智能控制技術(shù)在工程機械控制中的應用

郭士茹

(長春理工大學光電信息學院，長春 130012)

智能控制技術(shù)在工程機械控制中的應用

郭士茹

(長春理工大學光電信息學院，長春 130012)

工程機械控制有利于促進工程機械更好更快的發(fā)展，將新式的工程機械和傳統(tǒng)的工程機械比較，它具有更高效、更集約、更環(huán)保的優(yōu)點。工程機械控制的好壞直接影響工程機械的發(fā)展進程，因此，對其發(fā)展有著十分重要的促進作用。

工程機械；智能控制技術(shù)；控制及應用；現(xiàn)狀

我國的工程機械在發(fā)展水平上已經(jīng)達到了較高的技術(shù)水準，也做出了不小的成績。隨著智能化技術(shù)的不斷推廣，使其在工業(yè)生產(chǎn)中得到了大量的運用。工程機械未來的發(fā)展方向是將智能控制技術(shù)和工程機械控制聯(lián)合起來進行操作，其特點是更加完美、更加合理有效、更加智能高效。為了在工程機械控制保證信息化的基礎上實現(xiàn)更加精確細致目標，應該使二者相互結(jié)合，讓所有的控制單元都能夠在控制系統(tǒng)里無障礙的交流。不僅有利于工程機械控制在智能控制、分布控制方面更好的發(fā)展，還能使我國工程機械控制水平不斷地發(fā)展提高，以達到更高的標準。

1 工程機械智能化的發(fā)展

工程機械具有安全可靠、精準高效的特點，在其運行過程中，自動化系統(tǒng)對于工程機械是非常重要的一部分，但是，這個系統(tǒng)一直都被一些國外的先進公司所操縱。人性化和網(wǎng)絡化特點在工程機械智能化發(fā)展中，和傳統(tǒng)類型的工程機械有所不同，智能化工程機械運行的目標是能夠更方便、更高效，對它自身的功能要更加縝密控制，嚴格對待，為了實現(xiàn)毫無阻礙的交流與互動，要做好具有遠程功能的網(wǎng)絡通信系統(tǒng)。我國的工程機械智能發(fā)展剛剛開始，但也取得了較好的成就，例如工三一重工等。道路施工機械研究也在智能化發(fā)展方向取得了不小的成果，在高強度作業(yè)上有了不小的突破。

2 在工程機械控制中對智能控制技術(shù)的應用

在工程機械運用中，因為運用的目的不一樣，可大致分為兩類。

在操作和運營品質(zhì)方面沒有太多的要求。這一類工程機械都有三個特點：一是作業(yè)介質(zhì)不均勻；二是在施工操作中,沒有任何具體的規(guī)范標準；三是對施工詳細的載荷，有特別顯著的變化。對這一類的工程機械，它的性能指標是動力，重燃油消耗狀況和施工操作的更加具體。

在操作和運營品質(zhì)方面有指定的要求。這一類的工程機械有兩個特點：一是作業(yè)介質(zhì)非常均勻；二是對于工作設備和對應的介質(zhì)，兩者在相互作用下發(fā)生的負荷值非常穩(wěn)固。對于這一類的工程機械，不僅重視施工操作中的質(zhì)量，還強調(diào)對經(jīng)濟指標、動力及詳細的施工生產(chǎn)等。以下對這兩類別工程機械的不同進行了詳細分析。

2.1 挖掘機的智能控制

負載控制和動力控制是挖掘機智能控制對策的兩種形式。負載控制形式的挖掘機，內(nèi)部發(fā)動機的輸出功率與內(nèi)部的負載系統(tǒng)具有一定的影響，前者在穩(wěn)定狀態(tài)下，后者才會對動力輸出進行對應的調(diào)控，按勞分配的特點尤為顯著。動力控制形式的挖掘機，內(nèi)部發(fā)動機的輸出功率與挖掘機實際的操作有關(guān)，它會根據(jù)其實際需要提供適當?shù)膭恿敵?，按需分配的特點尤為突出。

