工程機械智慧化與電子液壓技術論文

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一、工程智慧化控制系統的結構

工程機械智慧化與電子液壓技術論文

工程機械智慧化系統涉及到各項複雜的工藝技術,擁有著多種用途各異的功能,能夠實現高度的自動化,這種智慧自動化結合了匯流排控制技術、無線感測器技術、人工智慧等多方面的技術。具體來說,工程智慧化控制系統的結構主要包含以下部分:傳感發射器和接收執行器;訊號採集執行層;中央控制層;人機溝通介面層。

1)傳感發射器和接收執行器。傳感發射器和接收執行器有著一定的特殊性,它們需要根據不同的工程機械裝置上的控制訊號來滿足控制系統的要求。因此,工作人員需要在市場上挑選出匹配的傳感發射器和接收執行器,或者親自參照現場環境的要求開發製作新的傳感發射器和接收執行器來滿足系統訊號採集的需求。

2)訊號採集執行層和中央控制層。訊號採集執行層充當著智慧自動化系統和工程機械裝置連線橋樑的角色,該介面層由專門的控制器組成,這些控制器彼此獨立,互不干涉,呈分散式狀態,並統一由通用中央控制器來完成訊號的採集控制。中央控制層是一個集監控、診斷、控制為一體的控制單元,它是整個訊號採集執行的總控制平臺。

3)人機溝通介面層。所謂人機溝通介面層就是把監視器當作是操作人員和應用系統之間的人機介面,實現工程機械裝置智慧化控制系統和終端使用者操作員間的人機互動活動。通過這樣一個由傳感發射器和接收執行器、訊號採集執行層、中央控制層、人機溝通介面層所共同組成的工程智慧化控制系統,再結合網路資訊化平臺、內嵌控制策略以及相關的智慧計算方法,就可以成功地做到對工程機械的狀態監控、釋出指令以及故障診斷檢修。

二、工程機械智慧化的關鍵技術

2.1單機一體化操作和智慧控制技術

單機一體化操作和智慧控制技術主要分為自動換擋變速器技術和無人駕駛技術兩個方面:1)自動換擋變速器技術在工程機械智慧化中應用範圍較為廣泛,它在提升工程機械的使用效率和工作質量有著較為突出的天然優勢,有助於減輕機械操作人員的勞動強度。自動換擋技術又分為液壓式和電液式:前者是將汽車的行駛狀態引數(如車輛的行駛速度、駕駛員踩油門的深度等)轉化為油壓訊號,該訊號自動傳送給換擋閥實現自動換擋;後者則是將引數轉化為電訊號,由接受電子訊號的電子換擋控制器裝置控制換擋閥實施自動換擋。目前,電液式自動換擋技術能夠很好地適應工程機械控制智慧化的需要,是實現機電液一體化操作和智慧控制技術的一個重要的發展方向。2)無人駕駛技術同樣是工程機械智慧化一個非常重要的方面,它需要帶有自動遙控裝置並採用高智慧整合化的工程機械。目前這項技術還處於研究開發階段,隨著自動控制、通訊網路、人工智慧的`發展,無人駕駛正在嘗試著利用定向導航和位置引導等原理,基於通訊網路、自動化機械操作以及監控反饋處理系統為核心,自動控制和計算出汽車的駕駛和行駛路線。

2.2智慧監控和故障診斷技術

顧名思義,智慧監控和故障診斷主要應用於工程機械執行過程中,對其進行的智慧遠端監控和檢測,及時察覺出工程機械存在的故障問題,最終實現故障診斷的自動智慧化。其中,感測器是整個智慧監控和故障診斷技術的核心部件,感測器製作科技的進步也就意味著故障診斷智慧化技術的進步。在世界範圍內,感測器市場已經日趨發展成熟,這為工程機械的智慧化方向發展提供了有利的保障,其中以多感測器技術最為先進。多感測器融合技術是把多個資訊源資料統一收集起來,獲得數量和質量方面最多最優的資訊,它具體應用到診斷系統當中是用來探測出工程機械部件在自身振動、外部環境溫度、外部施加外力作用等物理條件下所發生的磨損、斷裂、變形等缺陷。

三、結束語

總而言之,隨著未來工程機械的不斷髮展,工程機械必將具備完整高度智慧化的控制系統,電子液壓技術和電子資訊計算機技術相融合也是工程機械發展的必然趨勢。作為工業發展的重要工具,工程機械的智慧化離不開單機一體化操作和智慧控制技術、智慧監控和故障診斷技術等先進技術的發展。目前,我國在這些技術的研究和開發上還稍遜於已開發國家,大多數技術專利只能靠引進,但是隨著知識經濟一體化時代的到來,我國在今後的一段時期內仍然能研製成具有本土自主智慧財產權的工程機械智慧化技術。