機(jī)械電子工程節(jié)能控制技術(shù)研究

李銘凱

[摘? ? 要]現(xiàn)階段我國(guó)部分能源儲(chǔ)備不足，整體上而言，總量比較有限。因此，這也意味著我們必須采用有效節(jié)能手段來改善當(dāng)前能源不足問題。文章將從機(jī)械電子工程角度切入，論述在其建設(shè)發(fā)展的過程中，如何貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用突破，并且以切實(shí)可行的措施來有效發(fā)揮技術(shù)的節(jié)能技術(shù)在機(jī)械電子工程當(dāng)中的作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源利用的最大化。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械電子工程;節(jié)能控制技術(shù);研究領(lǐng)域

[中圖分類號(hào)]TH39 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）11–000–02

Research on energy saving control technology of Mechanical and Electronic Engineering

Li Ming-kai

[Abstract]To promote national development， it is necessary to be applied to a large number of resources as the driving force for operation in this process. However， some of China's energy reserves are insufficient. On the whole， the total amount is relatively limited.Therefore， this also means that we must use efficient energy-saving means to improve the current energy shortage problem.This paper will start from the perspective of mechanical and electronic engineering， discuss how to implement the process of sustainable development concept， realize the breakthrough of the application of energy saving control technology， and with practical measures to effectively play the role of technical energy saving technology in mechanical and electronic engineering， and then realize the maximization of energy utilization.

[Keywords]mechanical and electronic engineering; energy-saving control technology; research field

新時(shí)代各項(xiàng)技術(shù)發(fā)展達(dá)到了新的高峰，各區(qū)域的經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平也有了質(zhì)的提升，并且也相應(yīng)地推動(dòng)了機(jī)械電子工程項(xiàng)目數(shù)量和規(guī)模的不斷增長(zhǎng)。為了保證資源利用的可持續(xù)性和穩(wěn)定性，緩解實(shí)踐工作中的能源消耗過大的現(xiàn)象，需要大力推行節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用，以此合理配置資源。機(jī)械電子工程推進(jìn)運(yùn)行節(jié)能化的最終目的就是能夠保證輸出功率的有效性，因此，在此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上需要對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)手段不斷進(jìn)行革新。

1 機(jī)械電子工程節(jié)能控制技術(shù)研究分析

（1）節(jié)能控制技術(shù)在機(jī)械電子工程應(yīng)用過程中具有重要的作用，不僅能夠節(jié)約工程項(xiàng)目建設(shè)過程中使用的資源，而且也能降低機(jī)械電子工程能源的損耗率。節(jié)能技術(shù)在機(jī)械電子工程的相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)間也比較長(zhǎng)，因此，相關(guān)技術(shù)人員也能夠在深入研發(fā)的基礎(chǔ)上，將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)過程中，避免能源浪費(fèi)，降低能源投入成本。

（2）現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外所使用的全過程調(diào)速以及電控技術(shù)，都需要保證設(shè)備之間能夠促使能量與耗能之間形成有效的轉(zhuǎn)換。機(jī)械電子工程囊括多個(gè)領(lǐng)域，如機(jī)械、制造、自動(dòng)化、信息技術(shù)等。從手工操作、簡(jiǎn)單化的機(jī)械作業(yè)到現(xiàn)代化機(jī)械智能技術(shù)，這也是科學(xué)技術(shù)變革的趨勢(shì)。機(jī)械電子工程將電子技術(shù)與光學(xué)技術(shù)深度結(jié)合，其顯著的特征就是保證技術(shù)應(yīng)用得更快速、技術(shù)發(fā)展得更先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)體系多元化，關(guān)注各功率之間的配合效率。

