智能控制技术在工程机械控制中的应用效果

作者:未知

  【摘 要】在我国经济的快速发展背景下,工程机械的相关技术也得到了迅速发展,在工程机械的发展历程中,工程机械控制逐渐成为其中重要的组成部分。与传统、落后的工程机械相比较而言,新型的工程机械正在向着高效化、集约化、环保化等方面进行拓展。在工程机械的发展中,工程机械的控制十分重要,不仅关系到工程机械的灵活应用,更与工程机械的安全性能之间存在密切联系。笔者将在该文对工程机械的智能化发展进行简要分析,并借此探讨工程机械控制中智能控制技术的具体应用。
  【关键词】智能控制技术;工程机械;应用效果
  科技的快速发展使智能化技术在工程机械得到了广泛应用,并且从实际应用情况来看,也取得了不错的成绩。现阶段,工程机械制造行业是我国经济发展中的一个支柱行业,其发展水平会对我国的经济发展产生直接影响。通过对工程机械制造业进行分析可以发现,该行业比较复杂,涉及到的内容较多,要想确保其健康发展,要提升智能化技术在工程机械中的具体应用水平,这也是当前工程机械行业中一项重点内容。
  1工程机械自动化应用现状
  智能化控制其实就是将人工智能系统引进到了机械控制当中,相对于传统的人工机械操作来说,智能化系统在一定程度上添加了人脑的某些因素,使机械有了很好的适应能力。智能化的网络结构将机械的每个环节例如发动机、刹车系统、空调系统都纳入到了一个界面之上,工作人员只需要下达相应的指令即可进行施工,不需要繁杂的技术操作,不仅仅方便了施工人员的操作,而且操作的质量也会有所提升[1]。下面就常用的几种智能化控制机械进行介绍:
  1.1凿岩车
  凿岩车是石料开采工程中的重要机械,传统的机械在开凿之前需要对土质进行测验,然后根据测验的相关数据决定机械的运行参数。智能化控制技术在凿岩车上的使用可以简化之前的准备环节,设备能够根据自身的运行状况进行自主调整例如钻进速度、回旋速率,操作人员不需要置身于具体的操作当中,只需要对机械进行监控即可。
  1.2自动装卸车
  自动装卸车是智能化控制机械的高端产物,目前也只是在某些先进的西方国家中出现,自动装卸车的控制全程不需要人工的参与,实现了无人驾驶的目的。它的使用原理主要是通过激光传感设备与GPS技术的融合,促使装卸车的自动作业。
  1.3挖掘机
  挖掘机的工作负荷量往往会比较大,对操作的精准度也有很高的要求。操作失误不仅会使施工的质量无法达标,甚至会影响到施工人员的人身安全。智能化系统能够对挖掘机的工作目标进行测定,根据铲斗在施工中所遇阻力的大小选择挖掘机的运行功率,很大程度上的提升了工作效率。
  1.4压路机
  与凿岩机相似,压路机在进行碾压施工之前也需要对实际的现场情况进行人工测量,测量的主要内容有沥青的温度、铺设的厚度等,然后根据实际测量的数据决定压路机的运行参数和碾压次数。智能化系统能够对路面的温度、硬度等因素进行测量,自动匹配设备运行的参数,简化了施工之前的测量环节。
  2在工程机械控制中如何应用智能控制技术
  在目前应用的工程机械中,根据其主要的应用目的,可以将其分为两个类别。其一为不要求操作及运行质量的工程机械,此类型工程机械的特点为作业介质存在明显的不均匀特点,施工作业也不存在任何规范性,施工具体载荷会出现明显的变化。这一类工程机械会将动力作为具体的性能指标,也很看重燃油消耗情况及施工作业的具体生产率。其二为对于施工作业的质量有明确要求的工程机械,这类工程机械的特点就是施工介质较为均匀,且具体的工作装置与相关介质之间的互相作用产生的负荷值较为稳定。此类型的工程机械最为看重的是施工作业的整体质量,其次分别为动力、经济指标及具体的施工生产率等,笔者将在下文对此分别作简要分析。
  2.1 挖掘机的智能控制
