工程机械的自动控制系统分析
工程机械电控系统解决方案
工程机械电控系统解决方案一、工程机械电控系统概念工程机械电控系统是指将传感器、执行器、控制器、通信设备等集成在一起，通过电气、电子和计算机技术，实现对工程机械的自动化控制和监测。
电控系统在工程机械中主要包括车载电控系统、工作电控系统和辅助电控系统等。
1. 车载电控系统车载电控系统是指车辆上的电气、电子和控制设备，用于对车辆的发动机、传动系统、制动系统、行驶控制系统等进行监测和控制。
车载电控系统可以实现发动机的自动启停、变速箱的智能换挡、制动系统的自动调节等功能，提高了车辆的燃油经济性、安全性和舒适性。
2. 工作电控系统工作电控系统是指工程机械上的电气、电子和控制设备，用于对工作装置、液压系统、液力传动系统等进行监测和控制。
工作电控系统可以实现工程机械的自动化作业，提高了作业效率和作业质量。
3. 辅助电控系统辅助电控系统是指工程机械上的电气、电子和控制设备，用于对辅助设备、环境控制系统、信息娱乐系统等进行监测和控制。
辅助电控系统可以提高工程机械的舒适性、安全性和便利性，为驾驶员和作业人员提供良好的工作环境。
二、工程机械电控系统发展现状随着科技的不断进步和市场的不断需求，工程机械电控系统在技术水平、适用范围和市场需求等方面都取得了较大的发展。
目前，工程机械电控系统主要表现在以下几个方面：1. 技术水平提升工程机械电控系统在传感器、执行器、控制器、通信设备等方面的技术水平不断提升，实现了更高的精度、更快的响应速度和更可靠的性能。
传感器可以实现对温度、压力、位置、速度、倾斜角等多种参数的监测，执行器可以实现对阀门、马达、泵等多种设备的控制，控制器可以实现对多种设备的协调控制，通信设备可以实现对设备之间的信息交互。
2. 适用范围拓展工程机械电控系统不仅适用于传统的挖掘机、装载机、推土机等工程机械，而且也适用于新型的混凝土搅拌车、沥青摊铺机、起重机等工程机械。
无论是重型、中型还是轻型工程机械，都可以通过电控系统实现自动化、智能化和高效化。
工程机械电气控制系统的基础构造分析
工程机械电气控制系统的基础构造分析摘要：工程机械电气控制系统的基础构造十分复杂。
为保障机械设备能够长期处于安全、稳定的运行状态，并及时对发生故障的机械设备进行保护，将电气控制系统广泛应用于工程机械设备必不可缺。
在这一系统的帮助下，工程机械设备的运行必将更加安全可靠。
本文主要分析工程机械电气控制系统的基础构造。
关键词：机械工程；自动化；创新实践引言电气控制系统，又称“电气设备二次控制回路”，是指利用多个电气元件组合实现设备控制的系统，其能够对机械设备的电气线路运行状况进行监测、控制和保护。
很多机械设备的控制回路都不相同，针对不同的高低压电气设备，人们可采用电气控制系统来确保其电气回路运行安全、可靠，以免因电流负荷不稳定而影响设机械设备的正常生产。
1、电气控制设计的特点近年来，随着自动化技术的发展和革新，控制与通信技术的融合使控制效率和控制水平得到了极大提高，但是随着时代的变化，人们对其实用性和稳定性的需求也越来越大。
机械是当前工业发展的重要驱动力，已被大量采用，采用电气技术实现电力系统的自动化控制，不需要人工操作即可实现自动化。
例如：大型工厂内部的自动化生产线，不但能够实现自动化、智能化的电气控制，而且能够在远距离上发出网络控制命令，对机械的操作参数和状态进行调整。
总之，加强机电设备的安全、时效性和可用性，使设备的设备性能和技术水平得到最大化的发挥。
目前，我国的工业设备品种繁多，各方面的电气控制设备也存在很大差异，但从整体上来说，其电气控制系统的结构并无明显差异。
其主要内容有：（1）电气控制应考虑到机器的实际要求和技术方法，使控制体系达到最大的效益，最大程度提高其生产力。
（2）在保证生产要求的情况下，应以简单、可靠、经济、方便为主，以实用与可操作性为主。
