智能控制技術(shù)在工程機械的運用

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【摘要】隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模越來越大，難度也越來越高，對工程機械的性能和操作控制也造成了不小的壓力，隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展和進步，智能控制技術(shù)成為了應(yīng)對工程機械越來越高的操作需求的有效方法。與傳統(tǒng)人工操控工程機械的方式相比，應(yīng)用智能控制技術(shù)后工程機械向著更高效、更安全、更精準的方向發(fā)展。本文對智能控制技術(shù)在工程機械控制中的應(yīng)用進行了簡要分析，希望能促進智能控制技術(shù)在工程機械控制方面的技術(shù)進步。

【關(guān)鍵詞】工程機械；智能控制技術(shù)；應(yīng)用

1引言

目前，中國的基礎(chǔ)建設(shè)處在一個爆發(fā)期，不僅基礎(chǔ)建設(shè)工程量非常巨大，并且有多種多樣的基礎(chǔ)建設(shè)類型，有橋梁、隧道、建筑、水壩等多種難度不一的基建類型，因此工程機械的需求不僅數(shù)量多、類型多并且要求高。目前我國的工程機械制造水平已經(jīng)處于世界前列，但是對于我國工程機械的市場規(guī)模來說，還不能對應(yīng)，尤其高端的工程機械市場還被美國、德國等科技發(fā)達國家占據(jù)。智能技術(shù)的應(yīng)用是我國實現(xiàn)技術(shù)水平追趕的絕佳時機，工程機械的發(fā)展方向便是智能控制，智能技術(shù)控制下的工程機械能夠做出比人工操作更復(fù)雜的動作，工程施工能夠更加精細和高效。將智能控制技術(shù)與工程機械結(jié)合起來，將促進我國的工程機械水平提高，也能同時促進我國基礎(chǔ)建設(shè)水平提升。

2智能控制技術(shù)現(xiàn)狀

智能技術(shù)是隨著計算機軟硬件技術(shù)水平的快速發(fā)展而衍生出的一種模擬人類思維的新興技術(shù)，它利用數(shù)學(xué)運算模擬人類收集信息做出判斷的過程，隨著計算機硬件算力提高和體積縮小，使得智能技術(shù)有了進入實際應(yīng)用的基礎(chǔ)。智能技術(shù)可以通過計算解決復(fù)雜的控制問題，精準的信息收集使它能夠做出相應(yīng)精準的判斷和反饋，并且智能技術(shù)還能夠自我學(xué)習(xí)和升級，其在學(xué)習(xí)方面與人類的相似之處使它能夠替代人類解決更多的實際問題。智能技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面已經(jīng)展現(xiàn)了它的能力，“阿爾法狗”在圍棋方面戰(zhàn)勝世界頂級棋手柯潔之后其在數(shù)據(jù)處理和判斷的實際應(yīng)用能力已經(jīng)得到了很多人的認同，智能技術(shù)也已經(jīng)在人臉識別、自動駕駛等方面嶄露頭角，如果智能控制技術(shù)與工程機械結(jié)合起來，可以解決許多傳統(tǒng)方式不能解決的難題。

3智能控制技術(shù)在工程機械控制中的應(yīng)用

3.1工程機械設(shè)備施工所應(yīng)用的場景

基本可以分為兩種類型，第一類場景施工對象也沒有太多變化，作業(yè)方式穩(wěn)定，對工程機械的操作方式和工作成果有具體的品質(zhì)要求，所選擇的工程設(shè)備也比較單一，但是對施工質(zhì)量要求較高，一般對工程進度也有比較嚴格的要求。另一類場景施工對象變化很多，施工過程中存在無法預(yù)期的變化，施工的過程中也沒有很多具體的標(biāo)準需要遵守，施工方式也多種多樣。

