發布時間:2015-04-01所屬分類:科技論文瀏覽:1次
摘 要: 摘要:分布式人工智能技術在許多行業已經取得了積極的成果,如交通、建筑等領域,正走向商業化的應用,此類系統的應用具有無人化、控制精確化等特點,已經運用于制造、交通、建筑和商業等領域,如控制工程機械施工管理過程,提出了多智能體工程預算方法。分
摘要:分布式人工智能技術在許多行業已經取得了積極的成果,如交通、建筑等領域,正走向商業化的應用,此類系統的應用具有無人化、控制精確化等特點,已經運用于制造、交通、建筑和商業等領域,如控制工程機械施工管理過程,提出了多智能體工程預算方法。分布式人工智能技術在工程機械領域的應用取得了非常好的效果,其關鍵在于:每個主體的智能都比較簡單,當協調工作,各個工程主體雖然參加的工作不復雜,但是綜合起來可以完成十分復雜的任務,本文著重于研究智能化機群技術,以下進行闡述。論文發表:《西鐵科技》堅持為社會主義服務的方向,堅持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導,貫徹“百花齊放、百家爭鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針,堅持實事求是、理論與實際相結合的嚴謹學風,傳播先進的科學文化知識,弘揚民族優秀科學文化,促進國際科學文化交流,探索防災科技教育、教學及管理諸方面的規律,活躍教學與科研的學術風氣,為教學與科研服務。
關鍵詞:自動化工程,機械,智能化工程,機械論文發表
智能化工程機械是自動化工程機械的重要組成部分,也是未來的發展方向,因而研究智能化工程技術的發展現狀和關鍵技術,并對發展中存在的問題進行研究分析,有利于消解當前的局限,論文結合筆者的研究經驗作簡要的論述,以期為相關的研究提供參考。
1 智能化工程機械的發展現狀
自動化工程機械的特點是高可靠性、安全性與精確性,自動化工程機械是重要的控制系統,但是這一市場幾乎被國外公司壟斷,如德國的西門子和力士樂,日本的三菱和Hitachi,芬蘭的EPEC等。自動化工程機械的發展逐漸面向人性化和網絡化,相較于以往的工作方式,自動化工程機械的控制要實現便捷、高效、人性等目標,不僅強調本地功能的控制,還要實現遠程網絡通訊,方便進行交互和工作調度;贑AN總線的工程機械網絡化控制如圖1所示,該系統由操作界面、電液控制系統、輔助控制器等組成,基于CAN的網絡化工程機械控制系統,分工明確但又相互協作,能實現自動控制、人機交互和遠程通訊等功能。
而隨著自動化工程機械發展的深入,智能化成為重要的發展方向,尤其是新的傳感器和控制器的出現,并在結合GPS等先進技術,引入了新的內涵,如車輛定位、挖掘機鏟斗角度的定位等,為工程機械的施工提供了新義。我國在智能工程機械的研究和應用都處于起步階段,如三一重工、徐州重工、天津工程機械研究院等取得了比較大的成績,以道路建設施工機械為例,實現了智能化的研究,如裝載機、攤鋪機等系統,實現了系統化的作業施工,掌握了機群智能化設計和制造技術,但實際應用還有待進一步論證。
2 智能化工程機械關鍵技術的研究
2.1 智能化機群技術的研究
本文基于路面施工來進行拓展,施工以智能化機群為基礎,可以實現施工的全過程控制,是一種系統化的生產流水作業,工作的環境比較多變,要根據機群的配置和實際的施工環境進行規劃,取得最佳的工程質量和最優的工作效率。傳統的集中控制不能完全滿足施工的需要,尤其是面對長線路的施工時,要實時動態的反映施工信息,利用網絡化和分布式的智能化控制技術來掌握相關的信息,具有及時性好、控制精確的特點。分布式人工智能有多主體系統和分布式問題求解,多主體系統研究系統機械主體之間的協調關系,如何實現各工程機械的融合銜接,減少不必要的沖突,經過有效的綜合規劃之后,各工程機械主體可以發揮各自的優點,在多個知識共享、合作的模塊上進行研究。
