电子控制技术论文

今天小编为大家推荐《电子控制技术论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。【摘要】随着节能越来越受重视，应将节能控制系统作为研究的重点，同时将机械电子工程技术提升到同样节能的目的要求，对原有的模式和工作效率進行系统改革，要不断尝试最先进节能控制系统，抛弃低效率工作方式。节能控制技术可有效控制能源耗损，提高能源使用效率。在机械电子控制技术发展的同时加大技术开发力度，为机械电子行业实现可持续发展目标发挥良好的作用。

第一篇：电子控制技术论文

工程机械电子节能控制技术研究电器控制设计要诀

摘 要：环保、节能是我国当前提倡的口号，为了坚持可持续发展道路，我们应该不断研究出各种先进的节能技术。本文主要探讨了工程机械的典型功能流图，并且引出了电子节能控制理念以及广义节能的相关概念，最后提出了一种科学、合理的工程机械电子节能控制系统。

关键词：电子节能控制技术;工程机械;电器控制设计

随着科学技术的不断发展，工程机械在操作舒适性、节能以及作业性能等各方面提出了更高的要求。当前，我国国内工程机械可以利用控制系统在一定程度上可以局部优化动力传动链中的节能控制，但是我国现阶段的整体优化作业效率以及节能和世界先进水平仍然存在较大差距。为此，笔者提出了一种全新的全局节能控制理念，希望能够采用电子技术建立一套工程机械整体节能控制系统，使该系统可以根据实际的工程实施状况动态匹配传动参数，从而达到更好的节能控制效果。

1 广义节能的基本概念

1.1 工程机械的典型功率流图

根据能量角度分析，工程机械工作的过程实际上也是转换、传递能量以及对外做功的一个过程。想要研究分析工程机械节能技术，首先应该分析工程机械的功率流程情况，工程机械较为典型的工程机械功率流程图如下图1所示：

图1 工程机械典型的工程机械功率流程图

就以柴油机为动力的工程机械为例进行分析，柴油化学能是所有动力的主要来源，柴油机把燃油过程中产生的化学能通过转化输出可以转变成机械能，具体体现在转矩以及转速方面。当前主要采用电控喷油技术或者全程调速控制技术等调节、优化柴油机的能耗特性以及动力特性。通过压力以及流量可以使液压泵吸收到的柴油机机械能转变成液压能，当前通常会通过正流量控制、切断压力、控制恒功率等方式改善、优化液压泵的能耗特性以及动力特性。

如果用供需关系来比喻液压泵和柴油机的话，液压泵是需求方，而柴油机是提供方，为了能够协调这种供求关系，通常会采用功率极限载荷或者转速感应控制液压泵以及发动机，这样也可以很好的协调柴油机和液压泵联合工作过程中的能耗特性以及动力特性。液压阀将液压泵输出的液压能充分吸收后，调节整个液压系统的方向、流量以及压力后，给相应的执行机构提供输出压力以及输出流量，很多个执行机构的话，可以采用可变流量进行控制使他们可以协同动作，或者也可以采用LUDV技术尽可能避免并联回路中的负载差异会干扰流量分配。通常对于阀控系统而言，主要由操作者控制液压阀，通常液压阀的状态可以体现流量需求以及操作意图，因此液压阀和液压泵属于供需关系。为了使供求关系可以可以更好的匹配，通常可以通过负荷传感控制或者负流量控制。马达或者油缸可以吸收液压阀输出液压，而且也可以输出机械能，主要是力和位移或者转矩以及转速。执行元件输出的机械能可以将外负载做功部分吸收或者全部吸收，而且执行元件对于外负载的有效做功可以组成其有效功率。通过分析工程机械功率流的控制层以及执行层可知，当前的子系统功率控制、部件功率控制技术以及元件效率控制技术等都只可以使局部达到最佳控制，并不能站在整机作业系统高度分析、控制节能情况。

1.2 广义节能以及节能理念的基本概念

工程机械全部能量的转换以及传递的主要目的是为了对外负载做有效功，实际上也就是输出有效功率。因为通常工程机械都是多个执行机构进行协同作业，不同功率支流间的有效配合和功率的有效传递是决定输出有效功率的两大重要因素。现阶段，节能控制主要强调的是供需双方的动态匹配，并没有注重不同功率之间的有效协调配合。工程机械的单位时间作业量就是指作业效率，但是节能和作业效率通常都是相互矛盾的，如果仅仅提高一方性能的话，就会降低另一方性能。只有作业效率相同的情况下，其能耗数据才会有可比性。

