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摘要：縱觀中國的工程機械智能化發展的歷史能夠將該過程分成學習階段、二次技術開發階段、模仿階段和獨立開發技術的的階段。以目前中國的工程機械智能化發展功能分析能夠將不同的功能分成單片機一體化智能管理功能、故障自動檢測功能、機群智能化控制功能、牽引、調平控制智能化功能。

關鍵詞：智能化控制；工程機械發展；未來發展形式

伴隨著現代網絡技術和數字化技術的發展，機械自動控制技術逐漸的被開發出來，并且自動控制技術已經在機械生產領域中得到了廣泛的應用。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的工作效率，對社會的生產力提升具有促進作用。對于一個國家的發展來說，工程機械的智能化控制已經成為現在國家工業發展的重要技術，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械的智能化發展為樣本通過分析和探討希望能夠為該領域的繼續發展提供幫助。

1工程機械控制智能化的發展現狀

所謂的智能指的是通過現代的網絡通訊技術、信息技術、工業技術等實現智能化的自動行為。該技術的核心內容是智能技術。我國工程機械開始開發這一技術的時間可以追溯到上世紀末期。隨著“863”計劃的建設，中國的機械智能化發展正式開啟。本次研究以工程機械的自動控制、挖掘機等設備的自動化控制、推土機等工程機械的智能化操作以及拖拉機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具有了初步的成果，根據中國智能化的發展歷史分析能夠將工程機械的智能化發展分成以下四個階段：學習階段、二次技術開發階段、模仿階段和獨立開發技術的的階段。①新世紀之前的時間中，中國的工程機械控制設備并不能獨立自主的完成設計和生產，因此此類設備主要依據進口實現。我國的自控設備生產企業主要從事著安裝和簡單系統的生產，大部分的自動化設備具有的核心技術被掌握在國外企業之中。這種現象嚴重的影響了中國工程機械產品的國際競爭力。②2000-2004年間，國內工程技術人員開始了系統的學習和培訓，并且通過國際上先進的控制設備完成二次開發，并且隨著國內技術人員的技術提升，已經能夠完成對其程序的編輯工作。隨著國內技術的再次提升，國內高級技術人員已經能夠對核心設備的控制模型進行初步的改造，使得國外的設備能夠同國內的實際情況相適應。但是二次改造的范圍并沒有真正的涉及到核心技術部分，因此此階段中中國關鍵技術依據擺脫不了進口的途徑。③至2007年之后，國家集中優質人才打造了先進的研究團隊，并且著力開發研究控制器的設計和人機交流的核心技術。通過仿真國外的進口設備在工程機械的智能化控制領域中取得了一定的研究成果。同時依據國內的現階段技術已經能夠滿足國內的工程機械智能化的生產需求，但是這一階段中國內產品在精度和控制方面還存在一定的差距。④至2010年前后，國內研究部門通過模型的開發模式自主研發了能夠改善國內工程機械設備生產和智能化控制的技術，提升了國內工程機械的智能化發展進程，具有了獨立研發的能力。

2智能化控制的未來發展趨勢分析

2.1單機一體化操作和智能管理技術。這種技術指的是通過單片機的控制能力和智能化的技術綜合使用，實現無人操作。工程機械中通過智能化的控制完成自動換擋，這種技術在工程機械領域中具有重要的意義，能夠提升設備的工作效率，同時對設備的施工質量也具有明顯的促進作用。該技術的實現可以通過以下兩種方式實現：其一是電液式，指的是通過智能控制程序完成設備內部的參數轉換，同時將智能程序控制下的命令參數發送至自動換擋裝置中，實現智能化的換擋操作。其二是液壓式，指的是通過液壓方式將設備內部的參數轉化成電動信號，進而實現智能化的控制。通常情況下，前者應用的范圍更加廣泛。2.2智能排障技術。通過智能化控制系統的控制能夠在工程設備正常運行中實現智能故障檢測，即通過智能控制程序能夠自動的檢測設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備運行的情況下為操作者提供設備的故障信息，方便操作者掌控工程機械。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實現自主的故障報警。先進的傳感器技術在智能化故障排除技術的應用上具有非常重要的地位，同時也是實現高智能化故障排除的關鍵技術。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。系統的中央處理模塊能夠將傳感器中的信號進行智能化的篩選，并且主動判斷是否出現了異常情況。該技術在信號采集的過程中使用的手段主要是共振、溫度感應、壓力感應等，用于檢測設備的變形、斷裂具有良好的效果。因此傳感器的使用在智能化工程設備排障的應用中起到了非常關鍵的作用，已經成為現代研究的重點內容。分析排障的相關理論能夠得出以下三種方法：其一是使用數學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，通過人工智能進行排障的檢測方法；其三是圖論專家系統和神經網絡的智能化檢測方法。使用專家系統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習能力，只能通過設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練過程中具有較高的效率，省卻了前期的學習過程。神經網絡的方法是仿照著人腦的神經網絡系統搭建的神經網絡排障方法，這種方法是通過不同結構的神經元形成網絡，能夠處理復雜的故障問題，但是這種方法在使用之前需要通過大量的數據鍛煉進行學習，通過尋找樣本數據中的數據矢量特征完成神經網絡的學習能力，之后才能夠進行擴展學習并處理復雜的問題。2.3機群智能化高度控制管理技術。該技術能夠實現機群的有效配置。該技術主要運用了交叉統計、運籌學等方法通過仿真功能對機群系統進行處理和判斷，同時通過智能化的控制系統完成對機群的管理效果。該技術通過數學的優化方法對系統中的最優數據進行運算，最終得出最優化的處理決策。本次研究就是為了加強不同機械結構之間的協調性，增加機械設備的靈活度，這也是提升現代工程機械智能化處理的有效途徑。提升機群智能化控制的方向主要依據以下兩種方向實現：其一是優化系統的資源，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，降低人為干預比例。使用機群智能化高度管理技術能夠作用在多設備同時運行的過程中，并且方便不同設備將運行的數據信號通過網絡途徑以線性結構傳遞至中心處理器中，方便處理器對不同的設備進行數據處理。這種技術能夠提升不同設備信號的準確性，方便處理器接受和發出信號。同時能夠為中央處理器提供全方位的設備數據信號，方便中央處理器掌控機群設備。通過這種技術結合智能化的數據處理技術能夠提升對機群設備的運行處理能力，提升設備的使用效果。這一技術以無線網絡技術為基礎，是保證信號精準傳遞核心技術。現階段這種機群控制技術才剛剛起步，目前主要的研究內容如下：其一是在特定技術的支持下對機群控制采取最優化的處理方法，包括成本優化、運行動作優化等。通過開發計算機編程程序優化內部資源配置，形成高效的機群智能管理效果。

3總結

國內對工程機械智能化的研究相對較晚，但是在國內眾多技術人員和學者的努力下已經取得了輝煌的成就，降低了國內自控技術和國外之間的差距。本次研究分析了中國工程機械智能化技術發展的不同階段，對日后研究中國工程機械智能化具有一定的借鑒作用。通過本次研究得出了國內在工程設備的智能化控制研究中以智能技術、管理、排障、機群控制等方面為核心內容，通過研究和分析提升了國內的工程設備智能化控制水平。同時本文還指出計算機技術在智能化技術的發展中具有重要的地位，在日后的研究中智能化研究領域還應當對提升工程機械的智能化進行更加深入性的技術攻關，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）國際貿易有限公司