為了提升挖掘機在使用中的效率，挖掘機必須與智能控制技術(shù)相互聯(lián)合。在此之前，為了能夠讓挖掘機高效運行，還將匹配的發(fā)動機和主泵控制系統(tǒng)都安裝在挖掘機上，這樣，對其發(fā)電機的自身功率有所提升。有關(guān)工作人員對挖掘機本身的荷載狀況進行分析，采用智能控制技術(shù)加以解決。其優(yōu)點是能夠及時調(diào)節(jié)輸出功效，還能合理安排其燃油量。在使用智能控制技術(shù)中，將挖掘機的發(fā)電機油門設置多個檔位，這樣能夠更好的控制發(fā)電機，使其有效平穩(wěn)地運行。這樣做的好處是，發(fā)動機的液壓油流量會根據(jù)智能化的控制系統(tǒng)進行合理配置。

除此之外，ITCS系統(tǒng)也是特別重要的智能控制技術(shù)系統(tǒng)，它有三個優(yōu)點：一是施工作業(yè)分類可以采用模糊邏輯的有關(guān)理論進行類型識別；二是可以監(jiān)控其發(fā)動機；三是可以合理調(diào)節(jié)其內(nèi)部發(fā)動機運轉(zhuǎn)的速度。有利于在低負荷情況下控制挖掘機的運轉(zhuǎn)速度，為了能及時獲得挖掘機的最新信息，該技術(shù)還具有遠程傳送功能。

2.2 壓路機的智能控制

智能控制技術(shù)不僅運用在挖掘機中，壓路機也在運用其技術(shù)。在20世紀80年代，主要運用歐米迦計這一智能技術(shù)，它是由電子單元、加速度傳感器和顯示表三大部分組成。施工環(huán)境中土壤的硬度影響壓路機振動輪的加速度，它的加速度會隨著土壤的硬度而不斷變化。但是，這類技術(shù)存在著難以對壓路機進行控制的缺點。BCMO3系統(tǒng)屬于壓路機的智能控制技術(shù)，其優(yōu)點是工作人員能夠及時處理相關(guān)問題，通過壓路機的傳送技術(shù)，能夠把全部信息都輸入到微機客戶端中。把這兩者結(jié)合以后，在壓路機工作的過程中，如果某項指標達到了最高設置時間，或是超出了預計估算的數(shù)值，顯示器就會把相關(guān)問題反應出來，有利于工作人員對其進行維修保護。一旦壓路機出現(xiàn)問題，在其顯示器中也會及時顯示出來，并把出現(xiàn)故障的具體問題及詳細的解決措施都告知工作人員。與此同時，這項智能技術(shù)在被壓路機的工作人員運用之后，被壓實路段的全部情況都能在系統(tǒng)的顯示器中展現(xiàn)出來。這有利于方便觀察，不但保障路段壓實的質(zhì)量，盡可能減少沒有達到要求的地方，而且可大大降低工作人員的工作強度，有利于社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語

智能控制技術(shù)運用到工程機械中，對其發(fā)展具有良好的促進作用，擁有一定的智能行為的技術(shù)都屬于智能控制技術(shù)，如果遇到非常復雜的問題或者是隨機性特別強的、不容易解決的問題，就可以通過人工智能的方式進行準確的描述并加以解決，其特點是學習和適應能力比較突出。如果想要高效解決各種疑難問題，就必須將智能控制技術(shù)和工程機械控制結(jié)合起來。想要將工程機械控制的辦法達到最優(yōu)化，幫助解決各種疑難問題時能夠達到預期的目標，就要利用智能控制系統(tǒng)中的數(shù)學模型等技術(shù)。以上以挖掘機和壓路機這兩個設備為例，針對工程機械智能化對其自身的發(fā)展方向，具體分析了工程機械控制運用智能控制技術(shù)帶來的好處及其影響，希望能夠?qū)τ嘘P(guān)工作人員提供幫助。

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Applicationofintelligentcontroltechnologyinengineeringmachinerycontrol

GUO Shi-ru

(College of Optoelectronic Information, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130012, China)

The engineering machinery control helps to promote better and faster development of construction machinery. Compared with traditional construction machinery, the new engineering machinery has the advantages of higher efficiency, intensiveness and environmental protection. The quality of engineering machinery control has a direct impact on the development of engineering machinery, which plays a very important role in promoting its development.

Engineering machinery; Intelligent control technology; Control and application; Status quo

TP273.5

B

1674-8646(2017)24-0058-02

2017-10-25

郭士茹(1976-)，女，碩士，講師。