由此可见，不仅仅由功率供需双方动态匹配以及功率传递效率决定节能效果，不同功率间的有效配合、作业效率也非常重要。广义节能概念主要包括不同功率间的有效配合、动态匹配、效率和作业效率等四点要求。

1.3 工程机械整体节能控制系统

为了在广义节能意义下进行节能控制，应该将负载以及整机的作业系统作为主要研究对象，把作业效率、多执行机构协同控制以及传统节能控制技术统一的节能目标里，进而在广义节能意义下实现最优的节能控制。为了对节能效果进行定量分析，可以对整体节能指标的计算公式是：全局节能指标=对外有效功/(作业时间×油耗)=有效功率/油耗。

全局节能指标主要是指机械在单位油耗、单位时间内对外输出的有效功，这实际也是油耗和有效功率之间的比值，考虑传统节能控制、多执行机构协同作业以及作业效率等内容，这个指标可以对工程机械的节能特性进行全面评价和比较。

将全局节能指标作为整体总目标，建立一个全方位、多层次的工程机械节能控制体系，具体见图2：

图2中可以将整体节能控制目标分为传统节能目标、协同作业目标以及作业效率等三个维度，每个维度也可具体细分为元件级、部件级、系统级目标。这种整体节能控制体系的优点包括以下几点：各部件以及各层次保持统一的节能控制目标;从全局的高度进行控制，确保整体达到最佳的控制效果;有机统一结合经济性和作业快速性;实现更加科学、合理的节能评价，使节能效果具有可比性。

图2 工程机械整体节能控制体系

2 全电控系统的柔性匹配节能控制技术

虽然传统的节能控制可以在一定程度上进行局部控制，但是只有突破传统节能控制的话才可以达到更佳的节能成果。全电控系统的柔性匹配节能控制技术体系相对于传统节能控制系统而言，主要具有以下几个优点：①打破固定参数功率匹配，可以根据工程分工况柔性参数进行功率的动态匹配。②在作业模式识别技术的基础上构建一套立足于作业模式的动态功率分配系统。

2.1 全电控功率系统

通过电比例液压马达、电比例控制阀、电比例液压泵以及电控喷油柴油机等建立一个科学合理的全电控传动系统。因为选择了全电控转换元件以及功率传递，使硬件功能达到最小程度，这样可有效提高硬件通用程度，进而更深入的感知，智能控制范围也会更加广泛。通常，主要由软件承担系统的专用功能以及控制功能，工程机械实际工作的过程中，可以结合实际的工作情况以及操作情况在线实时调节控制参数，这样就可以使参数进行柔性化匹配，最终达到更好的节能效果。

2.2 立足于总线的分布式控制体系

构建全电控功能系统后，相关控制程度应该处理液压系统的压力信号，这对控制系统的响应速度要求非常高，但是就当前工程机械控制器技术条件来看，很难充分满足及时处理压力信号的要求。为了尽可能满足处理数据以及各项信号的速度要求，可以专门开发基于总线的发动机控制器、液压阀控制器以及液压泵控制器，每一个控制器都可以高速连接总线，进而建立一个总线分布控制系统，具体见下图3。

图3 总线分布控制系统结构图

总线分布控制系统可大大提高信息处理以及信息传输速度，更好的满足实时控制全电控功率系统的需求。

综上所述，传统工程机械电子节能控制技术仍然具有很多缺陷，从全局思想建立一套全电控功率系统以及总线分布式控制系统，可以根据工程实际情况对柔性参数进行动态功率匹配，提高整个系统的作业效率，达到更佳的节能效果。

参考文献：

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[7] 张芬平.变频器在煤矿实践中的节能效益分析[J].黑龙江科技信息.

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[11] 任小青.液压挖掘机节能技术的发展综述[J].机床与液压.2009

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[12] 尚涛，赵丁选，肖英奎，等.液压挖掘机功率匹配节能控制系统[J].吉林大学学报： 工学版.2004(04)：592-596.

