智能控制技术在工程机械中应用

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摘要：工程项目施工建设的机械化水平越来越高，在工程机械中引入、运用智能控制技术成为重要发展趋势，也表现出了明显作用价值。本文即重点围绕工程机械中智能控制技术的有效应用，首先简要介绍了智能控制技术，然后论述了智能控制技术在工程机械中的应用效果，最后以当前工程建设中常用的几种机械设备为例，探讨了智能控制技术如何应用，希望对于未来工程机械创新发展具备参考借鉴作用。

关键词：工程机械；智能控制技术；应用

在现阶段高速公路等工程项目施工建设中，因为整体施工难度更高，工作量同样也比较大，如此也就必然对于施工技术手段以及相关设施提出了更高要求。伴随着当前我国工程项目建设中机械化水平的不断提升，各类工程机械的应用确实发挥出了较强的作用价值，明显提升了工程项目施工效果，也成为未来工程项目建设优化的重要目标和对象。对于工程机械的创新优化发展而言，智能控制技术的应用是不容忽视的关键所在，智能控制技术恰当融入运用到工程机械中去，能够明显提升其运用性能，促使其更好服务于工程项目施工建设，值得研究和实践探索。

1智能控制技术概述

智能控制技术是现阶段比较受重视的一种高级控制手段，其依托人工智能、信息论、神经生理学以及仿生学等专业知识，形成了可以模拟人工进行自动控制和智能判断的新模式，在实际应用中可以发挥出记忆、学习、分析以及推理等多方面作用，在越来越多的领域发挥出了重要价值。基于工程机械方面的创新改进来看，智能控制技术的应用同样也是重要发展方向，针对这种智能控制技术的有效融入和运用，工程机械的运行效果和作用价值往往可以得到明显提升，同时也可以解决以往传统滞后机械设备在运行中出现的偏差问题，成为当前越来越受大众欢迎一种新方法和新技术。从当前工程机械中智能控制技术的应用原理上来看，其有效打破了传统控制手段对于数学模型的过度依赖，能够实现控制对象的优化调控，促使其在调控管理过程中具备人类思维模式，由此可以模拟人工发挥出理想控制作用。现阶段智能控制技术的研究越来越深入，在工程机械中可供选用的智能控制技术也越来越丰富，其中比较有代表性的技术手段如下。

（1）专家系统。智能控制技术应用中专家系统是比较重要的代表技术，其主要应用原理是在相应控制系统中纳入大量专家水平的知识和经验，如此也就可以促使相应系统在进行分析和判断时，模拟专家进行问题解决，最终有效保障判断的准确度。该智能控制技术的应用必然对于专家水平的知识和经验提出了较高要求，不仅仅需要初期能够纳入尽可能多的内容和案例，同时还应该注重形成学习模式，以便不断更新专家系统，对于一些新问题和新案例予以及时导入，如此也就可以更好促使专家系统得以稳定高效运行，尽可能减少遇到难以解决问题以及判断错误的几率。

（2）人工神经网络。智能控制技术中的人工神经网络同样也是不容忽视的重要模式，其主要借助于神经元模型进行优化运用，促使相应连接更为符合规则要求，以此形成可以具备良好智能调控作用的网络结构。作为一种作用突出的运算模型，人工神经网络的应用确实能够形成较为准确的逻辑判断和推理效果，并且在实践运用中还可以表现出较强的适应性，几乎可以在所有系统控制中得到有序运用。在人工神经网络的应用中，只要确保各个节点连接准确无误，促使其具备激励函数特点，则可以有效发挥出逻辑策略应用效果，同时兼具自我学习和高速化解作用，成为当前应用较广的一种智能控制技术。（3）模糊控制技术。智能控制技术中模糊控制技术的应用同样也比较常见，该技术的应用在工程领域中更是可以发挥出突出作用。基于模糊控制技术的应用来看，其在实践应用中并非借助于传统数学变量进行优化控制，而是采取语言变量予以科学使用，同时也利用了附加条件，促使变量关系得到较好明确，进而也就可以有效实现控制管理。在模糊控制技术的应用中，模糊运算法则的应用至关重要，可以在推理以及逻辑判断方面发挥关键作用，要求准确量化和模糊化所有输入语言，进而予以模糊推理分析，确保由此形成的定量化结果具备理想参考应用价值，最终发挥出相应智能控制效果。

