智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制中的應(yīng)用分析

李先鋒

摘要：近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，在智能控制技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)水平差距越來越小。智能控制技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用不斷成熟，發(fā)揮的作用也日益明顯。在工程機(jī)械領(lǐng)域的未來發(fā)展中，只有不斷強(qiáng)化智能控制技術(shù)與工程機(jī)械領(lǐng)域的結(jié)合度，不斷提高工程機(jī)械設(shè)備的自適能力，才能真正構(gòu)建更加完整、科學(xué)的工程機(jī)械工程的控制體系，才能使各部位之間建立靈活的信息溝通渠道，在提高工程機(jī)械設(shè)備施工精度上打下良好基礎(chǔ)。在未來智能控制技術(shù)的發(fā)展中，不但會大大提高其在工程機(jī)械控制領(lǐng)域的使用效率，更會推動工程機(jī)械領(lǐng)域在智能化、精細(xì)化方面不斷深入，最終提高我國工程機(jī)械控制領(lǐng)域的發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞：智能控制技術(shù);工程機(jī)械控制;應(yīng)用

1概述智能控制技術(shù)

1.1什么是智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)主要是解決解決一些相對比較復(fù)雜系統(tǒng)的問題，它的控制方式主要包括智能信息的處理、反饋，及智能控制決策。它的研究對象的特點(diǎn)主要是任務(wù)要求比較復(fù)雜，以及非線性程度比較高，模型具有不確定性。智能控制技術(shù)涉及的學(xué)科基礎(chǔ)主要有運(yùn)籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、人工智能和控制理論等，當(dāng)然還有一些相關(guān)的技術(shù)，如自學(xué)習(xí)控制、自組織控制和自適應(yīng)控制等。

1.2智能控制技術(shù)的優(yōu)勢分析

智能控制技術(shù)是以智能化為基礎(chǔ)，模擬人腦的計算模式，相對傳統(tǒng)的計算模式來說，智能控制技術(shù)主要是采用數(shù)學(xué)和計算機(jī)運(yùn)算模式。它的技術(shù)優(yōu)勢主要有以下幾點(diǎn)：①能夠妥善解決一些常規(guī)控制技術(shù)不能解決的控制應(yīng)用問題。這主要是由于其運(yùn)用了智能化系統(tǒng)進(jìn)行操作，通過數(shù)學(xué)原理更好地解決控制應(yīng)用的問題。②可以幫助處理比較復(fù)雜的問題，具有較強(qiáng)的組織能力。這些都是由于智能控制技術(shù)的思維方式比較接近人腦的思維方式。③在各行各業(yè)中都有較好的應(yīng)用，如自動化領(lǐng)域和科學(xué)領(lǐng)域。針對不同領(lǐng)域不僅可以實行高效管控，而且可以結(jié)合相關(guān)信息推算數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行整合利用，從而得出合理的結(jié)論，制定相應(yīng)的解決辦法。

1.3智能控制技術(shù)的發(fā)展

智能控制技術(shù)在工程機(jī)械應(yīng)用中比傳統(tǒng)的工程機(jī)械更具有人性化、網(wǎng)絡(luò)化，及便捷高效的優(yōu)勢，這也就使得智能控制技術(shù)成為自動化系統(tǒng)中比較可靠、安全，且準(zhǔn)確性高的自動化系統(tǒng)。當(dāng)前我國智能化技術(shù)研究相對比較晚，還沒有達(dá)到成熟階段，在工程機(jī)械中的應(yīng)用還不夠廣泛。因此我們一方面要嚴(yán)格有效控制智能控制技術(shù)的應(yīng)用，另一方面也要加大網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。目前在道路施工機(jī)械中雖然已經(jīng)基本實現(xiàn)了智能化控制，可以完成連續(xù)性和系統(tǒng)性的作業(yè)，但是可開發(fā)可利用的維度還有待進(jìn)一步挖掘研究。

2智能控制技術(shù)現(xiàn)狀

智能技術(shù)是隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)水平的快速發(fā)展而衍生出的一種模擬人類思維的新興技術(shù)，它利用數(shù)學(xué)運(yùn)算模擬人類收集信息做出判斷的過程，隨著計算機(jī)硬件算力提高和體積縮小，使得智能技術(shù)有了進(jìn)入實際應(yīng)用的基礎(chǔ)。智能技術(shù)可以通過計算解決復(fù)雜的控制問題，精準(zhǔn)的信息收集使它能夠做出相應(yīng)精準(zhǔn)的判斷和反饋，并且智能技術(shù)還能夠自我學(xué)習(xí)和升級，其在學(xué)習(xí)方面與人類的相似之處使它能夠替代人類解決更多的實際問題。智能技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面已經(jīng)展現(xiàn)了它的能力，“阿爾法狗”在圍棋方面戰(zhàn)勝世界頂級棋手柯潔之后其在數(shù)據(jù)處理和判斷的實際應(yīng)用能力已經(jīng)得到了很多人的認(rèn)同，智能技術(shù)也已經(jīng)在人臉識別、自動駕駛等方面嶄露頭角，如果智能控制技術(shù)與工程機(jī)械結(jié)合起來，可以解決許多傳統(tǒng)方式不能解決的難題。

