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未来工程机械智能化发展趋势应向四个方面发展《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:56:16 阅读: 来源:软体床厂家

2017-04-08 20:47:58来源: 贤集网

单机一体化操作和智能管理

单机一体化操作和智能管理技术分为智能换挡技术和无人驾驶技术。智能换挡技术在工程机械智能化领域应用广泛且重要,该技术在提高工程机械的利用效率及作业质量方面有着非常明显的优势。智能换挡技术分为电液式和液压式:电液式智能换挡技术将汽车行驶中的内部参数通过智能化技术转换成油压信息,该信息自动输送到换挡阀来实现智能转换挡位;而液压式智能换挡技术是将相应的参数转换为电信号,再由接收电子信号的装置转化给换挡阀来实现智能换挡。总体来说,电液式换挡技术可以适应工程机械智能化操作的需求,也是机电液一体化操作和智能管理技术发展的重要方向。

无人驾驶技术同样是工程机械智能发展的趋势,该技术需要使用遥控装备及高智能且集成化的工程机械装备,目前该技术还处于刚刚起步的研发阶段。伴随着自动化控制、网络技术、人工智能集成的发展,该技术与卫星导航技术相结合,以互联网大数据、智能机械操作和智能监控识别方法为中心,实现对工程机械智能控制。

故障的智能化检测诊断

在工程机械运行过程中通过智能监控和故障检测诊断技术快速检查出工程机械在运行过程中存在的故障,从而实现工程机械故障的智能监控和检测。传感器作为智能监控和诊断的核心部件代表着故障智能诊断智能化的发展,传感器成熟的研发技术为工程机械智能检测诊断故障技术的发展提供了必要的基础,多传感器相结合的技术是智能化处理复杂工程机械故障的重要方法,该方法是把同时获取的多个信息源汇总在一起,通过中央处理系统进行处理从而智能判断出故障。工程机械故障诊断系统常用来探测工程机械在自身振动、外部环境温度变化、施加外力作用等情况下部件出现的磨损、断裂及变形等缺陷。传感器在工程机械智能检测和故障诊断技术方面有着重要的作用,是研究的重点方向之一。

智能故障检测诊断方法在理论上主要分3种:在系统数学模型基础上发展起来的方法;系统全方位化输入信号并处理的方法;以人工智能为基础的方法。其中最后一种又分为基于专家系统方法、基于神经元网络方法、基于图论的模型推理方法。专家系统方法诊断故障过程中获取故障指示比较困难,不具有自动学习新知识的能力,因此需要前期进行充足的训练和模型的搭建;神经元网络方法的故障诊断研究关键在于基于人脑的组织模式,将众多的结构、功能和简单的神经元通过各种方式连接在一起形成一个复杂的网络结构,再通过核心数据库来分析处理遇到的问题,以实现复杂的智能行为。神经网络具有很强的自我学习和更新能力,能够自动从训练样本和实际遇到的问题中扩充自己的知识库,其智能活动表现出一定的联想行为方式,将其应用到工程机械智能检测故障中具有较好的效果。

机群智能化高度控制管理

机群智能化高度控制是机群实施有效组合配置的技术方法,它以工程机械化工作机群系统为处理对象,交叉运用统计学、运筹学等学科及模拟仿真,经过进一步分析和判断,建立比较系统的机群智能化控制管理结果函数,最后运用数学中最优化法得到系统最适宜的结果数据,目的是让系统中各种机械部件与整体设备之间的工作更加协调,在施工协作方面更加灵活,从而达到机群控制系统的经济合理、运行可靠且技术领先。机群智能化高度控制管理主要体现在两个方面———资源配置优化和优化物料使用,利用程序智能控制,尽量减少人工操作产生的不利影响,使智能化系统下机械设备的工作结果最优;工程机械中购置的材料和设备都有一定的日期限制,在智能化控制体系下,物料配给和使用周期都由计算机获得,具有科学性。

对于多种工程机械同时作业的情况,机群智能化控制主要是通过无线网或较精密的线路结构把机械相关作业信息传送到中央控制中心进行智能化处理分析,然后再分配给各施工单元体进行执行,这样中央控制中心的集中分析就能对全局的作业情况进行一个整体的把握和分析,使机械操作得到最优的控制效果。这个过程主要通过无线通信技术把相关数据信息传输到中央控制中心。机群智能化高度控制管理技术目前尚处于初始研究阶段,其研究内容主要包括以下几个方面:在一定工程技术条件下,机群优化配置的初步选择方法;机群智能化的最优选择及实施条件;通过计算费用法、动态对话法和过程仿真法确定机群优化配置方法;用计算机编程语言优化配置算法等形式测试机群的智能化控制。

牵引和调平控制系统智能化

工程机械的牵引行驶是最基础的工作,不同的机械系统其动力传动路线差异较大,比如发动机与变速器相连或发动机与变矩器连接再加变速器等。通过智能化控制机械的挡位切换与行驶速度,使发动机运行与行驶系统工况相匹配,能达到顺利行驶与节约燃料的目的。调平是多种工程机械共同的功能需求,而不同的工程机械对调平的要求又不相同。调平系统通常由传感器(角位移传感器,高程传感器)、控制器和执行元件等组成。调平系统信号传递智能化可以使操作人员无需进行过多的操作,就可精准控制工程机械工作的方向及精度,精准控制工程机械施工的位置,显著提高工程机械的施工效率。智能化的牵引和调平系统是工程机械智能化发展过程中必不可少的一个方面。

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