智能控制技術(shù)在工程機械控制中的應(yīng)用分析

劉志峰

摘 要：隨著我國機械制造業(yè)的高速發(fā)展，工程機械需求數(shù)量不斷攀升，但是以往工程機械控制方式顯然無法滿足復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，且作業(yè)效率低，無法滿足行業(yè)發(fā)展需求。當前，工程機械控制領(lǐng)域的“智能化”，主要是借助智能設(shè)備將諸多信息因素進行整合和分析，比如物料、機械運轉(zhuǎn)、現(xiàn)場人員、自然環(huán)境等，在此基礎(chǔ)上，控制人員有效識別工程機械的運行參數(shù)和狀態(tài)。若出現(xiàn)異常就會及時報警，最大限度保證機械設(shè)備的智能化水平。

關(guān)鍵詞：智能控制技術(shù);工程機械控制;應(yīng)用

引言

現(xiàn)階段，智能控制技術(shù)在工程機械控制領(lǐng)域中的應(yīng)用主要集中在推土機、壓路機、挖掘機、起重機等方面，智能控制技術(shù)顯著提升了工程機械智能化和自動化水平，極大地提高了機械使用壽命。與此同時，智能控制技術(shù)和工程機械控制的深度融合，有助于緩解控制操作人員的工作強度和壓力，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的智能化采集、處理及分析，從而做出最佳的決策。

1智能控制技術(shù)概述

所謂智能控制技術(shù)，其在工程機械控制領(lǐng)域中應(yīng)用的主要原理就是讓機械在運行過程中可感知外界信息要素的變化情況，在此基礎(chǔ)上進行收集、分析及整合，控制智能動態(tài)化，促使工程機械長期處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。具體而言，在控制過程中，智能控制系統(tǒng)可動態(tài)獲取外部信息，具有很強的數(shù)據(jù)感知能力，若外界環(huán)境因子發(fā)生變化，即可完成局部調(diào)整。與此同時，智能控制技術(shù)和工程機械的有機銜接，還側(cè)重于智能地識別和思維判斷數(shù)據(jù)信息，從海量的數(shù)據(jù)信息中提取有益數(shù)據(jù)，并及時儲存在控制系統(tǒng)內(nèi)進行處理。譬如，人們常見的挖掘機，智能化控制技術(shù)的應(yīng)用主要集中在液壓系統(tǒng)，精準化識別各項液壓參數(shù)，主要包括輸油壓力、最大工作壓力、最大流量、額定流量、最少穩(wěn)定流量速度、溫度、受力、磨損及行程等，且動態(tài)檢測導(dǎo)手柄位移情況與系統(tǒng)流量，最大限度防止因故障而出現(xiàn)無法運行的情況。

2工程機械的智能化控制分析

2.1自動識別作業(yè)對象

能夠?qū)崿F(xiàn)工程機械的智能化控制的自動識別作業(yè)對象是實現(xiàn)智能控制的基礎(chǔ)，而能夠進行識別的作業(yè)對象則需借助于自動識別技術(shù)、超聲波傳感器技術(shù)和激光掃描技術(shù)。而智能化的自動化識別是一種技術(shù)，需要通過借助于計算機的智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工程機械在轉(zhuǎn)向功率和旋轉(zhuǎn)軌跡等各個方面的操縱和控制。超聲波傳感器技術(shù)，借助于發(fā)射機的超聲波發(fā)射傳感器，并通過借助返回超聲波實現(xiàn)作業(yè)物體的距離檢測。激光掃描技術(shù)主要也在距離檢測中應(yīng)用，并且檢測精度更高。相較于超聲波傳感技術(shù)，激光掃描技術(shù)雖然具有更高的檢測精度，但是受環(huán)境因素影響較大，比如作業(yè)環(huán)境中的粉塵多，則會影響到激光傳輸速度，并且也會影響到距離測量的精度。

2.2作業(yè)環(huán)境的智能適應(yīng)度

環(huán)境會對工程機械的作業(yè)狀況產(chǎn)生較大的影響，這種影響既包括作業(yè)質(zhì)量，也包括作業(yè)的效率。因此，在工程機械領(lǐng)域中應(yīng)用計算機智能控制技術(shù)需要其具備較強的環(huán)境適應(yīng)度，這樣才能使工程機械在不同的作業(yè)環(huán)境中做出不同的反應(yīng)，保障作業(yè)的效率和質(zhì)量。提升作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)度，需要借助導(dǎo)航系統(tǒng)，通過傳感器組合實現(xiàn)目標導(dǎo)航。通過這種方式，可以幫助工程機械科學規(guī)劃運轉(zhuǎn)方向，并且實現(xiàn)運轉(zhuǎn)過程中對功率的智能化調(diào)節(jié)。在技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要將內(nèi)部傳感器與外部傳感器配合使用，這樣有助于提升作業(yè)的科學性。借助傳感器，既能對工程機械的運作軌跡進行檢測和記錄，同時也能通過數(shù)據(jù)分析找出運作軌跡中的偏差并做出合理的調(diào)整，使工程機械在下次作業(yè)中避開偏差位置。除此之外，提升工程機械的環(huán)境適應(yīng)能力，還需要借助光學反射技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用極大地提升了工程機械對黑暗環(huán)境的適應(yīng)能力，比如在地下工程施工中，由于施工環(huán)境光照不足，因此便可以借助光學反射技術(shù)，實現(xiàn)對設(shè)備運轉(zhuǎn)軌跡的跟蹤，避免工程機械出現(xiàn)作業(yè)失誤。

