機械職稱論文工程機械電子節(jié)能控制技術(shù)

　　工程機械電子節(jié)能控制技術(shù)，這篇機械職稱論文認為能有效地降低工程機械在工作過程中產(chǎn)生的能耗，達到節(jié)能減排的效果，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。對此，我們要努力克服現(xiàn)有的工程機械技術(shù)中的缺陷，開發(fā)出完善的工程機械電子節(jié)能控制系統(tǒng)�！�機械工業(yè)標準化與質(zhì)量》(月刊)創(chuàng)刊于1976年，由機械科學(xué)研究總院、中國機械工業(yè)標準化技術(shù)協(xié)會主辦。本刊是機械行業(yè)唯一的在全國公開發(fā)行的標準化與質(zhì)量方面的宣傳媒體。

　　摘要：隨著科技水平的不斷提高，尤其是在構(gòu)建資源節(jié)約型社會的背景下，要求工程機械設(shè)備也要做到節(jié)能化。因此廣義節(jié)能的概念開始在工程機械中得到大量普及。電子節(jié)能控制技術(shù)是一項基于廣義節(jié)能概念的工程機械節(jié)能技術(shù)，非常有助于實現(xiàn)工程機械設(shè)備的節(jié)能化，本文圍繞著工程機械電子節(jié)能控制技術(shù)進行討論。

　　關(guān)鍵詞：工程機械;機械電子;節(jié)能控制技術(shù)

　　在黨和政府大力倡導(dǎo)構(gòu)建資源節(jié)約型社會的今天，工程機械若不做到節(jié)能化將難以適應(yīng)當代的生產(chǎn)要求。現(xiàn)在，優(yōu)化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在工程機械施工作業(yè)過程中，以便更加有效的控制傳輸動力以及智能控制工程機械局部節(jié)能，其直接目的是為了實現(xiàn)更高效工作以及有效節(jié)約能源。事實證明，在工程機械當中運用電子節(jié)能控制技術(shù)，對于節(jié)省工程機械的能耗來說是具有重要的意義的。

　　1對“廣義節(jié)能”的概述

　　對于工程機械來說，廣義節(jié)能提出了四大性能要求，分別是效率、動態(tài)匹配、作業(yè)效率與不同功率流之間的有效配合。在工程機械當中，對其所有能量進行傳輸與改變的作用在于對外界做有效功。也就是將有效效率輸送到外界。對于不同的工程機構(gòu)來說，通常是不同的協(xié)同機構(gòu)共同配合，其中兩大要素直接決定著輸出有效效率：首先是功率的傳遞效率，其次是不同功率支流之間的配合效率。如今，我們在進行節(jié)能控制的環(huán)節(jié)，通常是僅僅關(guān)注功率傳輸及對供需雙方的功率進行傳送上。但對于不同功率流之間怎樣有效配合方面的研究還開展地較少。而作業(yè)效率，則是指在單位時間內(nèi)，工程機械所完成的工作量，它通常同節(jié)能性成反比，所以對于節(jié)能型的比較，也必須建立在基于相同的功率的前提上。

　　2對工程機械功率流控制方面的分析

　　我們根據(jù)柴油機的工作方式，來探討關(guān)于工程機械功率流控制方面的要點。基于能量轉(zhuǎn)換的角度來說，工程機械在進行工作時，本質(zhì)上便是把不同的能量形式進行轉(zhuǎn)換、傳遞并進行對外輸出。要想對節(jié)能方面進行討論，首先必須對功率流進行剖析。在以柴油機為原動機的工程機械中當中，其輸出動力全部源自于柴油當中的化學(xué)能。然后由柴油機將其轉(zhuǎn)換為機械能，通過轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速，最終傳遞給傳動系統(tǒng)，完成對于基本能量的轉(zhuǎn)換�，F(xiàn)在，在柴油機當中，我們常用的節(jié)能手段有兩種，分別是全程調(diào)速技術(shù)與電控噴油技術(shù)。它們能夠顯著提升柴油機的工作效率，使油耗得到降低。然后由傳動系統(tǒng)吸取柴油機的機械能并將其進一步轉(zhuǎn)換為機械能、流體動能或電能。在這個過程中，柴油機扮演著能量的供方角色，而傳動系統(tǒng)扮演著能量的需方的角色。