（3）控制節(jié)能技術(shù)應(yīng)用更加保證節(jié)能的效率。機(jī)械工程系統(tǒng)的組成主要依靠電比例液壓泵、電比例液壓閥、電比例馬達(dá)以及電控噴油柴油機(jī)等部件構(gòu)成，這幾個(gè)部件的相互協(xié)調(diào)，并且依靠電進(jìn)行控制轉(zhuǎn)化和功率輸出，實(shí)現(xiàn)了設(shè)施應(yīng)用體積小能力大的目的，從而逐漸達(dá)成智能化控制的目標(biāo)。

（4）全電式的控制系統(tǒng)對(duì)于技術(shù)要求比較嚴(yán)格，需要在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息的快速傳輸，但是現(xiàn)階段我國(guó)技術(shù)還不能實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，即使在大數(shù)據(jù)背景下，信息快速處理和傳遞還是存在一定難度。而分布式的機(jī)械電子工程節(jié)能控制系統(tǒng)則需要貫穿一條總線，同時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)中的噴油總量控制者發(fā)布的命令以及機(jī)器的性能等信息傳輸?shù)竭@條總線上方，剩余部分也能夠通過總線獲取信號(hào)，同時(shí)調(diào)整排量信息和傳輸其他的控制器則可以利用液壓泵控制器來進(jìn)行。

（5）針對(duì)機(jī)器運(yùn)行本身的質(zhì)量和節(jié)能情況，采取全局式的節(jié)能控制技術(shù)，能夠?qū)C(jī)械整體深入探索?；谡麄€(gè)工程環(huán)境，實(shí)現(xiàn)全局式節(jié)能控制系統(tǒng)的構(gòu)建，除此之外，還需要對(duì)節(jié)能的總體目標(biāo)進(jìn)行設(shè)定，對(duì)施工作業(yè)情況進(jìn)行分析，以及完成部分組織結(jié)構(gòu)性能提出的要求等，最大限度地發(fā)揮出節(jié)能控制技術(shù)的效果。全局式的節(jié)能控制系統(tǒng)能夠?qū)⒆⒁饬ν瑫r(shí)覆蓋到大部分的結(jié)構(gòu)組織、工作開展的效率以及固定化的節(jié)能控制技術(shù)中，所以這也進(jìn)一步體現(xiàn)了節(jié)能系統(tǒng)的全面性，最終保證全面節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2 機(jī)械電子工程節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用問題

2.1 相關(guān)從業(yè)人員思想較為傳統(tǒng)

就機(jī)械電子工程本身來說，其與其他行業(yè)發(fā)展是有一定差別的，因其技術(shù)要求比較高，所以在研發(fā)探究過程中更容易遭遇到技術(shù)瓶頸，限制技術(shù)應(yīng)用的有效性。這其中也有一部分是因?yàn)橄嚓P(guān)工作人員思想過于傳統(tǒng)的緣故，部分工作人員技術(shù)研發(fā)能力不強(qiáng)，依賴于過往經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)研發(fā)的流程，同時(shí)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用是否在機(jī)械電子控制系統(tǒng)當(dāng)中凸顯優(yōu)勢(shì)和作用也難以保證，因此這也造成了他們參與技術(shù)研發(fā)應(yīng)用的積極性不充足。

2.2 相關(guān)技術(shù)人員較為缺乏

機(jī)械電子工程中各項(xiàng)技術(shù)研發(fā)離不開人才的培養(yǎng)，這也是推進(jìn)工程建設(shè)順利開展的至關(guān)重要的因素。但是從現(xiàn)階段機(jī)械電子工程行業(yè)發(fā)展情況來看，技術(shù)人才較為缺乏，技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)也有所不足，導(dǎo)致技術(shù)研發(fā)工作遭到阻礙。節(jié)能控制技術(shù)隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大以及技術(shù)基礎(chǔ)理論的不斷成熟，對(duì)于技術(shù)人員的知識(shí)儲(chǔ)備和創(chuàng)新精神要求也比較嚴(yán)格，但是大部分技術(shù)人員對(duì)于節(jié)能控制技術(shù)的了解并不深入，技術(shù)研發(fā)質(zhì)量和效率也差強(qiáng)人意，因此，這也限制了該項(xiàng)技術(shù)的深入發(fā)展。

