立本质安全的机电一体化无线通信系统
结合RFiD无线射频技术、wiFi无线终端通信技术、pDa手持式电话等为核心的机电一体化无线通信网络技术，结合远距离通信以太网、工业电视等光纤通信技术，对煤矿作业面上的机电一体化设备的运行工况、人员工作位置、作业环节等的实时数据信息进行采集，经远距离传输到地面的集控中心，实现对作业面上机电一体化设备和人员的信息的动态采集、传输、运算分析和管理。但由于煤矿作业环境较复杂，需要监控点、面较多，这对无线通信和光纤通信网络自身的综合防爆性能提出了更高的要求。因此，研究监控内容丰富、系统集成化程度较高、极限功率本质安全的通信技术，是煤矿机电一体化监控系统发展的重要方向。
1.2建立无人工作面远程集中遥控系统
目前，煤矿井下采煤工作面已结合pLC、变频器等机电一体化控制设备，实现了采煤工作面中有人巡视和操控条件下的顺槽遥控和记忆割煤，但由于作业面工序较复杂、工艺内容较多，以及井下作业环节较复杂，还需要结合井下机械设备、电气设备、通风系统、供水系统等，进一步提高操控系统运行的安全可靠性，实现无人工作面的地面远程遥控，确保井下具有较高的瓦斯、供水、通风防护等系统的集成监控，提高作业环境的安全防护水平。
1.3建立基于信息集成互享的煤矿机电一体化安全生产集成管理系统
目前，我国多数煤矿机电一体化设备和各种检测、监测、保护子系统大多是独立运行模式，不能实现系统间数据的相互集成共享和互操作，造成大量的机电一体化信息资源孤岛产生，造成大量的数据信息资源的丢失和浪费。因此，建立具有统一通信网络和数据处理平台的煤矿机电一体化安全生产集成自动化管理系统，已成为煤矿机电一体化发展的重要方向。
2基于信息交互的机电一体化集成自动化管理平台的建立
在煤矿机电一体化信息集成自动化管理平台系统建设中，统一数据传输网络平台和统一软件及数据仓库平台，需要从系统硬件结构、软件配置等方面确保信息化矿山中的机电一体化各检测、监测、监控子系统模块的集成统一。通过统一数据传输模式、统一数据表达形式、统一数据处理格式和统一数据管理方式等，实现数据信息的相互集成共享，避免数据孤岛出现，提高数据的综合利用效率水平。
煤矿井下中的机电设备硐室、空压风机房、中央供水系统、水泵房、胶带、运输带、工作面等作业面上的无人值守，远程监控，自动操作，是煤矿机电设备安全稳定生产急需解决的问题。当矿井工作面有人巡视的条件下，通过顺槽遥控技术已是较为成熟的技术，但是发展无限远程遥控依然还需要进一步加深研究。通过信息集成互相平台的建设，可以对井下作业面上的机械设备、供电设备、运输设备、供水设备、通风设备、采掘设备、检测保护系统等系统信息的统一采集、集成统一，并可以结合视频技术、3DGiS技术等，实现三维可视化直观表达和智能运算分析[2]，形成矿井全过程的动态监测、控制、管理的集成一体化管理，有效提高矿井机电一体化系统的综合运行安全可靠水平和生产管理的效率效益水平。基于信息交互的机电一体化集成自动化管理系统，其逻辑组成结构如图1所示。
图1是某煤矿机电一体化集成自动化管理系统的逻辑组成结构，其包含了环境监测分站（瓦斯、粉尘等）、中央变电所、采区变电所、中央泵房（供水系统）、采煤机、给煤机、通风系统、传输胶带等子系统。通过工业现场总线，将底层（机电设备）的一体自动化操控保护系统与地面上的集控中心有机互联，便于地面作业人员进行远程运作管理和操控。通过大屏幕，工作人员可以可视化了解井下机电设备的实时运行工况状态，便于其根据实际情况制定高效合理的调控策略，有效提高采煤作业的工作效率和作业安全。机电信息一体集成化，是煤矿机电设备研究发展的重要方向，同时也是一个不断提高和深化的过程，需要在工作实践中不断优化改进。
3结束语
煤矿机电一体化设备种类和性能的不断完善，尤其是具有防爆性能的矿用传感器技术的进一步提高，能够检测到矿井作业面上更多机电设备的运行工况状态和周围环境信息，增加了煤矿机电一体化产品的信息化、智能自动化、网络集成化功能水平。结合pLC、变频器、RFiD、3DGiS、视频监控等技术，建立信息交互的机电一体化集成自动化管理系统，可以实现对整个矿井作业面的全面、完整地信息采集、远程传输、运算分析和智能决策生产，确保煤矿机电一体化设备系统功能的高效稳定发挥，提高工作面作业效率和安全水平。
参考文献
机电一体化数控方向篇4
【关键词】机电一体化；乳化炸药；自动化
1引言
机电一体化技术是一项将机械﹑微电子和计算机﹑信息处理等技术有机结合综合运用的复合技术。机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术将机械装置与电子化技术及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化产品和设备一般都具有自动监视、自动报警、自动诊断、自动保护及自动修复等功能，是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、绿色化。
机电一体化产品具有以下优越性：①安全性和可靠性得到提高。②生产能力和工作质量得到提高。③具有复合功能、适用面广。④使用性能大为改善。⑤维护和调整方便。
2乳化炸药生产线的结构特点
