控制技术在通用机械工程中的应用

控制技术在通用机械工程中的应用

郭丹枫 堵杰兴 蒋凌超

宜兴市宙斯泵业有限公司  214221

摘要:随着我国经济持续健康发展，信息技术亦日新月异，正逐步迈向现代化。控制技术，作为机械工程系统中广泛应用的一种信息技术，对于提升机械工程领域的技术水平具有重要意义。鉴于此，本文将对机械工程中的控制技术相关方面进行深入剖析与阐述，以期为我国机械工程工业的发展提供有益参考，进一步推动机器工业生产力的提升。

关键词：控制技术；通用机械工程；应用

随着我国经济持续高速发展，工程机械领域的相关技术亦实现了显著突破。在工程机械行业的演进历程中，控制技术逐渐凸显出其举足轻重的地位。相较于以往传统且相对滞后的工程机械，现代工程机械正朝着更高效、更集约、更环保的方向迈进。控制技术作为工程机械进步的核心驱动力，不仅关系到工程机械的灵活应用，更直接关系到工程机械的安全性能。因此，必须深刻认识到控制技术在工程机械领域应用与发展的重要性，并持续加强对其的研究与创新。

一、控制技术在通用机械中的应用形式

（一）智能控制技术

在机械工程的实践应用中，智能控制技术的作用至关重要。该技术深度融合智能科技与计算机技术等领域，实现对机械工程各生产环节的智能化模拟与调控，有效降低劳动成本，同时显著提升生产效率。智能控制技术的应用，能够模拟人类处理信息与资料的方式，最大化提升机械制造能力。此外，该技术还能全面控制工作流程，既节约人力物力资源，又预防机械制造过程中出现的不必要问题，进而提升产品品质。总之，智能控制技术在控制工程中的应用，对提升机械工程整体效能具有积极意义。

（二）神经网络控制技术

神经网络控制技术在控制工程中具有举足轻重的地位，该技术以生物学为基石，为机械行业生产过程提供了全面而精准的控制手段。该技术通过精确构建多个网络神经元的连接，形成了一套高效的信息技术控制系统，其操作过程条理清晰、一目了然。在实际应用中，神经网络控制技术的神经元连接极大地提升了机械工程生产环节的精确性，展现出卓越的性能。该技术能够全面、深入地处理和分析生产过程中庞大且复杂的数据与信息，从而显著提升了机械工程生产的智能化水平。此外，该技术还具备深入探索和分析机械工程生产环节中不确定性因素的能力。当检测到潜在的故障或不确定性时，系统会迅速通过相应设备向工作人员传递故障信息，为故障解决提供了重要的数据支持。这不仅提升了机械工程生产的效率，还显著增强了生产过程中的安全性和稳定性，为机械行业的持续健康发展提供了坚实保障。因此，神经网络控制技术在控制工程中的应用具有广泛的前景和深远的意义，它将继续为机械行业的发展提供强大的技术支撑。

二、控制技术在通用机械工程中的应用

（一）汽车电子机械方面

汽车电子机械制动系统主要由制动机械系统、电机控制主机等关键部分组成。制动机械系统包括制动器、制动盘、制动鼓等机械部件，它们负责在车辆制动时产生摩擦力，使车辆减速或停止。在制动过程中，机械控制技术的应用至关重要。通过精确控制制动机械系统中的各个部件，机械控制技术能够实现快速、平稳的制动效果，确保车辆在各种路况和驾驶条件下的安全性能。同时，机械控制技术还能够根据驾驶员的制动意图和车辆的运行状态，智能地调节制动力的大小和分配，提高制动效率和舒适性。除了制动过程中的关键作用外，机械控制技术在汽车电子机械制动系统中还扮演着预防和维护的角色。通过实时监测制动系统的运行状态和性能参数，机械控制技术能够及时发现潜在的故障和安全隐患，并采取相应的措施进行预防和维护。这不仅有助于延长制动系统的使用寿命，还能够提高车辆的整体性能和可靠性。