2.3 未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)存在偏差

要想進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)械電子工程的節(jié)能控制技術(shù)的發(fā)展，需要對(duì)未來技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)通過對(duì)當(dāng)前專業(yè)技術(shù)研發(fā)的現(xiàn)狀進(jìn)行明確，才能夠?qū)ξ磥硐嚓P(guān)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)掌握詳細(xì)的知識(shí)信息。但是有些工作人員在對(duì)未來行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)判不夠精準(zhǔn)，對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)帶來了一定的影響，對(duì)于企業(yè)內(nèi)部發(fā)展的穩(wěn)定性也有所沖擊。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因還有一點(diǎn)，機(jī)械電子工程的涉及的領(lǐng)域行業(yè)具有廣泛性，而在這些領(lǐng)域當(dāng)中，節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用的方向本質(zhì)上也有所不同，并且使用的方法也不同，因此可能會(huì)在一定程度上影響預(yù)判的精準(zhǔn)性。

3 機(jī)械電子工程節(jié)能控制技術(shù)及其應(yīng)用要求分析

3.1 機(jī)械電子工程節(jié)能控制技術(shù)

（1）全電控功率控制系統(tǒng)。針對(duì)機(jī)械電子工程，要想使其節(jié)能效果更好，必須改善傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)存在的缺陷，構(gòu)建全電控形式的傳動(dòng)系統(tǒng)。因?yàn)殡娍叵到y(tǒng)應(yīng)用到的轉(zhuǎn)換原件還有作為功率輸出的裝置，所以可以使其硬件性能可以實(shí)現(xiàn)最小化，并且硬件的合理配置范圍也可得到進(jìn)一步延伸，從智能控制的高級(jí)化方向逐步向感知的深入化推進(jìn)，如圖1所示。

（2）分布式節(jié)能控制技術(shù)。相較于全電控的功率控制系統(tǒng)，特別是已經(jīng)完成建設(shè)的全電控液壓控制系統(tǒng)，其信息傳輸需要較高的速度，以此解決液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的壓力信息問題。但是現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展并不足以處理好壓力信息，所以通過利用專門液壓閥控制設(shè)施、發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備、液壓泵控制設(shè)備的開發(fā)和建設(shè)才能保證數(shù)據(jù)處理的速度達(dá)到相應(yīng)的條件，在此過程中構(gòu)建起總線分布式的控制系統(tǒng)，將每一個(gè)控制設(shè)備與系統(tǒng)的總線連接在一起。

（3）全局節(jié)能控制技術(shù)。要想強(qiáng)化機(jī)械工作的性能，進(jìn)一步降低能耗，需要不斷開發(fā)節(jié)能技術(shù)。只有以整個(gè)機(jī)械電子工程設(shè)備和外界負(fù)載為研究方向，才能將工程的各個(gè)結(jié)構(gòu)目標(biāo)保持在同一層次，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全局化的節(jié)能和控制。

3.2 機(jī)械電子工程節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用要求分析

機(jī)械電子工程機(jī)械技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中，與電子節(jié)能控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，通過相關(guān)技術(shù)人員的優(yōu)化完善，進(jìn)而使控制系統(tǒng)的運(yùn)行能力得到進(jìn)一步提升。當(dāng)前階段，需要技術(shù)人員從以下模塊對(duì)其進(jìn)行深度研究。

