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智能控制技术在工程机械控制中的实践初探

2022-11-22欧,刘

农业装备技术 2022年3期
关键词:推土机模糊控制挖掘机

杨 欧,刘 平

(沈阳市装备制造工程学校,辽宁 沈阳 110024)

随着当前我国机械制造业的不断发展,工程机械需求数量也在不断增多。但是,以往的工程控制方法较为单一,作业效率较低,无法有效地满足当前实际作业需求,通过将智能控制技术应用其中,能有效解决这一问题,并保证生产安全。

1 智能控制技术内容

1.1 智能控制技术的内容

智能控制技术应用在工程和机械控制方面,让机械在实际运行过程中能够感知外部信息变化,在这基础上收集信息,通过有效整理来控制智能动态化,保证工程机械稳定运行[1]。在实际控制上,通过智能控制系统能够及时获取外部信息,自身的数据感知能力较强。如果外部环境因子发生变化,就能够实现局部调整。与此同时,将智能控制技术和工程机械进行连接,还能够体现智能识别和思维判断,从海量数据信息中提取出有益数据,并及时将其存储到控制系统中。比如,人们常见的挖掘机,就是将智能系统应用于液压系统中,对各项液压数据加以识别,比如输油压力、最大力量等,有效掌握手柄位移情况,最大程度上避免因为故障而导致的系统无法运行。

1.2 智能控制技术的类型

当前,智能控制技术在工程机械控制中主要分为3 个方面,分别是专家系统、人工神经网络和模糊控制技术[2],其中,专家系统是计算机智能系统,包括很多行业方面专业知识。在工程机械控制中,如果操作人员出现问题,那么就能够从实际情况入手积极解决。从这一角度分析,专家系统就是针对大量机械控制专业知识的计算机程序,能够针对专家的决策加以模拟,从而更好地解决控制上的实际问题[3]。当前,专家系统可以分为直接控制和间接控制,前者是控制仿真专家知识,后者是控制数据。人工神经网络主要是会用到神经元模型,通过相应标准规则来加以衔接,最后形成智能网络结构。这一智能控制系统属于数据运算模型,是由多个控制点组成,并且每一个控制点都属于激励函数,以此来构建正确的逻辑关系。在正常情况下,人工神经网络下各个神经元都会受到指令,然后进行传输。这一系统在设计工程机械应用上适应性较强,能够更好地根据外界环境对控制系统加以调整,主要是通过调整权值的方法,以便更好地智能控制。相比于其他控制,自身的自主学习、联想存储等能力更加突出。最后,模糊控制技术在当前智能化控制中最为常见,并且具有明显的特点,在工程机械控制中模糊控制技术并不是简单的数据模型,而是更加现代化的语言变量。模糊控制主要是通过附加条件的方法描绘和识别语言变量,模糊控制技术还能够通过模糊算法来记忆控制。从这3 个方面能够了解到,智能化控制系统主要是针对语言输入加以定量和模糊,以此来推理模糊规则,最终有效控制机械。

2 智能控制技术在工程机械控制中的应用

当前,根据自身使用性质,可以将我国工程领域所应用的机械分为两种,第一种就是在实际作业上针对机械控制操作要求不高,并且作业环境不太理想,其施工荷载也受到变化[4],那么这类工程机械在实际控制上更加注重机械自身耗能,并且将其施工质量作为控制效率关键。第二种就是在作业上针对条件和质量有着明确要求的机械设备,这类机械设备在实际施工中呈现规范化和均匀性,并且作业过程中荷载也不会发生变化。