随着计算机的高速发展和工艺技术与设备水平的进步，自动化控制技术已在乳化炸药生产线上广泛应用，出现了连续乳化型的炸药生产线。乳化炸药生产线是采用连续自动生产工艺流程把各主要工序连成一体，各部位的设备衔接起来进行产能调节、相互匹配，连续输送自动控制及自动保护形成一个完整的连续自动系统，通过中央控制室进行远程监控。
乳化炸药生产线的特点是由自动控制系统完成从配料、生产到包装的整个过程的控制、操作人员在控制室内即可完成生产控制。控制室内的计算机能全程显示生产过程中的温度、流量、压力、液位等运行数据、并能保存数据和报表输出。同时可发出不同的控制命令控制设备的运行。
3机电一体化在乳化炸药生产线上的应用
在乳化炸药生产过程中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机结合起来，采用组装合并方式，为实现乳化炸药生产的自动化、连续化、危险作业工序操作无人化创造有力条件，增强乳化炸药生产线控制精度、可靠性、提高乳化炸药质量、产量和安全系数。机电一体化技术在乳化炸药生产线中主要应用于以下几个方面：
3.1智能化、连续化
采用计算机和智能控制单元组合的分布式控制系统，利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制，以达到自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等目标。例如乳化炸药制药工序中的物料自动称重，乳化过程的流量自动调节，乳化炸药全自动灌装系统，以及成品药卷的全自动包装系统。
3.2标准化、系列化
现有的机电一体化产品在电气接口（包括标准电源，数据信号）、动力接口上已经形成一个统一的标准从而达到相互匹配。在标准化的基础上形成一系列相互自由配合、转换、替代的产品，与机械、液压、气动等机构有机地结合在一起，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。机电一体化产品的标准化、系列化使生产企业的安全性，自动化都能得到很大的提高。如乳化炸药生产过程中使用的微机、工控机、仪表、传感器（温度、压力、流量、重量、速度、频率等）都使用统一的标准电源，数据信号。各种传感器与气缸、液压油缸、步进电机的合理搭配。
3.3模块化、人性化
机电一体化产品模块化主要体现在微机、工控机、仪表的应用上，用户在使用其基本功能的同时还可根据自身需求选择各种其他功能模块。在节约成本的基础上，使企业的生产能力、安全系数、调整和维护都能有所提高，也充分体现了机电一体化产品的多功能性。例如工控机上可选开关量扩展块或模拟量扩展块满足对乳化炸药生产的流量、温度、速度、频率等模拟量的控制和启停机电设备、声光报警等开关量的控制，还有数显仪表可选各种模拟量输出输入模块和各种通讯、报警模块。
4乳化炸药生产线的发展方向
机电一体化数控方向篇5
[关键词]电力系统；自动化；技术
中图分类号：tm76文献标识码：a文章编号：1009-914X（2014）42-0140-01
电力系统自动化简单说来，就是根据电力系统本身特有的规律，应用自动控制原理，采用自动控制装置来自动地实现电力生产的安全可靠运行。换句话说有了自动化，就可以保证电力系统安全可靠运行，有了自动化，就可以大大减轻人的劳动强度，提高生产效率。
1电力系统自动化分类
1.1电力系统自动监视和控制系统
系统主要是为电网调度服务的。我们知道，电力系统是由许许多多发电厂、变电所、输电线以及用户所组成的，这些发电厂、变电所的实际运行状况、线路的有功无功潮流，以及母线电压等信息，一般是通过装设在各厂站的远动装置送至调度所。调度所有大有小，我国一般分为五级调度，即国家调度、大区调度、省级调度、地区调度和县级调度，各级调度的职能和管辖范围是不同的，这些远动信息送至调度后，由调度中心的运行人员和计算机系统，对当前系统运行状态进行分析计算，最后再将计算结果及决策命令通过远动的下行通道送至各个厂所，从而实现电力系统的安全经济运行。因此，电力系统调度的主要任务可以概括为，控制整个电力系统的运行方式，使整个电力系统在正常状态下能满足安全优质和经济地向用户供电的要求，在事故状态下能迅速消除故障的影响和恢复正常供电。
1.2电厂动力机械自动控制系统
系统主要是为电厂的动力机械自动控制服务的。动力机械随电厂的类型不同而不同，如火电厂需要控制的是锅炉汽机等热力设备。大容量火力发电机组自动控制系统主要有计算机监视和数据系统，机炉协调主控系统，锅炉自动控制系统，汽机自动控制系统，发电机电气控制系统以及辅助设备自动控制系统等。水电厂则需要控制的是水轮机、调速器以及水轮发电机励磁自动控制系统等。
1.3变电站自动控制系统
变电站的自动控制系统是在原来常规变电二次系统的基础上发展起来的，随着微机监控技术在电力系统和电厂自动化系统中的不断发展，微机监控监测技术也开始引入变电站，目前已实现了变电站的远方监视控制，远动和继电保护已实现了微机化，各地正大力开展无人值班变电站设计改造工作。无人值班变电站将会使变电站综合自动化程度推向一个更高的阶段，其功能包括变电站的远动、继电保护、远方开关操作、测量及故障、事故顺序记录和运行参数自动打印等功能。