（1）要對(duì)機(jī)械設(shè)備的耗能情況加大關(guān)注力度。機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行階段，能量的消耗是以相互轉(zhuǎn)換、傳輸和做工的方式來開展的。在此過程中，能量消耗量還需要依據(jù)設(shè)備功率中轉(zhuǎn)換程序來分析和研究。例如，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)就是利用柴油作為動(dòng)力通過化學(xué)反應(yīng)形成能量，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)化成為機(jī)械設(shè)備的機(jī)械能，達(dá)成生產(chǎn)的目標(biāo)。作為機(jī)械工程能量轉(zhuǎn)換的雙方，一個(gè)具備供應(yīng)功能，一個(gè)作為需求方，需要技術(shù)人員利用電子節(jié)能控制技術(shù)對(duì)柴油機(jī)以及液壓水泵的做功性能和耗能水平進(jìn)行調(diào)整，使其更加優(yōu)化。如圖2所示。

（2）重視節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備當(dāng)中的運(yùn)行效率的提升。利用目標(biāo)工作和任務(wù)作為指標(biāo)來參考，盡量保證在短時(shí)間內(nèi)，使能量消耗降到最低。并且還能使用做功過程產(chǎn)生的能量來達(dá)成生產(chǎn)任務(wù)。保證機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率符合預(yù)期，同時(shí)還要對(duì)機(jī)械工程設(shè)備在實(shí)際當(dāng)中的運(yùn)行控制能力加以優(yōu)化，從源頭上把控能源的消耗量，使節(jié)能效果達(dá)到最佳。

（3）保持節(jié)能目標(biāo)的一致性。技術(shù)人員通過對(duì)機(jī)械工程節(jié)能目標(biāo)進(jìn)行設(shè)定，才能使節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用更具靈活性和合理性，圍繞整個(gè)節(jié)能目標(biāo)，對(duì)技術(shù)應(yīng)用和機(jī)械設(shè)備二者關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而對(duì)機(jī)械工程當(dāng)中的組成體系還有軟件硬件設(shè)施不斷優(yōu)化，避免組織體系相互間的優(yōu)化配置發(fā)生不良現(xiàn)象。因此，重視節(jié)能目標(biāo)的一致性，更要從機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的各環(huán)節(jié)將一致性原則貫穿始終。對(duì)其內(nèi)部存在的嚴(yán)重能源消耗問題及時(shí)采取措施處理。

（4）重視控制技術(shù)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)匹配性，而且還要將其設(shè)置為節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用的重要方面，才能更好地將節(jié)能控制技術(shù)所獨(dú)有的實(shí)用性功能凸顯出來。從機(jī)械工程設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程的效率來看，只有二者相互適應(yīng)，才能更加便于節(jié)能控制技術(shù)水平的提升。經(jīng)過對(duì)動(dòng)態(tài)匹配性重點(diǎn)進(jìn)行研究，技術(shù)人員在明確機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行程序后，就能夠在標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)下進(jìn)一步發(fā)揮設(shè)備的運(yùn)行水平。同時(shí)也能夠?qū)⑦\(yùn)行過程存在的問題加以解決。

（5）構(gòu)建節(jié)能評(píng)價(jià)機(jī)制。針對(duì)節(jié)能控制技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)其所取得的成果進(jìn)行有效分析，需要通過節(jié)能評(píng)價(jià)機(jī)制的建立，分析當(dāng)前機(jī)械電子工程的運(yùn)行情況，才能更好地對(duì)節(jié)能評(píng)價(jià)機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化。這樣即使在之后的機(jī)械電子工程運(yùn)行中產(chǎn)生問題，也能夠依據(jù)節(jié)能評(píng)價(jià)機(jī)制相關(guān)要求來采取相對(duì)應(yīng)的措施。

4 結(jié)束語

要想促進(jìn)機(jī)械電子工程的節(jié)能控制技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，需要對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)手段加以革新，保證其柔性參數(shù)更加符合現(xiàn)代化節(jié)能發(fā)展的理念，為構(gòu)建機(jī)械電子工程技術(shù)獲取更多的應(yīng)用可能性，推動(dòng)相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理效率的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊劍，王江萍，王國(guó)杰.機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用分析[J].電子測(cè)試，2018（17）：739.