（二）步进电机方面

步进电机的稳定运行，离不开电机系统与控制系统之间的高度协调与配合。步进电机的旋转与停止的精确位置，完全取决于单片机发送的脉冲数量和频率值。电机的旋转角度必须遵循既定的严格标准，通过采用脉冲宽度调制（PWM）技术，对脉冲数量进行精细调控，从而确保角度位移的精确性。同时，电机速度的调整也依赖于脉冲频率的精准控制，实现电机的平稳加速与减速。步进电机具备独特的性能特点，其步进值在电压、电流、温度和波形等因素的影响下保持恒定，不受外界条件干扰。虽然步进电机在实际转动过程中可能存在与理论值之间的微小误差，但由于每圈转动的累计误差为零，因此步距误差不会随时间累积而扩大。电机的正反转由单片机发出的指令精确控制，而PWM脉冲则直接决定了电机的转动速度。步进电机在工作时，必须配备相应的驱动装置，由于电路中的电流较小，需要通过驱动芯片接收单片机的指令，实现对电机的有效调控与处理，以确保电机运行的稳定与可靠。

（三）挖掘机方面

在工程项目施工建设的中，挖掘机以其独特的魅力和不可或缺的角色，为众多基础施工处理任务贡献着巨大的力量。特别是在挖掘及修坡工作中，挖掘机成为了辅助完成这些任务的重要机械设备。然而，随着现代工程技术的飞速发展，对挖掘机在施工建设中的应用提出了更高的精度和效率要求。为了满足这些日益增长的需求，对挖掘机的创新优化变得至关重要。在新时代背景下，智能控制技术的崛起为挖掘机带来了革命性的变革。智能控制技术的应用不仅让挖掘机的运行更为精确可靠，而且在开挖深度及坡度控制方面展现出显著的优势。这种技术的引入，使得原本依赖人力的操作过程得以大大简化，降低了对人力资源的依赖，提高了工作效率。近年来，随着科技的不断进步，智能控制技术在挖掘机领域的应用越来越广泛。这项技术以其高效、精准的特点，为施工现场带来了强大的应对能力，有效解决了传统人工开挖存在的诸多问题。特别是在挖掘作业接近底部30厘米时，传统方法需要转由人工开挖以控制精度，但智能控制技术的引入，彻底解决了这一难题。智能控制技术通过精确的数据分析和智能调控机制，使挖掘机能够独立完成高精度、高效率的挖掘任务。这不仅提高了挖掘作业的整体效率，而且大幅度降低了对人工操作的依赖。在高风险施工区域，智能控制技术的运用进一步优化了挖掘机的控制过程，实现了无人化作业，从而有效避免了人员直接参与高风险作业，显著增强了施工的安全性。在众多智能控制技术中，XsitePro智能挖掘系统以其卓越的性能和高效的应用效果脱颖而出。通过这一系统，挖掘机的运行控制效果得到了极大的优化，挖掘过程中的智能化管控和调节得以实现。在挖掘机作业过程中，技术人员无需实地参与全程，仅需依托远程显示器进行实时监控，即可充分保障开挖作业的精确性与安全性。这种智能化的操作模式不仅提高了工作效率，还大大降低了施工过程中的风险。

结论

在现代机械工程领域中，实施控制技术是提升生产效率、降低生产成本并优化产品质量的重要途径。为了进一步推动工业生产的智能化和精细化，提出了一种基于现场实时监控的创新方法。该方法采用先进的计算机技术，对生产工艺进行实时、动态的监控，显著增强了生产线的灵活性和应变能力。通过科学、合理地运用现代控制技术，可以对机械工程进行全面优化和升级，从而显著增强企业的核心竞争力和可持续发展能力。

参考文献

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[2]杨卓霖.智能控制技术在工程机械控制中的应用[J].大众科技,2022,24(8):1-3.

[3]黄榕.控制工程在机械电子工程中的应用分析[J].智能建筑与工程机械,2023,5(6):54-56.