3智能控制技術(shù)在工程機械控制中的應(yīng)用研究

3.1智能控制技術(shù)在挖掘機中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，智能控制技術(shù)在挖掘機控制中的應(yīng)用主要是采取負荷控制和功率控制。就負荷控制而言，主要是根據(jù)工程任務(wù)按勞分配的原則。由于挖掘機發(fā)動機要保證長期且穩(wěn)定的輸出功率，需要智能控制技術(shù)對挖掘機負載系統(tǒng)進行動態(tài)功率輸出。從功率控制角度進行分析，主要是根據(jù)實際進行分配的原則。當發(fā)動機的功率控制與實際作業(yè)狀態(tài)有效銜接時，能夠最大限度保證在工程項目區(qū)挖掘機有著持續(xù)的動力輸出。實踐證明，智能化技術(shù)在挖掘機控制中的應(yīng)用，能提升機械設(shè)備的運行效率和質(zhì)量。此外，目前挖掘機技術(shù)人員可以根據(jù)機械作業(yè)時的負載情況，通過智能控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)主泵的功率輸出，實現(xiàn)對挖掘機燃油量的最佳控制。與此同時，智能控制技術(shù)在應(yīng)用實踐過程中，還可以動態(tài)調(diào)節(jié)機械設(shè)備的節(jié)氣門變化，從而明顯提升挖掘機作業(yè)時的穩(wěn)定性。挖掘機在作業(yè)時，工程項目區(qū)作業(yè)條件無需過多的液壓油，則智能控制系統(tǒng)對識別工況，明顯降低機械設(shè)備運行速度，實現(xiàn)挖掘機作業(yè)時的智能化控制?，F(xiàn)階段，智能控制技術(shù)中的ITCS系統(tǒng)是在挖掘機中運用最廣泛的智能控制模塊。該智能模塊主要原理就是利用模糊控制智能識別挖掘機作業(yè)時的類型和條件，實時監(jiān)控機械發(fā)動機的運行狀態(tài)，有效識別和分析智能模塊反饋的數(shù)據(jù)，及時調(diào)整發(fā)動機轉(zhuǎn)速和輸出功率。

3.2智能控制技術(shù)在壓路機中的應(yīng)用

智能控制技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于挖掘機控制當中，同樣也對工程壓路機的機械控制起到至關(guān)重要的作用。早期，壓路機智能控制技術(shù)主要簡單包含了顯示儀器、傳感器設(shè)備及電子單元等部分。壓路機作業(yè)過程中很容易受到工程區(qū)的施工條件影響，歸根結(jié)底在于對壓路機的加速度無法精準化控制。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，智能控制技術(shù)解決了加速度無法精準化控制的問題。最為常見的就是BCMO3智能控制系統(tǒng)。該智能化控制系統(tǒng)在壓路機中應(yīng)用的最大優(yōu)勢是能夠及時對數(shù)據(jù)進行動態(tài)識別，查找問題并及時解決。一般情況下，BCMO3智能控制系統(tǒng)對收集和識別的數(shù)據(jù)進行處理，并通過智能化傳送技術(shù)將識別結(jié)果輸入到客戶端，若工藝參數(shù)未達到預(yù)期的標準，顯示器及時將故障反映處理，這無疑對后期維修及延長設(shè)備壽命具有重要作用。

3.3智能控制技術(shù)在起重機中的應(yīng)用

智能控制技術(shù)和起重機控制的有機融合，主要集中在深挖、開閉斗等作業(yè)內(nèi)容，保證起重機設(shè)備的受力均衡。因此，在采取智能控制技術(shù)時，立足于實際工況，實時定位和觀測記錄起重機的抓斗位置，在此基礎(chǔ)上，最終實現(xiàn)開閉斗的智能化控制。具體而言，為充分保證起重機工藝參數(shù)的精準化是有效識別，智能控制技術(shù)實時校正和修正起重機的位置。在作業(yè)過程中，智能化控制系統(tǒng)還可以實現(xiàn)抓斗力矩的調(diào)整，較好地完成各類物料的精確抓取。

結(jié)束語

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，工程機械領(lǐng)域得到了前所未有的發(fā)展機遇。智能控制技術(shù)和機械設(shè)備的有機融合，無疑對作業(yè)效率、工程效益、可靠性及安全性等方面具有重要實踐作用。具體而言，智能化手段顯然已成為工程機械發(fā)展的主流趨勢，因此，如何利用智能化控制技術(shù)實現(xiàn)推土機、起重機等設(shè)備自動化控制是當前亟需解決的關(guān)鍵問題。

參考文獻：

[1]張嫻.智能控制技術(shù)在工程機械控制中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機，2018，49（21）：174.

[2]蘇曉丹.淺談智能控制技術(shù)在工程機械控制中的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機與配件，2020（24）：212-213.

[3]李艷娜.智能控制技術(shù)在工程機械控制中的應(yīng)用研究[J].產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，2020，2（35）：108-109.

[4]董春暉，董鈺.計算機智能控制技術(shù)在工程機械領(lǐng)域中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機，2020，51（6）：156.