作者：杨文刚

第二篇：工程机械电子节能控制技术

【摘要】随着节能越来越受重视，应将节能控制系统作为研究的重点，同时将机械电子工程技术提升到同样节能的目的要求，对原有的模式和工作效率進行系统改革，要不断尝试最先进节能控制系统，抛弃低效率工作方式。节能控制技术可有效控制能源耗损，提高能源使用效率。在机械电子控制技术发展的同时加大技术开发力度，为机械电子行业实现可持续发展目标发挥良好的作用。

【关键词】电子工程;节能控制技术

1、我国机械电子节能控制技术现状

电子信息技术的发展和应用为机械电子工程行业奠定了基础，同时也提出了巨大的挑战。机械电子工程简单地说是以计算机为基础，多种技术相结合的综合性学科，它不仅是社会技术发展的产物，也是社会进步的象征，在突飞猛进的现代化高科技的社会时代，机械电子工程行业已经成为我国工业经济发展的命脉，大大推动了我国国民经济的综合发展。

2、节能控制技术

2.1全电控的功率控制系统

对于机械系统工程来说，目前想要达到更完善的节能效果唯有打破传统节能控制技术，电控喷油柴油机和电比例控制阀综合以及电比例液压汞构建成全电控的传动系统，因为电控所采用的转换原件和功率输出装置，所以其硬件功能可以达到最小化，同时硬件的合适范围也大幅度增强，如若想实现工程机械的动态功率配置，就必须通过打破传统的节能控制技术，同时还可以实现智能控制的高级化，感知的深入化。

2.2分布式节能控制技术

对于全电控的功率系统，特别是建设完成全电控液压控制系统，需要高速度的信息传输，尤其是全电控液压系统之后，实现节能控制系统的长远发展目标可以通过解决液压系统中存在的压力信息问题[8]。仅凭现阶段的工程机械的控制器械的技术条件不能够及时处理压力信息的方法，应该对专门的液压阀控制设备和发动机控制设备以及液压泵控制设备进行开发以实现对数据处理速度的要求，建立总线的分布式控制系统可以通过系统的总线与每个控制设备相连。利用发动机工作时的数据和用户的指令进行发动机喷油量的控制发动机的控制设备，同时总线接收到相关数据，其它控制器的控制指令被传回总线;通过泵出口的压力信息对其接收信息的过程进行调节液压泵控制设备，同时总线接收相关数据，然后从总线上接收其它控制器的控制指令;操作者将指令传达到液压阀控制器，通过指令控制液压阀，同时总线接收到相关数据，进而接收其它控制设备的控制指令于总线上，系统处理控制信息以及传输信息的速度的提高可以通过总线的分布式控制系统。

2.3全局节能控制技术

节能技术在发展道路上不停的开发创新，全局技能对机械工作性能的进一步增强，能耗的进一步降低而言有着至关重要的影响意义。将整机以及外界负载作为分析主体，从而构建广义概念下的全局节能控制系统，进而更好地实现它[9]。全局节能控制目标可以分解为传统节能和作业效率以及协同作业目标，每个目标又可以分为系统节能目标和部件节能目标以及元件节能目标，其特点是保持各个结构控制目标一致，实现节能的全局面和科学有效性的控制，将最终目标定位于整体结构节能;节能目标是作业高效和经济性的统一;评价体系指标合理化并具有说服力。

3、机械电子工程节能控制技术研究的策略

3.1转变思想观念与时俱进

要想使机械电子工程节能控制技术研究工作稳定持续的推进，工作人员转变思想观念，不断更新，与时俱进，这显得尤为必要。因此，企业负责人要对这一问题予以高度重视。定期组织工作人员参加培训，不断强调技术控制研究工作开展的重要性和必要性，从而使工作人员于潜移默化中转变自身思想观念，增加对技术控制研究工作的认同感，并将其转化为工作的内驱力，全身心投入到工作领域中来，促使节能控制技术研究工作更好地开展。

3.2采取一切措施吸引优秀人才

为了使机械电子工程在发展过程中实现人尽其才，物尽其用，需要企业负责人采取一切措施吸引优秀的人才投入其中。可以通过丰厚的薪金、优良的待遇，吸引广大技术控制专业人才投入到这一领域中来，利用自身所学理论和多年的工作经验，更好的为机械电子节能控制技术发展服务，确保机械电子工程在发展过程中实现高效节能这一发展任务，降低对能源的损耗，大大提高工作效率，将科学发展观中的以人为本理念落到实处。

