智能控制技術在工程機械控制中的應用

邵愛榮 上官劍波

摘要：當前，我國工程機械已經(jīng)達到一個較高發(fā)展水平，且在不斷地進步。智能技術也在近幾年飛速發(fā)展并應用到各個領域，為人們的生活和科技的發(fā)展奠定了堅實的基礎。智能技術在工程機械領域中的應用不僅發(fā)展了智能控制技術，還使得工程機械領域的控制走向了智能化和高效化。

關鍵詞：智能控制技術；工程機械控制；應用

智能控制理論在工程機械中的應用極大地提高了工作效率，也改變了傳統(tǒng)的工程機械的運作方式。本文以挖掘機和壓路機為例，對于智能控制技術在工程機械中的應用做了具體的闡述，希望對于機械工程領域的發(fā)展有一定的幫助。

1控制理論的發(fā)展

智能技術是近些年興起的高科技術，是對人腦進行模擬化的一種新興技術，它運用了數(shù)學運算和計算機技術代替了繁瑣的人工操作[1]。它能夠解決許多傳統(tǒng)控制技術中無法解決的實際控制應用問題。而智能控制技術就是一個能夠進行智能化操作的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以利用數(shù)學原理解決很復雜的控制方面的問題，而且它具有學習、適應以及組織能力，其思維方式近似于人腦的思維方式，這可以幫助其智能的解決一些其它問題。

控制理論的發(fā)展普遍意義上可分為三個主要階段：首先是上世紀40年代開始發(fā)展的以調(diào)節(jié)原理為標志的“經(jīng)典控制理論階段”，這一階段是發(fā)展的初期，多存在應用于工業(yè)控制領域；其次是60年代初開始，在經(jīng)典控制理論的基礎上以狀態(tài)空間法為標志的“現(xiàn)代控制理論階段”；最后則是新興起的智能控制理論階段，這一階段主要是把人工智能與控制理論相結合來進行“仿人”的思維和行為，出現(xiàn)了專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等算法。

智能控制主要集中在高層組織控制，即要根據(jù)實時環(huán)境和影響因素等來進行變化與決策，從而解決現(xiàn)實問題。這往往都需要涉及信息融合與處理、規(guī)則知識的表達、自適應控制和推理決策等算法，由于這種方式模擬了人腦的思維過程，類似于具有了“智能”。智能控制與經(jīng)典控制并不是完全獨立的，他們相互包容密切聯(lián)系，常規(guī)控制方法常常也存在于智能控制系統(tǒng)中，用來解決智能控制系統(tǒng)中的“簡單”問題并不斷拓展出新的解決方法來適應和處理更加復雜的問題。

通用的智能控制方法可歸納為：遞階控制、專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)、基于規(guī)則的仿人智能控制、基于混沌理論的混沌控制等。其中模糊控制、神經(jīng)控制與專家系統(tǒng)被認為是典型的智能控制方法。

2工程機械控制中的智能技術具體應用

2.1工程機械的類別

1）無具體操作和產(chǎn)品的運營品質(zhì)要求。這類工程機械有以下幾個特點：第一是工程作業(yè)的介質(zhì)不是很均勻；第二是在具體的實施工程操作中，沒有比較具體的行業(yè)作業(yè)標準；第三是施工時的具體載荷量沒有明顯的變化[2]。這三種工程機械均是由動力作為其性能指標的，其燃油消耗和施工操作更為具體。

2）有具體操作和產(chǎn)品的運營品質(zhì)要求。這一類的工程機械具有兩個方面的特點。第一是其在具體的施工過程中，作業(yè)比較穩(wěn)定和均勻，第二是具有比較穩(wěn)定的工作設備和介質(zhì)。第二類的工程機械在工作中需要重視其施工的質(zhì)量和施工過程中的規(guī)范。

