智能控制技術在工程機械控制中的實踐初探

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的不斷發展，工程機械需求數量也在不斷增多。但是，以往的工程控制方法較為單一，作業效率較低，無法有效地滿足當前實際作業需求，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。

1 智能控制技術內容

1.1 智能控制技術的內容

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化，保證工程機械穩定運行[1]。在實際控制上，通過智能控制系統能夠及時獲取外部信息，自身的數據感知能力較強。如果外部環境因子發生變化，就能夠實現局部調整。與此同時，將智能控制技術和工程機械進行連接，還能夠體現智能識別和思維判斷，從海量數據信息中提取出有益數據，并及時將其存儲到控制系統中。比如，人們常見的挖掘機，就是將智能系統應用于液壓系統中，對各項液壓數據加以識別，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無法運行。

1.2 智能控制技術的類型

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、人工神經網絡和模糊控制技術[2]，其中，專家系統是計算機智能系統，包括很多行業方面專業知識。在工程機械控制中，如果操作人員出現問題，那么就能夠從實際情況入手積極解決。從這一角度分析，專家系統就是針對大量機械控制專業知識的計算機程序，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，后者是控制數據。人工神經網絡主要是會用到神經元模型，通過相應標準規則來加以銜接，最后形成智能網絡結構。這一智能控制系統屬于數據運算模型，是由多個控制點組成，并且每一個控制點都屬于激勵函數，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。這一系統在設計工程機械應用上適應性較強，能夠更好地根據外界環境對控制系統加以調整，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據模型，而是更加現代化的語言變量。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，智能化控制系統主要是針對語言輸入加以定量和模糊，以此來推理模糊規則，最終有效控制機械。

2 智能控制技術在工程機械控制中的應用

當前，根據自身使用性質，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上針對機械控制操作要求不高，并且作業環境不太理想，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規范化和均勻性，并且作業過程中荷載也不會發生變化。

2.1 在挖掘機中的應用

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，根據實際工程任務來分配工作，因為挖掘機在正常運行下發動機要保持穩定，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，在發動機功率控制和實際作業銜接上，能夠保證工程項目挖掘機的持續輸出。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機械作業負載情況，通過智能控制來調節功率，實現對燃油系統的有效處理。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，保證作業穩定。在挖掘機作業上，工程項目并不需要過多的液壓油。而智能控制系統能夠針對實際工作情況，調整挖掘機的運行速度，以此來實現對挖掘機作業的智能控制。當前，在挖掘機中ITCS 系統是最為常見的控制系統，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，并實時監控，有效分析獲取到的數據，及時調整發動機速率[6]。

2.2 在壓路機中的應用

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，在壓路機中應用這一技術，能夠識別數據，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，還能處理復雜數據，利用智能化系統將其傳輸到相應網絡中。如果發現工藝參數沒有達到預期標準，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。

2.3 在起重機中的應用

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，并以此來實現開閉斗的有效控制。在這其中為保證起重機工藝數據準確，就需要能夠應用智能控制技術來及時校準。在作業中，智能控制系統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，會根據具體運行情況，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和模糊控制系統，通過構建智能模塊的方法，有效實現微操作。與此同時，在起重機中還安裝一些自診斷系統，這樣就能夠在作業上有效診斷故障，保證各項參數的精準控制。

2.4 在推土機中的應用

一般情況下，推土機工作環境較差，而且存在著一定的危險性。如果操作不合理，就非常容易發生事故。所以，為更好地保證推土機作業效率和安全，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。傳統推土機一般都是機械設備和測量人員合作作業，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射器建立水平面，并結合推土機的智能終端，從而實現精準定位。此外，激光接收器還能夠充分了解外界環境情況，有效掌握推土機的位置，進而來實現智能化控制。與此同時，在推土機中應用智能控制技術，能夠改變傳統人工操作方法，并不需要施工人員到達現場，可以通過智能系統控制進行有效控制。

3 結 語

總而言之，隨著當前科學技術的不斷發展，工程機械行業也迎來了發展機遇。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機械發展趨勢，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展。