1.4电力系统自动装置系统
系统主要是为电力系统安全可靠经济运行服务的，它主要是指发电机组的自动控制装置如发电机组的自动并列装置，自动励磁装置，自动解列装置，发电厂变电所主接线操作和运行的自动控制装置，以及电力系统的安全自动控制装置如低频减载装置，自动重合闸装置，继电保护装置等，这些装置都是直接为电力系统的安全可靠、经济运行服务的。
2综合自动化系统
电力系统结构图纸设计完成之后，电力自动化得到了开放式的管理与leD并网，可实际相关的灵活系统的运行，已不能满足高类别的变电站的运行需求了。
2.1变电站电网自动化系统结构功能
电力自动化系统结构的功能：
（1）微机保护。含母线保护、多次重合闸、电容器保护、变压器的保护、备用电源能的自投。
（2）电力数据采集与采集的状态。
①电力模拟量的采集：每个系统进出线的电力回路功率与电力的电流值、各阶段母线电压；配电网相位及电力频率等电力的电量的参数以及变压器的压力，温度等非电参数。
②状态的采集：有变压器分、接地刀闸状态、开关的状态、断路器状态等，信号多数使用光电隔离方式开关量中断进行输入。
（3）关于时间上的记载和障碍点的记录。包括保护行动序列记录，及开关跳闸的记录，可存放100个时间记录。
（4）规划整定保定值。对保护装置，可以是设置多方面的定值，显示需要进行切换。
（5）操作与控制。可以对变压器进行分别接头调节控制，对进行控制隔离开关合与分，还可对断路器调换。
（6）电容器自动调控、电压的自动调控以及备用电源的自动投入，电容器可以自动的切换通过电压和功率因子的自控变压器。如果主电源失效，可以自动投入备用的电源。
（7）和远程调控中心互相通信。可以将采集的状态量实时送往远程调控中心，方便装置的远程调控，接受远程调控中心所发来的一些指令。
（8）数据统计以及记录。整点数据日报表、每日峰值以及谷值、输电线的功率、电压等数据被系统所采集，主要是一些脉冲量、状态量以及数字量等，对这些进行一些处理，并送往监控系统的调控中心，对这些数据进行操作控制以及进行修改和对记录的归档等操作。
（9）人机通信功能。无论变电站有无人值班，都可以对系统进行实时的监控，有人时可以在当地的后台机上进行操作，无人时可以在远方的调控中心进行远程的调控，通信界面主要是屏幕以及键盘和鼠标等。
2.2变电站自动化常见的通信方式
变电站的自动化系统通常采用的接口有以太网数据以及串行数据的接口等。
3电力系统自动化技术发展方向
现代社会对电能供应的"安全、可靠、经济、优质"等各项指标的要求越来越高、相应地，电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展。当今电力系统的自动控制技术正趋向于：
（1）在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。
（2）在认计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。
（3）在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。
（4）在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。
（5）在研究人员的构成上日益需要多"兵种"的联合作战。
整个电力系统自动化的发展则趋向于：
（1）由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到aGC（自动发电控制）。
（2）由高电压等级向低电压扩展，例如从emS（能量管理系统）到DmS（配电管理系统）。
（3）由单个元件向部分9域及全系统发展，例如SCaDa（监测控制与数据采集）的发展和区域稳定控制的发展。
（4）由单一功能向多功能、一体化发展.例如变电站综合自动化的发展。
（5）装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变。
（6）追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。
（7）由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展。
机电一体化数控方向篇6
动的交流化、功率变换器的高频化、控制的数字化、智能化和网络化。因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，因提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。
变频器的快速发展得益于电力电子技术、计算机技术和自动控制技术及电机控制理论的发展。变频器的发展水平是由电力电子技术、电机控制方式以及自动化控制水平三个方面决定的。当前竞争的焦点在于高压变频器的研究开发生产方面。