2.2智能控制在挖掘機中的應用

在智能控制中，主要采用了以下應用流程：

1）采集信息的過程。

2）處理信息并得出結論。

3）決定執(zhí)行。

在工程機械中應用智能技術可以很好地提高其工作效率。

2.2.1智能控制在挖掘機中的應用

挖掘機智能控制對策的兩種形式：控制負載和控制動力。負載控制形式的挖掘機，內(nèi)部發(fā)動機的輸出功率和內(nèi)部的負載系統(tǒng)都有固定的影響。只有保持前者穩(wěn)定的狀態(tài)下，才能對后者的動力輸出進行對應的調(diào)節(jié)和控制。將按勞分配為主，動力控制形式的挖掘機，內(nèi)部發(fā)動機的輸出功率和挖掘機實際的使用有關，它才會按照實際需要提供適當?shù)膭恿敵?，特別是按需分配。

為使提高挖掘機的工作效率，一定要要求挖掘機配合一定的智能控制技術。以前，為了讓挖掘機高速運行，還要將匹配的發(fā)動機和主泵控制系統(tǒng)都安裝在挖掘機上，這樣就有助于針對性的提高發(fā)電機的自身功率。專業(yè)人士會對挖掘機的自身情況研究，利用智能控制技術解決問題。挖掘機的智能控制技術可以有效的控制其輸出功效，還可以有效的調(diào)節(jié)燃油量。在使用這一技術的時候必須要按照一定的條件和要求對挖掘機的發(fā)電機油門分檔利用。這樣有利于更好的調(diào)整發(fā)電機，控制其平穩(wěn)運行，有助于更好的按照智能化的控制系統(tǒng)采取有效的配置來控制發(fā)動機的液壓油流量。

值得一提的是ITCS系統(tǒng)智能控制技術系統(tǒng)不可忽視的一部分。這一系統(tǒng)有三大優(yōu)勢：第一，施工的責任能夠采用模糊的邏輯關系進行理論分類和辨別。第二，可以監(jiān)控發(fā)動機。第三，能夠調(diào)整內(nèi)部發(fā)動機運轉的速度。有助于在低壓下掌握挖掘機的運轉的程度，為使有效獲得挖掘機的最新信息。因此，這一智能控制技術還有助于進行遠程傳送。

2.2.2智能控制在壓路機中的應用

在施工時，一般會遇到土壤硬度不同的狀況而影響壓路機振動輪的加速度，而BCMO3智能技術可以改變原來的情況，通過傳送技術，將所有路面信息輸入到客戶端中，結合20世紀80年代的歐米迦計算智能技術，具有顯示、電子單元以及加速度傳感器的功能。這兩者的結合，可以很好地利用顯示器獲得某個指標，有利于相關的工作人員對機器等實施保護和維修。如果壓路機出現(xiàn)了問題，顯示器就會出現(xiàn)相關的數(shù)據(jù)，除此以外，智能技術還能給出具體而詳細的解決方案，這也大大提高了工作效率。智能技術還能對壓路機壓過的路面信息進行保留和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，這有利于實時監(jiān)控，也可以保證工程的質(zhì)量。

3結束語

隨著科學技術的進步，我們國家工程機械發(fā)展的技術水平也在不斷的提高，與此同時還取得了一定的效果。因為不停地宣傳擴大智能化技術。這一技術很快的被工業(yè)生產(chǎn)過程普遍應用。工程機械未來的進步都是將智能控制技術和工程機械控制相互結合一致運作。這樣會體現(xiàn)出更完美有效合理的特點。為使在控制工程機械信息化的基礎上完成更有效的目標，可以讓兩者互相幫助和聯(lián)系。解除在所有的控制單元中存在的控制體系障礙和交流。這樣不僅僅可以有效控制工程機械，還能更好的分布其發(fā)展。還可以不斷的提升控制工程機械的水平來提高更高的水平。

參考文獻：

[1]郭士茹.智能控制技術在工程機械控制中的應用[J].黑龍江科學，2017，8（24）：58-59.

[2]趙漢滋.計算機智能控制技術在工程機械領域中的應用研究[J].中國設備工程，2017（04）：153-154.

[3]陳曉春.智能控制技術在工程機械控制中的應用[J].科技創(chuàng)新導報，2017，14（06）：10+12.

[4]宋韡.工程機械的智能化發(fā)展趨勢及對策研究[J].中國設備工程，2017（21）：183-184.

（作者單位：青島海青汽車股份有限公司）