（3）在电力系统中，保护子系统是不可或缺的组成部分，针对过载、短路、过流、报警等问题进行详细分析，既能有效地保护机器，又能减少事故的发生。
从以往的电气控制系统的设计实践中，将其分为理论与工艺两大部分，在此基础上，对电气、电子器件等进行全面的选型，以保证后续的设计工作能够顺利进行。
智能控制技术在工程机械上的应用
智能控制技术在工程机械上的应用
智能控制技术在工程机械上的应用
随着科技的不断发展和进步，智能控制技术在工程机械领域的应用越来越广泛。
智能控制技术能够提高工程机械的工作效率、安全性和可靠性，为工程施工提供了更好的支持。
首先，智能控制技术可以使工程机械实现自动化操作。
通过搭载传感器和电脑控制系统，工程机械能够实现自动化的工作流程，减少了对人力的依赖，提高了施工效率。
例如，智能挖掘机可以利用激光测距技术和GPS定位系统，实现自动控制挖掘深度和方向，提高了挖掘的准确性和效率。
其次，智能控制技术能够提升工程机械的安全性。
智能控制技术可以通过实时监测和分析工程机械的运行状态，及时发现故障和异常情况，并采取相应的措施进行处理。
例如，智能监控系统可以监测工程机械的温度、压力和振动等参数，当这些参数超出预设范围时，系统会自动报警并停机，以避免事故的发生。
此外，智能控制技术还能够提高工程机械的可靠性和稳定性。
智能控制系统可以通过对工程机械的运行数据进行分析和预测，提前发现潜在的故障隐患，并及时进行维护和修复，避免因机械故障导致的停工
和延误。
同时，智能控制技术还能够动态调整工程机械的工作参数，以适应不同的工况和施工要求，提高了工程机械的适应性和灵活性。
综上所述，智能控制技术在工程机械上的应用极大地提高了工程施工的效率、安全性和可靠性。
随着智能控制技术的不断创新和发展，相信工程机械的智能化程度将会进一步提高，为工程施工带来更多的便利和优势。
工程机械电气设备自动化技术分析
工程机械电气设备自动化技术分析摘要：对工程机械的电气设备自动化技术进行了全面的论述。
本文首先对该技术产生的背景及意义作了简单的说明，接着对该技术中的几个主要部件——电力电子技术、计算机技术以及电机驱动技术进行了较为详尽的论述。
本文还对该技术的优越性进行了探讨，并对其在提高工作效率、节约劳动力、提高施工安全等方面进行了探讨。
并对其未来的发展方向进行了展望，包括智能化、网络化、绿色环保以及人机互动等。
由此可以看出，在今后的发展过程中，电气设备的自动控制将会起到更大的推动作用。
关键词：工程机械；电气设备；自动化技术在现代科学技术迅猛发展的今天，电气设备的自动控制已逐渐成为一个不可缺少的环节。
在保证施工安全、稳定的前提下，采用自动控制的方法，可以大大提高施工作业的作业效率，减少作业费用。
在此基础上，对工程机械电气设备的自动化技术进行了研究。
1工程机械电气设备自动化技术的概述工程机械电气设备自动化技术就是将电控系统应用于工程机械，使其达到智能、自动操作的过程。
综合运用电力电子技术、计算机技术和电机驱动技术，使工程机械的高效、安全和稳定运行成为可能。
2工程机械电气设备自动化技术的组成2.1电力电子技术在工程机械电气设备的自动控制系统中，功率电子器件是一个重要的组成部分，它可以通过对输入的电源进行换向、逆变，使之达到设计要求。
该方法对工程机械起到了很大的作用，可以大大的提升工程机械的工作效率。
功率电子器件通过调节、变换功率来控制工程机器的电动机。
该系统能够对电动机进行转速及扭矩的调节，使其具有较大的功率和功率。
该方法不仅可以大大改善工程机械的工作效率，而且具有节能降耗、降低设备损耗等优点。
将功率电子学技术引入到工程机械电气的自动控制中，使其变得更为智能。
通过与计算机技术的结合，电力电子技术可以根据工程机械的工作状态和环境变化进行自动调整和控制。
这种智能化控制可以大大提高工程机械的工作效率和安全性，减少人工干预的需求。
工程机械中机电一体化技术的运用
