机械电子工程节能控制技术研究

李铭凯

[摘    要]现阶段我国部分能源储备不足，整体上而言，总量比较有限。因此，这也意味着我们必须采用有效节能手段来改善当前能源不足问题。文章将从机械电子工程角度切入，论述在其建设发展的过程中，如何贯彻可持续发展理念，实现节能控制技术的应用突破，并且以切实可行的措施来有效发挥技术的节能技术在机械电子工程当中的作用，进而实现能源利用的最大化。

[关键词]机械电子工程;节能控制技术;研究领域

[中图分类号]TH39 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）11–000–02

Research on energy saving control technology of Mechanical and Electronic Engineering

Li Ming-kai

[Abstract]To promote national development， it is necessary to be applied to a large number of resources as the driving force for operation in this process. However， some of China's energy reserves are insufficient. On the whole， the total amount is relatively limited.Therefore， this also means that we must use efficient energy-saving means to improve the current energy shortage problem.This paper will start from the perspective of mechanical and electronic engineering， discuss how to implement the process of sustainable development concept， realize the breakthrough of the application of energy saving control technology， and with practical measures to effectively play the role of technical energy saving technology in mechanical and electronic engineering， and then realize the maximization of energy utilization.

[Keywords]mechanical and electronic engineering; energy-saving control technology; research field

新时代各项技术发展达到了新的高峰，各区域的经济建设水平也有了质的提升，并且也相应地推动了机械电子工程项目数量和规模的不断增长。为了保证资源利用的可持续性和稳定性，缓解实践工作中的能源消耗过大的现象，需要大力推行节能控制技术的应用，以此合理配置资源。机械电子工程推进运行节能化的最终目的就是能够保证输出功率的有效性，因此，在此关键节点上需要对传统技术手段不断进行革新。

1 机械电子工程节能控制技术研究分析

（1）节能控制技术在机械电子工程应用过程中具有重要的作用，不仅能够节约工程项目建设过程中使用的资源，而且也能降低机械电子工程能源的损耗率。节能技术在机械电子工程的相关领域应用时间也比较长，因此，相关技术人员也能够在深入研发的基础上，将节能技术应用到企业生产过程中，避免能源浪费，降低能源投入成本。

（2）现阶段国内外所使用的全过程调速以及电控技术，都需要保证设备之间能够促使能量与耗能之间形成有效的转换。机械电子工程囊括多个领域，如机械、制造、自动化、信息技术等。从手工操作、简单化的机械作业到现代化机械智能技术，这也是科学技术变革的趋势。机械电子工程将电子技术与光学技术深度结合，其显著的特征就是保证技术应用得更快速、技术发展得更先进，实现技术体系多元化，关注各功率之间的配合效率。

（3）控制节能技术应用更加保证节能的效率。机械工程系统的组成主要依靠电比例液压泵、电比例液压阀、电比例马达以及电控喷油柴油机等部件构成，这几个部件的相互协调，并且依靠电进行控制转化和功率输出，实现了设施应用体积小能力大的目的，从而逐渐达成智能化控制的目标。

（4）全电式的控制系统对于技术要求比较严格，需要在较短的时间内实现信息的快速传输，但是现阶段我国技术还不能实现这个目标，即使在大数据背景下，信息快速处理和传递还是存在一定难度。而分布式的机械电子工程节能控制系统则需要贯穿一条总线，同时将发动机中的喷油总量控制者发布的命令以及機器的性能等信息传输到这条总线上方，剩余部分也能够通过总线获取信号，同时调整排量信息和传输其他的控制器则可以利用液压泵控制器来进行。

（5）针对机器运行本身的质量和节能情况，采取全局式的节能控制技术，能够对机械整体深入探索。基于整个工程环境，实现全局式节能控制系统的构建，除此之外，还需要对节能的总体目标进行设定，对施工作业情况进行分析，以及完成部分组织结构性能提出的要求等，最大限度地发挥出节能控制技术的效果。全局式的节能控制系统能够将注意力同时覆盖到大部分的结构组织、工作开展的效率以及固定化的节能控制技术中，所以这也进一步体现了节能系统的全面性，最终保证全面节能目标的实现。

2 机械电子工程节能控制技术应用问题

2.1 相关从业人员思想较为传统

就机械电子工程本身来说，其与其他行业发展是有一定差别的，因其技术要求比较高，所以在研发探究过程中更容易遭遇到技术瓶颈，限制技术应用的有效性。这其中也有一部分是因为相关工作人员思想过于传统的缘故，部分工作人员技术研发能力不强，依赖于过往经验和技术研发的流程，同时节能技术应用是否在机械电子控制系统当中凸显优势和作用也难以保证，因此这也造成了他们参与技术研发应用的积极性不充足。

2.2 相关技术人员较为缺乏

机械电子工程中各项技术研发离不开人才的培养，这也是推进工程建设顺利开展的至关重要的因素。但是从现阶段机械电子工程行业发展情况来看，技术人才较为缺乏，技术人员的专业素质也有所不足，导致技术研发工作遭到阻碍。节能控制技术随着应用领域的不断扩大以及技术基础理论的不断成熟，对于技术人员的知识储备和创新精神要求也比较严格，但是大部分技术人员对于节能控制技术的了解并不深入，技术研发质量和效率也差强人意，因此，这也限制了该项技术的深入发展。

