機械電子工程節能控制技術研究

李萌 王媛 王海奇 鄧亞茹

摘要：受到全球經濟一體化的影響，在世界范圍內我國的工程機械技術，需要面對發達國家的挑戰，為獲得更多的發展空間，我國工程機械領域，應著眼于未來，對現有的操作系統進行不斷的優化，既要突顯工程機械簡便的操作特征，還要融合節能控制技術，降低生產過程消耗的資源，避免對生態環境造成破壞。我國在工程機械領域應用節能控制技術，需要對重點技術以及技能控制效果進行深入的研究，以便提升工程機械節能技術水平。

關鍵詞：機械電子工程;節能控制技術;研究

一、機械電子節能的含義

機械電子節能有狹義和廣義之分。廣義的機械電子節能是指機械的能量轉化為動能。在工業企業中機械設備都是進行協同作業的，多個執行結構之間的能量傳遞和分配就直接影響著機械設備的做功效率。而廣義的機械電子節能主要注重的是效率、動態匹配以及作業效率三者之間的有效配合，當作業效率提高時則會導致節能效果的降低。狹義的機械電子節能就是常說的無用功率節能，主要是針對機械設備能量轉換、傳遞以及對外做功。現如今，對于設備的能量轉換與耗能是采用全過程調速和電控完成的，通過對能量的控制、調節，來實現全面控制設備做功與耗能。

二、機械電子工程節能控制的問題

（一）控制理念較為薄弱

目前，很多區域的機械電子工程在節能控制的理念上非常薄弱，由此產生的問題將會持續性增加。首先，機械電子工程在建設、運營、設計、優化過程中要對節能控制投入較多的關注，缺少節能控制后，較易導致工程自身的價值下降，且難以推動機械技術的進步，造成能耗損失，無法在短期內得到良好的彌補。其次，在節能控制理念不足的情況下，機械電子工程的研發還停留在傳統的經驗層面上，無法做出良好的創新，由此造成的一系列問題根本無法在短期內得到較好的彌補，這就需要相關人員在今后的工作中對此進行改善。

（二）控制體系不夠健全

首先，控制工作開展之前，并沒有對節能短期目標、長期目標等有一個深入的設計和掌握，完全按照成功案例的標準進行抄襲、套用，表面上能夠取得健全的體系，實際執行時存在嚴重的矛盾、沖突。其次，節能控制體系的構建未跟隨工程的發展做出科學的優化。任何節能控制體系都必須階段性地融入一些新的內容，完全按照老舊的模式進行操作，將無法取得較好的創新效果，甚至會出現內部矛盾、沖突的現象，造成的潛在性隱患較為突出。

三、基于機械電子工程的技能技術研究

（一）全電式

機械工程系統是靠電比例液壓泵、電比例馬達、電比例液壓閥和電控噴油柴油機等部分互相之間的聯系組成的系統。使用的轉化和功率輸出因為靠電的控制，因此可以達到部分設施的體積小和可用能力最大，可以實現智能化操控y原來傳統的系統和功能現在被智能化管理，因此使用者能夠根據周圍環境完成更大效益的節能化，省時省力且高效果。

（二）分布式節能控制技術

對全電控的功率系統，尤其是全電控的液壓系統的建立，相應系統的壓力信號需要被控制程序進行處理，這也就是一種非常高的要求對控制系統的響應速度，這種對壓力信號進行及時處理的需求，憑借當前的機械工程控制器的技術水平來說還無法完全滿足。要滿足對各種數據、信號處理速度的硬性需求，就要研制專用的以總線為基本的液壓閥控制器、發動機控制器和液壓泵控制器，高速總線與每個控制器相互連接，建立一種以總線為基礎的分布式節能控制系統，達到節能的目的。發動機的噴油量由發動機控制器依據操作者的指令和發動機的運行狀態，與此同時，將與其有關的數據傳遞到總線，其他控制器的指令也可以在總線上獲取;參照液壓泵出口的壓力信號，液壓泵控制器可以調節其排量信號，總線接收相關數據，并且接受其他控制器的控制命令;操作者的操作命令由液壓閥控制器接收，并且依據命令對液壓閥進行控制，發送相關數據到總線，同時通過總線接受其它控制的控制命令。這種以總線為基礎的分布式控制系統，對信息的傅輸和處理速度的控制都有了特別大的提升，分布式節能控制技術的應用，可以對全電控功率系統的控制需求給予滿足。

（三）全局節能控制技術

節能技術在發展道路上不停的開發創新，全局技能對機械工作性能的進一步增強，能耗的進一步降低而言有著至關重要的影響意義。將整機以及外界負載作為分析主體，從而構建廣義概念下的全局節能控制系統，進而更好地實現它[9]。全局節能控制目標可以分解為傳統節能和作業效率以及協同作業目標，每個目標又可以分為系統節能目標和部件節能目標以及元件節能目標，其特點是保持各個結構控制目標一致，實現節能的全局面和科學有效性的控制，將最終目標定位于整體結構節能;節能目標是作業高效和經濟性的統一;評價體系指標合理化并具有說服力。

（四）不斷優化機械工程的節能設計

為了確保機械電子工程能夠有最理想的容差與工作環境，必須借助較為先進穩定的電子設備使用來優化機械工程的節能設計，明確節能基本思路。單靠傳統的電子工程設計方案是很難實現理想的容差及元件工作環境優化的，同時環境應用具有一定的局限性。為此，EDA技術的應用使得機械電子工程的優化設計更加可行，這項技術可以實現對電子運行環境的計算，并可以通過獲取周邊環境溫度濕度為優化設計走向針對性提供依據，也是我們電子工程設計更加理想的重要保障。

四、結語

為適應時代發展的要求，節能控制工程在機械電子工程中的應用是一個必然趨勢，這不僅是提高我國生產能力的重要途徑，也是保障產品質量、降低生產成本、促進企業長遠發展的有力措施。為充分發揮節能控制工程在機械電子工程中的作用，相關從業者要加強對控制工程的研究，結合機械電子工程的具體情況對其進行靈活運用，以此提高機械電子工程的整體性能，為機械電子工程的持續發展奠定良好基礎。

參考文獻：

[1]劉琨.機械電子工程節能控制技術研究[J].河南科技，2018（16）：35-36.

[2]陳佳盼.機械電子工程節能控制技術研究[J].科技創新與應用，2017（09）：145.

[3]楊哲.工程機械電子節能控制技術研究[J].中國市場，2014（27）：41-42.