機械電子工程節能控制技術研究

李銘凱

[摘? ? 要]現階段我國部分能源儲備不足，整體上而言，總量比較有限。因此，這也意味著我們必須采用有效節能手段來改善當前能源不足問題。文章將從機械電子工程角度切入，論述在其建設發展的過程中，如何貫徹可持續發展理念，實現節能控制技術的應用突破，并且以切實可行的措施來有效發揮技術的節能技術在機械電子工程當中的作用，進而實現能源利用的最大化。

[關鍵詞]機械電子工程;節能控制技術;研究領域

[中圖分類號]TH39 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）11–000–02

Research on energy saving control technology of Mechanical and Electronic Engineering

Li Ming-kai

[Abstract]To promote national development， it is necessary to be applied to a large number of resources as the driving force for operation in this process. However， some of China's energy reserves are insufficient. On the whole， the total amount is relatively limited.Therefore， this also means that we must use efficient energy-saving means to improve the current energy shortage problem.This paper will start from the perspective of mechanical and electronic engineering， discuss how to implement the process of sustainable development concept， realize the breakthrough of the application of energy saving control technology， and with practical measures to effectively play the role of technical energy saving technology in mechanical and electronic engineering， and then realize the maximization of energy utilization.

[Keywords]mechanical and electronic engineering; energy-saving control technology; research field

新時代各項技術發展達到了新的高峰，各區域的經濟建設水平也有了質的提升，并且也相應地推動了機械電子工程項目數量和規模的不斷增長。為了保證資源利用的可持續性和穩定性，緩解實踐工作中的能源消耗過大的現象，需要大力推行節能控制技術的應用，以此合理配置資源。機械電子工程推進運行節能化的最終目的就是能夠保證輸出功率的有效性，因此，在此關鍵節點上需要對傳統技術手段不斷進行革新。

1 機械電子工程節能控制技術研究分析

（1）節能控制技術在機械電子工程應用過程中具有重要的作用，不僅能夠節約工程項目建設過程中使用的資源，而且也能降低機械電子工程能源的損耗率。節能技術在機械電子工程的相關領域應用時間也比較長，因此，相關技術人員也能夠在深入研發的基礎上，將節能技術應用到企業生產過程中，避免能源浪費，降低能源投入成本。

（2）現階段國內外所使用的全過程調速以及電控技術，都需要保證設備之間能夠促使能量與耗能之間形成有效的轉換。機械電子工程囊括多個領域，如機械、制造、自動化、信息技術等。從手工操作、簡單化的機械作業到現代化機械智能技術，這也是科學技術變革的趨勢。機械電子工程將電子技術與光學技術深度結合，其顯著的特征就是保證技術應用得更快速、技術發展得更先進，實現技術體系多元化，關注各功率之間的配合效率。

（3）控制節能技術應用更加保證節能的效率。機械工程系統的組成主要依靠電比例液壓泵、電比例液壓閥、電比例馬達以及電控噴油柴油機等部件構成，這幾個部件的相互協調，并且依靠電進行控制轉化和功率輸出，實現了設施應用體積小能力大的目的，從而逐漸達成智能化控制的目標。

（4）全電式的控制系統對于技術要求比較嚴格，需要在較短的時間內實現信息的快速傳輸，但是現階段我國技術還不能實現這個目標，即使在大數據背景下，信息快速處理和傳遞還是存在一定難度。而分布式的機械電子工程節能控制系統則需要貫穿一條總線，同時將發動機中的噴油總量控制者發布的命令以及機器的性能等信息傳輸到這條總線上方，剩余部分也能夠通過總線獲取信號，同時調整排量信息和傳輸其他的控制器則可以利用液壓泵控制器來進行。

（5）針對機器運行本身的質量和節能情況，采取全局式的節能控制技術，能夠對機械整體深入探索。基于整個工程環境，實現全局式節能控制系統的構建，除此之外，還需要對節能的總體目標進行設定，對施工作業情況進行分析，以及完成部分組織結構性能提出的要求等，最大限度地發揮出節能控制技術的效果。全局式的節能控制系統能夠將注意力同時覆蓋到大部分的結構組織、工作開展的效率以及固定化的節能控制技術中，所以這也進一步體現了節能系統的全面性，最終保證全面節能目標的實現。

2 機械電子工程節能控制技術應用問題

2.1 相關從業人員思想較為傳統

就機械電子工程本身來說，其與其他行業發展是有一定差別的，因其技術要求比較高，所以在研發探究過程中更容易遭遇到技術瓶頸，限制技術應用的有效性。這其中也有一部分是因為相關工作人員思想過于傳統的緣故，部分工作人員技術研發能力不強，依賴于過往經驗和技術研發的流程，同時節能技術應用是否在機械電子控制系統當中凸顯優勢和作用也難以保證，因此這也造成了他們參與技術研發應用的積極性不充足。

2.2 相關技術人員較為缺乏

機械電子工程中各項技術研發離不開人才的培養，這也是推進工程建設順利開展的至關重要的因素。但是從現階段機械電子工程行業發展情況來看，技術人才較為缺乏，技術人員的專業素質也有所不足，導致技術研發工作遭到阻礙。節能控制技術隨著應用領域的不斷擴大以及技術基礎理論的不斷成熟，對于技術人員的知識儲備和創新精神要求也比較嚴格，但是大部分技術人員對于節能控制技術的了解并不深入，技術研發質量和效率也差強人意，因此，這也限制了該項技術的深入發展。

