智能控制技術在工程機械控制中的應用分析

李先鋒

摘要：近幾年，隨著科學技術水平不斷提高，在智能控制技術上與發(fā)達國家的技術水平差距越來越小。智能控制技術在工程機械領域的應用不斷成熟，發(fā)揮的作用也日益明顯。在工程機械領域的未來發(fā)展中，只有不斷強化智能控制技術與工程機械領域的結合度，不斷提高工程機械設備的自適能力，才能真正構建更加完整、科學的工程機械工程的控制體系，才能使各部位之間建立靈活的信息溝通渠道，在提高工程機械設備施工精度上打下良好基礎。在未來智能控制技術的發(fā)展中，不但會大大提高其在工程機械控制領域的使用效率，更會推動工程機械領域在智能化、精細化方面不斷深入，最終提高我國工程機械控制領域的發(fā)展水平。

關鍵詞：智能控制技術;工程機械控制;應用

1概述智能控制技術

1.1什么是智能控制技術

智能控制技術主要是解決解決一些相對比較復雜系統(tǒng)的問題，它的控制方式主要包括智能信息的處理、反饋，及智能控制決策。它的研究對象的特點主要是任務要求比較復雜，以及非線性程度比較高，模型具有不確定性。智能控制技術涉及的學科基礎主要有運籌學、計算機科學、人工智能和控制理論等，當然還有一些相關的技術，如自學習控制、自組織控制和自適應控制等。

1.2智能控制技術的優(yōu)勢分析

智能控制技術是以智能化為基礎，模擬人腦的計算模式，相對傳統(tǒng)的計算模式來說，智能控制技術主要是采用數(shù)學和計算機運算模式。它的技術優(yōu)勢主要有以下幾點：①能夠妥善解決一些常規(guī)控制技術不能解決的控制應用問題。這主要是由于其運用了智能化系統(tǒng)進行操作，通過數(shù)學原理更好地解決控制應用的問題。②可以幫助處理比較復雜的問題，具有較強的組織能力。這些都是由于智能控制技術的思維方式比較接近人腦的思維方式。③在各行各業(yè)中都有較好的應用，如自動化領域和科學領域。針對不同領域不僅可以實行高效管控，而且可以結合相關信息推算數(shù)據(jù)信息并進行整合利用，從而得出合理的結論，制定相應的解決辦法。

1.3智能控制技術的發(fā)展

智能控制技術在工程機械應用中比傳統(tǒng)的工程機械更具有人性化、網(wǎng)絡化，及便捷高效的優(yōu)勢，這也就使得智能控制技術成為自動化系統(tǒng)中比較可靠、安全，且準確性高的自動化系統(tǒng)。當前我國智能化技術研究相對比較晚，還沒有達到成熟階段，在工程機械中的應用還不夠廣泛。因此我們一方面要嚴格有效控制智能控制技術的應用，另一方面也要加大網(wǎng)絡通信技術的開發(fā)和應用。目前在道路施工機械中雖然已經(jīng)基本實現(xiàn)了智能化控制，可以完成連續(xù)性和系統(tǒng)性的作業(yè)，但是可開發(fā)可利用的維度還有待進一步挖掘研究。

2智能控制技術現(xiàn)狀

智能技術是隨著計算機軟硬件技術水平的快速發(fā)展而衍生出的一種模擬人類思維的新興技術，它利用數(shù)學運算模擬人類收集信息做出判斷的過程，隨著計算機硬件算力提高和體積縮小，使得智能技術有了進入實際應用的基礎。智能技術可以通過計算解決復雜的控制問題，精準的信息收集使它能夠做出相應精準的判斷和反饋，并且智能技術還能夠自我學習和升級，其在學習方面與人類的相似之處使它能夠替代人類解決更多的實際問題。智能技術在數(shù)據(jù)處理方面已經(jīng)展現(xiàn)了它的能力，“阿爾法狗”在圍棋方面戰(zhàn)勝世界頂級棋手柯潔之后其在數(shù)據(jù)處理和判斷的實際應用能力已經(jīng)得到了很多人的認同，智能技術也已經(jīng)在人臉識別、自動駕駛等方面嶄露頭角，如果智能控制技術與工程機械結合起來，可以解決許多傳統(tǒng)方式不能解決的難題。

