工程機(jī)械控制智能控制技術(shù)運(yùn)用

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摘要：本文重點(diǎn)討論智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制中的運(yùn)用。在壓路機(jī)、推土機(jī)與挖掘機(jī)中，通過科學(xué)運(yùn)用智能控制技術(shù)，不僅可以顯著提升工程機(jī)械自動(dòng)化控制水平，而且能延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行壽命。智能控制技術(shù)的良好運(yùn)用，可以減輕機(jī)械操作人員的工作壓力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速采集與處理，進(jìn)而做出正確決策。

關(guān)鍵詞：智能控制技術(shù)；工程機(jī)械；壓路機(jī)；推土機(jī)；挖掘機(jī)

隨著我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的飛速發(fā)展，工程項(xiàng)目數(shù)量逐年增加，作業(yè)環(huán)境越來越復(fù)雜，如果采用傳統(tǒng)的作業(yè)方式，作業(yè)效率低，已無法滿足行業(yè)發(fā)展需求。在工程機(jī)械控制過程中，利用智能化控制技術(shù)不僅可以提升機(jī)械作業(yè)效率，而且能顯著減少工程機(jī)械安全事故的發(fā)生。

1智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)被稱作自動(dòng)化控制技術(shù)，在工程機(jī)械控制環(huán)節(jié)應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，可以明顯減少人工作業(yè)量。同時(shí)，在智能控制條件下，機(jī)械可以快速感知外界環(huán)境變化情況，并獲得有效信息，實(shí)施動(dòng)態(tài)化控制，確保機(jī)械處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。在工程機(jī)械智能化控制環(huán)節(jié)，系統(tǒng)需要快速收集外部信息，由于系統(tǒng)具有較強(qiáng)的感知能力，一旦外部環(huán)境發(fā)生變化，能快速感知、收集信息。針對(duì)收集到的各類信息數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能進(jìn)行思維判斷，找到有用信息，快速存儲(chǔ)到系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行處理。信息處理完畢后，系統(tǒng)做出決策并執(zhí)行，獲得良好的智能化控制效果。例如，在大型挖掘機(jī)中，通過合理安裝液壓系統(tǒng)，針對(duì)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，系統(tǒng)通過識(shí)別各項(xiàng)參數(shù)，嚴(yán)格控制運(yùn)行壓力，包括泵輸油壓力等，并對(duì)導(dǎo)手柄位移與系統(tǒng)流量進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)故障，可以及時(shí)暫停運(yùn)行，系統(tǒng)做出正確決策之后，控制器能控制驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)油門，確保發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率與轉(zhuǎn)速滿足規(guī)定要求。

2智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制中的具體運(yùn)用

2.1在挖掘機(jī)中的運(yùn)用

基于挖掘機(jī)的特點(diǎn)，通過應(yīng)用智能化技術(shù)，加大智能化控制力度，不僅能調(diào)整負(fù)載形式，而且可以加強(qiáng)動(dòng)力控制，確保挖掘機(jī)輸出功率長(zhǎng)時(shí)間處于穩(wěn)定狀態(tài)，而其內(nèi)部負(fù)載系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出，在具體操作過程中減輕作業(yè)人員的工作強(qiáng)度。通過運(yùn)用動(dòng)力控制模式，挖掘機(jī)可以結(jié)合外部施工情況，包括工程施工難度，加強(qiáng)動(dòng)力輸出控制，體現(xiàn)按需分配的特點(diǎn)，不斷提高挖掘機(jī)整體運(yùn)行效率。在挖掘機(jī)中采取自動(dòng)化控制技術(shù)，能對(duì)機(jī)械設(shè)備操作程序進(jìn)行有效控制，取得良好的控制效果，相關(guān)控制參數(shù)如表1所示。沒有應(yīng)用智能技術(shù)之前，需要在挖掘機(jī)內(nèi)部安裝發(fā)動(dòng)機(jī)，加強(qiáng)系統(tǒng)功率控制，同時(shí)對(duì)其液壓功率進(jìn)行嚴(yán)格管控，確保挖掘機(jī)能安全運(yùn)行。智能化技術(shù)運(yùn)用可以結(jié)合挖掘機(jī)特點(diǎn)，包括其主泵運(yùn)行狀態(tài)有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸出功率，節(jié)省燃油，提升系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性[1]。如果發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的液壓油流量比較小，控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，確保挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2在壓路機(jī)中的運(yùn)用

