智能控制技术在工程机械控制中的应用论文_梁晓莹

智能控制技术在工程机械控制中的应用论文_梁晓莹

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摘要:现阶段我国正在逐渐加大工程机械施工的管理力度,但是我国工程机械施工的过程当中还常常会出现一些事故。因此,只有不断加强智能控制技术在工程机械控制中的应用,才能使我国工程机械施工更好进行。本文主要对智能控制技术在工程机械控制中的应用要点进行研究。

关键词:智能控制技术;工程机械控制;应用要点

传统的工程机械运行过程中,由于自动化水平、操作灵敏度都比较低,导致工程机械运行的稳定性、安全性较差,工作效率较低。工程机械对可靠性、精准性要求较高,因此与智能控制技术相结合,能够极大的提高生产质量和效率,并且降低生产成本。但是,由于智能控制技术还处于发展过程中,存在一些技术缺陷,需要根据实际情况合理的选择和应用。

1 智能控制技术与工程机械设备的控制需求分析

工程机械根据具体用途、使用方向以及运行质量等具体方面共划分为两大类别,两类工程机械都有着具体优缺点,不同类别的工程机械设备与智能控制技术的结合方式也不一致。

第一类工程机械设备的主要用途为各类对精细化程度要求低的工程作业,这类工程机械设备对操作控制系统的要求较低,这类工程机械设备的首要要求是设备运行动力充足。具体缺点为施工作业中的精细程度低,施工介质不均衡。

第二类工程机械设备的主要用途为各类高精尖工程作业,这类机械设备的优势相对第一类工程机械设备较为明显,如工程作业的介质均匀,机械运行时各部件之间稳定,缺点是这类工程机械设备造价相对较高。针对上述两种工程机械设备类别要分别进行详细研究,并分析智能控制技术在两类工程机械设备中的有效应用。

2 智能控制技术在工程机械控制中的应用

2.1压路机的智能控制

(1)技术原理

目前,在压路机中使用的智能控制技术具有代表性的是BCM03系统,其能够有效地解决压路机工作中面临的各种问题。通过压路机传送技术的使用,能够保证微机客户端信息输入的安全可靠,能够极大保证压路机的高效稳定运行。将智能控制技术应用到压路机中,能够全面的掌握压路机的运行情况,如果发现某项指标达到最大值或者超过预估数值的时候,就能够在显示器上显示出存在的问题。这样检修人员就能够根据这些信息技术对压路机进行维修,进而降低压路机发生故障的几率。当压路机使用过程中存在故障时,显示器能够显示出这些故障的具体信息,并且能够给出具体的解决措施。这样维修人员就在解决故障的过程中更加高效稳定,进而保证压路机的安全性以及稳定性。实现压路机的智能控制之后,就能够利用显示器来全面的了解施工路段的地质压实情况,从而更好的控制施工的质量。

(2)机械控制策略

在压路机的实际施工作业中,智能控制系统的具体控制方式为:针对作业项目中作业目标的实际质量,智能系统自身调节压路机的使用动能以及对作业效果实时检测,智能计算压路机在各类施工环境、作业目标中的最佳控制方案。

在压路机施工作业中,提前输入作业过程中各类参数,智能控制系统在施工前提前计算压路机在作业过程中的各类运行数据,针对各类作业环境以及目标适当切换相应工作模式,自动调节压路机各类参数,如发动机动力系统、振动论的振动频率等部分,以期提高压路机的工作效率和作业质量,降低压路机的使用能耗。在压路机的施工作业中,智能控制技术对压路机整体控制中,最为重要的是对压路机铺层压实作业的控制。在压路机铺层压实作业中,控制系统需要对各方面数据加以整体计算、分析,如对作业环境的温度、沥青料的温度等数据加以分析。因压路机施工作业中,沥青的硬度受温度影响较大,智能控制技术需针对性、实时计算分析,才能选择最佳控制方案进行作业,而这需要智能控制技术的长期技术积累才能做到。在技术储备问题上,我国较之其他工业发达国家,技术储备还相对匮乏,缺少智能控制技术的实际施工经验。