3智能控制技術在工程機械控制中的應用

3.1超聲波傳感技術

超聲波傳感技術是一種以超聲波進行距離傳感的現(xiàn)代化技術手段。當前的工程建設有許多特殊的環(huán)境，在特殊環(huán)境中距離的測量較為困難。如果距離測量準確性不高，會給工程機械控制造成較大影響，且這種環(huán)境中進行距離測量花費較多的人力物力，在數(shù)據(jù)準確性上又難以保證，不利于提高工程建設的進度，同時也會造成工程機械控制難以精確。超聲波傳感技術則很好地解決了這個問題，它以聲波發(fā)射器與聲波接收器2個設備進行特殊環(huán)境下的距離測量，不僅減少了額外測量所需的人力物力，還提高了測量的準確度。超聲波傳感技術屬于智能控制技術中的一種，其在工程機械控制系統(tǒng)中能夠發(fā)揮較好的作用，僅以聲波發(fā)生器發(fā)生聲波，不需要額外的操作，智能系統(tǒng)便會根據(jù)聲波達到目的地后原路返回的時間進行距離的測算，并且在提高機電耦合系數(shù)的情況下，其測算精度會更大，解決了傳統(tǒng)工程機械控制系統(tǒng)精確度不高的問題，也較好地改善了人工控制下由人為因素引發(fā)的不良情況。需要注意的是，超聲波傳感技術能夠提高工程機械控制精度，但在具體控制中還需要有效結合其他技術，同時還需要有專業(yè)化的技術管理人員對不同技術的使用進行在線監(jiān)測，避免產(chǎn)生失誤。

3.2激光掃描技術

受到工程建設施工現(xiàn)場環(huán)境不同的影響，智能化控制技術的使用也有所不同。例如，以激光掃描技術進行的數(shù)據(jù)測量，能夠獲得較之超聲波傳感技術更高的精確度，但其使用對于施工現(xiàn)場的環(huán)境要求較高，在一些高粉塵含量的環(huán)境中使用激光掃描技術，會造成激光傳輸速率的下降，從而使測量結果與實際情況有所不同，難以把控精度。但是在一些對于精度控制要求較好的施工環(huán)境中，激光掃描技術的使用效果會更好。因此在工程機械控制應用于不同的施工環(huán)境時，可綜合性考慮環(huán)境因素與實際因素，選擇合適的智能化控制技術作為輔助技術，提高工程機械控制系統(tǒng)的識別性能與控制系精確度。

3.3自動識別技術

傳統(tǒng)人工控制下的工程機械設備在靈活性上不高，而在智能控制技術的作用下，許多需要靈活性控制的問題都能夠得到較好的解決。自動化識別技術是以智能傳感技術為基礎進行的空間信息智能化分析、控制系統(tǒng)，其作用于工程機械控制系統(tǒng)中，能夠對工程機械的運動進行力度、軌跡、功率等自動化控制，還能夠形成記憶系統(tǒng)，收集控制系統(tǒng)操作作業(yè)中的具體數(shù)據(jù)，向工程機械發(fā)送操作指令，實現(xiàn)對工程機械的智能化控制。智能控制技術在工程機械控制系統(tǒng)中的應用除了能夠以多種智能控制技術提高工程機械控制系統(tǒng)的精確度與靈活性，還有利于提高工程機械控制系統(tǒng)的現(xiàn)代化操作水平，推動工程機械向著智能化、自動化進行創(chuàng)新發(fā)展。當前在智能控制技術的使用中還需要有具備專業(yè)知識與專業(yè)技能的機械控制管理人員進行結構化的智能控制，在多種智能技術共同應用時把控技術操作性與技術可行性，不斷在工程機械操作作業(yè)中提高智能控制技術的應用水平。

4結論

工程建設項目中，不同的工程機械在控制上有不同的需求，以智能控制技術進行的工程機械控制較人工控制具有更高的精確度與準確度，還能較好地提高工程機械控制系統(tǒng)的靈活性?？梢哉f，在當前科學技術水平下，智能控制技術能夠使工程機械控制系統(tǒng)得到新的突破，不僅解放傳統(tǒng)人工控制的工作壓力，還能夠促進工程機械向著現(xiàn)代化科學技術產(chǎn)品前進?？偟膩碚f，智能控制技術，如超聲波傳感技術、激光掃描技術、自動識別技術等，作用于工程機械控制系統(tǒng)中都能夠得到較好的使用效果，有利于工程機械系統(tǒng)技術水平的提高。

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（作者單位：山東碧海機械科技有限公司）