工程機械領(lǐng)域?qū)τ嬎銠C智能控制技術(shù)應(yīng)用

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摘要：近年來，在工程機械正朝著計算機智能控制方向發(fā)展，在提高工程機械的質(zhì)量的同時，還促進了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。本文分析了工程機械領(lǐng)域中自動化應(yīng)用出現(xiàn)的問題，并且對計算機智能控制技術(shù)在工程機械領(lǐng)域中的應(yīng)用進行了研究。

關(guān)鍵詞：計算機智能控制技術(shù)；工程機械；應(yīng)用研究

工程機械領(lǐng)域是對工程建設(shè)中所需的施工機械的總稱，主要包括了建筑類、水利電力類、道路港口類以及國防建設(shè)類，工程機械是裝備工業(yè)的重要組成部分，更在一定程度上影響著我國的發(fā)展建設(shè)。近年來隨著社會的不斷發(fā)展，為了滿足人民日益增長的生活生產(chǎn)需求，要不斷的加大工程機械作業(yè)量，以往落后的制造方式已不能滿足巨大的機械量需求。因此，我國的工程機械業(yè)正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。不僅如此，由于人工制造時的安全系數(shù)較低，所以會出現(xiàn)安全事故，制造工作人員的人身安全得不到保障。因此依靠計算機智能控制技術(shù)是工程機械發(fā)展的必經(jīng)之路。

1工程機械領(lǐng)域自動化應(yīng)用出現(xiàn)的狀態(tài)和問題

工程機械自動化指的是將計算機智能系統(tǒng)導(dǎo)入工程機械制造系統(tǒng)中，還應(yīng)該將人工智能因素加入計算機系統(tǒng)中，從而促進機械具有人腦智能因素，提高機械適應(yīng)能力。在近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)在人類生活中的占比越來越重，人類社會各領(lǐng)域信息化的加深，伴隨人類活動產(chǎn)生的信息在數(shù)量、傳遞能力和傳遞速度也在急速增長，給人類生活帶來便利的同時，對信息安全性也帶來了前所未有的巨大考驗。在自動化應(yīng)用中，還要求將工程機械制造的每個環(huán)節(jié)結(jié)合到一個界面，由較少的人力進行計算機控制，從而可以避免施工人員出現(xiàn)安全問題，還可以減少勞動力成本，方便員工操作，提高機械精密度和質(zhì)量。

1.1挖掘機的發(fā)展

挖掘機是施工時的常見設(shè)備，擔(dān)任著工作精密度要求較高的操作，所以在作業(yè)中往往需要大量的工作負荷。挖掘工作者會出現(xiàn)操作失誤，不僅延長工作期，降低工作質(zhì)量，還會威脅到自身安全。而智能化系統(tǒng)能利用計算機檢測功能對工作目標(biāo)進行鎖定，然后科學(xué)的計算鏟斗在施工時會遇到的阻力，最后選擇合適的功率進行工作，從而提高作業(yè)科學(xué)性，提高工作效率。

1.2自動裝卸機

裝卸機是工程施工中的基礎(chǔ)設(shè)備，由于自動裝卸機屬于高智能機械產(chǎn)物，目前只有少數(shù)國家掌握了這項技術(shù)。自動裝卸機是一項全程不需要人工的全自動設(shè)備，主要結(jié)合運用了GPS技術(shù)和激光傳感設(shè)備，從而控制裝卸車可進行無人駕駛和自動裝卸。

2工程機械的智能化控制的研究

2.1對作業(yè)對象的智能自動識別

在工程機械智能化控制的發(fā)展中，對作業(yè)對象的信息進行準(zhǔn)確無誤的識別是實現(xiàn)智能控制的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。主要包括了：超聲波傳感技術(shù)、自動識別技術(shù)以及激光掃描技術(shù)。超聲波傳感技術(shù)主要運用于難以進行直接測量的情況。利用超聲波進行距離的測量。首先將超聲波從聲波發(fā)射器中發(fā)射出，當(dāng)聲波到達指定的目的地時，再原路返回，從而依靠計算機智能計算系統(tǒng)計算出超聲波往返所用時間，最后確定距離數(shù)據(jù)。自動識別技術(shù)指的是依靠計算機智能控制系統(tǒng)，對具體機械作業(yè)環(huán)節(jié)進行完整的控制，包括其運作功率、轉(zhuǎn)動軌跡、作業(yè)力度等。由計算機控制系統(tǒng)內(nèi)部進行每個環(huán)節(jié)的指令操作，從而實現(xiàn)對其的工作控制。激光掃描技術(shù)也是距離測量手段，較超聲波技術(shù)來說，激光掃描技術(shù)的測量精準(zhǔn)度更高，但也受環(huán)境影響較大。在粉塵較多的環(huán)境中，激光的傳輸速率降低，從而掃描技術(shù)的準(zhǔn)確性會受到嚴(yán)重的影響。因此在作業(yè)時應(yīng)該對環(huán)境進行考察和研究后，再決定具體的測量手段。