　　3對工程機械全局節(jié)能控制系統(tǒng)的分析

　　客觀地講，我國受制于目前的工程機械技術(shù)水平，距離真正意義上的工程機械節(jié)能要求來說還具有一定差距。因此，建立在現(xiàn)有技術(shù)水平上是很難完全實現(xiàn)節(jié)能之目標的。這也成為我們現(xiàn)階段亟待改進的地方。

　　3.1全局節(jié)能控制系統(tǒng)概述

　　環(huán)保、節(jié)能是我國當前提倡的口號，為了堅持可持續(xù)發(fā)展道路，我們應(yīng)該不斷研究出各種先進的節(jié)能技術(shù)。對此，全局節(jié)能不失為一條符合我國國情的合理方式。分析工程機械典型的功率流程，在構(gòu)建基于廣義節(jié)能的定義下的全局節(jié)能控制系統(tǒng)時，我們必須將研究對象著眼于整機與外界負載上，對以達到節(jié)能的效果。當我們對全程節(jié)能指標的概念進行分析，不難看出工程機械基于單位時間內(nèi)單位油耗的工況而作出的有效功，一共參照了三大要素：協(xié)同作業(yè)、作業(yè)效率及傳統(tǒng)節(jié)能的目標。而在這些目標當中，我們又可進一步將其劃分為系統(tǒng)目標、部件目標與元件目標。它能合理地控制工程機械當中不同部件的協(xié)同作業(yè)狀況，作業(yè)效率狀況與能耗狀況，以實現(xiàn)全局節(jié)能，達到節(jié)能減排的目的。

　　3.2其他技術(shù)概述

　　對于傳統(tǒng)的節(jié)能控制來說來說，現(xiàn)階段已經(jīng)實現(xiàn)了局部最優(yōu)的目標。要想在此基礎(chǔ)上進一步取得突破和得到提高，我們可以著眼于三個角度進行入手：首先，對原有的固定參數(shù)功率匹配手段進行改進，這樣不論處于任何工況都能夠做到動態(tài)功率匹配。其次，運用作業(yè)模式識別手段，也就是基于不同作業(yè)模式的動態(tài)功率分配系統(tǒng)。再次，基于操作人員的操作意圖，構(gòu)建起基于不同操作模式的作業(yè)效率管理系統(tǒng)。為了實現(xiàn)以上目標，我們就要具體依靠于兩種技術(shù)：全電控節(jié)能控制和分布式節(jié)能控制技術(shù)。

　　其中，全電控節(jié)能控制技術(shù)是采用電控噴油柴油機、電比例液壓泵、電比例控制閥與電比例液壓發(fā)動機，基于全電控的能量傳遞條件，實現(xiàn)硬件功能的最小化。將硬件的通用化程度進行提升，使智能控制的水平得到有效提高。對于電控系統(tǒng)而言，其控制功能與專用功能的實現(xiàn)都依賴于系統(tǒng)軟件，因此我們在開展機械操作的環(huán)節(jié)，要基于實時工況和操作意圖來對于在線調(diào)節(jié)控制參數(shù)進行調(diào)整，使參數(shù)匹配做到柔性化，有效地提升節(jié)能效果。而分布式節(jié)能控制技術(shù)盡管能對于整機節(jié)能進行有效控制，但程序控制必須建立在對液壓系統(tǒng)的實時壓力信號進行處理的基礎(chǔ)上。

　　它要求控制系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)。而現(xiàn)階段的技術(shù)水平在這方面還很難有效跟進。為了有效地克服這個缺陷，提升對機器運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的處理速度，我們需要開發(fā)出一款基于總線的液壓泵控制器、液壓閥控制器與發(fā)動機控制器。對這三種控制器均連接高速總線，使處理速度得到有效提高。對于發(fā)動機控制器來說，可以基于發(fā)動機的實時工況與用戶的操作意圖來改變發(fā)動機的噴油量，將處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偩�，并從中獲取其他控制器的指令;而液壓泵控制器、液壓閥控制器也具備類似的操作，使控制信息在運算、傳輸方面的效率得到明顯提高。

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