工程机械中机电一体化技术的运用1. 引言1.1 工程机械中机电一体化技术的定义工程机械中机电一体化技术是指将机械和电气控制相结合，通过电子技术、信息技术和自动控制技术，实现工程机械的智能化、自动化和高效化。
这种技术的应用使得工程机械在运行过程中更加灵活、稳定和精准，大大提高了工作效率和质量。
工程机械中的机电一体化技术主要包括了传感器技术、控制系统技术、电机技术、液压技术等。
传感器技术可以实时监测工程机械的各项参数，控制系统技术可以实现对机械的精准控制，电机技术可以提高动力传输效率，液压技术可以提高工程机械的工作效率。
工程机械中的机电一体化技术是现代工程机械发展的必然趋势，它可以提高工程机械的智能化水平，提升工作效率和质量，降低人力成本和能源消耗。
随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，工程机械中机电一体化技术的应用和发展将会更加广泛和深入。
1.2 工程机械中机电一体化技术的重要性工程机械中的机电一体化技术是指将机械、电气、液压、传感器等技术有机地结合在一起，实现各部件之间的协调配合，从而提高整机的性能和效率。
这种技术在工程机械领域中具有非常重要的意义。
机电一体化技术可以提高工程机械的精度和稳定性。
通过电气控制系统的精确调控，可以确保机械部件的动作更加准确、稳定，从而使机械设备能够更加高效地完成工作任务。
机电一体化技术可以提高工程机械的智能化水平。
通过传感器等技术的运用，可以实现对机械设备各种参数的实时监测和控制，使机械设备具备了更强的自动化能力，降低了操作人员的工作压力。
机电一体化技术还可以提高工程机械的安全性和可靠性。
通过电气系统的监控和保护功能，可以及时发现并处理设备故障，避免事故的发生，保障了操作人员的安全，同时也延长了机械设备的使用寿命。
工程机械中的机电一体化技术在提高整机性能、智能化水平、安全性和可靠性等方面都起着至关重要的作用，是工程机械行业发展的重要趋势和方向。
2. 正文2.1 机电一体化技术在挖掘机领域的应用挖掘机是工程机械中重要的设备之一，机电一体化技术在挖掘机领域的应用也变得越来越普遍。
机电一体化在工程机械中的技术应用分析
机电一体化在工程机械中的技术应用分析机电一体化技术是指将机械、电气、控制和计算机等技术有机地结合在一起，形成一个整体系统。
在工程机械领域，机电一体化技术的应用已经成为一个重要的发展趋势。
本文将从技术原理、应用范围和发展趋势三个方面进行分析，探讨机电一体化在工程机械中的技术应用。
一、技术原理机电一体化技术是以电子技术为基础，通过传感器、执行器、控制器等设备，实现机械设备的智能化、自动化和网络化。
在工程机械中，机电一体化技术主要体现在以下几个方面：1. 传感器技术：传感器是机电一体化系统中的重要组成部分，它可以感知到各种物理量，如温度、压力、位移、速度等，并将这些信号转换为电信号，传输给控制器。
通过传感器的应用，可以实现对工程机械各种参数的实时监测和控制。
2. 液压控制技术：液压系统是工程机械中常用的动力传递和控制系统，而液压控制技术则是机电一体化技术的重要组成部分。
通过液压控制技术，可以实现对液压系统的精准控制，提高工程机械的运动性能和工作效率。
3. 自动化控制技术：自动化控制技术是机电一体化系统中的核心技术之一，通过PLC、DCS等控制器，可以实现对工程机械的自动化控制。
在挖掘机中，可以通过自动化控制技术实现对铲斗、臂杆等部件的精准控制，提高挖掘机的作业精度和效率。
二、应用范围机电一体化技术在工程机械中的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 智能化控制系统：通过机电一体化技术，可以实现对工程机械的智能化控制。
在建筑施工中，可以通过智能化控制系统实现对塔吊、升降机等设备的远程监控和操作，提高施工效率和安全性。
2. 节能环保设备：机电一体化技术可以有效地降低工程机械的能耗，减少对环境的影响。
