楊 歐,劉 平
(沈陽市裝備制造工程學校,遼寧 沈陽 110024)
隨著當前我國機械制造業(yè)的不斷發(fā)展,工程機械需求數(shù)量也在不斷增多。但是,以往的工程控制方法較為單一,作業(yè)效率較低,無法有效地滿足當前實際作業(yè)需求,通過將智能控制技術應用其中,能有效解決這一問題,并保證生產安全。
智能控制技術應用在工程和機械控制方面,讓機械在實際運行過程中能夠感知外部信息變化,在這基礎上收集信息,通過有效整理來控制智能動態(tài)化,保證工程機械穩(wěn)定運行[1]。在實際控制上,通過智能控制系統(tǒng)能夠及時獲取外部信息,自身的數(shù)據(jù)感知能力較強。如果外部環(huán)境因子發(fā)生變化,就能夠實現(xiàn)局部調整。與此同時,將智能控制技術和工程機械進行連接,還能夠體現(xiàn)智能識別和思維判斷,從海量數(shù)據(jù)信息中提取出有益數(shù)據(jù),并及時將其存儲到控制系統(tǒng)中。比如,人們常見的挖掘機,就是將智能系統(tǒng)應用于液壓系統(tǒng)中,對各項液壓數(shù)據(jù)加以識別,比如輸油壓力、最大力量等,有效掌握手柄位移情況,最大程度上避免因為故障而導致的系統(tǒng)無法運行。
當前,智能控制技術在工程機械控制中主要分為3 個方面,分別是專家系統(tǒng)、人工神經網絡和模糊控制技術[2],其中,專家系統(tǒng)是計算機智能系統(tǒng),包括很多行業(yè)方面專業(yè)知識。在工程機械控制中,如果操作人員出現(xiàn)問題,那么就能夠從實際情況入手積極解決。從這一角度分析,專家系統(tǒng)就是針對大量機械控制專業(yè)知識的計算機程序,能夠針對專家的決策加以模擬,從而更好地解決控制上的實際問題[3]。當前,專家系統(tǒng)可以分為直接控制和間接控制,前者是控制仿真專家知識,后者是控制數(shù)據(jù)。人工神經網絡主要是會用到神經元模型,通過相應標準規(guī)則來加以銜接,最后形成智能網絡結構。這一智能控制系統(tǒng)屬于數(shù)據(jù)運算模型,是由多個控制點組成,并且每一個控制點都屬于激勵函數(shù),以此來構建正確的邏輯關系。在正常情況下,人工神經網絡下各個神經元都會受到指令,然后進行傳輸。這一系統(tǒng)在設計工程機械應用上適應性較強,能夠更好地根據(jù)外界環(huán)境對控制系統(tǒng)加以調整,主要是通過調整權值的方法,以便更好地智能控制。相比于其他控制,自身的自主學習、聯(lián)想存儲等能力更加突出。最后,模糊控制技術在當前智能化控制中最為常見,并且具有明顯的特點,在工程機械控制中模糊控制技術并不是簡單的數(shù)據(jù)模型,而是更加現(xiàn)代化的語言變量。模糊控制主要是通過附加條件的方法描繪和識別語言變量,模糊控制技術還能夠通過模糊算法來記憶控制。從這3 個方面能夠了解到,智能化控制系統(tǒng)主要是針對語言輸入加以定量和模糊,以此來推理模糊規(guī)則,最終有效控制機械。
當前,根據(jù)自身使用性質,可以將我國工程領域所應用的機械分為兩種,第一種就是在實際作業(yè)上針對機械控制操作要求不高,并且作業(yè)環(huán)境不太理想,其施工荷載也受到變化[4],那么這類工程機械在實際控制上更加注重機械自身耗能,并且將其施工質量作為控制效率關鍵。第二種就是在作業(yè)上針對條件和質量有著明確要求的機械設備,這類機械設備在實際施工中呈現(xiàn)規(guī)范化和均勻性,并且作業(yè)過程中荷載也不會發(fā)生變化。
當前智能控制技術在挖掘機中的應用,主要是控制功率和負荷。從負荷角度分析,根據(jù)實際工程任務來分配工作,因為挖掘機在正常運行下發(fā)動機要保持穩(wěn)定,通過智能控制技術來控制輸出功率[5]。從控制功率角度分析,也是按照實際需求原則,在發(fā)動機功率控制和實際作業(yè)銜接上,能夠保證工程項目挖掘機的持續(xù)輸出。通過相關研究能看出,在挖掘機中應用智能化技術,能有效地提高機械設備實際運行效率。此外,挖掘機技術人員還可以根據(jù)機械作業(yè)負載情況,通過智能控制來調節(jié)功率,實現(xiàn)對燃油系統(tǒng)的有效處理。與此同時,在智能控制技術應用上,還可以調整機械設備的實際氣門變化,保證作業(yè)穩(wěn)定。在挖掘機作業(yè)上,工程項目并不需要過多的液壓油。而智能控制系統(tǒng)能夠針對實際工作情況,調整挖掘機的運行速度,以此來實現(xiàn)對挖掘機作業(yè)的智能控制。當前,在挖掘機中ITCS 系統(tǒng)是最為常見的控制系統(tǒng),這一智能模塊主要是通過對模糊控制智能識別,以此來明確挖掘機的實際使用類型,并實時監(jiān)控,有效分析獲取到的數(shù)據(jù),及時調整發(fā)動機速率[6]。
