摘 要：在现代机械工程中，自动控制系统发挥着非常重要的作用，自动控制系统也经历了一个较长的发展过程，已经取得了阶段性的研究成果，具有非常广阔的发展空间。为了对现代机械工程中自动控制系统的运用问题进行研究，本文对自动控制系统的研究内容和成果进行了简要的梳理，并以推土机工作装置微机控制系统为例，对自动控制系统在现代机械工程中的实际运用进行了分析。

　　关键词：自动控制系统；现代机械工程；微机控制系统

　　在现代社会，机械工程开始向着高新技术的方向发展，在更多的领域得到了广泛的应用。积极应用自动控制系统实现自动化控制是现代化机械工程的一个显著特点，其能够积极应用多种高新技术来完成自动生产，极大地提高了机械生产的效率。

　　一、自动控制系统的研究内容

　　（一）功能设计。随着生产力的发展，人们对于机械的应用、加工和制造都有着越来越高的要求，要求现代化机器应该具有对控制软件的支持、远程控制、远程通信、科学规划、信息实时转换和分析、人机交互、自助决策等功能。在功能设计方面，自动控制系统的研究重点主要是对多种学科进行综合利用方面，例如对心理学、人机工程、人工智能、数学、电子信息、计算机、机械、软件等学科的综合研究。

　　（二）对功能计算机进行控制。要在现代工程中应用自动控制系统就离不开计算机，而机械工程具有较广的涉及面，由于行业的不同，控制对象的参数、体积、功能和用途都各有差别，因此要对控制功能计算机进行灵活的选择。一般情况下，倾向于选择单片机或PLC来实现比较简单的控制要求，适用于规模较小的机械系统控制。如果机械系统的规模较大，或者需要处理更多的数据信息，也可以使用工控机。

　　（三）控制软件。为了对自控系统运行进行支撑，必须应用到控制软件，主要包括系统软件和应用软件两大部分。系统软件主要包括网络连接、诊断系统、数据库、驱动和操作系统等，用于协调计算机的软件和硬件，维护和调度计算机。应用软件主要是为了满足工程机电系统的各种需求。无论是应用软件还是系统软件，其都在朝着规范化、多参数、标准化的方向发展。

　　（四）人性化操作界面。自动控制系统的一个重要前提就是人际交流，其中占主导地位的是人。在这个管控程序和硬件进行设计时，不仅要保障其安全性，还要不断对其进行简化，保障设计合理，发挥人的最终决策功能。同时也要使系统能够提供更多的作业辅助手段，例如物理接口、信息接口等相关接口，连接其他的动力源和执行元件。

　　二、近年自动控制系统的新进展

　　（一）可靠性技术。工程机械作业要面临比较复杂的作业环境，因此自动控制系统中的可靠性技术得到了较快的发展，主要表现在其抗干扰性能、密封性能、耐振性能方面的提高。1、抗干扰性能。各种噪声会对工程机械的正常作业造成干扰，这就要求自动控制系统必须具有一定的抗干扰能力。系统配置和各组成单元的性能都会影响系统的可靠性，与此同时，系统还应该具有抵抗外部干扰信号的能力。2、密封性能。工程机械作业装置的主要作业对象一般为石、沙、泥等，为了避免水分、污物对系统造成影响，自动控制系统的各设备都应该具有较好的密封性能。3、耐振性能。由于工程机械作业的环境比较复杂，在行走的过程中，液压装置、动力源都会产生一定的振动，作业时还可能产生随机冲击负荷，因此自动控制系统必须具有较好的耐振性能。

　　（二）微机控制技术。微机控制技术的基础是计算机和接口芯片技术的发展，该技术能够使各种工程机械的控制需要得到满足，其工作温度范围也能够满足工程机械的使用要求，最低工作温度能够达到零下40℃，最高工作温度能够达到125℃。与此同时在软件技术发展的推动下，众多的现代制的算法和经典算法被应用到工程机械自动控制之中。

　　（三）传感器技术。传感器的性能会影响控制系统的控制效果，传感器必须适应机械工程的各种工作环境，包括污染、冲击振动、温度等环境条件。同时传感器还必须对作业对象和作业装置的信息进行准确、快速的获取。但是当前传感器技术的发展相对缓慢，对工程机械机电一体化的发展造成一定的制约。

　　（四）液压比例技术。液压传动与控制在工程机械作业装置中应用得比较普遍，大多由阀（泵）控马达、阀（泵）控缸进行驱动。而且已经出现了可以应用计算机接口的电液控制阀（泵）组件，例如电液集成缸、数控泵、比例泵、数字阀、电液比例阀等，都比较适用于现代机械工程。

　　三、推土机工作装置微机控制系统

　　（一）推土机工作装置微机控制系统的结构原理。该装置主要包括操纵油缸、铲刀、顶推架等主要部分，电液比例阀能够对操纵油缸进行控制，油缸的伸缩量则由位移传感器进行控制。与此同时，将力传感器安装在顶推架上，对铲刀上的载荷进行实时检测。运用工控16位8098单片机系统作为控制器，以作业任务和作业对象为依据，将工况指令输入系统，进行作业。

　　（二）推土机工作装置微机控制系统的优势。推土机工作装置微机控制系统的控制器是工控16位单片微机8098系统，比较适合安装于驾驶室，其体积较小，而且配备了操作便利的LED显示和小键盘功能。使用者能够实时的监控工作情况，然后使用相关软件对其进行控制和修改。软件具有较强的适应能力，维护和升级均比较便利。自动控制系统经历了一个较长的发展阶段，在提效、节能方面也在不断进步，并对机械制造产品的更新换代进行了推动。在现代工程机械中应该积极应用自动控制系统，满足加工、制造行业工作量增大的要求，并不断提高其工作质量，使机械工程的自动化程度和工作效率得到进一步的提高。在未来的研究中应该着力于提高自动控制技术的智能化，推动自动控制技术的深入发展。

　　参考文献：

　　[1]王斌.工程机械的自动控制系统分析[J].中国高新技术企业.2013（30）.

　　[2]杜中，汤勇.现代机械工程中自动控制系统的研究与应用[J].湖南工业职业技术学院学报.2013（05）.