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2.2挖掘机的智能控制

(1)技术原理

对挖掘机进行智能控制,主要存在两种不同的控制形式,分别是动力控制和负载控制。当挖掘机处理负载控制的状态下,其内部的发动机输出功率与负载系统存在很大的联系。当挖掘机发动机的输出功率稳定时,其内部的负载系统才能够进行调整,并且对动力输出进行严格的控制,这时就会呈现出按劳分配的特点。当挖掘机处于动力控制状态时,对发动机输出功率有影响的主要是具体的操作情况。如果施工的实际情况发生改变时,挖掘机发动机的动力输出也会产生相应的变化,这时就会呈现出按需分配的特点。

将智能控制技术应用到挖掘机当中,根据实际情况合理的安排和调整挖掘机的燃油量以及输出功率,进而满足其实际运行的需要。要想保证发电机的控制有效,保证挖掘机能够平稳的运行,那么就需要使用智能控制技术对发电机的油门进行优化。智能控制技术可以设置分类优化,能够实现对发电机的智能化控制,使得发动机的液压油流量得到改善。这样能够使得挖掘控制系统的配置具有较高的合理性,使得其应用效率得到极大的改善。将智能控制技术应用到挖掘机的过程中,还需要做好相应的维护保养工作,定期的升级并且检查智能控制系统。

(2)机械控制策略

当前挖掘机的智能控制策略细分为两种控制模式,一种为“按劳分配”,一种为“按需分配”。

首先是挖掘机的“按劳分配”智能控制策略。挖掘机在施工作业过程中,智能控制系统根据作业实际对动力的需求,自动调整挖掘机动力系统的输出功率。在挖掘机“按劳分配”智能控制策略中,针对总体作业环境、作业目标,大致分为三种“按劳分配”智能控制模式,分别为:发动系统超额功率控制模式、发动系统标准功率控制模式以及发动系统低成本功率控制模式。在上述三种智能控制模式中,挖掘机的动力系统的输出功率稳定不变,而挖掘机其他组成部分的功率曲线与之相符合。挖掘机的智能控制系统中采用了 ESS 发动系统转速度传感系统,在挖掘机施工作业过程中,将液压泵的运行参数数据设置为动力系统输出功率相匹配数据。上述ESS 技术在挖掘机施工作业的过程中,使得液压泵充分吸收挖掘机的动力系统输出功率,降低了挖掘机的使用能耗。智能控制系统在挖掘机作业过程中,还可以通过对液压泵部位的有效调节,控制、稳定挖掘机动力系统的输出功率,避免挖掘机动力系统出现故障导致的一系列后果。

其次是挖掘机的“按需分配”智能控制策略。挖掘机按需分配智能控制模式中,采用设备自动运行控制方式。挖掘机动力系统针对挖掘机施工作业过程中实际需要的功率针对性调节挖掘机动力系统的输出功率。在挖掘机“按需分配”智能控制模式中,无需操作人员控制挖掘机的运行,智能控制系统根据计算、分析作业中各类参数数据,切换动力输出功率和挖掘机工作模式。在挖掘机“按需分配”智能控制模式下,相较于传统挖掘机控制模式,挖掘机的动力系统根据作业难度、作业目标具体情况智能调节自身输出功率和工作模式,降低了挖掘机的能源消耗量,节省了人力资源,使得经济性达到最优配置。

3 结语

智能控制技术可以通过人工智能的方法来较好的解决一些随机性、复杂性较强的问题,并且具有较高的适应能力和学习能力。工程机械控制中使用智能控制技术,能够较好的解决施工过程中遇到的各种问题,并且自动选择最佳的控制方式,保证工程机械工作的质量以及效率。 智能控制技术的应用,还能够促进我国机械工业的不断发展,不断提升我国的机械化水平。

参考文献:

[1]邹玥玥.计算机自动控制技术在工业生产现场的应用研究[J].传播力研究,2018,2(25)

[2]刘敏.基于机电控制系统自动控制技术与一体化设计分析[J].电子世界,2018(15)

[3]尹立斌.机电一体化系统中的智能控制技术应用[J/OL].集成电路应用,2019(04)

论文作者:梁晓莹

论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期

论文发表时间:2019/5/17

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