2.1 在挖掘机中的应用

当前智能控制技术在挖掘机中的应用,主要是控制功率和负荷。从负荷角度分析,根据实际工程任务来分配工作,因为挖掘机在正常运行下发动机要保持稳定,通过智能控制技术来控制输出功率[5]。从控制功率角度分析,也是按照实际需求原则,在发动机功率控制和实际作业衔接上,能够保证工程项目挖掘机的持续输出。通过相关研究能看出,在挖掘机中应用智能化技术,能有效地提高机械设备实际运行效率。此外,挖掘机技术人员还可以根据机械作业负载情况,通过智能控制来调节功率,实现对燃油系统的有效处理。与此同时,在智能控制技术应用上,还可以调整机械设备的实际气门变化,保证作业稳定。在挖掘机作业上,工程项目并不需要过多的液压油。而智能控制系统能够针对实际工作情况,调整挖掘机的运行速度,以此来实现对挖掘机作业的智能控制。当前,在挖掘机中ITCS 系统是最为常见的控制系统,这一智能模块主要是通过对模糊控制智能识别,以此来明确挖掘机的实际使用类型,并实时监控,有效分析获取到的数据,及时调整发动机速率[6]。

2.2 在压路机中的应用

压路机中存在的智能控制技术有显示器、传感器设备等,在实际作业时很容易受到施工条件的影响,这是因为压路机的加速度无法得以充分控制。随着当前科学技术水平的提升,通过智能控制技术就能有效地解决这一问题,比如常见的BCM03 智能通知系统,在压路机中应用这一技术,能够识别数据,及时找出其中存在的问题并有效解决。正常情况下,BCM03 智能控制系统,还能处理复杂数据,利用智能化系统将其传输到相应网络中。如果发现工艺参数没有达到预期标准,能够及时反馈其中存在的问题,这对于后期设备维护有着非常重要的作用[7]。与此同时,应用智能控制技术能够及时反馈所压路段的情况,这样就能够让相关控制人员对其内容有效观察,更好地保证路面的压实情况。

2.3 在起重机中的应用

智能控制技术在起重机中的应用,主要是在深挖、开闭斗等作业上,更好地保证起重机设备受力均匀。所以,在应用智能控制技术上,是从实际情况入手,充分地了解起重机的抓斗位置,并以此来实现开闭斗的有效控制。在这其中为保证起重机工艺数据准确,就需要能够应用智能控制技术来及时校准。在作业中,智能控制系统还能够调整抓斗扭矩,以此来有效完成对各类物料的及时抓获。当前,在起重机中应用智能化程度控制技术,还能实现对其他设备构件控制。起重机中的PLC 和变频调速是最为广泛的控制技术[8]。在起重机中应用变频调速控制系统,会根据具体运行情况,对各类构件进行控制,通过这样的方法更好地保证设备自身稳定。从PLC 控制技术角度分析,核心要点是有效保证起重机自身系统的智能化程度,更好地控制操作的自动化。特别是在应用PLC 智能控制技术上,能对机械设备规格工序和流程加以编制,从而保证起重机设备操作标准,并完善智能控制器自身设备性能,从而保证机械设备的正常使用。在一些先进的起重机设备中,也会涉及到专家系统和模糊控制系统,通过构建智能模块的方法,有效实现微操作。与此同时,在起重机中还安装一些自诊断系统,这样就能够在作业上有效诊断故障,保证各项参数的精准控制。

2.4 在推土机中的应用

一般情况下,推土机工作环境较差,而且存在着一定的危险性。如果操作不合理,就非常容易发生事故。所以,为更好地保证推土机作业效率和安全,可以通过对智能控制技术应用,以此来有效地解决这些问题。传统推土机一般都是机械设备和测量人员合作作业,自身的智能化水平并不高。当前,智能控制技术中的激光智能控制技术最为常见。这种技术是通过激光发射器建立水平面,并结合推土机的智能终端,从而实现精准定位。此外,激光接收器还能够充分了解外界环境情况,有效掌握推土机的位置,进而来实现智能化控制。与此同时,在推土机中应用智能控制技术,能够改变传统人工操作方法,并不需要施工人员到达现场,可以通过智能系统控制进行有效控制。

3 结 语

总而言之,随着当前科学技术的不断发展,工程机械行业也迎来了发展机遇。智能控制技术和机械设备的有效融合,能更好地提高作业效率、工程效益。从具体应用上能够看出,智能化手段已经成为工业机械发展趋势,通过对工程机械智能化控制技术有效地应用,就能发挥其智能技术作用,解决控制问题。此外,随着当前智能控制技术的不断优化,也推动智能化方向转型,推动我国工程机械领域高质量发展。

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