3.2挖掘機的智能控制

要實現(xiàn)對挖掘機的智能控制，就要使智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對挖掘機的負載或者動力系統(tǒng)的控制。負載控制類型是使挖掘機的發(fā)動機動力輸出保持穩(wěn)定，而通過對挖掘機動力輸出的調(diào)節(jié)使各部分按照所需動力進行分配，動力控制類型是在挖掘機進行不同的動作時調(diào)節(jié)發(fā)動機功率使其動力輸出匹配挖掘機的動作，這是一種根據(jù)需要提供動力的模式。為了保證挖掘機具有良好的工作效率，挖掘機勢必會搭載智能控制系統(tǒng)，除了控制系統(tǒng)之外，還要有適配的發(fā)動機類型和動力傳輸控制系統(tǒng)，尤其是液壓傳動系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)可以根據(jù)挖掘機的工況及載荷調(diào)節(jié)發(fā)動機的動力輸出，并且可以根據(jù)不同部分的載荷狀態(tài)調(diào)節(jié)動力分布，這樣可以減少動力分布不均的裝填，減少部分設(shè)備空載時間，提高動力利用效率，降低油料消耗，不僅節(jié)省能源，并且降低排放，綠色環(huán)保。

3.3盾構(gòu)法隧道掘進機的智能控制

盾構(gòu)法隧道掘進機的使用工況是載荷沒有明顯變化的一種情況，隧道掘進機工作狀態(tài)十分穩(wěn)定，只有當(dāng)遇到土質(zhì)有顯著變化的會影響挖掘組件的運行速度，智能控制系統(tǒng)的優(yōu)勢便是可以識別和處理意外狀態(tài)。智能控制技術(shù)一方面需要隨時監(jiān)測土質(zhì)狀態(tài)，檢測到土質(zhì)和成分發(fā)生變化就根據(jù)變化情況調(diào)整隧道掘進機的動力輸出；另一方面智能控制系統(tǒng)也在同時檢測隧道掘進機的工作狀態(tài)，檢測各部分結(jié)構(gòu)的運轉(zhuǎn)速度、溫度、壓力等數(shù)據(jù)，在顯示設(shè)備上為施工人員即時反饋施工狀態(tài)。智能控制系統(tǒng)通過分析和處理傳感器反饋來的數(shù)據(jù)，向設(shè)備操作者提供設(shè)備狀態(tài)，使施工人員時刻了設(shè)備和施工狀態(tài)，同時智能控制系統(tǒng)通過分析數(shù)據(jù)可以給出解決方案，使得出現(xiàn)的問題能夠得到迅速的解決，這樣就可以極大地提高施工效率。智能控制系統(tǒng)還能夠根據(jù)傳感器狀態(tài)分析得出設(shè)備是否出現(xiàn)故障，可以給設(shè)備操作者提供合適的設(shè)備修理方案和充足的問題解決時間。

4智能控制技術(shù)的發(fā)展

智能控制系統(tǒng)是未來生產(chǎn)力的重要組成部分，它的發(fā)展離不開人才的參與，任何高新技術(shù)的進步都需要業(yè)內(nèi)人員的不斷創(chuàng)新。智能控制技術(shù)是計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展催生的門類，智能技術(shù)的進步也離不開計算機硬件以及軟件技術(shù)的更新?lián)Q代，硬件為其提供高水平的算力，軟件為其提供優(yōu)秀的算法，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則可以拓展智能控制技術(shù)施展空間的大小，這些都是支持智能控制技術(shù)進步的重要支持。目前智能控制技術(shù)還是處于初級應(yīng)用階段，我們要接受暫時出現(xiàn)的問題，要迎難而上積累經(jīng)驗，使智能控制技術(shù)早日能夠普及應(yīng)用。

5結(jié)語

工程機械設(shè)備所使用的智能控制技術(shù)是人工智能技術(shù)的一項具體應(yīng)用，它可以利用智能技術(shù)解決傳統(tǒng)機械和電子設(shè)備無法應(yīng)對的具有高復(fù)雜性以及隨機性的困難，并且智能控制技術(shù)具備一定的學(xué)習(xí)能力，可以隨著使用時間的積累而產(chǎn)生自我迭代升級的功效，它可以使用常人很難操作的數(shù)學(xué)建模方法進行工況的精準模擬，在很多的不確定問題中為工程設(shè)備提供準確的解決方案。

【參考文獻】

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[2]陳國華，萬元芳.智能控制技術(shù)在工程機械控制中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018(18):101.

作者：李小剛 單位：寶勝科技創(chuàng)新股份有限公司