随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而且厂家仍在不断地提高可靠性，为实现变频器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力。辨别变频器性能的优劣，一要看其输出交流电压的谐波对电机的影响；二要看对电网的谐波污染和输入功率因数；最后还要看本身的能量损耗（即效率）。这里仅以量大面广的交—直—交变频器为例，阐述其发展趋势：主电路功率开关元件的自关断化、模块化、集成化、智能化；开关频率不断提高，开关损耗进一步降低。
在变频器主电路的拓扑结构方面。变频器的网侧变流器对低压小容量的装置常采用6脉冲变流器，而对中压大容量的装置采用多重化12脉冲以上的变流器。负载侧变流器对低压小容量装置常采用两电平的桥式逆变器，而对中压大容量的装置采用多电平逆变器。对于四象限运行的转动，为实现变频器再生能量向电网回馈和节省能量，网侧变流器应为可逆变流器，同时出现了功率可双向流动的双pwm变频器，对网侧变流器加以适当控制可使输入电流接近正弦波，减少对电网的公害。
脉宽调制变压变频器的控制方法可以采用正弦波脉宽调制控制、消除指定次数谐波的pwm控制、电流跟踪控制、电压空间矢量控制（磁链跟踪控制）。
交流电动机变频调整控制方法的进展主要体现在由标量控制向高动态性能的矢量控制与直接转矩控制发展和开发无速度传感器的矢量控制和直接转矩控制系统方面。微处理器的进步使数字控制成为现代控制器的发展方向。运动控制系统是快速系统，特别是交流电动机高性能的控制需要存储多种数据和快速实时处理大量信息。
近几年来，国外各大公司纷纷推出以DSp（数字信号处理器）为基础的内核，配以电机控制所需的功能电路，集成在单一芯片内的称为DSp单片电机控制器，价格大大降低、体积缩小、结构紧凑、使用便捷、可靠性提高。
在DSp出现之前数字信号处理只能依靠mpU（微处理器）来完成。但mpU较低的处理速度无法满足高速实时的要求。随着大规模集成电路技术的发展，1982年世界上首枚DSp芯片诞生了。这种DSp器件采用微米工艺nmoS技术制作，虽功耗和尺寸稍大，但运算速度却比mpU快了几十倍，尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。DSp芯片的问世标志着DSp应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。随着CmoS技术的进步与发展，第二代基于CmoS工艺的DSp芯片应运而生，其存储容量和运算速度成倍提高，成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。80年代后期，第三代DSp芯片问世，运算速度进一步提高，其应用于范围逐步扩大到通信、计算机领域。
90年代DSp发展最快，相继出现了第四代和第五代DSp器件。现在的DSp属于第五代产品，它与第四代相比，系统集成度更高，将DSp芯核及组件综合集成在单一芯片上。这种集成度极高的DSp芯片不仅在通信、计算机领域大显身手，而且逐渐渗透到人们日常消费领域，前景十分可观。
DSp和普通的单片机相比，处理数字运算能力增强10—15倍，可确保系统有更优越的控制性能。数字控制使硬件简化，柔性的控制算法使控制具有很大的灵活性，可实现复杂控制规律，使现代控制理论在运动控制系统中应用成为现实，易于与上层系统连接进行数据传输，便于故障诊断、加强保护和监视功能，使系统智能化。
交流同步电动机已成为交流可调转动中的一颗新星，特别是永磁同步电动机，电机获得无刷结构，功率因数高，效率也高，转子转速严格与电源频率保持同步。同步电机变频调速系统有他控变频和自控变频两大类，自控变频同步电机在原理上和直流电机极为相似，用电力电子变流器取代了直流电机的机械换向器，如采用交—直—交变压变频器时叫做“直流无换向器电机”或称“无刷直流电动机”。传统的自控变频同步机调速系统有转子位置传感器，现正开发无转子位置传感器的系统。同步电机的他控变频方式也可采用矢量控制，其按转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。
机电一体化数控方向篇7
【关键词】感应热处理;生产线;QHeat长材和板带
一、国内典型的感应热处理自动线
热处理机床是夹持运送工件、完成所需时序动作的履行单元，其技术开展方向是：数控程度、自动化、智能化、快节拍、多功能、高可靠性、故障远程诊断、前史加工参数可溯等。
国内的热处理自动线发展很快，做的品种也较多，简略的列举一些：曲轴感应热处理自动线（奇瑞运用效果不错）;小型齿轮喷液淬火自动线;驱动轮（链轮）、齿轮浸液淬火自动线（国内做的比较多）;等速万向节（CVJ/tJ）感应热处理自动线;链轨节感应热处理自动线;履带销轴（销套）感应热处理自动线（卧式）;履带销轴（销套）感应热处理自动线（立式）;轿车方向机滑套感应热处理自动线;摩托车连杆感应热处理自动线;凸轮轴桃片感应淬火自动线;轿车轮毂轴承感应热处理自动线;轿车传动中间轴感应热处理自动线;多功能淬火机床;大型轴承滚道无软带感应淬火机床（大多是龙门架式，日本的型式不太一样，国内有几家在做，但构造和用电源的数量不一样，通常需求3台电源，做的好的两台电源也能够）。国内感应热处理工艺技能的开展方向：齿轮的仿形淬火技能、滚道的无软带淬火技能、细长管道的内壁淬火技能、感应回火技能、感应加热气氛处理技能、感应加热压淬技能、感应加热重熔技能及感应热处理技能使用的拓宽。感应器技能开展方向：高精度快换，高的电变换功率，高寿数。