3智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制中的應(yīng)用

3.1超聲波傳感技術(shù)

超聲波傳感技術(shù)是一種以超聲波進(jìn)行距離傳感的現(xiàn)代化技術(shù)手段。當(dāng)前的工程建設(shè)有許多特殊的環(huán)境，在特殊環(huán)境中距離的測量較為困難。如果距離測量準(zhǔn)確性不高，會給工程機(jī)械控制造成較大影響，且這種環(huán)境中進(jìn)行距離測量花費(fèi)較多的人力物力，在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性上又難以保證，不利于提高工程建設(shè)的進(jìn)度，同時也會造成工程機(jī)械控制難以精確。超聲波傳感技術(shù)則很好地解決了這個問題，它以聲波發(fā)射器與聲波接收器2個設(shè)備進(jìn)行特殊環(huán)境下的距離測量，不僅減少了額外測量所需的人力物力，還提高了測量的準(zhǔn)確度。超聲波傳感技術(shù)屬于智能控制技術(shù)中的一種，其在工程機(jī)械控制系統(tǒng)中能夠發(fā)揮較好的作用，僅以聲波發(fā)生器發(fā)生聲波，不需要額外的操作，智能系統(tǒng)便會根據(jù)聲波達(dá)到目的地后原路返回的時間進(jìn)行距離的測算，并且在提高機(jī)電耦合系數(shù)的情況下，其測算精度會更大，解決了傳統(tǒng)工程機(jī)械控制系統(tǒng)精確度不高的問題，也較好地改善了人工控制下由人為因素引發(fā)的不良情況。需要注意的是，超聲波傳感技術(shù)能夠提高工程機(jī)械控制精度，但在具體控制中還需要有效結(jié)合其他技術(shù)，同時還需要有專業(yè)化的技術(shù)管理人員對不同技術(shù)的使用進(jìn)行在線監(jiān)測，避免產(chǎn)生失誤。

3.2激光掃描技術(shù)

受到工程建設(shè)施工現(xiàn)場環(huán)境不同的影響，智能化控制技術(shù)的使用也有所不同。例如，以激光掃描技術(shù)進(jìn)行的數(shù)據(jù)測量，能夠獲得較之超聲波傳感技術(shù)更高的精確度，但其使用對于施工現(xiàn)場的環(huán)境要求較高，在一些高粉塵含量的環(huán)境中使用激光掃描技術(shù)，會造成激光傳輸速率的下降，從而使測量結(jié)果與實際情況有所不同，難以把控精度。但是在一些對于精度控制要求較好的施工環(huán)境中，激光掃描技術(shù)的使用效果會更好。因此在工程機(jī)械控制應(yīng)用于不同的施工環(huán)境時，可綜合性考慮環(huán)境因素與實際因素，選擇合適的智能化控制技術(shù)作為輔助技術(shù)，提高工程機(jī)械控制系統(tǒng)的識別性能與控制系精確度。

3.3自動識別技術(shù)

傳統(tǒng)人工控制下的工程機(jī)械設(shè)備在靈活性上不高，而在智能控制技術(shù)的作用下，許多需要靈活性控制的問題都能夠得到較好的解決。自動化識別技術(shù)是以智能傳感技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行的空間信息智能化分析、控制系統(tǒng)，其作用于工程機(jī)械控制系統(tǒng)中，能夠?qū)こ虣C(jī)械的運(yùn)動進(jìn)行力度、軌跡、功率等自動化控制，還能夠形成記憶系統(tǒng)，收集控制系統(tǒng)操作作業(yè)中的具體數(shù)據(jù)，向工程機(jī)械發(fā)送操作指令，實現(xiàn)對工程機(jī)械的智能化控制。智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用除了能夠以多種智能控制技術(shù)提高工程機(jī)械控制系統(tǒng)的精確度與靈活性，還有利于提高工程機(jī)械控制系統(tǒng)的現(xiàn)代化操作水平，推動工程機(jī)械向著智能化、自動化進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展。當(dāng)前在智能控制技術(shù)的使用中還需要有具備專業(yè)知識與專業(yè)技能的機(jī)械控制管理人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的智能控制，在多種智能技術(shù)共同應(yīng)用時把控技術(shù)操作性與技術(shù)可行性，不斷在工程機(jī)械操作作業(yè)中提高智能控制技術(shù)的應(yīng)用水平。

4結(jié)論

工程建設(shè)項目中，不同的工程機(jī)械在控制上有不同的需求，以智能控制技術(shù)進(jìn)行的工程機(jī)械控制較人工控制具有更高的精確度與準(zhǔn)確度，還能較好地提高工程機(jī)械控制系統(tǒng)的靈活性。可以說，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平下，智能控制技術(shù)能夠使工程機(jī)械控制系統(tǒng)得到新的突破，不僅解放傳統(tǒng)人工控制的工作壓力，還能夠促進(jìn)工程機(jī)械向著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品前進(jìn)。總的來說，智能控制技術(shù)，如超聲波傳感技術(shù)、激光掃描技術(shù)、自動識別技術(shù)等，作用于工程機(jī)械控制系統(tǒng)中都能夠得到較好的使用效果，有利于工程機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)水平的提高。

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（作者單位：山東碧海機(jī)械科技有限公司）