導(dǎo)語：工程機(jī)械智能化發(fā)展趨勢分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：縱觀中國的工程機(jī)械智能化發(fā)展的歷史能夠?qū)⒃撨^程分成學(xué)習(xí)階段、二次技術(shù)開發(fā)階段、模仿階段和獨立開發(fā)技術(shù)的的階段。以目前中國的工程機(jī)械智能化發(fā)展功能分析能夠?qū)⒉煌墓δ芊殖蓡纹瑱C(jī)一體化智能管理功能、故障自動檢測功能、機(jī)群智能化控制功能、牽引、調(diào)平控制智能化功能。

關(guān)鍵詞：智能化控制；工程機(jī)械發(fā)展；未來發(fā)展形式

伴隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械自動控制技術(shù)逐漸的被開發(fā)出來，并且自動控制技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。通過實踐能夠證明，使用自動控制化操作確實能夠提升傳統(tǒng)的工作效率，對社會的生產(chǎn)力提升具有促進(jìn)作用。對于一個國家的發(fā)展來說，工程機(jī)械的智能化控制已經(jīng)成為現(xiàn)在國家工業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)，智能化的程度在特定的條件下也可以代表著國家的國際競爭力。本次研究就是以近期工程機(jī)械的智能化發(fā)展為樣本通過分析和探討希望能夠為該領(lǐng)域的繼續(xù)發(fā)展提供幫助。

1工程機(jī)械控制智能化的發(fā)展現(xiàn)狀

所謂的智能指的是通過現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、信息技術(shù)、工業(yè)技術(shù)等實現(xiàn)智能化的自動行為。該技術(shù)的核心內(nèi)容是智能技術(shù)。我國工程機(jī)械開始開發(fā)這一技術(shù)的時間可以追溯到上世紀(jì)末期。隨著“863”計劃的建設(shè)，中國的機(jī)械智能化發(fā)展正式開啟。本次研究以工程機(jī)械的自動控制、挖掘機(jī)等設(shè)備的自動化控制、推土機(jī)等工程機(jī)械的智能化操作以及拖拉機(jī)的自動化運行為核心展開了探討和分析。中國對智能化的研究已經(jīng)具有了初步的成果，根據(jù)中國智能化的發(fā)展歷史分析能夠?qū)⒐こ虣C(jī)械的智能化發(fā)展分成以下四個階段：學(xué)習(xí)階段、二次技術(shù)開發(fā)階段、模仿階段和獨立開發(fā)技術(shù)的的階段。①新世紀(jì)之前的時間中，中國的工程機(jī)械控制設(shè)備并不能獨立自主的完成設(shè)計和生產(chǎn)，因此此類設(shè)備主要依據(jù)進(jìn)口實現(xiàn)。我國的自控設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)主要從事著安裝和簡單系統(tǒng)的生產(chǎn)，大部分的自動化設(shè)備具有的核心技術(shù)被掌握在國外企業(yè)之中。這種現(xiàn)象嚴(yán)重的影響了中國工程機(jī)械產(chǎn)品的國際競爭力。②2000-2004年間，國內(nèi)工程技術(shù)人員開始了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，并且通過國際上先進(jìn)的控制設(shè)備完成二次開發(fā)，并且隨著國內(nèi)技術(shù)人員的技術(shù)提升，已經(jīng)能夠完成對其程序的編輯工作。隨著國內(nèi)技術(shù)的再次提升，國內(nèi)高級技術(shù)人員已經(jīng)能夠?qū)诵脑O(shè)備的控制模型進(jìn)行初步的改造，使得國外的設(shè)備能夠同國內(nèi)的實際情況相適應(yīng)。但是二次改造的范圍并沒有真正的涉及到核心技術(shù)部分，因此此階段中中國關(guān)鍵技術(shù)依據(jù)擺脫不了進(jìn)口的途徑。③至2007年之后，國家集中優(yōu)質(zhì)人才打造了先進(jìn)的研究團(tuán)隊，并且著力開發(fā)研究控制器的設(shè)計和人機(jī)交流的核心技術(shù)。通過仿真國外的進(jìn)口設(shè)備在工程機(jī)械的智能化控制領(lǐng)域中取得了一定的研究成果。同時依據(jù)國內(nèi)的現(xiàn)階段技術(shù)已經(jīng)能夠滿足國內(nèi)的工程機(jī)械智能化的生產(chǎn)需求，但是這一階段中國內(nèi)產(chǎn)品在精度和控制方面還存在一定的差距。④至2010年前后，國內(nèi)研究部門通過模型的開發(fā)模式自主研發(fā)了能夠改善國內(nèi)工程機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)和智能化控制的技術(shù)，提升了國內(nèi)工程機(jī)械的智能化發(fā)展進(jìn)程，具有了獨立研發(fā)的能力。