2.2作業(yè)環(huán)境的智能適應(yīng)度

在工程機械作業(yè)中，常常會受到環(huán)境的影響而改變施工作業(yè)參數(shù)，因此造成許多不必要的麻煩。在計算機智能控制技術(shù)中，就要求智能機械應(yīng)該具有對外界環(huán)境較強的適應(yīng)能力，能在環(huán)境變化中及時做出反應(yīng)，從而提高工程機械的質(zhì)量。工程的適用性主要是對導(dǎo)航系統(tǒng)的利用。導(dǎo)航系統(tǒng)主要包括了編碼器、回轉(zhuǎn)儀等設(shè)備，是利用傳感器組合進行對目標(biāo)的導(dǎo)航。不僅可以合理的規(guī)劃出完善的運轉(zhuǎn)方向，還可以在運轉(zhuǎn)的過程中調(diào)節(jié)合理的運作速度。在運作的過程中，還需要配合外部的傳感器一起進行使用。這是為了避免在運作中內(nèi)部傳感器出現(xiàn)的數(shù)據(jù)誤差對整個工程的影響，提高數(shù)據(jù)的精確度，保證作業(yè)的科學(xué)性。在導(dǎo)航系統(tǒng)中，傳感器需要對運作軌跡進行實時的記錄和檢測，并且及時的找出移動中出現(xiàn)的錯誤位置，并且在錯誤的位置鋪設(shè)電磁，電磁在產(chǎn)生磁場后就會使設(shè)備在下次運作中避開錯誤的位置，回到正規(guī)上。此外還有一項光學(xué)反射技術(shù)，這項技術(shù)在黑暗的環(huán)境中具有強大的優(yōu)勢，因此光學(xué)反射技術(shù)一般運用于無光的地下工程中。首先是通過光線反射原理來對設(shè)備運轉(zhuǎn)軌跡進行跟蹤，為了保證運轉(zhuǎn)的嚴(yán)密運行還應(yīng)該在軌道較為復(fù)雜的彎道處進行標(biāo)記，從而避免出現(xiàn)工作失誤。

3挖掘機的計算機智能控制技術(shù)實例

計算機智能控制技術(shù)(ICT:IntelligentControlTechnology)是控制理論發(fā)展的新階段，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。結(jié)合計算機智能控制技術(shù)中的模糊邏輯控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制、分層遞階控制、遺傳算法等，來實現(xiàn)現(xiàn)代化的管理與控制。比如，挖掘機的計算機智能控制技術(shù)主要是對挖掘機的功率進行控制。在挖掘機工作時，工作人員首先應(yīng)該對挖掘機的工作參數(shù)進行科學(xué)的設(shè)置，從而保證挖掘機能在指定的最大功率和損耗最小的情況下，持續(xù)穩(wěn)定的運作。當(dāng)挖掘土壤較硬時，挖掘智能控制系統(tǒng)就能自動的檢測出土壤的硬度，然后根據(jù)計算機的數(shù)據(jù)計算進行功率調(diào)節(jié)，從而保證了施工的順利進行。計算機智能控制技術(shù)中包含的技術(shù)較多，主要有電子技術(shù)、微機原理和接口技術(shù)、C語言程序設(shè)計、單片機基本原理、單片機C程序設(shè)計、智能產(chǎn)品設(shè)計與應(yīng)用、ARM設(shè)計與應(yīng)用等，將計算機智能控制技術(shù)應(yīng)用在工程機械領(lǐng)域中，利用動力適應(yīng)控制將挖掘機的工作環(huán)境進行數(shù)據(jù)性分析，然后計算機傳達出數(shù)據(jù)指令。動力適應(yīng)控制是一項可以有效避免人工操作局限性的技術(shù)，還可以利用精確的數(shù)據(jù)，促使挖掘機以最佳狀態(tài)進行工作。從而使得挖掘機能提高工作適用性，達到提高工程質(zhì)量的結(jié)果?，F(xiàn)代挖掘機主要是通過液壓系統(tǒng)來進行作業(yè)。計算機智能系統(tǒng)可以通過對液壓系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定來控制其吸收輸油能力，從而進一步的提高挖掘機的工作合理性和準(zhǔn)確度。

4結(jié)語

智能控制技術(shù)使工程能在計算機運轉(zhuǎn)中高效安全的進行，不僅能提高工程的質(zhì)量，還可以減少勞動力，降低人工成本，提高工程效益，因此計算機智能控制技術(shù)是工程機械領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。隨著信息時代的到來，計算機智能控制技術(shù)也在不斷的發(fā)展，只有不斷的對其進行探討研究，才能促進發(fā)展，提高企業(yè)的發(fā)展效益，同時為社會的發(fā)展做出更大的貢獻。

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作者：趙漢滋 單位：山東省青島市第二中學(xué)