  目前,挖掘机的智能控制策略一般分为两种形式:一种形式为负载控制;另一种形式则为动力控制。负载控制形式的挖掘机,其内部发动机在输出功率保持一定状态的情况之下,内部的负载系统会对动力输出进行相应调节,具有十分明显的按劳分配特点。而动力控制形式的挖掘机,其内部的发动机会根据挖掘机实际的作业情况为其提供必要的动力输出,带有极为明显的按需分配性质。
  将智能控制技术与挖掘机相结合,可以有效提高挖掘机的应用效率。此前,在挖掘机上安装相应的发动机主泵控制系统,可以有效提高挖掘机内部发动机的自身功率,使其更为适应挖掘机的液压功率,确保挖掘机可以进行极为高效的运行。相关人员利用智能控制技术,结合挖掘机自身的荷载情况,可以对主泵自身的输出功率进行及时、有效的调节,并且可以合理改善挖掘机的燃油量等。智能控制技术可以确保挖掘机的发动机油门部位存在较多的档位,确保主泵的平稳性和控制性。这样一来,若是挖掘机的发动机不需要较多的液压油流量,智能性较强的控制系统会自动降低挖掘机发动机的具体转速。
  除了上述类型的挖掘机智能控制技术之外,ITCS系统也是其中较为重要的一类智能控制技术系统。此类型的智能控制技术可以利用模糊逻辑的相关理论,对施工作业的类型进行识别,还可以对挖掘机的发动机进行相应的监控,并且对挖掘机内部发动机的具体转速等进行科学调整。该智能控制技术可以在低负荷的状态下有效降低挖掘机的转速,确保挖掘机施工的精准程度。此外,该智能控制技术还可以对挖掘机本身的工作地点、具体的工作情况及挖掘机的运行信息等进行远程输送,确保相关用户利用互联网技术等获得挖掘机的最新工作信息。
  2.2 压路机的智能控制
  除了挖掘机之外,目前,很多压路机在运行中也会与智能控制技术相结合。将智能控制技術用于压路机中,最早见于20世纪的80年代。最早的智能类型压路机在运行中应用了欧米伽计这一技术,该技术是一种智能型的测量技术,由加速度传感器及显示表、电子单元等共同构成。压路机振动轮的具体加速度主要是随着施工环境中土壤的硬度而产生改变的,土壤硬度越高,压路机振动轮的加速度就会越大。但是,该类型智能技术存在明显的应用劣势,就是相关人员无法利用该技术对压路机自身予以充分的控制。
  目前,压路机的智能控制技术已经包括BCMO3系统,该技术可以将压路机的所有信息传送到微机客户端,相关人员利用相应的程序技术就可以对压路机的运行等进行及时的分析与处理。将该智能技术与压路机结合之后,在进行保养及维护工作的时候,若是压路机工作到预设的极限时间或是某指标超出了预设值,相应的显示器就会及时进行提醒,并帮助相关人员对其进行维护处理。在压路机出现故障反应的时候,智能系统中的显示器会对故障进行及时显示,并告知相关人员所发生故障的基本类型及具体的解决方法等。此外,压路机的操作人员在应用该项智能技术之后,可以直接利用系统中的显示器及时观察工作中每一个被压实路段的压实状况。这样一来,压路机的操作人员可以对具体工作的效果进行直观观察,进而确保路段压实的整体质量,避免出现不合格之处。
  结束语
  将智能控制技术与工程机械控制相结合,能够有效处理和适应多种类型的复杂问题。智能控制技术能够使用相关的数学模型等,为工程机械控制挑选最优控制方法,而且针对存在的不确定性问题等帮助工程机械控制系统到达预期目标。
  参考文献:
  [1] 杨文刚.探讨工程机械控制器与其相关控制技术[J].装备制造技术,2015(11):182-184.
  [2]张宏.智能控制技术在工程机械上的应用[J].徐工研究院.2012(07)
  (作者单位:核工业烟台同兴实业集团有限公司)
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