隨著現代科技的進步與發展,工程機械的廣泛應用,工程機械的自動化、智能化水平提高。工程機械的操作與控制實現了自動化、集成化、智能化的結合。在智能化控制系統被引入工程機械控制領域后,給工程機械的發展帶來了劃時代的變化,工程機械的操作便利性、安全性、經濟性都得到了大幅提高。智能化已成為各種工程機械現代化最明顯的標志。工程機械的智能化現階段主要體現在三個方面,智能控制技術、工程機械的智能監控、檢測、故障診斷與維護技術,網絡機群集成控制。
一、智能控制技術智能工程控制技術包括,電液控制自動換檔變速器技術、無人操作技術、機電液一體化控制技術等等。電液控制自動換檔系統由液壓換擋控制系統和電子換擋控制系統兩部分組成。電液換檔控制系統結構緊湊、體積小、重量輕代替了較復雜的機械聯動裝置。改善了換檔反應的可靠性。自動換檔與機電一體化控制技術在工程機械巾的使用廣泛。無人操作技術是機械工程的一個突破性發展。無人操作技術在特定的領域中。如在軍事、勘測、高空攝影、易燃易爆地區、高空危險作業區、輻射高危區、衛星探測等領域。需要使用智能化的無人操作機械工程技術。自動化中心無人控制系統,機器人操作、GPS導航、無線、有線網絡通訊。無人汽車駕駛等技術都是無人操作技術在機械工程中的應用。20世紀70年代開始,美國、英國、德國等發達國家開始進行無人駕駛汽車的研究。我國國防科技大學在1992成功研制了我國第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。2005年首輛城市無人駕駛汽車在上海交通大學研制成功。目前,無人駕駛技術在我聞無人操作技術中的研究和產品開發中取得一定的成果。但是,我國的無人操作技術發展水平較低,如需形成產業化生產還需要付出更多努力。
二、工程機械智能工程監控、檢測、故障診斷與維護技術。國外學者對工程機械故障診斷系統進行了大量的研究,已經取得了較為成熟和完善的技術成果,并廣泛應用于產品中。如德國OK公司開發的BORD電子監測系統,能監測與液壓挖掘機作業和維修有關的全部重要參數,利用微處理機檢查挖掘機作業數據、快速監測、評估和顯示所計算的數據。可識別發生故障和超出極限值的趨勢,在重大事故前顯示報警信息。日本日立公司在ZAXIS系列液壓挖掘機上安裝了電子監測與故障診斷系統。可對挖掘機40種以上的作業狀態進行實時檢測,包括發動機機油壓力、冷卻水溫度、燃油油位、液壓油油位、空濾器堵塞、發動機轉速、液壓流量和所有電氣系統參數。并具備報警功能,同時通過與該機相配的專用檢測儀,可自動診斷機器的故障。國內在工程機械的故障診斷方面的研究起步較晚。但發展較快。近年來,很多高校、科研單位在工程機械故障診斷理論與方法的研究方面取得了很大進展。如西安交通大學的學者首創的全息譜理論,全面集成機器振動的幅、頻、相信息。顯著提高了故障識別率。清華大學的學者針對滾動軸承故障振動信號的強噪聲背景以及現實中不易獲取大量典型故障樣本的特點。將柔性形態濾波技術用于滾動軸承的缺陷診萬方數據斷中,局部存在缺陷的軸承振動信號經過柔性形態濾波后,既可以有效地提取出信號的邊緣輪廓和信號的形狀特征。
三、網絡機群集成控制,機群是將多臺不同功能的工程機械利用網絡通訊組成—個系統。通過多機協調、聯合作業共同完成某一個工程任務。機群控制技術是機群的最優配置或最佳組合。即以機械化作業機群系統為對象,運用統計學、運籌學、模擬仿真等方法。經分析判斷建立系統坐標函數,進而采用優化的方法求得系統的最佳結果。使系統中各種機械設備之間在作業相互協調嗎,從而獲得技術先進、經濟合理、運行可靠、工作效率高的機群控制系統。
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