3.3对未来发展趋势准确预测

针对机械电子工程在节能控制技术研究领域中存在对未来发展趋势预测不准确、有偏差等问题，企业负责人要采取一切措施对其予以解决。可以派遣专业人员组成调研分析小组，对机械电子工程技术控制研究，对现阶段的信息进行有效全面的收集和整理，并在对其分析研究的基础上做出科学合理的规划，对于一切不利因素进行归纳分析，克服节能控制技术研究中的种种不利因素，化挑战为机遇，化不利为有利，对未来发展趋势制定出明晰的规划目标，并按之趋势不断前进，促使其朝着高效节能方向发展。

4、节能控制技术在机械电子工程中的重要性

节能控制技术在机械电子工程中发挥着重要作用，贯穿其发展全过程。节能控制技术的应用，不仅可以节约能源，而且也可以降低能源的损耗。同时，也可以使得机械电子工程的价值得以充分发挥和凸显，促使机械电子工程达到开源节流的发展目的。换而言之，节能控制技术在机械电子工程中的应用，既保证了机械电子工程的生产效率，又保证了其生产质量，促使其质量和效益实现有效统一，为机械电子工程深化发展夯实根基。

5、节能理念

对于工程机械来说，广义的节能主要是指作业效率和动态匹配、不同功率流以及工作效率四大性能之间的有效配合。对其所有能量进行传输与改变的作用在于对外界做有用功，因为一般都是由几个共同协作的运行结构组成机械电子工程，所以对有效功率输出有影响的因素有：不同功率表之间的相互配合以及其传递的过程，单位时间内，工程机械所完成的工作量即为作业效率，而对于节能型的比较，必须建立在基于相同功率的前提下。

结语：

机械电子工程是由一部分互相配合的运转组织构成，运转其目的是利于有效功率的输出，加强技术与节能的开发，降低能源的消耗，促进电子技术与节能技术的推广，推动机械电子产业的高效、低耗、节能。在目前节能技术中，不同功率之间的“配合”是否合理，学者们有许多不同的见解，但更广的节能技术方面仍需要进一步探索。

参考文献：

[1]罗建强.浅析机械电子节能控制技术应用[J].机电工程技术，2016，45(07)：186-188.

[2]杨哲.工程机械电子节能控制技术研究[J].中国市场，2014(27)：41-42.

作者：郭皓

第三篇：探析工程机械电子节能控制技术

摘要：在机械电子技术不断发展的今天，需要深入研究广义节能理念和工程电子节能技术，如今有诸多问题存在于传统工程机械节能中，本文从广义节能理念分析了工程机械的控制技术，并且构建了工程机械电子节能控制技术。

关键词：工程机械;电子节能;控制技术

前言

近年来，国内经济不断发展，人们对工程机械性能、能耗、操作方便性以及作业效率提出了更高的要求。目前，国内的机械设备节能技术还和其他国家有着很大的差距，仅仅能够实现局部节能控制，浪费掉大量的能源。针对这种情况，本文提出新的节能理念和节能控制系统，希望能够使国内现在的现状得到改变，早日跟上时代发展的脚步。

1. 工程机械电子广义节能

1.1 工程机械最为典型的功率流程图

在工程机械工作时，机械设备主要是通过能量之间的相互转换、能量传递以及能量对外做功三个过程完成的。对工程机械的节能系统进行研究，必须清楚机械设备功率流程[1]。

柴油发动机的做功过程，主要是由柴油的化学能转换为机械设备机械能的一个过程，目前，国内使用全程进行调速、电控喷油等形式，进行柴油机械设备之间的耗能和能量转换控制。液压水泵将柴油的化学能转换为液压能，现在主要采用恒定功率控制、压力切断以及流量控制等，改善液压水泵的设备之间的耗能和能量转换控制。

柴油机和液压水泵分别为能量的供应方和需求方，为了改善两者之间的供应关系，对于柴油发动机和液压水泵，采用转速感应控制和做功极限控制，从而调整两者之间的做功特性和耗能特性。液压阀的控制系统由操作人员掌握，液压阀的显示状态可以表现出操作的意图和流量的需求[2]，因此，液压泵和液压阀之间存在供需关系。为了适应能量之间的供需关系，采用负流量控制。液压泵输出的液压能被发动机所吸收，转化为机械能进行做功。

