智能控制技术在工程机械控制中的应用

陈晓春

摘 要：在我国经济的快速发展背景下，工程机械的相关技术也得到了迅速发展，在工程机械的发展历程中，工程机械控制逐渐成为其中重要的组成部分。与传统、落后的工程机械相比较而言，新型的工程机械正在向着高效化、集约化、环保化等方面进行拓展。在工程机械的发展中，工程机械的控制十分重要，不仅关系到工程机械的灵活应用，更与工程机械的安全性能之间存在密切联系。笔者将在该文对工程机械的智能化发展进行简要分析，并借此探讨工程机械控制中智能控制技术的具体应用。

关键词：工程机械 智能控制技术 控制 现状 应用

中图分类号：U463.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（c）-0010-02

目前，我国的工程机械水平已经达到了较高的发展水平，也取得了较好的发展成果。伴随智能化技术的不断普及和广泛应用，工程机械控制与智能控制技术相结合也是未来主要的发展方向。将工程机械控制与智能控制的具体技术相结合之后，可以形成一个更为完善、科学、智能的控制系统，并且使处于该控制系统内部的每个控制单元都可以实现互相沟通，确保工程机械控制在信息化基础之上实现向精细化控制发展的相应目标。只有这样，才能确保工程机械控制逐渐向智能控制、分布控制等方向发展，进而逐步提升我国的工程机械控制水平。

1 工程机械智能化的发展

工程机械的自身特点在于其使用的安全性、精准性及可靠性，在工程机械中，自动化系统是较为重要的控制系统。但是，工程机械的自动化一般都被外国的先进公司垄断。工程机械的智能化发展，更为看重的是网络化特点与人性化特点，与传统类型的工程机械相比，智能化性质的工程机械不仅要将高效处理与便捷应用作为运行目标，还需要对本地功能进行严格、有效的控制，还要将远程性质的网络通信等纳入其中，实现无缝对接性质的即时交互。

目前，我国工程机械智能化的发展仍处于起步阶段，三一重工等在相关研究中取得了较为突出的成绩。在道路施工机械的研究中，装载机等系统均得到了智能化发展，并且实现了系统性和连续性较强的作业操作，但是，要想确保工程机械控制的智能化技术得到顺利应用，还需要相关人员对此进行进一步的论证分析。

2 在工程机械控制中如何应用智能控制技术

在目前应用的工程机械中，根据其主要的应用目的，可以将其分为两个类别。其一为不要求操作及运行质量的工程机械，此类型工程机械的特点为作业介质存在明显的不均匀特点，施工作业也不存在任何规范性，施工具体载荷会出现明显的变化。这一类工程机械会将动力作为具体的性能指标，也很看重燃油消耗情况及施工作业的具体生产率。其二为对于施工作业的质量有明确要求的工程机械，这类工程机械的特点就是施工介质较为均匀，且具体的工作装置与相关介质之间的互相作用产生的负荷值较为稳定。此类型的工程机械最为看重的是施工作业的整体质量，其次分别为动力、经济指标及具体的施工生产率等，笔者将在下文对此分别作简要分析。

2.1 挖掘机的智能控制

目前，挖掘机的智能控制策略一般分为两种形式：一种形式为负载控制；另一种形式则为动力控制。负载控制形式的挖掘机，其内部发动机在输出功率保持一定状态的情况之下，内部的负载系统会对动力输出进行相应调节，具有十分明显的按劳分配特点。而动力控制形式的挖掘机，其内部的发动机会根据挖掘机实际的作业情况为其提供必要的动力输出，带有极为明显的按需分配性质。

将智能控制技术与挖掘机相结合，可以有效提高挖掘机的应用效率。此前，在挖掘机上安装相应的发动机與主泵控制系统，可以有效提高挖掘机内部发动机的自身功率，使其更为适应挖掘机的液压功率，确保挖掘机可以进行极为高效的运行。相关人员利用智能控制技术，结合挖掘机自身的荷载情况，可以对主泵自身的输出功率进行及时、有效的调节，并且可以合理改善挖掘机的燃油量等。智能控制技术可以确保挖掘机的发动机油门部位存在较多的档位，确保主泵的平稳性和控制性。这样一来，若是挖掘机的发动机不需要较多的液压油流量，智能性较强的控制系统会自动降低挖掘机发动机的具体转速。

除了上述类型的挖掘机智能控制技术之外，ITCS系统也是其中较为重要的一类智能控制技术系统。此类型的智能控制技术可以利用模糊逻辑的相关理论，对施工作业的类型进行识别，还可以对挖掘机的发动机进行相应的监控，并且对挖掘机内部发动机的具体转速等进行科学调整。该智能控制技术可以在低负荷的状态下有效降低挖掘机的转速，确保挖掘机施工的精准程度。此外，该智能控制技术还可以对挖掘机本身的工作地点、具体的工作情况及挖掘机的运行信息等进行远程输送，确保相关用户利用互联网技术等获得挖掘机的最新工作信息。

2.2 压路机的智能控制

除了挖掘机之外，目前，很多压路机在运行中也会与智能控制技术相结合。将智能控制技术用于压路机中，最早见于20世纪的80年代。最早的智能类型压路机在运行中应用了欧米伽计这一技术，该技术是一种智能型的测量技术，由加速度传感器及显示表、电子单元等共同构成。压路机振动轮的具体加速度主要是随着施工环境中土壤的硬度而产生改变的，土壤硬度越高，压路机振动轮的加速度就会越大。但是，该类型智能技术存在明显的应用劣势，就是相关人员无法利用该技术对压路机自身予以充分的控制。

目前，压路机的智能控制技术已经包括BCMO3系统，该技术可以将压路机的所有信息传送到微机客户端，相关人员利用相应的程序技术就可以对压路机的运行等进行及时的分析与处理。将该智能技术与压路机结合之后，在进行保养及维护工作的时候，若是压路机工作到预设的极限时间或是某指标超出了预设值，相应的显示器就会及时进行提醒，并帮助相关人员对其进行维护处理。在压路机出现故障反应的时候，智能系统中的显示器会对故障进行及时显示，并告知相关人员所发生故障的基本类型及具体的解决方法等。此外，压路机的操作人员在应用该项智能技术之后，可以直接利用系统中的显示器及时观察工作中每一个被压实路段的压实状况。这样一来，压路机的操作人员可以对具体工作的效果进行直观观察，进而确保路段压实的整体质量，避免出现不合格之处。

3 结语

智能控制技术就是指带有一定智能行为的关键技术，智能控制技术可以利用人工智能方式对带有较强复杂性、随机性的相关问题进行更为精准的描绘和解决，具有很强的学习能力和适应能力。将智能控制技术与工程机械控制相结合，可以有效解决和适应多种类型的复杂问题。智能控制技术可以利用相关的数学模型等，为工程机械控制选择最优控制方法，并且针对存在的不确定性问题等帮助工程机械控制系统达到预期目标。笔者在该文中对工程机械智能化自身具体的发展进行了简析，并以挖掘机、压路机设备为例，分析了智能控制技术在工程机械控制中的应用，望能给相关人士提供科学参考。

参考文献

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