智能控制技術在工程機械的運用

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【摘要】隨著我國基礎建設規模越來越大，難度也越來越高，對工程機械的性能和操作控制也造成了不小的壓力，隨著智能控制技術的發展和進步，智能控制技術成為了應對工程機械越來越高的操作需求的有效方法。與傳統人工操控工程機械的方式相比，應用智能控制技術后工程機械向著更高效、更安全、更精準的方向發展。本文對智能控制技術在工程機械控制中的應用進行了簡要分析，希望能促進智能控制技術在工程機械控制方面的技術進步。

【關鍵詞】工程機械；智能控制技術；應用

1引言

目前，中國的基礎建設處在一個爆發期，不僅基礎建設工程量非常巨大，并且有多種多樣的基礎建設類型，有橋梁、隧道、建筑、水壩等多種難度不一的基建類型，因此工程機械的需求不僅數量多、類型多并且要求高。目前我國的工程機械制造水平已經處于世界前列，但是對于我國工程機械的市場規模來說，還不能對應，尤其高端的工程機械市場還被美國、德國等科技發達國家占據。智能技術的應用是我國實現技術水平追趕的絕佳時機，工程機械的發展方向便是智能控制，智能技術控制下的工程機械能夠做出比人工操作更復雜的動作，工程施工能夠更加精細和高效。將智能控制技術與工程機械結合起來，將促進我國的工程機械水平提高，也能同時促進我國基礎建設水平提升。

2智能控制技術現狀

智能技術是隨著計算機軟硬件技術水平的快速發展而衍生出的一種模擬人類思維的新興技術，它利用數學運算模擬人類收集信息做出判斷的過程，隨著計算機硬件算力提高和體積縮小，使得智能技術有了進入實際應用的基礎。智能技術可以通過計算解決復雜的控制問題，精準的信息收集使它能夠做出相應精準的判斷和反饋，并且智能技術還能夠自我學習和升級，其在學習方面與人類的相似之處使它能夠替代人類解決更多的實際問題。智能技術在數據處理方面已經展現了它的能力，“阿爾法狗”在圍棋方面戰勝世界頂級棋手柯潔之后其在數據處理和判斷的實際應用能力已經得到了很多人的認同，智能技術也已經在人臉識別、自動駕駛等方面嶄露頭角，如果智能控制技術與工程機械結合起來，可以解決許多傳統方式不能解決的難題。

3智能控制技術在工程機械控制中的應用

3.1工程機械設備施工所應用的場景

基本可以分為兩種類型，第一類場景施工對象也沒有太多變化，作業方式穩定，對工程機械的操作方式和工作成果有具體的品質要求，所選擇的工程設備也比較單一，但是對施工質量要求較高，一般對工程進度也有比較嚴格的要求。另一類場景施工對象變化很多，施工過程中存在無法預期的變化，施工的過程中也沒有很多具體的標準需要遵守，施工方式也多種多樣。

3.2挖掘機的智能控制

要實現對挖掘機的智能控制，就要使智能控制系統能夠實現對挖掘機的負載或者動力系統的控制。負載控制類型是使挖掘機的發動機動力輸出保持穩定，而通過對挖掘機動力輸出的調節使各部分按照所需動力進行分配，動力控制類型是在挖掘機進行不同的動作時調節發動機功率使其動力輸出匹配挖掘機的動作，這是一種根據需要提供動力的模式。為了保證挖掘機具有良好的工作效率，挖掘機勢必會搭載智能控制系統，除了控制系統之外，還要有適配的發動機類型和動力傳輸控制系統，尤其是液壓傳動系統。智能控制系統可以根據挖掘機的工況及載荷調節發動機的動力輸出，并且可以根據不同部分的載荷狀態調節動力分布，這樣可以減少動力分布不均的裝填，減少部分設備空載時間，提高動力利用效率，降低油料消耗，不僅節省能源，并且降低排放，綠色環保。

3.3盾構法隧道掘進機的智能控制

盾構法隧道掘進機的使用工況是載荷沒有明顯變化的一種情況，隧道掘進機工作狀態十分穩定，只有當遇到土質有顯著變化的會影響挖掘組件的運行速度，智能控制系統的優勢便是可以識別和處理意外狀態。智能控制技術一方面需要隨時監測土質狀態，檢測到土質和成分發生變化就根據變化情況調整隧道掘進機的動力輸出；另一方面智能控制系統也在同時檢測隧道掘進機的工作狀態，檢測各部分結構的運轉速度、溫度、壓力等數據，在顯示設備上為施工人員即時反饋施工狀態。智能控制系統通過分析和處理傳感器反饋來的數據，向設備操作者提供設備狀態，使施工人員時刻了設備和施工狀態，同時智能控制系統通過分析數據可以給出解決方案，使得出現的問題能夠得到迅速的解決，這樣就可以極大地提高施工效率。智能控制系統還能夠根據傳感器狀態分析得出設備是否出現故障，可以給設備操作者提供合適的設備修理方案和充足的問題解決時間。

4智能控制技術的發展

智能控制系統是未來生產力的重要組成部分，它的發展離不開人才的參與，任何高新技術的進步都需要業內人員的不斷創新。智能控制技術是計算機技術和網絡技術發展催生的門類，智能技術的進步也離不開計算機硬件以及軟件技術的更新換代，硬件為其提供高水平的算力，軟件為其提供優秀的算法，而網絡技術則可以拓展智能控制技術施展空間的大小，這些都是支持智能控制技術進步的重要支持。目前智能控制技術還是處于初級應用階段，我們要接受暫時出現的問題，要迎難而上積累經驗，使智能控制技術早日能夠普及應用。

5結語

工程機械設備所使用的智能控制技術是人工智能技術的一項具體應用，它可以利用智能技術解決傳統機械和電子設備無法應對的具有高復雜性以及隨機性的困難，并且智能控制技術具備一定的學習能力，可以隨著使用時間的積累而產生自我迭代升級的功效，它可以使用常人很難操作的數學建模方法進行工況的精準模擬，在很多的不確定問題中為工程設備提供準確的解決方案。

【參考文獻】

[1]祝一賓，蔡群.智能控制技術在工程機械控制中的應用[J].冶金與材料，2018，38(06):93-94.

[2]陳國華，萬元芳.智能控制技術在工程機械控制中的應用[J].科技風，2018(18):101.

作者：李小剛 單位：寶勝科技創新股份有限公司