基于机械电子工程节能控制技术的分析

基于机械电子工程节能控制技术的分析

昝根

广东美的厨卫电器制造有限公司528300

摘要：随着现代集成技术、信息技术、计算技术的不断发展，机械电子技术也得到很好的发展，尤其是在当前绿色、节能理念深入人心的时代背景下，加强对机械电子节能控制技术的研发显得尤为重要。本文主要探究了机械电子工程的功率流程以及节能控制技术，以供参考。

关键词：机械电子；节能控制；技术要点

引言：当前，我国经济发展已经取得了卓越的成效，人们对工程机械性能、能耗以生产操作的简便等都有新的要求。当前，我国的机械电子技术水平已经得到提升，但是在节能控制及智能化方面还是存在欠缺，与国际化技术水平还存在很大差距。所以，如何进一步实现节能控制，降低机械电子生产中的能耗，是当前人们关注的焦点。

一、机械电子工程节能理念的概述

机械电子工程的工作目标就是要将能量进行传递，并将其转换为功，换言之就是进行有效的功率输送。由于大多数的机械电子工程都是由不同的运行机构来协同完成工作任务的，所以，有很多的因素都会给功率的有效输送造成影响，其中包括了各功率之间的配合情况，且在功率的传输过程中出现问题也会影响功率的有效输送。目前，节能控制技术通常都是将关注点放在了供需双方的配合和功率传输上，而各功率之间的配合情况往往没能得到重视。机械电子工程在单位时间内完成的工作量称为机械电子工程的工作效率，而工作效率和节能往往是两个矛盾体，提高了工作效率必然会影响节能效果，而想要提高节能效果就必然会影响工作效率，因此，能源消耗参数的对比，必须在工作效率相等的前提下进行。

二、机械电子工程的功率流程

根据能量的变化进行分析，机械电子工程的工作过程就是将能量传递，并转换为功的过程。在机械电子工程的节能分析当中，最主要的研究内容就是机械电子工程的功率流程，下面就以柴油机为例进行机械电子工程功率流程的分析。柴油机将柴油的化学能量转化为机械能，从而为机械电子工程提供运行动力。液压泵将柴油机的机械能吸纳，并将其转换为液压能。柴油机是能量的供应方，而液压泵则是能量需求方，为了使两者的这种供需关系得到进一步的优化，就要对发动机的功率极限负荷进行严格的控制，同时，也要对其进行转速感应控制等，对于液压泵亦是如此，以此实现对其耗能特性和动力特性的进一步优化和改良。液压阀将液压能吸收，对液压系统的压力和方向进行调整，并对其流量完成调节，然后将这些数据传输到对应的运行机构。油缸或马达将液压阀传输的液压能吸收，并将其转化为机械能，从而实现对外做功。

三、机械电子工程的节能控制技术

1、电子功率控制节能系统

现代机械电子功率节能控制应该提升参数的灵活性，调节节能执行结构过程中的操作，从而对分工状况进行充分分配。其中电子功率控制节能系统，主要是对电比例液压泵、电控喷油柴油机以及电比例液压发动机等进行应用，系统运行中，对转换元件和能量传递过程中的体现进行充分控制，全面提升整个的运行效率，并且减少功能，降低能耗，最终提升整个系统的节能水平，且能最大程度提升系统的功能。在节能控制系统的总目标中，将节能控制系统分为三个类型，实现协同作业，以达到最大化的节能控制。即将传统作业、作业效率及协同作业进行控制，进行细致的划分。该节能结构具有以下优势，在同一调控的目标下，各个不同执行机构均能很好体现；最终目标和设定的节能目标相符，控制节能效果更加理想，能够有效实现从全局出发进行控制的目标，最大的提升经济效益和生产效益。

2、电子分布式控制系统

机械电子分布式控制系统是整个机构运行的关键，也是核心构建的部分。对于液压泵系统和功率系统，机械设备运行中压力信息的产生是由控制系统处理的，这个过程中，必须提升对信息的相应速度。但是，现阶段的处理压力信息的过程，信息处理的及时性差，很多时候信息采集延迟，导致信息处理不够及时，从而降低整个系统的运行效率。在这种情况下，应该对发动机控制进行优化和升级，设立液压泵控制器，或者对液压阀进行控制，实现分布式控制目标。根据用户的最终需求，结合机械设备运行的相关参数，控制发动机的耗油量；压力表位于泵的出口处，上面显示的数据进行读取，发送数据指令，采集数据信息，传输至总控制系统进行管理。在这个过程中，通过数据的读取和处理，为调节液压泵的排量奠定了坚实基础，提供重要的数据依据，最终在总控制系统中，接收相关数据，指令在其他控制系统中的接收，最终由总控制系统实现。整个系统中，操作技术人员开展作业时，对液压阀进行控制，通过调节液压阀促使总控制系统，能有效对全部液压阀的相关数据进行快速的读取，并且及时发出指令，其他控制系统根据指令进行调节，总控制系统能实现高效的控制，开展有效的能耗控制，达到理想的节能效果。

3、电子全局节能控制系统

对机械工作性能的增强、能耗的降低来说，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、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。

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，如若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，势必会被社会所淘汰。因此，在今后的研究工作上，还必须要加强对节能控制技术的研究与探讨，做好在传统节能控制技术基础之上所进行的改良与突破，从而开辟出一条行之有效的节能技术突进，使节能目标得以顺利实现。

参考文献

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