二、QHeat长材和板带感应加热系统介绍
1、QHeat感应加热物理基础和工作原理
感应加热是一种通过电磁感应方式对导电体（通常是金属）加热的生产工艺。在发生电磁感应时，将在金属内产生涡流，金属本身的电阻将导致金属电阻加热。一个感应加热器包括一个电磁铁，高频交变电流（aC）将通过电磁铁。使用的交流电频率取决于被加热体的尺寸大小、材料类型、交感作用（工作线圈和被加热物体之间）和穿透深度。关键设备参数是响应频率、感应体尺寸和电源。
2、QHeat感应加热的主要优点
QHeat感应加热可获得最好的加热均匀性。感应加热可消除明火、喷枪加热和其他类似加热方法容易产生的产品质量问题。1）最大限度地提高设备生产能力：热量是直接并立即在被加热体内部产生的。2）改善产品质量：被加热体与加热感应器之间没有任何接触。3）环保：感应加热不用烧传统的矿物燃料。因此，它是一种更为安全的加热方法，不会产生烟气、废热、排放物和巨大的噪音。4）降低能量消耗：与燃气加热炉相比，它可获得更高的加热温度。利用一个连续参考电源（powerreference），通过在线温度控制的方法，可改以善工艺质量。也就是说，它可使每根方坯头、尾温度与铸坯本体保持均匀一致。
3、最新技术带来的优点
提高作业效率;无需进行功率因数补偿;可实现模块化;通过对每个感应线圈都采用单独输出控制，可提高设备生产操作灵活性;可简化设备维修和维护工作。
三、感应热处理设备的自动化与智能化
1、数字化晶体管电源
数字化晶体管电源尽管国内做的比较少，但在国外技术比较成熟。SHipS系列感应加热电源对电网的污染管理办法及作用：数字化技能;串接进线电感，调整线路阻抗抑制吸收浪涌电压、电流和噪声;使用滤波阻尼可控整流模块电路，净化整机，抗冲击;装置平波电抗器，平波、限流、储能、隔直。
电源接地维护要有专门的操控系统，电源三相进线相序自习惯技能：选用数字化进线相序主动习惯技能，三相进线无需进行特定调整即可正常作业，提高了电源本身的习惯性和可靠性，同时降低了对安装施工的需求，便于设备的安装和维护;设备具有缺相维护。电源频率自习惯技能：选用数字锁相环联系模糊操控技能，完成宽频带范围内的主动扫描和频率自习惯（1～50kHz）。实际使用时与负载联系很大，国内设备负载效率运转一款以DSp+FpGa作为中心的全数字化操控感应加热电源，技能水平处于国内领先地位。智能化电源是在数字化电源的技能基础上进一步的延伸和展示，经过联系现有很多的技能事例程序来不断充实、丰富数据库，然后达到电源故障自确诊，主动调整，精准操控;包含输入数据（电压超限、相序自习惯、冷却水压力等）、中心操控数据（频率自习惯、功率闭环操控、加热时刻等）、输出数据（负载骤变、感应器与工件短路等）。数字化iGBt电源操控板中所有驱动、反应及操控信号（电源中电路板之间驱动信号及反应信号）有必要全部选用光纤传输，其抗干扰才强，系统稳定性及可靠性也得以提高，抗电磁干扰才能增强，维护速度快，可靠性高。环境方面比较复杂，距离较远;负载的设计，国内水平还不高。故障长途确诊：经过互联网通讯，支持长途操控、机床数控系统联动操控和经过现场总线长途操控等多种操控方法，并实时上传现场数据，可以满足不一样工业现场的需求，是设备发展的必然趋势。
2、感应热处理质量监控体系
影响加工质量的一切要素将全部处于监控规模、人机交互、故障智能确诊、故障远程确诊、加工质量原始数据查找等。能量监控体系：将电源的直流电压、电流、输出功率等当时工作状况及加热时数据收集出来（收集速率每秒600字节）传输到工控机进行比对判别，必要时进行实时闭环调整，对最终不能将输出功率调整到正常状况和因为特殊原因导致加热时失效状况进行报警提示，乃至直接将不合格件剔除。国外SmS的数据收集在终端输出，这样能量才能反映到工件上。
淬火液流量监控体系：通过流量传感器把淬火液的流量信号传给工控机，由工控机对比原始设置的上下限对当时工件的淬火质量进行辨认，超限报警提示。流量传感器最好选用世界知名品牌，国内的传感器还需要一段时间的发展。
淬火液和冷却水温度监控体系：淬火液和冷却水温度监控体系的作用是把淬火液温度、冷却水温度信号传给淬火机床操控工控机。假如水温即将超出10～35℃，主动启动加热器或换热泵。假如水温操控已超出10～35℃，报警提示并停机维护。
伺服电机位置闭环操控检查体系：运动伺服操控体系中工控机与pLC、pLC与伺服驱动器、伺服驱动器与伺服电机之间均能够完成双向信号传输，能够构成运动位置闭环操控，确保位置定位精度，对因故致使位置定位精度差的状况进行报警提示。冷却水压力监控体系：作用是把电源、两套负载和两处感应器的冷却水压力信号传给工控机。假如水压操控超出最低极限，报警提示并停机维护。淬火液浓度的主动检查：假如是主动化程度很高的设备，这是不可或缺的。
结束语
综上所述，感应器技术发展方向：高精度快换，高的电转换效率，高寿命。
参考文献
[1]张春波，王祝堂.科学稳健地建设汽车车体铝板带项目[J].轻合金加工技术，2013，04：1-7.