2智能控制技术在工程机械中的应用效果

工程机械中智能控制技术的应用在当前越来越受重视，其作用效果主要表现在以下几个方面：首先，智能控制技术的应用可以实现工程机械的无人化作业，有效降低工程机械运行对于操作员的过高依赖，绝大部分工程机械都可以在脱离人员的背景下运行，如此也就可以在规避操作人员伤亡的同时，保障施工任务同样得以优化落实，尤其是在一些高风险的施工区域，这种无人化作业的效果突出；其次，智能控制技术的应用还能够明显优化工程施工质量，这也是工程机械运用需要高度关注的核心目标，只有确保工程机械运行精确可靠，且能够在现场予以实时调控，进而才能够优化最终施工质量效果，而这也正是智能控制技术应用所能够表达的重要作用，有助于规避各方面工程机械运行不畅问题；另外，智能控制技术的应用还可以明显提升工程机械运行效率，相对于人工操纵和调控，智能控制技术的运用可以促使工程机械更为高效运行，且不会受到人员疲劳度的影响，促使工程机械保持全天候运行，如此也就可以满足一些工期要求较为严格的工程项目。

3智能控制技术在工程机械中的应用

3.1智能控制技术在挖掘机中的应用

在工程项目施工建设中，挖掘机是比较常见的一类机械设备，尤其是在项目基础施工处理中，挖掘机成为辅助完成挖掘以及修坡工作的重要设施。对于挖掘机在现阶段工程项目施工建设中的应用来看，同样也面临着更高的要求，尤其是对于开挖精准度以及处理效率，都需要予以不断提升，如此也就需要针对挖掘机予以创新优化。智能控制技术在挖掘机中的应用就可以表现出较强的作用价值，其能够确保挖掘机运行更为精确可靠，在开挖深度以及坡度控制方面优势明显，明显降低了原有挖掘机使用过程中对于人的依赖性。现阶段挖掘机中智能控制技术的应用越来越成熟，不仅能够有效处理现场中的各类状况，还可以避免人工开挖，尤其是对于以往为了有效控制开挖精度而需要在接近底部30cm时转由人工开挖的问题，在智能控制技术的引入运用下都可以得到有效解决。在一些施工安全风险较高的区域，挖掘机的使用同样也可以借助于智能控制技术予以优化控制，避免人员直接参与，这种无人化的挖掘作业可以具备更强的适用性，在保障施工作业安全性的同时，也能够有效提升经济效益。XsitePro智能挖掘系统就是当前挖掘机中比较有效的一种智能控制技术，其可以充分借助于GPS技术、传感器技术以及其它信息化手段，获取挖掘机运行中遇到的各类问题，同时严格按照施工计划予以挖掘机的调控把关，以此更好优化挖掘机运行控制效果。整个挖掘机运行过程往往均可以形成较为理想的智能化管控和调节，在更好完成挖掘任务的同时，解决了可能出现的开挖偏差问题。挖掘机作业过程中，技术人员往往不需要全程参与，仅需要远程利用显示器予以监视即可，最终开挖精确度可以得到良好保障，且具备较高安全性。

3.2智能控制技术在推土机中的应用

工程项目基础施工处理中除了需要大量挖掘机外，往往还离不开推土机，尤其是在土方作业中，推土机的应用必不可少，能够明显加快施工进度，降低工作人员压力。在以往工程项目中使用推土机时，往往过多依赖于操作人员，要求操作人员根据现场实际状况以及自身工作经验，参考测量结果，予以有效操作，进而促使推土机能够达到理想运行效果。这种推土机操作模式不仅仅明显加大了操作人员的负担，也会降低施工效率，且产生了较高的人工成本，最终土方作业质量也很难得到有效保障。在推土机中运用智能控制技术成为重要发展方向，在现阶段也得到了理想运用，比如在推土机运用中的找平控制中，该项控制任务的难度较大，依靠人工操作往往存在明显问题，对于操作人员的要求较高，如此也就可以借助于激光2D智能找平系统等智能化控制手段，促使推土机的运行更为准确高效，尤其是在铲刀的智能化控制方面，可以实现高程差的精确把关，以此最终确保理想的平整度，解决以往可能存在的明显凹凸不平问题。在智能控制技术应用于推土机作业时，其精确度往往可以达到厘米级，尤其是在以往控制难度较大的高程精度控制方面，更是可以表现出明显优势，施工辅助效果更强。

