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关于机械电子工程中节能控制技术的研究王建宇

发表时间：2020/11/17 来源：《基层建设》2020年第21期作者：王建宇

[导读] 摘要：将节能控制技术应用于机械电子工程中，其作用不仅是节约能源、减少能耗，更能在一定程度上提高机械电子工程的价值。

        佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 528000
        摘要：将节能控制技术应用于机械电子工程中，其作用不仅是节约能源、减少能耗，更能在一定程度上提高机械电子工程的价值。正因如此，机械电子工程在节能控制技术的加持下，便能做到“开源”与“节流”。本文主要探究了机械电子工程中节能控制技术以及注意要点。
        关键词：机械电子；节能；控制技术
        引言：随着我国经济的不断发展，人们对机械电子工程的性能、能耗、操作以及作业效率提出了更高的要求。然而目前阶段我国大部分的机械电子工程都存在着噪音大、尾气排放量大的特点，从而对生态环境造成了一定的污染。此外，我国的机械电子工程在节能领域还存在着一定的欠缺，从而无法与发动机实现有效的匹配，限制了节能环保技术的进一步发展。因此，对机械电子工程中节能控制技术进行研究意义重大
        一、机械电子工程节能控制的概述
        机械电子工程节能系统的运行方式就是通过系统的装置将能量进行转换和传递，最后对外做功。就机械电子工程节能而言，常规的节能对系统有四大要求：系统的工作效率；系统与装置的匹配度；能量的转换效率；不同设备之间的功率关系。在机械电子工程节能的系统中，对于装置所转换的能量目的在于对外做功，也就是在低消耗的情况下，把能量最大效率的输送到外界。对于不同的装置来说，大部分的机械电子工程系统都是由几个共同协作设备运行的机构组成的。有些矛盾常常存在于工作效率与节能之间，在一味地提升工作效率的情况下，能源消耗也自然会不断地提升，无法达到均衡。因此在保证工作效率相同的情况下，再去比较能源的消耗量。要达到节能的目标，需要完善节能系统，保证系统的工作效率，更重要的是系统和装置的配合度要高，将节能机构与运行系统紧密结合起来，大大的提升运行效率。
        二、机械电子工程中节能控制技术
        1、全电控节能控制技术
        在机械电子工程系统的实际运行过程当中，通常会选择使用一系列的全电控模式来进行系统的具体实际运转工作，往往会选择使用电控喷油柴油机、电比例液压阀、电比例马达以及电比例液压泵等一系列机械设备。针对相关工作人员选取的这一系列功率输出装备以及转换原件都是属于电力控制，可以在一定程度上实现硬件的充分利用率以及硬件的功能最小程度。不仅如此，相关工作人员通过合理使用全电控节能控制技术，可以在一定程度上提升机械电子工程运行的智能控制程度，尽最大程度的实现运行感知的深入。相关工作人员在机械电子工程运行过程当中，主要是通过操作一系列的相关技术软件，进一步实现对机械电子系统的控制操作。所以相关工作人员可以通过自身的软件操控情况以及机械电子系统的正常运转过程来进行合理的调整，通过有效调整软件运行的各个不同参数，有效实现机械电子系统运行的柔性程度，更好的提升机械电子工程的节能控制。
        2、分布式节能控制技术
        在建立全电控液压系统的过程中，控制程度必须要对系统的压力系统实施有效的处理，这就对控制系统的实际响应速度提出了较高的要求，凭借目前机械电子工程控制器的相应技术水平而言无法完全满足对压力信号的处理需求。所以，要想进一步满足数据的实际需求，满足信号处理速度上的硬性需求就必须要研制出一种以总线作为基础的液压阀控制器。发动机控制器和液压泵控制器，高速总线与每个控制器相互连接，建立一种以总线为基础的分布式节能控制系统，达到节能的目的。依据发动机控制器操作者的指令以及发动机运行状态确定发动机的实际喷油量，并将有关的数据传递至总线之上，使其他控制指令也可以在总线之上予以获得。参照液压泵出口的实际压力信号，可以利用液压泵控制器进行信号排量的调节，总线负责相关数据、其他控制器控制命令的接受。