[2]陈枝钧，彭坤，许建芳，蔡俞，杨文俊.Cr12moV工作辊感应淬火新工艺[J].金属加工（热加工），2013，S1：117-119.
机电一体化数控方向篇8
一、机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：
(一)机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进。还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗。提高效率。
(二)传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。
(三)信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模／数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性。进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
(四)驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前．正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件一传感器一电机三位一体的伺服驱动单元。
二、机电一体化技术的主要应用领域
(一)数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：
1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CpU、多主总线的体系结构。
2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
3、wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计。不仅丰富了数控功能。同时也加强了CnC系统的控制功能。
5、能实现多过程、多通道控制．即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
6、系统的多级网络功能，加强了系统组合及构威复杂加工系统的能力。
7、以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
(二)计算机集成制造系统(CimS)
CimS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”。实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
(三)柔性制造系统(FmS)
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
三、机电一体化技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：
(一)智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件．有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力。从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
(二)系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合．同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强。一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
(三)微型化
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术。是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
(四)模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。
(五)网络化
机电一体化数控方向篇9
1.1.1电力电子及微处理器技术
对无刷直流电机发展的影响传统信号处理方法分为两大类:时域分析和频域分析。时域分析常常是直接利用回波时域信号进行分析并给出结果,是最简单而且最直接的方法,特别是当信号中明显含有简谐成分、周期成分或瞬时脉冲成分更为有效。
(1)小型化和集成化微机电系统(memS)技术的发展将使电机控制系统朝控制电路和传感器高度集成化的方向发展,如将电流、电压、速度等信号融合后在进行反馈,可使无刷直流电机控制系统更加简单而可靠。另外,由于无刷直流电机采用稀土永磁材料制作转子,转子侧无热源,故电机内部温升较传统直流电机小很多,使无刷直流电机逆变器控制电路装入电机内部成为可能。逆变器与电机二者融为一体,使无刷直流电机与电子技术结合得更紧密,产品的附加值更高,整个控制系统也将朝小型化、集成化方向发展。
