智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制中的應(yīng)用

邵愛榮 上官劍波

摘要：當(dāng)前，我國工程機(jī)械已經(jīng)達(dá)到一個(gè)較高發(fā)展水平，且在不斷地進(jìn)步。智能技術(shù)也在近幾年飛速發(fā)展并應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，為人們的生活和科技的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。智能技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用不僅發(fā)展了智能控制技術(shù)，還使得工程機(jī)械領(lǐng)域的控制走向了智能化和高效化。

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

智能控制理論在工程機(jī)械中的應(yīng)用極大地提高了工作效率，也改變了傳統(tǒng)的工程機(jī)械的運(yùn)作方式。本文以挖掘機(jī)和壓路機(jī)為例，對于智能控制技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用做了具體的闡述，希望對于機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展有一定的幫助。

1控制理論的發(fā)展

智能技術(shù)是近些年興起的高科技術(shù)，是對人腦進(jìn)行模擬化的一種新興技術(shù)，它運(yùn)用了數(shù)學(xué)運(yùn)算和計(jì)算機(jī)技術(shù)代替了繁瑣的人工操作[1]。它能夠解決許多傳統(tǒng)控制技術(shù)中無法解決的實(shí)際控制應(yīng)用問題。而智能控制技術(shù)就是一個(gè)能夠進(jìn)行智能化操作的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以利用數(shù)學(xué)原理解決很復(fù)雜的控制方面的問題，而且它具有學(xué)習(xí)、適應(yīng)以及組織能力，其思維方式近似于人腦的思維方式，這可以幫助其智能的解決一些其它問題。

控制理論的發(fā)展普遍意義上可分為三個(gè)主要階段：首先是上世紀(jì)40年代開始發(fā)展的以調(diào)節(jié)原理為標(biāo)志的“經(jīng)典控制理論階段”，這一階段是發(fā)展的初期，多存在應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域；其次是60年代初開始，在經(jīng)典控制理論的基礎(chǔ)上以狀態(tài)空間法為標(biāo)志的“現(xiàn)代控制理論階段”；最后則是新興起的智能控制理論階段，這一階段主要是把人工智能與控制理論相結(jié)合來進(jìn)行“仿人”的思維和行為，出現(xiàn)了專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法。

智能控制主要集中在高層組織控制，即要根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境和影響因素等來進(jìn)行變化與決策，從而解決現(xiàn)實(shí)問題。這往往都需要涉及信息融合與處理、規(guī)則知識的表達(dá)、自適應(yīng)控制和推理決策等算法，由于這種方式模擬了人腦的思維過程，類似于具有了“智能”。智能控制與經(jīng)典控制并不是完全獨(dú)立的，他們相互包容密切聯(lián)系，常規(guī)控制方法常常也存在于智能控制系統(tǒng)中，用來解決智能控制系統(tǒng)中的“簡單”問題并不斷拓展出新的解決方法來適應(yīng)和處理更加復(fù)雜的問題。

通用的智能控制方法可歸納為：遞階控制、專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、基于規(guī)則的仿人智能控制、基于混沌理論的混沌控制等。其中模糊控制、神經(jīng)控制與專家系統(tǒng)被認(rèn)為是典型的智能控制方法。

2工程機(jī)械控制中的智能技術(shù)具體應(yīng)用

2.1工程機(jī)械的類別

1）無具體操作和產(chǎn)品的運(yùn)營品質(zhì)要求。這類工程機(jī)械有以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一是工程作業(yè)的介質(zhì)不是很均勻；第二是在具體的實(shí)施工程操作中，沒有比較具體的行業(yè)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；第三是施工時(shí)的具體載荷量沒有明顯的變化[2]。這三種工程機(jī)械均是由動(dòng)力作為其性能指標(biāo)的，其燃油消耗和施工操作更為具體。

2）有具體操作和產(chǎn)品的運(yùn)營品質(zhì)要求。這一類的工程機(jī)械具有兩個(gè)方面的特點(diǎn)。第一是其在具體的施工過程中，作業(yè)比較穩(wěn)定和均勻，第二是具有比較穩(wěn)定的工作設(shè)備和介質(zhì)。第二類的工程機(jī)械在工作中需要重視其施工的質(zhì)量和施工過程中的規(guī)范。