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        3、全局节能控制技术
        对机械工作性能的增强、能耗的降低而言，全局节能的意义重要且深远。把外界的负载和整个机械工程进行研究，才可以建立全局节能控制系统，并且要将作业效率、传统的节能控制技术和协同控制的多个执行机构设置为节能目标，才能够取得节能效果的最大化。对于简便的定量分析节能效果，全局的节能标准可以定义如下：全局节能标准=有效对外做功/（工作时间*耗油量）=有效功率/耗油量。该定义对协同控制的多执行机构、作业效率和传统化的节能控制技术多方面的内容均有考虑，对机械工程的特性评价也较为全面。划分为三个目标有助于全局节能目标的实现，目标即传统节能目标、工作效率目标和协同工作目标。每个目标都可以在自身的基础之上细分成为系统目标，元器件目标和小部件目标，控制机械工程中的各个部件的工作效率情况，能源消耗情况和协同工作情况，实现全局节能的目的。
        4、新型传动系统节能技术
        目前阶段许多企业对传动系统进行了大量的研究，研究结果也表明改进传动系统可以有效节省能源。新型传动系统主要包括液压传动系统、机械传动系统以及电子传动系统等不同的组成部分，多种系统共同组合的方式有效提高了机械传动的效率，从而极大的提高了节能效果。例如，在液压传动系统当中，静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主组成，附加各种变量控制单元和传动元件成为一种无级变速的传动装置。与传统的液压传动系统相比其效率更高，布局也更加的灵活，同时对于功率的利用也更加的合理。
        三、机械电子工程节能控制的注意要点
        1、预防机械结构中的静电
        在设计方案的基础上，机械结构可以根据需求建立相应的结构。随着技术的更新，集成电路的设计难度变的愈加复杂，并且需要采取有效的方法防治静电。由于静电的电场会吸引环境中的电荷，对绝缘体有着较大的破坏作用，因此电子元件在很大程度上也会受到静电的影响，甚至烧毁集成电路。因此，从业人员必须采取科学有效的方法来预防机械结构中的静电，定期的清理机械操作的空间，划分出防静电的工作压，以此来降低静电发生的概率。为了更好的保障电子工程的顺利进行，加大工程技术检测的投入成本，提高其检测水平，可以为电子元件营造一个良好的环境。
        2、优化设计
        通过进一步优化设计方案，利用稳定的电子元件，可以促使设计方案的容差与工作环境达到最优的状态，从而达到节能的目的。传统的电子工程设计方案的应用无法有效的检查出其实际的容差以及电子元件工作的环境，因此对于勘察其应用的环境有很大的不足，也无法保证电子元件的应用能够满足相关的要求。随着技术的发展，利用EDA技术便可以进一步的优化设计方案。它可以分析并且计算电子方案运行的环境，并获取其环境的温度等数值，针对性的优化各项参数中存在的不足，能够更好的保障方案有效的实施。机械电子工程由众多零部件组成，因此零件的节能控制技术同样至关重要，但实际生产中却经常被忽视。“不积小流无以成江海”，同样适用于零件的节能控制，只有各个零件协同配合，积少成多，才能支撑一个庞大的机械电子工程。
        四、结束语
        综上所述，在大力倡导构建资源节约型社会的今天，如果机械电子工程无法做到节能化势必难以满足现代化生产需求，会被社会所淘汰。因此，在今后的研究工作上，必须要加强对节能控制技术的研究与探讨，在传统节能控制技术基础之上进行适当的改良与突破，从而开辟出一条行之有效的节能技术途径，使节能目标得以顺利实现。
        参考文献：
        [1]李飞.机械电子工程节能控制技术[J]神州，2018.
        [2]谭沛，顶杰.机械电子工程节能控制技术研究[J].环球市场，2018.
        [3]杨文刚.工程机械电子节能控制技术研究电器控制设计要诀[J]工业设计，2018.