智能控制技术在工程机械控制中的应用分析 平傲宇

智能控制技术在工程机械控制中的应用分析平傲宇

发表时间：2019-05-09T11:15:03.447Z 来源：《防护工程》2019年第2期作者：平傲宇解雁刚[导读] 本文叙述了工程机械走向智能化发展的概况，以及智能控制技术在挖掘机和压路机中的应用。长治清华钢结构有限公司山西长治 046012

摘要：随着智能技术也在近几年飞速发展并应用到各个领域，为人们的生活和科技的发展奠定了坚实的基础。智能技术在工程机械领域中的应用不仅发展了智能控制技术，还使得工程机械领域的控制走向了智能化和高效化。本文叙述了工程机械走向智能化发展的概况，以及智能控制技术在挖掘机和压路机中的应用。

关键词：智能控制技术；工程机械控制；

1工程机械智能化的发展

工程机械的自身特点在于其使用的安全性、精准性及可靠性，在工程机械中，自动化系统是较为重要的控制系统。但是，工程机械的自动化一般都被外国的先进公司垄断。工程机械的智能化发展，更为看重的是网络化特点与人性化特点，与传统类型的工程机械相比，智能化性质的工程机械不仅要将高效处理与便捷应用作为运行目标，还需要对本地功能进行严格、有效的控制，还要将远程性质的网络通信等纳入其中，实现无缝对接性质的即时交互。目前，我国工程机械智能化的发展仍处于起步阶段，三一重工等在相关研究中取得了较为突出的成绩。在道路施工机械的研究中，装载机等系统均得到了智能化发展，并且实现了系统性和连续性较强的作业操作，但是，要想确保工程机械控制的智能化技术得到顺利应用，还需要相关人员对此进行进一步的论证分析。 2在工程机械控制中对智能控制技术的应用

2.1智能控制技术在挖掘机当中的具体应用

目前对工程机械中挖掘机进行智能控制时可以应用的控制策略主要有两种，一种为负载控制，另一种为动力控制。从负载控制方面而言，在负载控制形式下的挖掘机，挖掘机的发动机内部输出功率在保持一定的情况下，挖掘机内部的负载系统会适当调节挖掘机的动力输出，从分配形式方面而言，挖掘机的负载控制形式具有按劳分配的特点。从动力控制的方面而言，在动力控制形式下的挖掘机，挖掘机的内部发动机会根据实际挖掘机的作业情况来对动力的输出进行分配，从分配形式方面而言，挖掘机动力控制的形式具有按需分配的特点。通常将智能控制技术与工程机械控制相结合，可以更好地对工程机械的应用效率进行提高。在这个基础上可以在挖掘机上面安装相应的发动机主泵控制系统，发动机主泵控制系统的安装可以更好地提高挖掘机发动机自身的功率，使挖掘机内部发动机能够更加符合挖掘机的液压功率，保证挖掘机更加高效并且顺利地进行工作。同时，将智能控制技术应用到工程机械控制当中，相关的工作人员还可以科学合理地利用智能控制技术，对挖掘机自身的荷载情况进行充分的了解，这样能够对挖掘机主泵的输出功率进行及时并且有效的调节，并且可以更好地对挖掘机自身的燃油量进行改善。在挖掘机的控制当中科学合理的应用智能控制技术，可以确保挖掘机的发动机油门存在较多档位的基础上，充分保证挖掘机主泵的稳定性以及控制性。这样，如果挖掘机发动机不需要过多的液压油流量，智能性较强的控制系统就会自动对挖掘机的发动机的具体转速进行降低。

2.2压路机的智能控制

不仅仅在使用挖掘机的时候运用到智能控制技术，同样的在压路机也使用到了智能控制技术。在一九八零年，最常用的是欧米迦设计一款集电子单元、加速度传感器和显示表于一身的智能技术。其中在进行施工时土壤的坚硬程度也会给压路机的振动轮的速度造成影响。并且这个加速度可以根据土壤的坚硬情况进行随意的变动。所以，这一类的技术对于控制压路机来讲比较困难是一种缺点。BCMO3系统包括压路机的智能控制技术，这一特色是工作人员可以按时完善好有关矛盾，把压路机的传送技术当做桥梁就可以把想要的信息全都存入微机客户端。把这两个结合运用以后，在压路机操作的过程中假设碰到某一指标出现问题，其中某一要求已经可以达到了限制的最高时间或者超出了估计的数值，显示器就能把有关的问题显示出来这样有助于员工对问题的了解更好的对其进行维修和保养。这样即使压路机出现了问题，也会在第一时间显示在显示器上。还会把详细的问题以及如何解决问题的方法转达给工作人员。除此之外，这种技术还能详细的把被压实路段的实情在系统的显示器中展现出来。也观察带来了极大的便利，这样可以确保压实路段的质量，尽可能的减少不合格的地方，并且能够最大程度上的降低工作人员的工作压力和强度，有助于拉动社会经济的不断发展。 3控制方法

任何智能控制系统包含三个过程：①信息采集；②信息处理并做出决定（思考与决策）；③执行决定。1）挖掘机是通过检测液压系统的运行参数来识别载荷大小的，如检测液压系统中泵的控制压力、泵的输油压力和各机构（行走、回转、动臂提升和斗杆收回）的工作压力等。有的还检测先导手柄的位移量和系统流量等。挖掘机控制器根据采集的信息，通过模糊控制理论推理出所需功率的大小和发动机的最佳转速。执行决定的过程是由控制器驱动发动机油门执行器，使发动机设定到理想的转速和输出功率。2）压路机是通过连续检测振动轮的振动加速度来识别地面压实质量的。振动轮内的旋转偏心块产生的振动，理论上是一条正弦曲线。当振动轮在地面上振动时，曲线总是被扰动的，在软地面上的扰动小，在硬地面上的扰动大。通过对压路机振动轮的加速度进行快速傅立叶变换处理，能够计算出地面压实的数据。如BOMAG装有新测量系统BTM-E的Varicontrol单钢轮振动压路机首次实现了能够直接地测定物理变量。利用压路机压实土壤的载荷与土壤变形结果之间的相互作用关系，能够计算出土壤动态硬度模量Evib（MN/m2）。而沥青管理者是为双钢轮压路机开发的，基于全新的沥青硬度试验方法，这种系统应用了一种新的沥青硬度计算模型。沥青管理者能自动地测量和控制压路机的压实性能，连续地提供最优化的压实参数，发挥压路机最佳压实性能。连续不断地测量沥青温度并加入到管理系统，操作者可以通过显示器监控沥青温度的变化和观察压实度的增加。压路机的信息处理是将采集的铺层压实信息输入到控制系统的数据库（知识库），通过分析比较、判断并做出对机器作业参数（振动轮的振幅、频率和机器行驶速度）调整的决定。压路机执行决定的关键部件是可调频调幅的振动轮，振动轮性能的优劣直接影响压实效果。带自动调频调幅机构振动轮结构比较复杂，实现起来较困难。

参考文献：

[1]吕昊.工程机械上智能技术的应用[J].硅谷,2012(11)．