錢甦陽

摘要：本文闡述了當前我國常見的集中職能控制技術(shù)，分析研究了智能控制技術(shù)在工程機械控制中的具體應用，給我國工程機械控制體系的發(fā)展帶來了較多的參考與借鑒。

關鍵詞：智能控制技術(shù);機械控制;模糊控制

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）11-0015-02

當前我國很多工程機械的自動化水平都在不斷提高，因此對于智能控制的需求也顯著提高。在這種情況下，如果能夠?qū)⒏黝愔悄芸刂萍夹g(shù)跟工程機械結(jié)合起來，那么就能夠顯著提高我國工程機械設備的智能化水平，同時也可以較好的解決當前傳統(tǒng)數(shù)學方法無法解決的問題，有效提高各個工程機械設備的自適應能力，并顯著提升工程機械的運行效率。在這種情況下，就有必要深入全面的分析與探討我國工程機械的智能控制技術(shù)應用，能夠顯著提高我國工程機械智能化控制的水平。

1 常用的幾種智能控制技術(shù)

1.1 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是一個智能計算機系統(tǒng)，整個系統(tǒng)之中囊括了很多專家水平的知識與經(jīng)驗，同時也可以站在專家的角度來進行各類知識的解答，并處理很多專業(yè)領域中的難題。從這個角度來看，專家系統(tǒng)也是一個融合了大量專業(yè)知識與經(jīng)驗的程序，同時也能夠模擬人類專家的決策，處理那些需要行業(yè)專家才能夠解決的各類問題。目前專家系統(tǒng)主要分為直接和間接兩大類，具體如圖1所示。其中前者主要是直接模仿人類專家的知識與技能，而后者則是通過控制器參數(shù)調(diào)整來保證專家系統(tǒng)處于正常運作狀態(tài)。

1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡

人工神經(jīng)網(wǎng)絡借鑒了神經(jīng)元模型，并通過相應規(guī)則來進行連接，最終形成一套并行信息的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。這種智能控制體系也是一種運算模型，由大量的節(jié)點連接而成，并且每一種節(jié)點都屬于一種激勵函數(shù)，最終展現(xiàn)了一種邏輯策略的表達。在整個神經(jīng)元網(wǎng)格體系中，神經(jīng)元都會接受前一級輸入，并進行傳遞，整個網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)相對來說也比較簡單，各項功能也可以得到較好的實現(xiàn)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡體系具有較好的適應性，能夠根據(jù)環(huán)境的變化來進行調(diào)整，從而改變整個系統(tǒng)的行為，具體調(diào)整方法主要是對權(quán)值進行改變，最終實現(xiàn)智能控制。相較于其他智能控制來說，人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有自學習、聯(lián)想儲存、高速化解等能力，具有較高的使用空間。

1.3 模糊控制技術(shù)

在工程實際應用過程中，模糊控制已經(jīng)成為了一種常見的控制技術(shù)形式，同時也具有三個方面的特點。（1）這項智能控制技術(shù)在控制過程中所使用的并不是傳統(tǒng)的數(shù)學變量，而是語言變量。（2）模糊控制主要使用了附加條件的方式來描述變量關系。（3）這種智能控制技術(shù)也使用了模糊運算法則來進行推理，具體運作流程如圖2所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，整個智能控制體系主要是通過對輸入語言進行量化和模糊化，并利用模糊規(guī)則進行模糊推理，最終就能夠形成定量化的輸出結(jié)果。

2 智能控制技術(shù)在工程機械控制中的具體應用

在當前我國已經(jīng)投入使用的各類工程機械中，基于機械本身的應用目的主要可以將其分為兩大類[1]。第一大類就是不過度要求機械本身操作和使用質(zhì)量，并且作業(yè)介質(zhì)通常存在不均勻性，施工載荷也在發(fā)生顯著變化。這類機械在運作過程中主要看重機械本身的能耗和工作效率，并且也會將其作為主要的性能指標。第二大類就是對于施工質(zhì)量有著明確要求的機械設備。這類設備在施工作業(yè)過程中的施工介質(zhì)通常都比較均勻，并且施工負荷相對來說也比較穩(wěn)定。而下面所說的挖掘機、壓路機和起重機也分屬這兩類設備。

2.1 挖掘機智能控制技術(shù)的應用

目前我國針對挖掘機的智能控制主要有兩種方法，即負載控制和動力控制。其中前者主要是讓發(fā)動機保持一定輸出功率，而負載系統(tǒng)則會對動力輸出進行調(diào)節(jié)，具有顯著的按勞分配特征[2]。而后者則是讓發(fā)動機結(jié)合挖掘機的實際工作現(xiàn)狀，并針對性的提供相應的動力輸出，具有顯著的按需分類特征。

在挖掘機機械設備中貫徹使用智能控制技術(shù)，能夠顯著提高機械設備的運作效率。在使用了這項技術(shù)以后，相關技術(shù)人員就能夠根據(jù)挖掘機在實際工作過程中的負載情況，來有意識的調(diào)整主泵輸出功率，并合理調(diào)節(jié)機械設備的燃油量。不僅如此，在貫徹使用了這項技術(shù)以后，還能夠在挖掘機的油門部位布設較多的檔位，提高機械設備運作過程中的平穩(wěn)性。這樣以后，如果挖掘機在運作過程中不需要過多的液壓油量，那么智能控制模塊就會顯著降低挖掘機自身的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)對挖掘機的智能控制。在當今我國挖掘機智能控制技術(shù)體系中，ITCS系統(tǒng)是非常重要并且應用比較廣泛的控制系統(tǒng)。這個系統(tǒng)主要利用了模糊邏輯的相關理論，來識別挖掘機的施工作業(yè)類型，并對發(fā)動機的運作來進行全方位的監(jiān)控，并基于識別情況和分析結(jié)果來調(diào)整發(fā)動機的具體轉(zhuǎn)速。這個智能控制系統(tǒng)能夠在低負荷的環(huán)境中調(diào)整挖掘機的轉(zhuǎn)速，并保證挖掘機的各項施工作業(yè)具有較高的精準程度。除此之外，這個智能控制系統(tǒng)能夠針對各項信息進行遠程輸送，并能夠立足于互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來獲得挖掘機設備的實時工作信息，給智能控制提供良好的外部環(huán)境。