(2)控制器全数字化无刷直流电机性能的改善和提高,除了与电机转子永磁材料及电子驱动电路密切相关外,更与其控制器密切相关。因此,也可以从提高电机控制器的性能着手来提高无刷直流电机控制系统的整体性能。高速微处理器及高密度可编程逻辑器件技术的出现,为此提供了可行的方案和可靠的保证。例如,在一些对控制成本和空间要求严格的应用中,增加位置传感器不太实用或无法接受,而DSp等芯片固有的高速计算能力正可被用来实现无刷直流电机的无位置传感器控制。许多硬件工作,如传统的piD模拟电路,信号处理电路和逻辑判断电路等都可以由软件来实现,从而进一步减少了系统硬件电路的体积、提高了系统的可靠性和效率。另外一些相对复杂的控制算法也可以通过DSp、CpLD或者FpGa等芯片来实现,这不但可以提高无刷直流电机控制系统的可靠性,也为其接口的通用化和控制的全数字化方向发展提供了坚实的堪础。控制器的全数字化将使系统的硬件结构更加简单,促使柔性控制算法在电机控制中的应用,同时还易与上层和远程控制系统进行数据传输通信,便于系统故障的监视和诊断。
(3)驱动电路的幵关频率一般在2-5kHz,该频率范围内引起的噪声在人耳声频范围之内,不利于人的身心健康。同时,在绕组电感不够大时,绕组电流波形不太平滑、波动较大。采用moSFet和iGBt之后,开关频率可达几十千赫兹以上。这样,不论是电磁噪声还是电流波形都能得到改善。因此,在利用软幵关等新技术来降低开关损耗、增加幵关寿命,并保证系统效率不变或提高的前提下,提高驱动电路的开关频率可实现无刷直流电机系统控制的绿色化pwm控制。而在器件开关频率受限条件下,则可采用新的调制模式来提高pwm调制的工作频率,从而达到降低无刷直流电机转矩波动,提高系统效率的目的。另外,电机驱动功率管,尤是moSFet,在大电流下管压降大,功率管的损耗也大。因此,在允许范围内,控制时宜选用高电压、低电流功率管或采用高电压、低电流供电方式,则功率管压降占母线的比例会较小,这样可进一步提高系统的效率。
二无刷直流电机的工作原理和数学模型
无刷直流电机由于用电流转向装置取代了直流电机的换向器,使得直流电机的换向问题得以解决,与此同时它还保留了直流电机的良好特性。无刷直流电机既具有直流电机调速性能好、起动转矩大的优点,又具有交流屯机结构简单、运行可靠、维护方便的优点。近年来,随卷Hi力电子技术、永磁材料和计算机控制技术的出现了各种各样结构各异-的永磁无刷直流电动机,具有广阔的应用前景和强大的生命力。永磁无刷直流电机具有高效、高功率密度、高可靠性等特点,在国民经济的各个领域,如电动车、医疗器械、仪器仪表、工业自动化、精密电子仪器与设备、航空航天等方面的应用日益广泛。
2.1无刷直流电机的基本结构
无刷直流电机的设计思想来源于利用电子开关电路代替有刷直流电机的机械换向器。普迎有刷直流电机由于电刷的换向作用,使得电枢磁场和主磁场的方向在电机运行的过程中始终保持相互垂直,这样能够产生最大的转矩,从而驱动电机不停地运转下去。无刷直流电机取消电刷实现了无机械接触换相,做成“倒装式直流电机”的结构,将电枢绕组和永磁磁钢分别放在定子和转子侧。无刷直流电机必须具有由控制电路、功率逆变桥和转子位置传感器共同组成的换相装置以实现电机速度和方向的控制因此,可以认为无刷直流电机是典型的机屯一体化器件,其基本结构由电动机本体、驱动控制电路及转子位置传感器三部分组成,转子位置传感器是无刷直流电机的重要组成部分,它的作用是检测转子磁极的位置、.为逻辑开关电路提供正确的换相信总,即将转子磁极的位置信号转换成电信号,然后去控制定子绕组换相,使电机电枢绕组中的电流随着转子位置的变化按一定次序换相,通过气隙形成步进式旋转磁场,驱动永磁转子连续不断地旋转。位置传感器的种类浪多,并且都各具特点。目前在无刷直流电机中应片]较多的位置传感器主要有磁敏式、电磁式、光电式等?。霍尔位置传感器是磁敏式位置传感器的一种,由于其体积小,使用方便并且价格低廉,故无刷直流电机控制系统中一般将其作为转子位置检测装置。
三控制系统的整体结构和控制策略..........24-30
3.1系统的整体方案.........24
3.2系统结构.........24-25
3.3控制芯片.........25-28
3.4控制技术.........28-29
3.5控制策略.........29
3.6本章小结.........29-30
四控制系统硬件电路设计.........30-41
4.1总体硬件结构.........30
4.2DSp最小系统设计.........30-33
4.3驱动电路设计.........33-38
4.4采样检测电路设计.........38-40
4.4.1电流采样电路.........38
4.4.2转子位置信号检测电路.........38-40
45本章小结.........40-41
五控制系统软件设计.........41-53
5.1软件开发环境介绍.........41-42
5.2控制系统软件概述.........42-46
5.3数字piD算法及其在本系统中的应用.........46-51
5.3.1piD控制.........47-49
5.3.2piD算法在本系统中的应用.........49-51
5.4三相全桥调制方式.........51-52
5.5本章小结.........52-53
结论
随着各种控制理论,数字信号处理器(DSp)的发展以及它们在电机控制中的广泛应用,屯机的控制技术的发展进入了全新的阶段。木文对拙于DSp的无刷直流电机控制系统进行了研宂,完成了控制系统的软、硬件部分的设汁,本文所做的主要工作包括:
(1)阅读大量的文献资料,介绍了无刷直流电机的发展现状与趋势,对电机控制技术的发展以及特点进行了详尽的叙述。
(2)研究无刷直流电机的基本原理,数学模型、调速原理。
机电一体化数控方向篇10
一、计算机技术与机电控制技术的发展概况