在挖掘机中，可以通过智能化控制技术实现对发动机的智能调速，降低油耗和排放，达到节能环保的目的。
3. 自动化生产线：机电一体化技术在自动化生产线中有着重要的应用。
通过机电一体化技术，可以实现对生产线的全面监控和自动化操作，提高生产效率和产品质量。
工程机械的自动控制系统分析
体 化 的 一 个 重 要 课 题 ， 于 减 轻 操 作 手 劳 对
动 强 度 ， 高 生 产 率 和 作 业 水 平 具 有 重 要 的 提
现 实 意 义 。 现 代 控 制 技 术 、 感 器 技 术 、 机 传 微
统 响 应 速 度 快 、 制 精 度 高 ， 斗 位 置 误 差 不 控 铲
采 用 ４个 电液 比例 阀分 别 对 铲 斗 、 斗杆 、 臂 动 油 缸 及 回转 马 达 实 施 控 制 。 在 铲 斗 、 杆 、 斗 动 臂 油 缸 上 分 别 装 有 位 移 传 感 器 和 压 差 传 感
位 ８９ ０ ８单 片机 系统 ， 业 时 根 据 作 业对 象 及 作
任 务 等 输 入 工 况 指 令 （ 切 土 、 地 等 ） 控 制 如 平 ，
工 程 机 械 ， 推 土 机 、 载 机等 通 常 在 恶 如 装 劣 的 工 作 环 境 中进 行 作 业 ， 作 人 员 为 完 成 操 施 工 任 务 ， 方 面 要 规 范操 作 ， 繁 调 节 作 业 一 频
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行 改 造 ， 是 工 程 机 械 作 业 装 置 自动 控 制 研 也 究 的 任 务 之 一 。 比 如 ， 于 电 液 比 例 阀 的 抗 由 污染 能 力 强 、 作 可 靠 ， 于 实 现 与 微 机 接 工 易
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１ 液 压 挖 掘 机 工 作 装 置 微 机 控 制 系 统
１ １ 系 统 控 制 原 理 ．
挖 掘 机 作 业 装 置 是 由铲 斗 、 杆 、 臂 及 斗 动
工程机械中机电一体化技术的应用
工程机械中机电一体化技术的应用机电一体化技术是机械和电气技术相互融合的产物，其目的是通过集成化的设计和控制手段，使得机械和电气系统能够实现更加紧密的协作和协调，提高设备的工作效率和性能。
在工程机械中，机电一体化技术的应用主要体现在以下几个方面：一、智能控制系统传统的工程机械控制系统多采用机械操作和手动调节的方式，难以实现精准的动作控制和运行管理。
而引入机电一体化技术后，工程机械可以配备智能控制系统，利用传感器、执行器、PLC等设备，实现对设备动作的实时监测和精准控制。
通过智能控制系统，工程机械可以实现自动化运行、故障诊断和远程控制，大大提高了设备的运行效率和工作性能。
二、节能环保传统工程机械在使用过程中，往往存在能源消耗大、排放污染物高的问题，给环境带来了巨大的压力。
而机电一体化技术的应用可以帮助工程机械实现节能环保目标。
通过优化设计和智能控制，可以降低设备能耗、减少废气排放。
实现设备的定位控制和自动化操作，减少了人为操作的失误和浪费，为环境保护和可持续发展做出了重要贡献。
三、多功能集成传统的工程机械多功能单一，需要根据不同的工程任务购买不同的设备，成本高、效率低。
而通过机电一体化技术，可以实现工程机械的多功能集成。
一台装载机可以通过更换不同的工作头实现挖掘、推土、装载等多种作业，满足不同工程需求。
这样不仅节约了设备投资成本，同时也提高了设备的利用率和通用性。
四、数据互联在工程机械领域，机电一体化技术的另一个重要应用就是数据互联。
通过传感器和通讯设备，可以实现工程机械的实时监测和数据采集，使得设备的运行状态和工况信息能够实时反馈到管理中心。
这样，管理人员可以随时随地了解设备的运行情况，及时发现问题并做出调整。
