機械電子工程節能控制技術的探討

李海生

摘要：面對當前不斷提高的對機械電子工程易操作性、低能量消耗、高工作性能的要求，如何將機械電子工程系統達到局部能量最佳，是值得我們重視的問題。就我國目前情況而言，與世界先進水平相比，還有一定的進步空間。

關鍵詞：機械電子工程;電子節能;控制技術研究

中圖分類號：TH-39 ? ? 文獻標識碼：A

引言

21世紀當各種技術走上革新之路的時候，機械電子工程也在迅猛發展。機械電子工程是一種綜合性學科并且涵蓋了各類學科的精華之處，它是在電子工程、機械工程和計算機技術的基礎上融合眾多其它學科及技術，依據系統配置和不同應用目標也會有不同的融合方式，具有完整緊密性的各個工作模塊共同發揮作用。機械電子產品雖然結構簡單，具有較少的運動部件或元件，但它卻有著極為復雜的內部結構和較少的物理體積，使自身的產品性能有所提高。機械電子工程的操作者必須是一些高素質人員，他們不僅需要掌握各種先進科學技術，還需要懂得如何優化機械工程與電子技術之間聯系，而隨著人工智能的發展，這一想法也在一點一點的趨于現實。

1機械電子工程節能控制的問題

1.1控制理念較為薄弱

目前，很多區域的機械電子工程在節能控制的理念上非常薄弱，由此產生的問題將會持續性增加。首先，機械電子工程在建設、運營、設計、優化過程中要對節能控制投入較多的關注，缺少節能控制后，較易導致工程自身的價值下降，且難以推動機械技術的進步，造成能耗損失，無法在短期內得到良好的彌補。其次，在節能控制理念不足的情況下，機械電子工程的研發還停留在傳統的經驗層面上，無法做出良好的創新，由此造成的一系列問題根本無法在短期內得到較好的彌補，這就需要相關人員在今后的工作中對此進行改善。

1.2控制體系不夠健全

首先，控制工作開展之前，并沒有對節能短期目標、長期目標等有一個深入的設計和掌握，完全按照成功案例的標準進行抄襲、套用，表面上能夠取得健全的體系，實際執行時存在嚴重的矛盾、沖突。其次，節能控制體系的構建未跟隨工程的發展做出科學的優化。任何節能控制體系都必須階段性地融入一些新的內容，完全按照老舊的模式進行操作，將無法取得較好的創新效果，甚至會出現內部矛盾、沖突的現象，造成的潛在性隱患較為突出。

2機械電子工程節能控制技術

2.1加強零部件節能的研究

本文認為，節能控制技術研發過程中，零部件節能的研究將會成為其重要組成部分。第一，在機械電子工程的建設、運營過程中，零部件的類型、數量都在不斷增加。零部件磨損過于嚴重時，需要頻繁更換，由此不僅導致能耗較大，還使成本大幅度增加。對零部件節能進行研究，在細節上不斷完善，能夠健全節能控制的綜合體系，使機械電子工程朝著更高的目標發展。第二，零部件的磨損程度降低、使用壽命延長以后，機械電子工程的節能控制可獲得較多的依據，在自身的運轉過程中，能夠提升工作效率，無論是在產品加工方面，還是在工程的安全、穩定方面，都能夠獲得較好的拓展效果，整體上創造的價值也非常值得肯定。

2.2新型傳動系統

目前階段許多企業發現改進傳統系統可以有效節省能源，因而對傳動系統的改進也進行了大量的研究。液壓傳動系統、機械傳動系統以及電子傳動系統是新型傳統系統的主要組成部分，機械傳動的效率正是由于多種系統共同組合才得到了有效提高，節能效果也顯著改善。例如，對于液壓傳動系統中液壓泵和液壓馬達組成了靜液壓傳動裝置，這種無級變速的傳動裝置還帶有各種傳動元件和變量控制單元。與傳統的液壓傳動系統相比其效率更高，有著更加的靈活的布局和對功率更加合理的利用。

2.3預防機械結構中的靜電

機械結構可以以設計方案為基礎根據需求建立相應的結構。現今技術革新的速度非常快，而這也為集成電路的設計增加了難度，如何有效的防止靜電成為了亟待解決的問題。我們都知道，我們周圍環境中的電荷會被靜電的電場吸引，從而破壞絕緣體使電子元件受到靜電的影響，最糟糕的是集成電路的燒毀。因此，對機械結構中的靜電的預防，對機械操作的空間的定期清理，對防靜電的工作壓的劃分，都是從業人員需要做到的防止靜電的主要方法。加大工程技術檢測的投入成本和檢測水平，營造一個良好的環境是電子工程的順利進行的保障。

2.4分布式節能控制技術

對全電控的功率系統，尤其是全電控的液壓系統的建立，相應系統的壓力信號需要被控制程序進行處理，這也就是一種非常高的要求對控制系統的響應速度，這種對壓力信號進行及時處理的需求，憑借當前的機械工程控制器的技術水平來說還無法完全滿足。要滿足對各種數據、信號處理速度的硬性需求，就要研制專用的以總線為基本的液壓閥控制器、發動機控制器和液壓泵控制器，高速總線與每個控制器相互連接，建立一種以總線為基礎的分布式節能控制系統，達到節能的目的。發動機的噴油量由發動機控制器依據操作者的指令和發動機的運行狀態，與此同時，將與其有關的數據傳遞到總線，其他控制器的指令也可以在總線上獲取;參照液壓泵出口的壓力信號，液壓泵控制器可以調節其排量信號，總線接收相關數據，并且接受其他控制器的控制命令;操作者的操作命令由液壓閥控制器接收，并且依據命令對液壓閥進行控制，發送相關數據到總線，同時通過總線接受其它控制的控制命令。這種以總線為基礎的分布式控制系統，對信息的傳輸和處理速度的控制都有了特別大的提升，分布式節能控制技術的應用，可以對全電控功率系統的控制需求給予滿足。

2.5全局節能控制系統

對機械工作性能的增強、能耗的降低來說，全局節能的意義重要且深遠。把外界的負載和整個機械工程進行研究，才可以建立全局節能控制系統，并且要將作業效率、傳統的節能控制技術和協同控制的多個執行機構設置為節能目標，才能夠取得節能效果的最大化。對于簡便的定量分析節能效果，全局的節能標準可以定義如下：全局節能標準=有效對外做功/（工作時間*耗油量）=有效功率/耗油量。該定義對協同控制的多執行機構、作業效率和傳統化的節能控制技術多方面的內容均有考慮，對機械工程的特性評價也較為全面。劃分為三個目標有助于全局節能目標的實現，目標即傳統節能目標、工作效率目標和協同工作目標。每個目標都可以在自身的基礎之上細分成為系統目標，元器件目標和小部件目標，控制機械工程中的各個部件的工作效率情況，能源消耗情況和協同工作情況，實現全局節能的目的。

結束語

綜上所述，機械電子工程的建設、運營對國家的發展、建設來說，能夠產生特別大的影響，很多地方的工程體系都因此得到了良好的拓展。日后，應繼續加強節能控制技術的合理運用，最大限度地提高機械電子工程的綜合價值，以推動工程長久發展，在日后的運營中更好地滿足社會需求、市場需求。

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