智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制中的應(yīng)用研究

徐濤

摘 要：伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)總量的不斷增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，工程機(jī)械的技術(shù)水平不斷提高，以其高效率、高集約、高環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為我國(guó)工程機(jī)械工業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。本文討論工程機(jī)械控制領(lǐng)域中智能控制技術(shù)的發(fā)展歷程，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行初步探討。

關(guān)鍵詞：智能控制技術(shù);工程機(jī)械;應(yīng)用情況;發(fā)展進(jìn)程

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)、科技的不斷發(fā)展，工程機(jī)械控制取得了一些成績(jī)。隨著智能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，智能技術(shù)與工程機(jī)械的結(jié)合提高機(jī)械系統(tǒng)的適應(yīng)性，是目前工程機(jī)械行業(yè)的主流，也是未來(lái)發(fā)展的方向。將智能控制技術(shù)與工程機(jī)械控制技術(shù)相結(jié)合，形成一套完整、科學(xué)的工程機(jī)械控制系統(tǒng)，使各部分能夠靈活協(xié)作，提高施工精度，促進(jìn)工程機(jī)械控制領(lǐng)域智能化、精細(xì)化的發(fā)展，提高了我國(guó)總控水平，更好地推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)的整體水平。

1智能控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

近年來(lái)，新技術(shù)，已被數(shù)學(xué)運(yùn)算和計(jì)算機(jī)技術(shù)所取代。智能控制技術(shù)首先解決了傳統(tǒng)控制技術(shù)無(wú)法控制應(yīng)用的問(wèn)題。因此，智能控制技術(shù)能夠操縱智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)學(xué)原理，較好地解決了控制問(wèn)題。其次，智能控制技術(shù)具有更強(qiáng)的組織性，這種方法類似于人腦，可以幫助相關(guān)人員更好地解決復(fù)雜問(wèn)題。另外，其應(yīng)用范圍廣，運(yùn)用智能控制技術(shù)，可通過(guò)對(duì)相關(guān)信息的計(jì)算，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和綜合利用，達(dá)到相對(duì)完整的管理和控制，得出合理的結(jié)論，從而制定出良好的解決方案。最后，采用智能控制技術(shù)，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，有效地解決了工藝控制問(wèn)題，保證了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的有效控制。

智能控制技術(shù)是近幾年興起的新技術(shù)，它以模擬人腦的操作為主，代之以數(shù)學(xué)操作和計(jì)算機(jī)技術(shù)。智能化控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)如下：

一是正確地解決了傳統(tǒng)控制技術(shù)所不能控制的問(wèn)題，這就是為什么智能控制技術(shù)能操縱智能系統(tǒng)，并能保證通過(guò)數(shù)學(xué)原理很好地解決控制問(wèn)題的原因。

二是智能控制技術(shù)組織化程度高，其思想與人腦相似，能夠幫助相關(guān)人員更好地解決復(fù)雜問(wèn)題;

三是應(yīng)用范圍廣，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化和科學(xué)領(lǐng)域，能有效地管理和控制工作的各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)相對(duì)完整的管理和控制。應(yīng)用智能控制技術(shù)，可以通過(guò)計(jì)算有關(guān)信息，綜合利用這些數(shù)據(jù)，得出合理的結(jié)論，從而制定出很好的解決方案。

四是運(yùn)用智能控制技術(shù)，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，有效地解決了工藝控制問(wèn)題，有效地控制生產(chǎn)過(guò)程。

2智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制中的應(yīng)用及控制策略

2.1智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制中的應(yīng)用

由于我國(guó)生產(chǎn)設(shè)施落后，起步晚，開(kāi)發(fā)速度慢，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。隨著設(shè)備故障的增多，不僅使生產(chǎn)設(shè)備的壽命越來(lái)越短，而且造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量還不多，工業(yè)發(fā)展水平相對(duì)較低，企業(yè)發(fā)展水平差距較大，生產(chǎn)設(shè)備利用率明顯下降，智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制中的應(yīng)用有效的提升了工程的應(yīng)用。因此，將工程機(jī)械按其用途、用途和性能可分為兩大類，二者各有優(yōu)缺點(diǎn)，不同的建筑機(jī)械在結(jié)構(gòu)組合和智能控制技術(shù)方面存在差異。