壓路機中存在的智能控制技術有顯示器、傳感器設備等,在實際作業(yè)時很容易受到施工條件的影響,這是因為壓路機的加速度無法得以充分控制。隨著當前科學技術水平的提升,通過智能控制技術就能有效地解決這一問題,比如常見的BCM03 智能通知系統(tǒng),在壓路機中應用這一技術,能夠識別數(shù)據(jù),及時找出其中存在的問題并有效解決。正常情況下,BCM03 智能控制系統(tǒng),還能處理復雜數(shù)據(jù),利用智能化系統(tǒng)將其傳輸?shù)较鄳W絡中。如果發(fā)現(xiàn)工藝參數(shù)沒有達到預期標準,能夠及時反饋其中存在的問題,這對于后期設備維護有著非常重要的作用[7]。與此同時,應用智能控制技術能夠及時反饋所壓路段的情況,這樣就能夠讓相關控制人員對其內容有效觀察,更好地保證路面的壓實情況。
智能控制技術在起重機中的應用,主要是在深挖、開閉斗等作業(yè)上,更好地保證起重機設備受力均勻。所以,在應用智能控制技術上,是從實際情況入手,充分地了解起重機的抓斗位置,并以此來實現(xiàn)開閉斗的有效控制。在這其中為保證起重機工藝數(shù)據(jù)準確,就需要能夠應用智能控制技術來及時校準。在作業(yè)中,智能控制系統(tǒng)還能夠調整抓斗扭矩,以此來有效完成對各類物料的及時抓獲。當前,在起重機中應用智能化程度控制技術,還能實現(xiàn)對其他設備構件控制。起重機中的PLC 和變頻調速是最為廣泛的控制技術[8]。在起重機中應用變頻調速控制系統(tǒng),會根據(jù)具體運行情況,對各類構件進行控制,通過這樣的方法更好地保證設備自身穩(wěn)定。從PLC 控制技術角度分析,核心要點是有效保證起重機自身系統(tǒng)的智能化程度,更好地控制操作的自動化。特別是在應用PLC 智能控制技術上,能對機械設備規(guī)格工序和流程加以編制,從而保證起重機設備操作標準,并完善智能控制器自身設備性能,從而保證機械設備的正常使用。在一些先進的起重機設備中,也會涉及到專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng),通過構建智能模塊的方法,有效實現(xiàn)微操作。與此同時,在起重機中還安裝一些自診斷系統(tǒng),這樣就能夠在作業(yè)上有效診斷故障,保證各項參數(shù)的精準控制。
一般情況下,推土機工作環(huán)境較差,而且存在著一定的危險性。如果操作不合理,就非常容易發(fā)生事故。所以,為更好地保證推土機作業(yè)效率和安全,可以通過對智能控制技術應用,以此來有效地解決這些問題。傳統(tǒng)推土機一般都是機械設備和測量人員合作作業(yè),自身的智能化水平并不高。當前,智能控制技術中的激光智能控制技術最為常見。這種技術是通過激光發(fā)射器建立水平面,并結合推土機的智能終端,從而實現(xiàn)精準定位。此外,激光接收器還能夠充分了解外界環(huán)境情況,有效掌握推土機的位置,進而來實現(xiàn)智能化控制。與此同時,在推土機中應用智能控制技術,能夠改變傳統(tǒng)人工操作方法,并不需要施工人員到達現(xiàn)場,可以通過智能系統(tǒng)控制進行有效控制。
總而言之,隨著當前科學技術的不斷發(fā)展,工程機械行業(yè)也迎來了發(fā)展機遇。智能控制技術和機械設備的有效融合,能更好地提高作業(yè)效率、工程效益。從具體應用上能夠看出,智能化手段已經成為工業(yè)機械發(fā)展趨勢,通過對工程機械智能化控制技術有效地應用,就能發(fā)揮其智能技術作用,解決控制問題。此外,隨著當前智能控制技術的不斷優(yōu)化,也推動智能化方向轉型,推動我國工程機械領域高質量發(fā)展。