2.1.1 基于多智能體控制的施工體系研究
傳統的施工大多是單項操作,各單位的銜接耗費的時間長,而生產的效率也不太高。多智能控制的施工體系可以將各單元進行融合,構建內部的求解模式,對信息進行綜合分析,然后分配,以整合整個施工的流程,不但減少了銜接的時間沖突,而且能實時的調節,具有高效的特點,還能節約資源。
2.1.2 信息流集成模型的研究
機群施工過程控制中智能控制單元可以相互協調,將物料流和信息流聯系起來,每一智能控制單元施工的目的不同,其信息流有很大的區別,建立完善的信息流能夠實現智能化的控制。
2.1.3 人機共棲的智能主體研究
機群施工作業過程中人的參與十分重要,要充分發揮智能工程機械解決問題與人指揮的能力,實現人機之間的交互,發揮各自的優勢,取得最佳的協同作業效果。
2.1.4 多智能主體鐵桶決策系統的研究
協同決策是考慮多個主體參與的決策過程,由于智能控制體的對象、方案和功能存在一定的矛盾,因而沖突的識別和消解是協同設計可以解決關鍵的問題。
2.2 單機集成化操作與智能控制技術
單機集成化的操作融合之后就形成了智能化的機群,其包含的內容也十分的廣泛,主要有機電一體化、液壓控制、無人操作、可編程等技術,這些技術經過融合之后形成一個整體的系統,可以實現機群化的作業。智能技術改善了機械的性能,提升其工作的穩定性和可靠性,不但極大地減少了人工的參與,同時還提升了安全性。
工程機械控制與電液式的自動換擋技術具有兼容的優點,是目前工程機械電液一體化的重要發展方向。無人駕駛技術也是工程機械的一個發展方向,就需要帶有遙控裝置和特定的施工作業環境中,采用位置誘導原理和定向導航技術,依托自身機械操作、監控反饋系統、無線/有線通信,通過計算機控制和自行判斷技術,無人操作的工程技術正逐步得到應用。
2.3 智能監控、檢測、預報、遠程故障診斷和維護技術
智能化的工程機械可以實現動態的監控、檢測、預報等功能,在作業的過程中,克服各種施工因素的影響,實現無人化的精確控制,這對于某些工期比較緊張的施工十分有效,可以提高精度,并減少勞動力的使用,更加精確合理,但是此類工程機械對傳感器的依賴非常明顯。各類傳感器的功能實現融合,可以進行信息的集中處理,包括信息融合、數據融合以及二者的結合,從多個信息源得到數據,獲得質量更高的信息。相較于西方發達國家,我國的智能化工程技術的發展比較落后,尤其是在傳感器技術方面,大大落后于世界領先水平,高可靠性的壓力、溫度、速度、加速度等傳感器只能依靠引進,制約了我們研制完全自主知識產權智能化工程機械的發展。
2.4 智能化工程機械發展中存在的問題
雖然先進的技術一直被應用到智能化工程機械中,但是在發展中的融合問題比較突出,應用的實際經濟效益也有待考察。智能化工程機械走向人性化、智能化的方向是大勢所趨,但在這個大方向的前提下,也需要解決一些棘手的問題,主要存在幾個方面的問題:
、訇P鍵元件的問題,目前各大廠商的關鍵元件都以來進口,如智能監控系統中的顯示單元與核心處理單元。
、谙到y硬件結構問題,智能化工程機械的硬件結構非常復雜,影響系統的可靠性與穩定性。
、圮浖_發[第一論文 網專業提供畢業論文和畢業論文論文的服務,歡迎光臨www.dylw.neT]期問題,許多智能化工程機械的軟件并不是定制的,在使用的過程中存在一定的沖突,并且難以根據實際的使用需要進行調整。
④系統功能的擴展問題,智能化工程機械的功能一直在擴展,但是要擴展系統的功能需要進行論證和試驗,減少各功能之間的影響,當整個系統的資源有限時,要進行重新設計。
、莨こ虣C械維修存在的問題,智能化工程機械缺乏專業的維修企業,并且沒有形成法律法規,無據可依,具有很大的局限性。
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