2.3 未來發展趨勢預測存在偏差

要想進一步推動機械電子工程的節能控制技術的發展，需要對未來技術應用進行預測，同時通過對當前專業技術研發的現狀進行明確，才能夠對未來相關行業的發展趨勢掌握詳細的知識信息。但是有些工作人員在對未來行業發展趨勢預判不夠精準，對生產環節帶來了一定的影響，對于企業內部發展的穩定性也有所沖擊。出現這種現象的原因還有一點，機械電子工程的涉及的領域行業具有廣泛性，而在這些領域當中，節能控制技術應用的方向本質上也有所不同，并且使用的方法也不同，因此可能會在一定程度上影響預判的精準性。

3 機械電子工程節能控制技術及其應用要求分析

3.1 機械電子工程節能控制技術

（1）全電控功率控制系統。針對機械電子工程，要想使其節能效果更好，必須改善傳統節能技術存在的缺陷，構建全電控形式的傳動系統。因為電控系統應用到的轉換原件還有作為功率輸出的裝置，所以可以使其硬件性能可以實現最小化，并且硬件的合理配置范圍也可得到進一步延伸，從智能控制的高級化方向逐步向感知的深入化推進，如圖1所示。

（2）分布式節能控制技術。相較于全電控的功率控制系統，特別是已經完成建設的全電控液壓控制系統，其信息傳輸需要較高的速度，以此解決液壓系統中產生的壓力信息問題。但是現階段技術發展并不足以處理好壓力信息，所以通過利用專門液壓閥控制設施、發動機的控制設備、液壓泵控制設備的開發和建設才能保證數據處理的速度達到相應的條件，在此過程中構建起總線分布式的控制系統，將每一個控制設備與系統的總線連接在一起。

（3）全局節能控制技術。要想強化機械工作的性能，進一步降低能耗，需要不斷開發節能技術。只有以整個機械電子工程設備和外界負載為研究方向，才能將工程的各個結構目標保持在同一層次，進而實現全局化的節能和控制。

3.2 機械電子工程節能控制技術應用要求分析

機械電子工程機械技術在現代社會發展中，與電子節能控制技術實現有機結合，通過相關技術人員的優化完善，進而使控制系統的運行能力得到進一步提升。當前階段，需要技術人員從以下模塊對其進行深度研究。

（1）要對機械設備的耗能情況加大關注力度。機械設備在運行階段，能量的消耗是以相互轉換、傳輸和做工的方式來開展的。在此過程中，能量消耗量還需要依據設備功率中轉換程序來分析和研究。例如，柴油發動機就是利用柴油作為動力通過化學反應形成能量，進而將其轉化成為機械設備的機械能，達成生產的目標。作為機械工程能量轉換的雙方，一個具備供應功能，一個作為需求方，需要技術人員利用電子節能控制技術對柴油機以及液壓水泵的做功性能和耗能水平進行調整，使其更加優化。如圖2所示。

（2）重視節能控制技術應用于機械設備當中的運行效率的提升。利用目標工作和任務作為指標來參考，盡量保證在短時間內，使能量消耗降到最低。并且還能使用做功過程產生的能量來達成生產任務。保證機械設備的運行效率符合預期，同時還要對機械工程設備在實際當中的運行控制能力加以優化，從源頭上把控能源的消耗量，使節能效果達到最佳。

（3）保持節能目標的一致性。技術人員通過對機械工程節能目標進行設定，才能使節能控制技術應用更具靈活性和合理性，圍繞整個節能目標，對技術應用和機械設備二者關系進行協調，從而對機械工程當中的組成體系還有軟件硬件設施不斷優化，避免組織體系相互間的優化配置發生不良現象。因此，重視節能目標的一致性，更要從機械設備運行的各環節將一致性原則貫穿始終。對其內部存在的嚴重能源消耗問題及時采取措施處理。

（4）重視控制技術應用的動態匹配性，而且還要將其設置為節能控制技術應用的重要方面，才能更好地將節能控制技術所獨有的實用性功能凸顯出來。從機械工程設備實際運行過程的效率來看，只有二者相互適應，才能更加便于節能控制技術水平的提升。經過對動態匹配性重點進行研究，技術人員在明確機械設備的運行程序后，就能夠在標準作業下進一步發揮設備的運行水平。同時也能夠將運行過程存在的問題加以解決。

（5）構建節能評價機制。針對節能控制技術在機械電子工程中的應用現狀，并對其所取得的成果進行有效分析，需要通過節能評價機制的建立，分析當前機械電子工程的運行情況，才能更好地對節能評價機制進行優化。這樣即使在之后的機械電子工程運行中產生問題，也能夠依據節能評價機制相關要求來采取相對應的措施。

4 結束語

要想促進機械電子工程的節能控制技術的創新發展，需要對傳統技術手段加以革新，保證其柔性參數更加符合現代化節能發展的理念，為構建機械電子工程技術獲取更多的應用可能性，推動相關行業生產經營和管理效率的穩定運行。

參考文獻

[1] 楊劍，王江萍，王國杰.機械電子節能控制技術應用分析[J].電子測試，2018（17）：739.