2.3 未来发展趋势预测存在偏差

要想进一步推动机械电子工程的节能控制技术的发展，需要对未来技术应用进行预测，同时通过对当前专业技术研发的现状进行明确，才能够对未来相关行业的发展趋势掌握详细的知识信息。但是有些工作人员在对未来行业发展趋势预判不够精准，对生产环节带来了一定的影响，对于企业内部发展的稳定性也有所冲击。出现这种现象的原因还有一点，机械电子工程的涉及的领域行业具有广泛性，而在这些领域当中，节能控制技术应用的方向本质上也有所不同，并且使用的方法也不同，因此可能会在一定程度上影响预判的精准性。

3 机械电子工程节能控制技术及其应用要求分析

3.1 机械电子工程节能控制技术

（1）全电控功率控制系统。针对机械电子工程，要想使其节能效果更好，必须改善传统节能技术存在的缺陷，构建全电控形式的传动系统。因为电控系统应用到的转换原件还有作为功率输出的装置，所以可以使其硬件性能可以实现最小化，并且硬件的合理配置范围也可得到进一步延伸，从智能控制的高级化方向逐步向感知的深入化推进，如图1所示。

（2）分布式节能控制技术。相较于全电控的功率控制系统，特别是已经完成建设的全电控液压控制系统，其信息传输需要较高的速度，以此解决液压系统中产生的压力信息问题。但是现阶段技术发展并不足以处理好压力信息，所以通过利用专门液压阀控制设施、发动机的控制设备、液压泵控制设备的开发和建设才能保证数据处理的速度达到相应的条件，在此过程中构建起总线分布式的控制系统，将每一个控制设备与系统的总线连接在一起。

（3）全局节能控制技术。要想强化机械工作的性能，进一步降低能耗，需要不断开发节能技术。只有以整个机械电子工程设备和外界负载为研究方向，才能将工程的各个结构目标保持在同一层次，进而实现全局化的节能和控制。

3.2 机械电子工程节能控制技术应用要求分析

机械电子工程机械技术在现代社会发展中，与电子节能控制技术实现有机结合，通过相关技术人员的优化完善，进而使控制系统的运行能力得到进一步提升。当前阶段，需要技术人员从以下模块对其进行深度研究。

（1）要对机械设备的耗能情况加大关注力度。机械设备在运行阶段，能量的消耗是以相互转换、传输和做工的方式来开展的。在此过程中，能量消耗量还需要依据设备功率中转换程序来分析和研究。例如，柴油发动机就是利用柴油作为动力通过化学反应形成能量，进而将其转化成为机械设备的机械能，达成生产的目标。作为机械工程能量转换的双方，一个具备供应功能，一个作为需求方，需要技术人员利用电子节能控制技术对柴油机以及液压水泵的做功性能和耗能水平进行调整，使其更加优化。如图2所示。

（2）重视节能控制技术应用于机械设备当中的运行效率的提升。利用目标工作和任务作为指标来参考，尽量保证在短时间内，使能量消耗降到最低。并且还能使用做功过程产生的能量来达成生产任务。保证机械设备的运行效率符合预期，同时还要对机械工程设备在实际当中的运行控制能力加以优化，从源头上把控能源的消耗量，使节能效果达到最佳。

（3）保持節能目标的一致性。技术人员通过对机械工程节能目标进行设定，才能使节能控制技术应用更具灵活性和合理性，围绕整个节能目标，对技术应用和机械设备二者关系进行协调，从而对机械工程当中的组成体系还有软件硬件设施不断优化，避免组织体系相互间的优化配置发生不良现象。因此，重视节能目标的一致性，更要从机械设备运行的各环节将一致性原则贯穿始终。对其内部存在的严重能源消耗问题及时采取措施处理。

（4）重视控制技术应用的动态匹配性，而且还要将其设置为节能控制技术应用的重要方面，才能更好地将节能控制技术所独有的实用性功能凸显出来。从机械工程设备实际运行过程的效率来看，只有二者相互适应，才能更加便于节能控制技术水平的提升。经过对动态匹配性重点进行研究，技术人员在明确机械设备的运行程序后，就能够在标准作业下进一步发挥设备的运行水平。同时也能够将运行过程存在的问题加以解决。

（5）构建节能评价机制。针对节能控制技术在机械电子工程中的应用现状，并对其所取得的成果进行有效分析，需要通过节能评价机制的建立，分析当前机械电子工程的运行情况，才能更好地对节能评价机制进行优化。这样即使在之后的机械电子工程运行中产生问题，也能够依据节能评价机制相关要求来采取相对应的措施。

4 结束语

要想促进机械电子工程的节能控制技术的创新发展，需要对传统技术手段加以革新，保证其柔性参数更加符合现代化节能发展的理念，为构建机械电子工程技术获取更多的应用可能性，推动相关行业生产经营和管理效率的稳定运行。

参考文献

[1] 杨剑，王江萍，王国杰.机械电子节能控制技术应用分析[J].电子测试，2018（17）：739.