引言：近年来，我国经济快速发展带动了科学技术的快速进步，尤其是以计算机技术、信息技术、传感技术等为核心的机电一体化技术得到了广泛应用。机电一体化是一种将电子、机械、信息和控制等多种技术融合在一起的综合性技术，在机电一体化系统中，伺服电机是非常关键的核心部件，其性能对整个系统的稳定性有重要影响。目前，我国在伺服电机控制领域还存在一些问题，如控制精度不高、参数难以辨识等。因此，文章针对机电一体化系统中伺服电机精准控制技术进行优化研究，为相关工程提供一定借鉴和参考，具有重要的意义。

一、机电一体化系统概述

机电一体化系统主要由三大部分组成，分别是信息处理单元、机械执行单元和控制管理单元，其中信息处理单元和机械执行单元均为机电一体化系统的核心，而控制管理单元则负责对信息处理单元的运行情况进行监控，并对机械执行单元进行协调管理。机电一体化系统可以通过对各种传感技术、信息处理技术和控制管理技术的综合应用来提升整个系统的智能化水平。

二、伺服电机精准控制技术基础

在机电一体化系统中，伺服电机是整个系统的核心部件，其性能对整个系统的稳定性有重要影响，因此，需要对伺服电机进行精准控制。而伺服电机控制技术是通过对电机位置、转速等进行控制，从而实现对目标的精准控制。在机电一体化系统中，伺服电机控制技术主要有三种方式，分别是位置控制、速度控制和电流控制。其中，位置控制主要是通过传感器获得电机位置信息进行精准定位；速度控制主要是通过速度传感器获得电机速度信息进行精确定位；电流控制主要是通过电流传感器获得电机电流信息进行精确定位。这三种方式都能够实现对伺服电机的精准控制。

三、伺服电机精准控制技术的优化方法

1. 控制算法优化

在当前的机电一体化系统中，控制算法是整个控制系统的核心，主要包括数字 PID控制、模糊 PID控制以及智能 PID控制等。在实际应用中，要对这些控制算法进行适当的优化。如：在传统的 PID控制器中，其参数调整过程比较复杂，为了提高其优化效果，可以在系统运行时对 PID控制器进行相应的参数调整，同时对各参数之间的相互关系进行处理。另外，可以采用智能 PID算法对其进行优化，并将其应用于伺服电机精准控制中。通过这种方式，能够有效提高伺服电机精准控制的精准性，确保其工作性能得到有效提升。

2. 硬件系统优化

硬件系统的优化主要包括以下几个方面：第一，在优化控制算法时，需要将电机的特性和机电一体化系统的运行情况进行结合，需要注意电机在不同工作环境下的状态，避免出现不良问题；第二，在优化硬件系统时，要保证控制算法与硬件系统之间的协调关系，由于电机运行时受到很多因素的影响，导致控制算法很难发挥应有的作用。因此，为了保障电机运行的稳定性和可靠性，需要将电机运行状态与控制算法进行结合；第三，在硬件系统中加入相应的传感器和信号处理装置等装置，可以对电机运行状态进行实时监测和控制，从而确保电机能够平稳运行。

3. 参数辨识与系统建模优化

在机电一体化系统中，伺服电机是其中的重要组成部分，其与整个系统的稳定性有着密切的联系，所以在系统优化时，需要对伺服电机参数进行辨识和优化，以提高伺服电机的控制效果。而在此过程中，可以利用 MATLAB软件对伺服电机参数进行辨识，并根据辨识结果对电机进行优化。在这个过程中，需要对整个系统建立数学模型，从而让其具有一定的精度和精确度。建立模型的方法有很多种，如最小二乘法、最大似然法、遗传算法、粒子群算法等。但这些方法都存在着一定的缺点和不足之处，因此可以根据实际情况选择不同的方法进行模型建立。

四、机电一体化系统中伺服电机控制的实现与应用

1. 控制系统设计与实现流程

机电一体化系统中伺服电机控制系统的设计主要包括以下几个方面：一是电气设备的选择；二是控制系统的设计；三是电机位置检测与数据采集；四是伺服电机控制算法的设计。在电气设备的选择方面，要充分考虑机电一体化系统的运行需求，选用性能可靠、技术先进、价格合理的设备。在控制系统设计方面，要实现对伺服电机精准控制，必须采用先进的算法，同时要进行实时仿真测试，保证其准确性和实时性。在电机位置检测与数据采集方面，主要包括对伺服电机位置信息和数据的采集。在伺服电机控制算法方面，主要包括对伺服电机速度控制和位置控制。

2. 典型应用案例分析

以某机电一体化系统为例，主要由机械加工系统、控制系统、计算机系统、伺服电机驱动系统、检测和保护系统等部分构成。在实际生产过程中，数控机床能够完成复杂的加工工作，完成从机械加工到数控机床的转变，该控制系统实现了对机械加工设备的控制和控制功能，同时还能为其提供精确的位置反馈，通过对位置反馈信号进行处理之后，将数据传输到计算机，计算机根据反馈信息调整电机转速和电流大小等参数，实现了对机电一体化系统中伺服电机的精准控制。该控制系统具有响应速度快、精度高和鲁棒性好等优点，可以在实际生产过程中发挥重要作用。

3. 精准控制技术在实际工程中的效果评估

通过对机电一体化系统中的伺服电机控制技术的应用分析，可知在实际工程中，为了更好地实现对机电一体化系统中伺服电机的精准控制，可以采取如下措施：（1）提高伺服电机控制系统的抗干扰能力，进而提升机电一体化系统中伺服电机控制系统的稳定性。（2）优化机电一体化系统中伺服电机控制技术的结构，降低工作过程中伺服电机的振动和噪声，以提升机电一体化系统中伺服电机控制技术的可靠性。

五、存在的问题与发展趋势

1. 当前技术瓶颈分析

就目前的技术发展来看，伺服电机控制技术存在的问题主要有两方面，一方面是技术本身的问题，即伺服电机控制精度较低、抗干扰能力较差；另一方面是在实际应用中的问题，即电机运行过程中的可靠性不足。在上述两个方面的技术问题中，前者主要体现在伺服电机控制精度较低、抗干扰能力不足两个方面，后者则主要体现在电机运行可靠性不足两个方面。现阶段，我国机电一体化系统中的伺服电机精准控制技术主要集中在技术理论研究上，但相关工作人员应当积极关注技术应用情况，对伺服电机精准控制技术进行优化和改进，确保其能够在实际应用中发挥出应有的作用。

2. 未来研究方向与技术展望

①在高精度伺服电机控制系统中，如何提高控制系统的动态性能，降低控制系统的重量与体积是未来研究方向。

②伺服电机控制技术在不断发展，但仍有诸多问题需要解决，例如伺服电机的参数辨识、伺服电机的精准控制等。

③目前，在机电一体化系统中应用的伺服电机多为直流无刷电机，因此在未来应该重点发展永磁同步电动机。

④未来电子信息技术将朝着网络化、智能化的方向发展，将会出现更多新兴的传感器与电子设备。

⑤随着人工智能技术与嵌入式计算技术的不断发展，未来会有更多具有高级计算能力、高速运算能力及高分辨率图像显示能力的新型电子产品出现。

参考文献

[1]刘元永,周恒超.便携式机电综合实验装置研制和实验项目开发[J].山东商业职业技术学院学报,2019,19(03):107-111.

[2]刘波.机电一体化技术在汽车制动系统中的应用[J].汽车知识,2025,25(12):122-124.

[3]赖礼远.适合长线件加工的数控钻铣床机电一体化设计[J].河南科技,2018,(10):68-70.