2.2 壓路機智能控制技術(shù)的應用

在當前我國投入使用的各個壓路機機械設備中，對于智能控制設備的使用也比較常見。事實上，早在上個世紀八十年代的時候，智能控制設備就被用在壓路機機械設備中，其主要功能就是智能測量[3]。壓路機在實際施工過程中，振動輪的加速度跟其施工土壤情況息息相關。當土壤硬度比較大的時候，壓路機振動輪的加速度就會不斷增加，反之亦然。而在當今時代背景下，壓路機的智能控制技術(shù)的主要體現(xiàn)就是BCMO3系統(tǒng)。在使用這個智能控制系統(tǒng)以后，壓路機在運作過程中的各類實時信息以及壓路機設備本身的各類參數(shù)，都會被傳遞到微機客戶端中。而相關技術(shù)人員則可以通過客戶端來對壓路機設備的實時運作現(xiàn)狀進行全方位的分析，及時做好設備運行的適時調(diào)整。而將這項智能技術(shù)跟壓路機相結(jié)合以后，不僅可以實現(xiàn)對設備的智能控制，同時也能夠使得設備的保養(yǎng)與維護工作變得更加規(guī)范化與體系化。

2.3 起重機智能控制技術(shù)的應用

在起重機設備的智能控制方面，核心內(nèi)容就是深挖、開閉斗等內(nèi)容，最終能夠?qū)崿F(xiàn)整個設備的受力平衡。因此在貫徹智能控制技術(shù)的時候，也應該實現(xiàn)對起重機抓斗位置的實時觀測與記錄，同時也要實現(xiàn)開閉斗的智能化控制[4]。為了提高各類數(shù)據(jù)的精準性，智能控制體系中也應該包含對于抓斗的位置信息修正與校核。在這個過程中，自動控制還應該做好抓斗力矩的良好實現(xiàn)，較好的實現(xiàn)各類物料的精準抓取。在起重機設備的智能控制體系中，可以考慮使用變頻調(diào)速和PLC來實現(xiàn)控制效果。簡單來說，就是在起重機設備中安裝變頻調(diào)速體系，根據(jù)設備運作的實際情況來實現(xiàn)機械設備內(nèi)部各個構(gòu)件的變頻調(diào)速，提高設備運作的穩(wěn)定性。而PLC技術(shù)的使用則能夠顯著提高整個控制系統(tǒng)的智能化，實現(xiàn)各類操作的自動運作。特別是PLC技術(shù)本身就能夠結(jié)合起重機的各項工序來進行科學編碼，不僅能夠使得各類設備操作變得體系化與規(guī)范化，同時也能夠基于設備自身性能與載荷承受范圍來完成設備智能控制，提高設備的使用壽命。在一些先進的起重機設備中，也借助于模糊控制器和專家系統(tǒng)來構(gòu)建整個控制系統(tǒng)。這項系統(tǒng)在接收到起重機操作指令的時候，能夠?qū)⑵鋸氐椎臄?shù)據(jù)化，并進行定量處理，最終實現(xiàn)起重機的微操作。還有一些智能控制設備還安裝了自診斷系統(tǒng)，能夠基于自身運作狀態(tài)來進行故障診斷，最終實現(xiàn)對各項參數(shù)的測量與審查，明確設備自身的可靠性。

3 結(jié)語

綜合來看，智能化已經(jīng)成為我國當代工業(yè)機械的重要發(fā)展方向，因此各類智能控制技術(shù)也能夠得到較好的發(fā)展。這也需要我國工程機械在創(chuàng)新發(fā)展過程中能夠積極融入各類智能控制技術(shù)，同時還可以基于智能控制來建立相應的數(shù)學模型，并基于具體工程機械來選擇最優(yōu)的智能控制方法，處理好工程機械中的各類不確定問題。如此，工程機械的智能化水平就能夠在后續(xù)發(fā)展中不斷提高，并能夠促進各類智能化控制技術(shù)跟工程機械本身較好的契合，促進我國整個工業(yè)體系的長遠發(fā)展。

參考文獻

[1]劉學昌.智能控制系統(tǒng)在工程機械上的應用[J].工程機械文摘，2017，（2）：76-77.

[2]趙漢滋.計算機智能控制技術(shù)在工程機械領域中的應用研究[J].中國設備工程，2017，（4）：153-154.

[3]周武強，李敬偉.計算機智能控制技術(shù)在工程機械領域中的應用研究[J].赤峰學院學報（自然科學版），2016，（17）：30-31.

[4]李東艷，趙慶松.工程機械智能控制技術(shù)研究[J].河北農(nóng)機，2016，（8）：53+55.

Application of Intelligent Control Technology in Construction Machinery Control

QIAN Su-yang

（Yangzhou Wanfang Electronic Technology Co.， Ltd. ， Yangzhou Jiangsu? 225006）

Abstract：This paper expounds the common centralized function control technology in our country， analyses and studies the specific application of intelligent control technology in construction machinery control， and brings more reference and reference to the development of construction machinery control system in our country.

Key words：intelligent control technology; mechanical control; fuzzy control