智能技術(shù)運(yùn)用到工程壓路機(jī)中，主要是利用傳感器與顯示表，壓路機(jī)振動(dòng)頻率可以結(jié)合周圍作業(yè)環(huán)境調(diào)節(jié)。如果土壤含水量高，可以降低振動(dòng)頻率；如果土壤含水量低、土層硬度大，則需要提高振動(dòng)頻率。智能化控制系統(tǒng)主要包含BCMO3系統(tǒng)，將壓路機(jī)內(nèi)部信息傳遞到控制系統(tǒng)，作業(yè)人員結(jié)合系統(tǒng)所提供的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。此外，智能技術(shù)可以為壓路機(jī)后續(xù)維護(hù)與保養(yǎng)提供便利，若壓路機(jī)作業(yè)時(shí)間過長(zhǎng)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，作業(yè)人員需及時(shí)保養(yǎng)、維護(hù)。同時(shí)，壓路機(jī)運(yùn)行環(huán)節(jié)發(fā)生故障，系統(tǒng)快速顯示故障信息，作業(yè)人員根據(jù)信息準(zhǔn)確找到故障原因并進(jìn)行處理。應(yīng)用智能化技術(shù)，作業(yè)人員可以詳細(xì)了解壓路機(jī)運(yùn)行情況，管理人員通過分析壓路機(jī)運(yùn)行參數(shù)掌握施工質(zhì)量，并采取科學(xué)的控制對(duì)策，確保工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求[2]。要想提升壓路機(jī)控制效果，應(yīng)用智能化控制技術(shù)需要編程CAN總線式儀表，合理設(shè)定壓路機(jī)行駛速度，確保壓路機(jī)的倒車速度和前進(jìn)速度保持相應(yīng)比例。結(jié)合壓路機(jī)各個(gè)檔位行駛速度，智能人機(jī)界面設(shè)置速度比效果更有保障，具體的設(shè)定數(shù)據(jù)見表2。在壓路機(jī)中，智能化控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定目標(biāo)組織連續(xù)性檢測(cè)，如果壓實(shí)作業(yè)參數(shù)錯(cuò)誤，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整獲得良好的壓實(shí)效果。檢測(cè)人員結(jié)合路面攤鋪壓實(shí)情況，定期進(jìn)行檢測(cè)，智能化控制技術(shù)運(yùn)用可以提高壓實(shí)質(zhì)量，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤檢測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)于檢測(cè)人員而言，需要考慮路面材料硬度與溫度變化情況，輸入準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

2.3在推土機(jī)當(dāng)中的運(yùn)用

以往施工過程中主要是機(jī)械操作人員和測(cè)量人員密切配合，由于操作人員工作強(qiáng)度較大、成本高，一旦與測(cè)量人員出現(xiàn)分歧，會(huì)嚴(yán)重影響工程質(zhì)量[3]。對(duì)于推土機(jī)激光2D智能找平系統(tǒng)，利用激光發(fā)射器在作業(yè)區(qū)域上部構(gòu)建水平面或者坡面，安裝到推土機(jī)接收器中，準(zhǔn)確測(cè)量基準(zhǔn)面高差。同時(shí)，安裝在推土機(jī)駕駛室內(nèi)部的激光接收器能同步顯示，幫助操作人員了解推土機(jī)位置，從而有效控制機(jī)械。通過此系統(tǒng)無需測(cè)量人員提前放線、現(xiàn)場(chǎng)指揮，只需操作人員在駕駛室內(nèi)合理控制操作高程，達(dá)到厘米級(jí)控制精度。例如，在某工程項(xiàng)目中，通過在推土機(jī)內(nèi)部設(shè)置激光發(fā)射器，操作室內(nèi)部設(shè)置激光接收器，施工作業(yè)效率明顯提高，具體數(shù)據(jù)見表3。

2.4在工程機(jī)械生產(chǎn)制造中的運(yùn)用

結(jié)合工程機(jī)械生產(chǎn)制造特點(diǎn)，各類機(jī)械作業(yè)環(huán)境較差、危險(xiǎn)系數(shù)高，如果操作不當(dāng)會(huì)引發(fā)安全事故。所以，為了提高機(jī)械操作安全性，運(yùn)用智能化控制技術(shù)尤為重要。針對(duì)危險(xiǎn)性較高的工程機(jī)械，通過智能化控制系統(tǒng)可以避免安全事故產(chǎn)生[4]。在鑿巖機(jī)中運(yùn)用智能控制系統(tǒng)，可減少人工作業(yè)量，為后續(xù)施工作業(yè)提供更多便利。同時(shí)，壓路機(jī)施工期間應(yīng)用智能化控制系統(tǒng)確定路面鋪設(shè)厚度、施工高程、機(jī)械設(shè)備快速采集路面溫度與厚度等數(shù)據(jù)，操作人員結(jié)合數(shù)據(jù)調(diào)整參數(shù)，工序操作簡(jiǎn)單，可提升施工效率。

3結(jié)語

智能化控制技術(shù)在明確工程機(jī)械類型、挖掘機(jī)、壓路機(jī)、工程機(jī)械生產(chǎn)制造中的具體運(yùn)用，可以顯著提高工程機(jī)械設(shè)備的整體運(yùn)行效率，推動(dòng)我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)全面、快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者：雷少梁 單位：湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院