通过数据互联，还可以实现设备之间的互联互通，实现智能协同作业，提高工程施工的效率和质量。
机电一体化技术的应用为工程机械领域带来了巨大的变革和发展机遇。
它不仅提升了工程机械的性能和效率，同时也为工程施工的智能化、绿色化、可持续发展提供了重要支撑。
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工程机械的自动控制系统分析
作者：王斌
来源：《中国高新技术企业》2013年第20期
摘要：文章阐述了两种工程机械作业的操作控制系统，分别为液压挖掘机微机控制系统和推土机微机控制系统，分析了其系统控制原理和特点。
最后介绍了当前已有的几种技术，分别为传感器技术、微机控制技术、液压比例技术和可靠性技术，在介绍这些技术的同时也指出了这些技术存在的一些问题。
关键词：工程机械；自动控制系统；微机控制
中图分类号：TU998 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0059-02
工程机械设备在现代经济社会建设过程中发挥着越来越重要的作用，比如，推土机和装载机等工程机械设备，通常都是在极其恶劣的工作环境中进行工作作业的，为此，这极大地加重了操作人员的劳作强度。
操作人员为了完成既定的任务目标，除了要按照操作要求频繁地调节操作装置外，还要提高作业效率和作业质量，因此，要同时完成这么大的工作量其技术难度较大。
一般来说，挖掘机在进行作业的时候是停在某一处进行挖掘作业的，表面看起来好像很简单，但实际上由于挖掘机的作业装置为多自由度系统所组成，在作业过程中往往会有几个操作动作同时进行，比如，进行挖掘的同时需要挖掘机的提升与回转等工序。
挖掘机作业过程中的复杂性和多样性对大多数挖掘机操作人员来说都具有一定的难度。
因此，在作业过程中如何实现工程机械设备的自动化控制是今后一个重要的研究发展方向，自动化控制装置如果能够研制成功，这将在极大地减轻操作人员工作强度的同时，还提高了劳动生产率和作业水平的精确度，减少了事故率。
随着科学技术水平的不断提高，各种新的技术不断涌现出来，如现代控制技术、微机技术、传感器技术等，这些科技成果不断得到应用和推广，为实现工程机械设备的自动化控制提供了坚实的理论保证和技术实践，有可能实现工程机械设备的微机控制。
1 液压挖掘机微机控制系统介绍
1.1 控制系统原理简介
铲斗、抖杆、动臂和回转机构组成了挖掘机的四自由度作业装置，挖掘机采用了4个电液比例阀对上述动力装置进行自由控制。
挖掘机在进行作业的时候，铲斗、抖杆动以及动臂上的位移和压差传感器用来检测油缸的伸缩量和油压的大小，据此来确定挖掘机所承受的负荷量；在动臂回转机构上安装有测量角度弯曲大小的传感器，用以测定回转角度，判断是不是在挖掘机允许的工作范围内。
微机控制器配置了多种接口，用来存储数据和与外部进行数据交换，方便对挖掘机进行性能检测。
挖掘机在进行实际作业工作时，根据具体施工地点，对挖掘机微机输入精确的工作坐标信息数据，如挖掘作业的经纬度、挖掘的工作地点和需要卸土的大概方位。
在输入完这些信息后，通过事先安置在机械中的算法软件对机械作业情况进行信息控制，对挖掘机发出信息指令，控制挖掘机的现场作业。
1.2 操作系统介绍
采用最新的WIN7操作系统对挖掘机微机进行控制，该系统人机界面友好，有利于操作顺利完成；采用先进的电液比例控制技术对系统实施回路协调控制；系统的精确度高，响应速度也快。
2 推土机微机控制系统介绍
2.1 系统结构介绍
推土机是一种重要的工作机械装置，一般来说，它是由顶推架、铲刀和操作油缸部件等组成的。
顶推架上面安装有力传感器，用来测量推土机作业时铲刀上的有效载荷度；操作油缸上装有位移传感器，主要用来测量油缸的伸缩量，进而测量出铲刀所承受的力的大小。
控制器采用单片机控制系统，在作业时，根据施工的具体情况而输入操作指令，指导控制器完成作业，提高了工作效率。