2智能化控制的未來發(fā)展趨勢分析

2.1單機(jī)一體化操作和智能管理技術(shù)。這種技術(shù)指的是通過單片機(jī)的控制能力和智能化的技術(shù)綜合使用，實現(xiàn)無人操作。工程機(jī)械中通過智能化的控制完成自動換擋，這種技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域中具有重要的意義，能夠提升設(shè)備的工作效率，同時對設(shè)備的施工質(zhì)量也具有明顯的促進(jìn)作用。該技術(shù)的實現(xiàn)可以通過以下兩種方式實現(xiàn)：其一是電液式，指的是通過智能控制程序完成設(shè)備內(nèi)部的參數(shù)轉(zhuǎn)換，同時將智能程序控制下的命令參數(shù)發(fā)送至自動換擋裝置中，實現(xiàn)智能化的換擋操作。其二是液壓式，指的是通過液壓方式將設(shè)備內(nèi)部的參數(shù)轉(zhuǎn)化成電動信號，進(jìn)而實現(xiàn)智能化的控制。通常情況下，前者應(yīng)用的范圍更加廣泛。2.2智能排障技術(shù)。通過智能化控制系統(tǒng)的控制能夠在工程設(shè)備正常運行中實現(xiàn)智能故障檢測，即通過智能控制程序能夠自動的檢測設(shè)備運行中存在的異常情況，通過該智能化控制能夠在工程設(shè)備運行的情況下為操作者提供設(shè)備的故障信息，方便操作者掌控工程機(jī)械。故障的檢測離不開傳感器的使用，通過傳感器的信號采集能夠完成信號傳遞，將傳感器的信號連接智能化控制系統(tǒng)實現(xiàn)自主的故障報警。先進(jìn)的傳感器技術(shù)在智能化故障排除技術(shù)的應(yīng)用上具有非常重要的地位，同時也是實現(xiàn)高智能化故障排除的關(guān)鍵技術(shù)。通過這種方法能夠獲取不同部位的信號，將所有的信號傳送至控制中心能夠完成信息的綜合處理。系統(tǒng)的中央處理模塊能夠?qū)鞲衅髦械男盘栠M(jìn)行智能化的篩選，并且主動判斷是否出現(xiàn)了異常情況。該技術(shù)在信號采集的過程中使用的手段主要是共振、溫度感應(yīng)、壓力感應(yīng)等，用于檢測設(shè)備的變形、斷裂具有良好的效果。因此傳感器的使用在智能化工程設(shè)備排障的應(yīng)用中起到了非常關(guān)鍵的作用，已經(jīng)成為現(xiàn)代研究的重點內(nèi)容。分析排障的相關(guān)理論能夠得出以下三種方法：其一是使用數(shù)學(xué)模型形式下的故障排除方法；其二是全方位的信號出入和集中處理，通過人工智能進(jìn)行排障的檢測方法；其三是圖論專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化檢測方法。使用專家系統(tǒng)的排障方法具有一定的局限性，因為這種方法對故障提示的效果并不明顯，同時并不具有自主學(xué)習(xí)能力，只能通過設(shè)定好的專家處理程序處理問題，但是這種方法在前期的建模和訓(xùn)練過程中具有較高的效率，省卻了前期的學(xué)習(xí)過程。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法是仿照著人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)搭建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)排障方法，這種方法是通過不同結(jié)構(gòu)的神經(jīng)元形成網(wǎng)絡(luò)，能夠處理復(fù)雜的故障問題，但是這種方法在使用之前需要通過大量的數(shù)據(jù)鍛煉進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過尋找樣本數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)矢量特征完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力，之后才能夠進(jìn)行擴(kuò)展學(xué)習(xí)并處理復(fù)雜的問題。