基本介紹

智能工程，也就是創(chuàng)建多種形式的智能化系統(tǒng)。既是適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、軍事和科技發(fā)展的需要 ，也是智能科學(xué)和復(fù)雜性科學(xué)研究的實際應(yīng)用。智能系統(tǒng)事例的重要特點之一，就是人機結(jié)合，以人為主的綜合集成體系。實踐證明，“綜合集成研討廳體系”是實現(xiàn)決策科學(xué)化與民主化的有效工具，既可以用于支持宏觀經(jīng)濟(jì)決策 ，提供人口決策的信息與系統(tǒng)，也可以在軍事指揮、方針政策重大項 目等的決策中發(fā)揮科學(xué)化作用，所以會逐步進(jìn)入國家和社會以及大型企業(yè)的決策程序，成為信息社會重大需求的智能系統(tǒng)。

發(fā)展現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步與發(fā)展，工程機械的廣泛應(yīng)用， 工程機械的自動化、智能化水平提高。工程機械的操作與控制實現(xiàn)了自動化、集成化、智能化的結(jié)合。在智能化控制系統(tǒng)被引入工程機械控制領(lǐng)域后，給工程機械的發(fā)展帶來了劃時代的變化，工程機械的操作便利性、安全性、經(jīng)濟(jì)性都得到了大幅提高。智能化已成為各種工程機械現(xiàn)代化最明顯的標(biāo)志。工程機械的智能化現(xiàn)階段主要體現(xiàn)在三個方面，智能控制技術(shù)、工程機械的智能監(jiān)控、檢測、故障診斷與維護(hù)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)機群集成控制。

• 智能控制技術(shù) 智能控制技術(shù)包括，電液控制自動換檔變速器技術(shù)、無人操作技術(shù)、機電液一體化控制技術(shù)等等。 電液控制自動換檔系統(tǒng)由液壓換擋控制系統(tǒng)和電子換擋控制系統(tǒng)兩部分組成。電液換檔控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕代替了較復(fù)雜的機械聯(lián)動裝置。改善了換檔反應(yīng)的可靠性。自動換檔與機電一體化控制技術(shù)在工程機械巾的使用廣泛。 無人操作技術(shù)是機械工程的一個突破性發(fā)展。無人操作技術(shù)在特定的領(lǐng)域中。如在軍事、勘測、高空攝影、易燃易爆地區(qū)、高空危險作業(yè)區(qū)、輻射高危區(qū)、衛(wèi)星探測等領(lǐng)域。需要使用智能化的無人操作機械工程技術(shù)。自動化中心無人控制系統(tǒng)，機器人操作、GPS導(dǎo)航、無線、有線網(wǎng)絡(luò)通訊。無人汽車駕駛等技術(shù)都是無人操作技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用。20世紀(jì)70年代開始，美國、英國、德國等發(fā)達(dá)國家開始進(jìn)行無人駕駛汽車的研究。我國國防科技大學(xué)在1992成功研制了我國第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。2005年首輛城市無人駕駛汽車在上海交通大學(xué)研制成功。目前，無人駕駛技術(shù)在我聞無人操作技術(shù)中的研究和產(chǎn)品開發(fā)中取得一定的成果。但是，我國的無人操作技術(shù)發(fā)展水平較低，如需形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)還需要付出更多努力。
• 工程機械智能監(jiān)控、檢測、故障診斷與維護(hù)技術(shù)。國外學(xué)者對工程機械故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究，已經(jīng)取得了較為成熟和完善的技術(shù)成果，并廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品中。如德國OK公司開發(fā)的BORD電子監(jiān)測系統(tǒng)，能監(jiān)測與液壓挖掘機作業(yè)和維修有關(guān)的全部重要參數(shù)，利用微處理機檢查挖掘機作業(yè)數(shù)據(jù)、快速監(jiān)測、評估和顯示所計算的數(shù)據(jù)?？勺R別發(fā)生故障和超出極限值的趨勢，在重大事故前顯示報警信息。日本日立公司在ZAXIS系列液壓挖掘機上安裝了電子監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。可對挖掘機40種以上的作業(yè)狀態(tài)進(jìn)行實時檢測，包括發(fā)動機機油壓力、冷卻水溫度、燃油油位、液壓油油位、空濾器堵塞、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、液壓流量和所有電氣系統(tǒng)參數(shù)。并具備報警功能，同時通過與該機相配的專用檢測儀，可自動診斷機器的故障。 國內(nèi)在工程機械的故障診斷方面的研究起步較晚。但發(fā)展較快。近年來，很多高校、科研單位在工程機械故障診斷理論與方法的研究方面取得了很大進(jìn)展。如西安交通大學(xué)的學(xué)者首創(chuàng)的全息譜理論，全面集成機器振動的幅、頻、相信息。顯著提高了故障識別率。清華大學(xué)的學(xué)者針對滾動軸承故障振動信號的強噪聲背景以及現(xiàn)實中不易獲取大量典型故障樣本的特點。將柔性形態(tài)濾波技術(shù)用于滾動軸承的缺陷診萬方數(shù)據(jù)斷中，局部存在缺陷的軸承振動信號經(jīng)過柔性形態(tài)濾波后，既可以有效地提取出信號的邊緣輪廓和信號的形狀特征。同時，又具有穩(wěn)健性。在實際應(yīng)用方面。20世紀(jì)90年代以來，浙江大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)等高校的學(xué)者開始從事工程機械故障診斷方面的研究。并與長江挖掘機廠、廣西玉林柴油機廠等企業(yè)合作開發(fā)完成了工況監(jiān)測系統(tǒng)。實時監(jiān)測液壓、發(fā)動機、電氣運行狀態(tài)參數(shù)。并在液晶顯示屏上顯示，當(dāng)檢測到故障信息時，通過聲、光、圖像進(jìn)行報警。
• 網(wǎng)絡(luò)機群集成控制，機群是將多臺不同功能的工程機械利用網(wǎng)絡(luò)通訊組成系統(tǒng)。通過多機協(xié)調(diào)、聯(lián)合作業(yè)共同完成某一個工程任務(wù)。機群控制技術(shù)是機群的最優(yōu)配置或最佳組合。即以機械化作業(yè)機群系統(tǒng)為對象，運用統(tǒng)計學(xué)、運籌學(xué)、模擬仿真等方法。經(jīng)分析判斷建立系統(tǒng)坐標(biāo)函數(shù)，進(jìn)而采用優(yōu)化的方法求得系統(tǒng)的最佳結(jié)果。使系統(tǒng)中各種機械設(shè)備之間在作業(yè)相互協(xié)調(diào)嗎，從而獲得技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運行可靠、工作效率高的機群控制系統(tǒng)。 2003年江蘇徐工集團(tuán)承擔(dān)完成“機群智能化工程機械”項目。包括智能化攤鋪機、拌和站、壓路機、裝載機、鉸接式自卸車和全路面汽車起重機等5種產(chǎn)品。將施工綜合效益提高25以上，施工設(shè)備維護(hù)成本下降20。中科院合肥智能所和合肥叉車廠研制的wD10型自動多項無軌堆垛機，是我困第一臺基于網(wǎng)絡(luò)控制的高架堆垛叉車。該項技術(shù)就融合了機群優(yōu)化配置、智能調(diào)度、協(xié)同控制及數(shù)據(jù)通信技術(shù)等。