2.2智能控制在挖掘機(jī)中的應(yīng)用

在智能控制中，主要采用了以下應(yīng)用流程：

1）采集信息的過程。

2）處理信息并得出結(jié)論。

3）決定執(zhí)行。

在工程機(jī)械中應(yīng)用智能技術(shù)可以很好地提高其工作效率。

2.2.1智能控制在挖掘機(jī)中的應(yīng)用

挖掘機(jī)智能控制對策的兩種形式：控制負(fù)載和控制動(dòng)力。負(fù)載控制形式的挖掘機(jī)，內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和內(nèi)部的負(fù)載系統(tǒng)都有固定的影響。只有保持前者穩(wěn)定的狀態(tài)下，才能對后者的動(dòng)力輸出進(jìn)行對應(yīng)的調(diào)節(jié)和控制。將按勞分配為主，動(dòng)力控制形式的挖掘機(jī)，內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和挖掘機(jī)實(shí)際的使用有關(guān)，它才會按照實(shí)際需要提供適當(dāng)?shù)膭?dòng)力輸出，特別是按需分配。

為使提高挖掘機(jī)的工作效率，一定要要求挖掘機(jī)配合一定的智能控制技術(shù)。以前，為了讓挖掘機(jī)高速運(yùn)行，還要將匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)和主泵控制系統(tǒng)都安裝在挖掘機(jī)上，這樣就有助于針對性的提高發(fā)電機(jī)的自身功率。專業(yè)人士會對挖掘機(jī)的自身情況研究，利用智能控制技術(shù)解決問題。挖掘機(jī)的智能控制技術(shù)可以有效的控制其輸出功效，還可以有效的調(diào)節(jié)燃油量。在使用這一技術(shù)的時(shí)候必須要按照一定的條件和要求對挖掘機(jī)的發(fā)電機(jī)油門分檔利用。這樣有利于更好的調(diào)整發(fā)電機(jī)，控制其平穩(wěn)運(yùn)行，有助于更好的按照智能化的控制系統(tǒng)采取有效的配置來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的液壓油流量。

值得一提的是ITCS系統(tǒng)智能控制技術(shù)系統(tǒng)不可忽視的一部分。這一系統(tǒng)有三大優(yōu)勢：第一，施工的責(zé)任能夠采用模糊的邏輯關(guān)系進(jìn)行理論分類和辨別。第二，可以監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)。第三，能夠調(diào)整內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度。有助于在低壓下掌握挖掘機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的程度，為使有效獲得挖掘機(jī)的最新信息。因此，這一智能控制技術(shù)還有助于進(jìn)行遠(yuǎn)程傳送。

2.2.2智能控制在壓路機(jī)中的應(yīng)用

在施工時(shí)，一般會遇到土壤硬度不同的狀況而影響壓路機(jī)振動(dòng)輪的加速度，而BCMO3智能技術(shù)可以改變原來的情況，通過傳送技術(shù)，將所有路面信息輸入到客戶端中，結(jié)合20世紀(jì)80年代的歐米迦計(jì)算智能技術(shù)，具有顯示、電子單元以及加速度傳感器的功能。這兩者的結(jié)合，可以很好地利用顯示器獲得某個(gè)指標(biāo)，有利于相關(guān)的工作人員對機(jī)器等實(shí)施保護(hù)和維修。如果壓路機(jī)出現(xiàn)了問題，顯示器就會出現(xiàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)，除此以外，智能技術(shù)還能給出具體而詳細(xì)的解決方案，這也大大提高了工作效率。智能技術(shù)還能對壓路機(jī)壓過的路面信息進(jìn)行保留和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，這有利于實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可以保證工程的質(zhì)量。

3結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我們國家工程機(jī)械發(fā)展的技術(shù)水平也在不斷的提高，與此同時(shí)還取得了一定的效果。因?yàn)椴煌５匦麄鲾U(kuò)大智能化技術(shù)。這一技術(shù)很快的被工業(yè)生產(chǎn)過程普遍應(yīng)用。工程機(jī)械未來的進(jìn)步都是將智能控制技術(shù)和工程機(jī)械控制相互結(jié)合一致運(yùn)作。這樣會體現(xiàn)出更完美有效合理的特點(diǎn)。為使在控制工程機(jī)械信息化的基礎(chǔ)上完成更有效的目標(biāo)，可以讓兩者互相幫助和聯(lián)系。解除在所有的控制單元中存在的控制體系障礙和交流。這樣不僅僅可以有效控制工程機(jī)械，還能更好的分布其發(fā)展。還可以不斷的提升控制工程機(jī)械的水平來提高更高的水平。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：青島海青汽車股份有限公司）