2.3機(jī)群智能化高度控制管理技術(shù)。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)群的有效配置。該技術(shù)主要運用了交叉統(tǒng)計、運籌學(xué)等方法通過仿真功能對機(jī)群系統(tǒng)進(jìn)行處理和判斷，同時通過智能化的控制系統(tǒng)完成對機(jī)群的管理效果。該技術(shù)通過數(shù)學(xué)的優(yōu)化方法對系統(tǒng)中的最優(yōu)數(shù)據(jù)進(jìn)行運算，最終得出最優(yōu)化的處理決策。本次研究就是為了加強(qiáng)不同機(jī)械結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)性，增加機(jī)械設(shè)備的靈活度，這也是提升現(xiàn)代工程機(jī)械智能化處理的有效途徑。提升機(jī)群智能化控制的方向主要依據(jù)以下兩種方向?qū)崿F(xiàn)：其一是優(yōu)化系統(tǒng)的資源，提升對材料的使用效率。其二是通過智能程序代替人工操作，降低人為干預(yù)比例。使用機(jī)群智能化高度管理技術(shù)能夠作用在多設(shè)備同時運行的過程中，并且方便不同設(shè)備將運行的數(shù)據(jù)信號通過網(wǎng)絡(luò)途徑以線性結(jié)構(gòu)傳遞至中心處理器中，方便處理器對不同的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。這種技術(shù)能夠提升不同設(shè)備信號的準(zhǔn)確性，方便處理器接受和發(fā)出信號。同時能夠為中央處理器提供全方位的設(shè)備數(shù)據(jù)信號，方便中央處理器掌控機(jī)群設(shè)備。通過這種技術(shù)結(jié)合智能化的數(shù)據(jù)處理技術(shù)能夠提升對機(jī)群設(shè)備的運行處理能力，提升設(shè)備的使用效果。這一技術(shù)以無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，是保證信號精準(zhǔn)傳遞核心技術(shù)。現(xiàn)階段這種機(jī)群控制技術(shù)才剛剛起步，目前主要的研究內(nèi)容如下：其一是在特定技術(shù)的支持下對機(jī)群控制采取最優(yōu)化的處理方法，包括成本優(yōu)化、運行動作優(yōu)化等。通過開發(fā)計算機(jī)編程程序優(yōu)化內(nèi)部資源配置，形成高效的機(jī)群智能管理效果。

3總結(jié)

國內(nèi)對工程機(jī)械智能化的研究相對較晚，但是在國內(nèi)眾多技術(shù)人員和學(xué)者的努力下已經(jīng)取得了輝煌的成就，降低了國內(nèi)自控技術(shù)和國外之間的差距。本次研究分析了中國工程機(jī)械智能化技術(shù)發(fā)展的不同階段，對日后研究中國工程機(jī)械智能化具有一定的借鑒作用。通過本次研究得出了國內(nèi)在工程設(shè)備的智能化控制研究中以智能技術(shù)、管理、排障、機(jī)群控制等方面為核心內(nèi)容，通過研究和分析提升了國內(nèi)的工程設(shè)備智能化控制水平。同時本文還指出計算機(jī)技術(shù)在智能化技術(shù)的發(fā)展中具有重要的地位，在日后的研究中智能化研究領(lǐng)域還應(yīng)當(dāng)對提升工程機(jī)械的智能化進(jìn)行更加深入性的技術(shù)攻關(guān)，爭取在智能化控制方面取得更高的成就。

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作者:孫岳 單位:新興重工（天津）國際貿(mào)易有限公司