1理论的形成。计算机控制理论的发展主要是将采样理论、差分方程、变换理论、状态空间理论和系统辨识自适应控制等理论综合应用到控制技术中，使计算机控制系统有了初步发展。对于结构复杂、时变的非线性系统，控制系统则融入了鲁棒控制、模糊控制、预测控制等多种新型理论，逐步形成了工业过程控制系统的一个新方向。自世界第一台电子计算机问世后，计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行相关的数据处理，同时也研究了计算机的开环控制。到二十世纪六十年代，出现了用于过程控制的计算机，实现了直接数字控制。后经集中式计算机控制系统发展到现在的以微处理器为核心的分层式控制系统控制，通过计算机对生产过程进行集中监视、操作和管理控制等。伴随着计算机处理器等技术的发展，计算机控制技术也随之发生相应的变革，最终应用到工业生产中并对其产生巨大影响。
2技术的发展和现状。计算机的微型化使控制技术更加智能化，同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展，且越来越被广泛的应用到各生产领域。目前主要形成并应用的机电控制技术主要有piD控制，piD是经典控制理论的代表，它吸收了智能控制思想并利用计算机的优势，形成了自适应piD和非线性piD等更利于控制的变种piD控制器。另外还有模糊控制（FLC）、变结构控制等，均随着计算机领域的发展在不断地拓宽。
二、机电一体化的发展及在工业上的广泛应用
1机电一体化的简介和生产应用
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及计算机软件系统集合起来所构成的系统总称，综合运用机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术等对各生产领域的控制过程进行监督操作。它主要应用领域有数控机床，通过相应的数控技术，在工业操作上结构、功能、操作精度上都有明显的提高。采用多CpU和多主线的体系结构，丰富了数控功能，也提高了生产效率。
柔性制造系统的应用是计算机技术和制造系统在机电控制工业的应用，是计算机化的制造系统。它主要由计算机、数控机床、自动化仓库等组成。在工业上，它可以随机地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，更适用于多品种，小批量等的离散零件的批量生产。交流传动技术的发展也是随着电子技术和计算机技术的发展在工业上有了重要的应用，尤其是在钢铁工业中，使复杂的矢量控制技术得以实现，无论是大容量电机还是小容量电机现均可使同步电机或者异步电机实现可逆滑调速。也使交流传动系统在轧钢生产中得到广泛的应用。
可编程控制器（pLC）是集计算机技术和自动控制化技术于一体的新型控制系统。这一系统解决了工业控制系统中大量开关控制的问题，逐渐取代了耗能多、故障率高的继电器控制系统。随着pLC技术的进步，其应用领域更是不断扩大，可采集存储数据，还可对控制系统进行监控。pLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。这种过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。此外，随着工厂网络自动化的发展，pLC可实现通信及联网功能，更有助于工业生产的控制过程的监控。如今，pLC技术已经被广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保以及文化娱乐等各行各业。
2计算机在机械和电子控制产业的应用实例
计算机技术和机械电子控制技术一体化的有机结合，不断使相关的新技术应用到更多的领域中去，这些应用到的领域已经不再局限于工业的生产，更多技术是切身关系到我们日常的工作和生活。下面举几个具体实例来介绍计算机技术和机电控制相结合的实际应用。pLC实现了机械手移动工件的控制过程。随着世界经济和技术的发展，人类活动的范围不断扩大，机器人的应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展，并从制造领域转向非制造领域，各种各样的机器人产品随之出现。随着机器人的生产和大量应用，很多领域，许多单一、重复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本有重要意义。与计算机及网络技术相结合应用的工业机器人的广泛使用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
农业方面，机械作业过程中驾驶室内的仪表盘正迅速由电子监视仪表取代并逐步由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡，以此来改善人机交互界面。这种智能化显示终端又被称为虚拟化仪器显示终端（VirtualDisplayterminal），它代表了当代仪器与控制装置发展的主流方向。它可通过屏幕任意选择显示机组中不同部分的终端信息，在屏幕上按操作者的需求，调用数据库信息，显示数据、图形、语音等多媒体信息。另外，还可以将数据信息动态存入类似信用卡尺寸大小的高密度智能化数据存储卡，将农业作业过程的数据信息通过智能卡带回办公室，由计算机应用高级软件进行处理。也可以将管理者的决策和操作指令通过智能卡传送到拖拉机上的智能控制终端，实现自动控制农机的操作。
pLC在自动售货机中的应用。自动售货机通过顾客选择商品开关，投入的硬币值由pLC驱动数码管显示，经过光传感器识别，通过判断，进行下一步操作，经过pLC的系统控制和信号输出完成售卖过程。计算机技术和机电自动控制在自动售货机中的这项应用极大方便了人们的生活，也使pLC的应用更加广泛。
交通信号灯系统也是微机软件应用到电子控制系统中的典型实例。通过主要应用pLC技术控制十字路口的信号灯动作。准确无误的完成信号灯的变灯动作来控制时间，这项应用更是极大方便了人们日常生活工作的出行。