2.2 系统特点介绍
单片微机控制系统具有体积小的特点，非常易于操作；系统配有键盘用于输入信息，装有LED显示屏，用于观测施工现场的情况，以便及时对施工进度进行调整；采用开放式的算法软件对系统进行控制，当遇到超过算法范围的情况时，可根据具体情况修改算法的适用范围，适应多变的具体情况。
3 当前相关技术及存在的问题
3.1 传感器技术
在现代工程机械设备方面，传感器技术非常重要，它影响着工程机械的后续操作作业，影响控制系统对机械的控制效果。
因此，这就对传感器的性能提出了严格的要求，除了要快速和准确地获取作业对象的大量信息外，还要求传感器本身就有一定的稳定性，如要耐高温高湿的环境、抗震动（不会因为外力变大而骤然受损）和防止环境的污染（影响传感器的敏感度）等。
就当前的科技水平来讲，虽然已经有很多适合在实验室这样相对稳定的条件下使用的传感器，但是，这些传感器一旦应用到户外的大型工程机械设备上面，传感器的使用效果还不太理想，与实验室的检测效果还有较大差距。
传感器的性能不稳定直接影响了工程机械机电一体化的发展，是遇到的主要瓶颈。
3.2 微机控制技术
随着计算机技术的不断飞速发展和提高，在计算机硬件控制方面，已经能够实现完全满足工程机械发展的需要，半导体的集成工作电路（工作温度区间为-40℃～120℃）也可以达到工程机械的工作要求。
在软件控制技术方面，控制算法发展得非常迅速，目前已经有了很多的智能算法，如蚂蚁集群算法等。
3.3 液压比例控制技术
目前来讲，工程机械作业设备大多采用液压传动与控制技术，其工作的装置大都由阀控缸和阀控马达驱动，因此，对实现工程机械装置的自动化控制就是通过实现对由上述装置组成的电液系统的控制而实现的。
就目前的技术水平来讲，已经能够实现制造电液控制阀部件，方便地与计算机实现联网，如数控泵和电液集成缸等装置，它们都已经应用于工程机械装置上面。
采用这些液压部件对目前现有的机械系统进行技术升级与改造，使这些旧的设备能够可以继续使用，节约了成本，避免了大量的浪费。
比如，由于电液比例控制阀具有很强的抗外界环境污染的能力，性能稳定，便于实现与计算机实现联网，还具有控制位置、力与速度的本领，这就使电液比例控制阀可以广泛使用于液压挖掘机、推土机工作装置中代替电液伺服阀，提高了工作效率，减少了工作成本。
3.4 可靠性技术
耐震性能介绍：工程机械设备在进行作业时，工作环境大都较为艰苦，作业时机械会有剧烈的颠簸，影响工程机械的使用性能。
在机械的组成部件中，机械的动力源部位，液压装置运转时的机械振动，还有工程机械作业时所碰到的冲击负荷等都会影响工程机械的使用效果，为此，必须要求工程机械的控制系统具有很高的耐震性能才行，也才能在恶劣的作业环境下进行作业。
密封性能介绍：工程机械作业装置是以沙石等为作业对象，要求设备具有良好的密封性，防止污物和水分等进入机械装置之中，影响机械的使用寿命，也会给施工带来额外的难题。
抗干扰性能介绍：在作业现场进行作业时，由于环境的恶劣，周边会有各种各样的噪声，这就要求工程机械的控制系统具有较强的抗干扰能力，能够抵御外部信号的干扰，机械作业时才会沟通顺畅，不会出现误判。
4 结语
工程机械装置的自动化控制是工程机电一体化能够成功实现的重要因素，自动化和机器人化是今后工程机械的一个重要的发展方向。
因此，如何快速地掌握工程机电一体化的理论，并将其切实转化为实用技术是实现工程机械自动化控制得以实现的重要前提基础。
参考文献
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工业出版社，1998.
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[3] 刘植珍.计算机控制[M].北京：清华大学出版社， 2000.
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