第一類工程機(jī)械設(shè)備的主要用途各種要求不高的工程作業(yè)，這種工程機(jī)械不需要很好的操作控制，主要要求具有足夠的性能，但也存在施工精度低、施工設(shè)備不均衡等缺點(diǎn)。第二類工程機(jī)械設(shè)備的主要用于各種高端工程機(jī)械設(shè)備的制造，而第二類的生產(chǎn)效益不如第一類。

2.2智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制中的控制策略

針對(duì)上述兩種建筑機(jī)械設(shè)備在使用和運(yùn)行精度上的差異，將智能控制技術(shù)的控制策略分為兩類：一是提高機(jī)械設(shè)備的工作效率，減少能耗;二是改進(jìn)操作和施工，使建筑機(jī)械設(shè)備更加統(tǒng)一。本文以壓路機(jī)、挖掘機(jī)為例，針對(duì)這兩種工程機(jī)械，分別介紹了其不同的智能控制策略。

2.2.1壓路機(jī)的智能控制技術(shù)控制策略

從實(shí)際出發(fā)，設(shè)計(jì)了壓路機(jī)智能控制系統(tǒng)，其控制方式為：根據(jù)壓路機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的目標(biāo)質(zhì)量，調(diào)整壓路機(jī)的動(dòng)能，實(shí)時(shí)識(shí)別壓路機(jī)的工作狀態(tài)，智能確定壓路機(jī)在不同樹(shù)形環(huán)境和目標(biāo)條件下的最佳控制方案。

壓路機(jī)的設(shè)計(jì)是在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)預(yù)先輸入各種參數(shù)。智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先是對(duì)壓路機(jī)運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)等各種壓路機(jī)參數(shù)，根據(jù)各種運(yùn)行環(huán)境和目標(biāo)，切換相應(yīng)的運(yùn)行模式，利用振動(dòng)頻率理論，自動(dòng)提高壓路機(jī)的工作效率和質(zhì)量，降低其能耗。

2.2.2挖掘機(jī)的智能控制技術(shù)控制策略

挖掘機(jī)的智能控制方式使挖掘機(jī)的功率曲線保持一致， ESS發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)速傳感器系統(tǒng)都設(shè)為液壓泵的工作參數(shù)，兩個(gè)系統(tǒng)是效益系統(tǒng)的輸出 ESS技術(shù)在挖掘機(jī)挖泥過(guò)程中，能使液壓泵充分吸收挖泥系統(tǒng)的功率和挖泥船在挖泥過(guò)程中的能耗，并能有效地調(diào)節(jié)液壓泵的工作狀態(tài)，避免由于液壓泵故障而導(dǎo)致的各種后果。實(shí)際設(shè)計(jì)挖掘機(jī)時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)的輸出性能達(dá)不到使用要求時(shí)，需要操作人員人工修改系統(tǒng)的輸出性能，比智能稅務(wù)系統(tǒng)增加了許多不必要的風(fēng)險(xiǎn)。如果操作者操作不當(dāng)，疏浚系統(tǒng)的性能模式調(diào)整不當(dāng)，也會(huì)造成問(wèn)題。這樣將增加能源消耗和建筑成本。

挖掘機(jī)控制策略挖掘機(jī)智能控制需求分配是挖掘機(jī)自動(dòng)化運(yùn)行的一種方式，具體表現(xiàn)在：采用挖掘機(jī)性能指標(biāo)體系，使系統(tǒng)的初始性能與實(shí)際性能相適應(yīng);在施工過(guò)程中，要求操作人員執(zhí)行"按需分配"，無(wú)需控制。在挖掘機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)對(duì)各參數(shù)的計(jì)算分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)挖掘機(jī)動(dòng)力及工況的智能控制，降低能耗，節(jié)約人力資源，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)分配。

總結(jié)

總而言之，從工業(yè)革命以后，西方國(guó)家開(kāi)始采用工程機(jī)械進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)，專業(yè)化程度逐步提高，為企業(yè)帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。從傳統(tǒng)的工程機(jī)械運(yùn)行模式向智能控制模式的轉(zhuǎn)變，提高了設(shè)備的工作效率，節(jié)約了人力資源，降低了設(shè)備能耗，有效地保護(hù)了環(huán)境資源，智能控制技術(shù)是未來(lái)的發(fā)展方向，在其他智能控制技術(shù)不成熟的機(jī)械設(shè)備上，工程機(jī)械運(yùn)行將得到推廣和研究，盡可能快地在所有建筑機(jī)械和設(shè)施上建立智能控制系統(tǒng)，以提高整體社會(huì)生產(chǎn)力。

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