3.3智能控制技术在摊铺机中的应用

在高速公路类工程项目施工建设中，摊铺机同样也是比较关键的工程机械，要求确保摊铺机的作业较为高效准确，能够顺利将需要摊铺的材料予以科学处理，以此更好形成摊铺作业效果，保障路面施工质量。在以往摊铺机作业过程中，往往需要人工予以实施协调管控，尤其是对于下料量、运行速度以及熨平板相关参数等，都需要人工调控，如此也就必然加大了摊铺机运行控制难度，极容易出现一些操控失误问题，影响着最终路面摊铺质量效果。智能控制技术应用于摊铺机就可以有效解决上述难题，确保摊铺机的运行更为准确可靠，避免了运行过程中出现的参数失控或者是自身运行偏差问题。在智能控制技术的应用中，首先要求在摊铺机中合理布设传感器以及其它信息获取设施，同时设定好摊铺作业程序，确保所有摊铺作业参数都能够得到精确把关，进而在后续现场摊铺作业过程中予以实时调控，对于摊铺作业过程中遇到的不同情况也应该进行智能判断和制动调控，以此更好确保路面摊铺效果。比如在摊铺下料量的控制方面，智能控制技术的应用并非是直接设定某一个参数就不变了，而是能够结合现场原有平整度状况，实时调整下料量，进而确保摊铺后的路面结构能够更为平整合理，为后续路面压实作业创造理想条件的同时，避免了需要人工修复的环节，更好提升了施工作业的便捷性和准确度。

3.4智能控制技术在压路机中的应用

在工程项目施工建设中，压路机同样也是不容忽视的关键工程机械，尤其是在高速公路路面施工中，压路机的运行效果直接关系着最终路面压实度和平整度，要求予以规范可靠运用。在以往压路机的运行中，往往过多依赖于操作者的现场实时调控，不仅仅加大了操作者的工作难度，同时也容易造成一些处理偏差问题，尤其是在振动轮的管控上，更是极容易出现控制不到位现象，要求予以重点关注。但是在智能控制技术引入运用后，压路机的运行调控往往更为精确可靠，可以在智能测量的同时，对于压路机进行自动调控，以便更好达到预期处理效果。比如在压路机振动轮的加速度调控上，智能控制技术的应用就可以较好实现有效调控，能够促使压路机更好适应不同位置的基本状况，根据硬度进行调整，避免可能出现的压实不到位问题。BCM03就是当前可以应用到压路机上的有效智能控制系统，其可以实现压路机运行全过程的实时监管，有助于了解施工对象的基础上，确保自身各项参数得到灵活设置，以此更好优化施工作业效果。在此过程中，微机客户端的作用至关重要，要求确保其能够在合理运用智能化技术后，具备更强的逻辑判断和实时管控效果，以此更好优化压路机作用价值，确保路面压实度。

3.5智能控制技术在起重机中的应用

工程项目建设同样还离不开起重机的运用，无论是现场施工作业，还是一些材料的运输调度，往往都需要起重机设备的配合。在以往起重机的运行管理中，往往都需要操作员进行实时把控，确保起重机抓斗以及运行速度较为理想，以此更好完成施工任务，如此也就必然对于操作员的经验提出了更高要求，且同样也容易出现偏差问题，尤其是在抓斗力矩的控制上，极容易出现不准确现象，影响到抓取的准确度，延误施工时间的同时，也极容易对操作对象产生不利损害。智能控制技术应用于起重机也就显得极为必要，可以较好实现对于各个控制参数的精确化把关，且能够予以实时调控，围绕着最终需要达成的起重任务，更好服务于工程项目施工建设。比如PLC以及智能变频技术的应用就可以有效实现起重机的优化处理，促使其运行更为准确可靠。在该类智能控制技术的应用下，不仅仅能够确保起重机运行更为准确可靠，同时还能够保障设备稳定性，避免起重机在运行中出现受损问题，增强其耐久性，避免因为出现超荷载运行或者是自身故障，产生较为严重的损伤。当然，在起重机智能化控制中，运用专家系统以及模糊控制器同样也可以发挥出理想作用，均可以实现起重机各项参数的灵活控制。

4结语

工程机械作为推动工程项目优化落实的重要部分，合理融入运用智能控制技术成为关键优化手段，对于比较常用的挖掘机、推土机、摊铺机、压路机以及起重机等工程机械，更是需要结合不同运行要求，合理选择适宜的智能控制技术，以此更好增强这些工程机械的运行效果，解决以往由于操作员过度依赖带来的严重偏差问题。

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作者:吴成松 单位:中交二公局东萌工程有限公司