1.2 广义节能理念分析

把工程机械的能量转化为动能，并对外界进行做功的功率被称为有用功率。机械设备都是多个执行结构一起进行协同作业，因此主要有两个因素影响着做功的效率，能量之间的传递和能量的分配。现在国内研究人员一直都在研究能量的传递和供需关系之间进行协调，忽视了能量在各个执行系统的分配情况。因此，进行工程机械各个执行系统直接能源的控制，对于节能控制的研究是有很大帮助的。

从上文的分析可以看出，广义节能理念主要可以分为以下几个部分：效率与动能之间分配、功率之间的分配以及施工作业效率。

1.3 对工程机械的整体节能控制进行研究

为了研究广义节能理念，就必须把机械设备作业效率作为研究对象，把节能技术、执行作业结构以及作业的效率保持在同一个节能目的下进行分析研究。

整体节能指标就是单位时间内的耗油量、单位时间内做的有用功，等于有效功率和耗油量的比值，将节能技术、执行作业结构以及作业的效率三方面内容作为，评价设备性能和设备节能特性[3]。

如下图所示，整体的节能控制目标可以分为协调作业目标、作业效率目标和传统作业目标三类，每个节能目标又可以分为若干个小的节能目标，这样的节能结构具有以下优点;(1)各个执行机构的控制目标保持一致性。(2)把整体的节能目标作为最终目的，能够实现全局的节能和科学合理控制。(3)把作业的效率和经济效益作为节能的前提。(4)节能评价的指标更合理，更具有说服力。

2. 工程机械全局采取电子节能控制系统

以往的工程机械节能控制技术已经取得了局部的成效，因此，只有摆开以往的节能控制技术范畴才能取到更好的成效。可以通过下面几种方法进行以往节能技术的突破：(1)突破以往固定节能参数，采用分工况的措施进行节能执行结构的调整。(2)清楚操作人员的意图，建立科学合理的作业管理体系。要想实现这些技术的突破，就必须建立完善的电子控制执行层和分配式执行层，建立全新的工程机械电子节能系统[4]。

2.1 全新的电子功率控制节能系统

使用电控喷油柴油机、电比例液压泵、电比例液压发动机等，建立全新的电子功率控制节能系统。采用立全新的电子功率控制系统，可以控制设备中能量的传递和元件之间的转换，提升硬件使用效率，以及功能最小化，这样就可以使智能控制系统更有效的被使用。

2.2 建立电子分布式控制系统

建立电子分布式控制系统，对机械设备的功率系统、液压系统进行控制，因为控制系统需要处理液压系统的压力信息，对其信息响应速度提出了较高要求，但是在现阶段技术条件之下，还无法对压力信息及时处理;针对这种情况，就需要设立独立的液压泵控制器、液压阀控制器以及发动机控制器，把各个独立的控制器和总控制器进行连接，建立总线控制系统，进行分布式控制。

如下图所示，机械设备发动机根据设备的运输参数和用户控制耗油量，并把相关的数据发送到总控制系统，由总控制系统发号控制指令;液压泵要根据泵出口处压力表的显示数据，对液压泵的排量进行调节，把相关的数据发送到总控制系统，从总控制系统接收其他控制系统的指令。液压阀接收操作人员的控制，对液压阀进行控制，并把液压阀的相关数据传送给总控制系统，由总控制系统接收其他控制系统的操作指令进行控制[5]。

使用总线分布进行执行系统控制，能很大程度的提升控制系统处理信息数据的效率和速度，实现全线电子系统控制机械设备的能源消耗，从而达到节能的目的。

结束語

由上文可以看出，传统的节能控制系统存在很多问题，只能进行局部的能源控制，因此，建立工程机械电子全线节能控制系统是很有必要的。此种技术设计的全线电子节能控制系统和分布式节能控制系统，实现了动态功率和动态工况的节能控制，为以后机械设备的节能控制技术的发展，起到了较大的推动作用。

参考文献

[1] 杨哲.工程机械电子节能控制技术研究[J].中国市场，2014，(27)：126-127.

[2] 陈德毅.工程机械电子节能控制技术研究[J].建筑界，2013，(06)：185-186.

[3] 邬刚.工程机械电子节能控制技术研究[J].中国科技信息， 2013，(12)：203-204.

[4] 权龙，高有山，程珩.提高工程机械能量利用率的技术现状及新进展[J].液压与气动，2013，(04)：107-108.

[5] 汪中原.对工程机械电子节能控制技术的探讨[J].中国科技博览，2012，(34)：141-142.

作者：潘子旭