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摘要：将节能控制技术应用于机械电子工程中，其作用不仅是节约能源、减少能耗，更能在一定程度上提高机械电子工程的价值，正因如此，机械电子工程在节能控制技术的加持下，便能做到“开源”与“节流”。本文主要探究了机械电子工程中节能控制技术，以供参考。
关键词：机械电子；节能控制；功率流程
引言：随着我国经济的不断发展，人们对机械电子工程的性能、能耗、操作以及作业效率提出了更高的要求。然而目前阶段我国大部分的机械电子工程都存在着噪音大、尾气排放量大的特点，从而对生态环境造成了一定的污染。此外，我国的机械电子工程在节能领域还存在着一定的欠缺，从而无法与发动机实现有效的匹配，限制了节能环保技术的进一步发展。因此，对机械电子工程中节能控制技术进行研究意义重大。
一、机械电子节能概念
机械电子节能是指将机械运行过程中传递的和转化的能量对外负载做出的有用功，主要是指提高整体机械施工的有效输出功率。在机械施工过程中，提高输出功率的条件主要包括对功率进行有效的传输和将支流中不同的功率进行有效的配合。其中一般将机械电子节能分为广义和狭义两种节能，即有用功率节能和无用功率节能。其中有用功率节能主要是将机械能量转化为动能，对外界进行做功的功率。机械设备生产中，是由多个执行结构一起进行协同作业，最终完成任务分配，进行能量的传递和转换。这个过程中，影响做功的效率的因素主要有两个，即能量的转换和能量的分配。研究人员中加强能量传递与供需之间的关系，进行协调和优化，从而实现各个执行系统任务的合理分配，实现有效的节能控制。而无功功率节能主要是机械设备能量之间的相互转换和传递以及能量对外的做功三个方面，必须清楚掌握机械设备的功率运行流程。
二、机械电子工程的功率流程
根据能量的变化进行分析，机械电子工程的工作过程就是将能量传递，并转换为功的过程。在机械电子工程的节能分析当中，最主要的研究内容就是机械电子工程的功率流程，下面就以柴油机为例进行机械电子工程功率流程的分析。柴油机将柴油的化学能量转化为机械能，从而为机械电子工程提供运行动力。液压泵将柴油机的机械能吸纳，并将其转换为液压能。柴油机是能量的供应方，而液压泵则是能量需求方，为了使两者的这种供需关系得到进一步的优化，就要对发动机的功率极限负荷进行严格的控制。同时，也要对其进行转速感应控制等，对于液压泵亦是如此，以此实现对其耗能特性和动力特性的进一步优化和改良。液压阀将液压能吸收，对液压系统的压力和方向进行调整，并对其流量完成调节，然后将这些数据传输到对应的运行机构。油缸或马达将液压阀传输的液压能吸收，并将其转化为机械能，从而实现对外做功。
三、机械电子工程中节能控制技术
1、电子功率控制节能技术
对于电子功率控制节能系统，节能指标可以按照有效功率与油耗的比值计算，结合作业效率、传统节能控制以及公共作业几个方面的内容，实现节能效果的全面比较和评价。节能控制目标有3个方面内容，分别为作业效率目标、传统作业目标、协调目标。综上所述，想要实现节能电子控制系统目标，就必须要对传统的电子控制系统中存在的不足和缺陷进行优化完善，突破传统控制有效途径，构建全电控功率系统以及分布式总线控制系统。基于总线分布控制执行，才能更好的实现对传统电子控制系统的发展和完善，为工程机械电子节能控制技术的发展打下良好的基础，实现对现代工业机械节能技术发展的引导和促进。
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2、分布式节能控制技术
信号以及数据的处理速度使人们对节能控制的要求有了不断的提高，基于此，我们需要利用专业的控制器，如液压阀的控制管理器以及发动机的控制管理器，此外还有液压泵的控制管理器，要将各类控制器与高速总线进行有效的连接，建立一个基于高速总线的控制系统。发动机的控制管理器是依照发动机本身的运转参数和操作指令来控制自身的喷油量的，且在这过程中也会基于高速总线受到其它的控制管理器的约束。液压泵的控制管理器是根据其出口处的压力信号来调整自身的排量信号，并将这一信号传送到高速总线，和发动机的控制管理器一样也会基于总线受到其它管理控制器的约束。液压阀的控制管理器是根据有关操作人员的操作指令，在接到操作指令之后实现对液压阀的控制和管理。同时，在接到指令后会将有关的数据参数传送到高速总线。另外，也会基于高速总线接受其它控制管理器发出的操作指令。这类基于高速总线的控制系统，在很大程度上加快了信息和数据的传送速度，也大幅度地提高了数据的处理速度。此外，通过这一系统还能对功率达到实时控制的目的，有效地提高了工作效率。
3、全局节能控制技术
对机械工作性能的增强、能耗的降低来说，全局节能的意义重要且深远。把外界的负载和整个机械工程进行研究，才可以建立全局节能控制系统，并且要将作业效率、传统的节能控制技术和协同控制的多个执行机构设置为节能目标，才能够取得节能效果的最大化。对于简便的定量分析节能效果，全局的节能标准可以定义如下：全局节能标准＝有效对外做功/（工作时间*耗油量＝有效功率/耗油量。该定义对协同控制的多执行机构、作业效率和传统化的节能控制技术多方面的内容均有考虑，对机械工程的特性评价也较为全面。划分为三个目标有助于全局节能目标的实现，目标即传统节能目标、工作效率目标和协同工作目标。每个目标都可以在自身的基础之上细分成为系统目标，元器件目标和小部件目标，控制机械工程中的各个部件的工作效率情况，能源消耗情况和协同工作情况，实现全局节能的目的。
4、新型传动系统节能技术
目前阶段许多企业对传动系统进行了大量的研究，研究结果也表明改进传动系统可以有效节省能源。新型传动系统主要包括液压传动系统、机械传动系统以及电子传动系统等不同的组成部分，多种系统共同组合的方式有效提高了机械传动的效率，从而极大的提高了节能效果。例如，在液压传动系统当中，静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主组成，附加各种变量控制单元和传动元件成为一种无级变速的传动装置。与传统的液压传动系统相比其效率更高，布局也更加的灵活，同时对于功率的利用也更加的合理。
四、结束语
近年来，党和国家大力倡导构建资源节约型社会，如果机械电子工程无法做到节能化，势必难以满足现代化生产需求，势必会被社会所淘汰。因此，在今后的研究工作上，必须要加强对节能控制技术的研究与探讨，不断改良和优化传统节能控制技术，从而开辟出一条行之有效的节能技术途径，顺利实现节能目标，构建和谐、可持续发展的社会。
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论文作者:禹雅斌
论文发表刊物:《城镇建设》2019年11期
论文发表时间:2019/8/26
标签：节能论文; 机械电子论文; 功率论文; 工程论文; 目标论文; 能量论文; 作业论文; 《城镇建设》2019年11期论文;